TWI675431B - 基板搬送裝置及求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法 - Google Patents

基板搬送裝置及求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法 Download PDF

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Abstract

包括：於使基板載置部上之靶之以旋轉軸為旋轉中心之旋轉位置、以及檢測區域之以機器人基準軸為旋轉中心之旋轉位置中之至少一者變化之複數個旋轉位置，利用物體檢測感測器來檢測靶之表面之一部分，即位於以旋轉軸為中心且通過靶之既定圓周之內周側之部分的步驟；對於複數個旋轉位置之各者求出與指標長度存在相關關係之量的步驟，上述指標長度表示利用物體檢測感測器而檢測出靶時的從機器人基準軸至靶之距離；以及基於複數個旋轉位置中的與指標長度存在相關關係之量成為最大或最小者，求出機器人基準軸與旋轉軸之位置關係的步驟。

Description

基板搬送裝置及求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法
本發明係關於一種包括基板搬送機器人及基板載置部之基板搬送裝置。
先前，於半導體之製程中，為對複數個半導體基板總括地進行處理，而使用可以排列有複數個半導體基板之狀態進行積載之基板載置部。此種基板載置部通常包括分隔之一對板構件、及架設於一對板構件間之複數個支柱。於支柱上，複數個支承槽以一定間距形成於該支柱之軸線方向，且於支承槽中嵌入基板之周緣部，藉此，基板支承於支柱上。
為對如上所述之基板載置部搬入及搬出基板，而使用基板搬送機器人。基板搬送機器人通常包括：機械臂、安裝於機器人之臂之前端的基板搬送手、以及控制器。基板搬送手包括用以保持基板之基板保持部，其基板保持方式中有吸附或握持等。專利文獻1中，例示有前端以Y字形分開之板狀刀片，且於刀片上載置基板而搬送之基板搬送手。
專利文獻1中記載之基板搬送機器人中，於基板搬送手之分成Y字之兩頂端部之一者上安裝有發光部，且於另一者上以與發光部對向之方式安裝有受光部。該等發光部與受光部構成透過型光感測器，可利用該透過型光感測器對遮擋光軸之物體進行檢測。而且，藉由利用透過型光感測器，對安裝於 基板處理裝置之前面外壁上之外部示教夾具進行檢測，從而使用已知之基板處理裝置內部之示教位置之中心與外部示教位置之中心之相對位置關係，來推定基板搬送裝置與示教位置之中心之相對位置關係。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2005-310858號公報
基板載置部中，存在載置於旋轉台上而與該旋轉台一體地旋轉者。於此種基板載置部，以基板載置部之旋轉軸與基板之中心一致之方式積載基板。為此，操作員一邊以目視來確認基板搬送機器人及基板載置部，一邊操作示教器，藉此以基板載置部之旋轉軸與基板之中心一致之方式，將基板之積載位置示教於基板搬送機器人。然而，此種示教作業係極其繁瑣之作業，期望能夠自動且精確地對基板搬送機器人示教基板載置部之積載位置之技術。
由於基板為圓形之既定形狀，故而可基於基板載置部之旋轉軸之位置而容易地導出該基板載置部之基板之積載位置。因此，本發明中提出一種使用基板搬送機器人，求出基板搬送機器人之機器人基準軸與成為基板載置部之旋轉之中心的旋轉軸之位置關係的技術。
本發明之一形態之求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法為求出如下之基板搬送機器人與如下之基板載置部之位置關係之方法，上述基板搬送機器人包含：規定機器人基準軸且對遮擋檢測區域之物體進行檢測之物體檢測感測器、以及在與上述機器人基準軸之軸心方向正交之平面 內使上述檢測區域移動之機械臂，上述基板載置部具有靶且以與上述軸心方向平行延伸之旋轉軸為中心而旋轉；並且其特徵在於包括：於使上述靶之以上述旋轉軸為旋轉中心之旋轉位置、以及上述檢測區域之以上述機器人基準軸為旋轉中心之旋轉位置中之至少一者變化之複數個旋轉位置，利用上述物體檢測感測器來檢測上述靶之表面之一部分，即位於以上述旋轉軸為中心且通過該靶之既定圓周之內周側之部分的步驟；對於上述複數個旋轉位置之各者求出與指標長度存在相關關係之量的步驟，上述指標長度表示利用上述物體檢測感測器而檢測出上述靶時的從上述機器人基準軸至上述靶之距離；以及基於上述複數個旋轉位置中的與上述指標長度存在相關關係之量成為最大或最小者，求出上述機器人基準軸與上述旋轉軸之位置關係的步驟。
另外，本發明之一形態之基板搬送裝置包括：基板搬送機器人，其包含：規定機器人基準軸且對遮擋檢測區域之物體進行檢測之物體檢測感測器、以及在與上述機器人基準軸之軸心方向正交之平面內使上述物體檢測感測器移動之機械臂；基板載置部，其具有由上述物體檢測感測器所檢測之靶，且以與上述軸心方向平行延伸之旋轉軸為中心而旋轉；以及控制器，其控制上述基板搬送機器人及上述基板載置部之動作。而且，控制器之特徵在於包含：靶探索部，其於使上述靶之以上述旋轉軸為旋轉中心之旋轉位置、以及上述檢測區域之以上述機器人基準軸為旋轉中心之旋轉位置中之至少一者變化之複數個旋轉位置，以利用上述物體檢測感測器，對上述靶之表面之一部分，即位於以上述旋轉軸為中心且通過該靶之既定圓周之內周側之部分進行檢測之方 式，使上述基板搬送機器人及上述基板載置部動作；指標運算部，其對於上述複數個旋轉位置之各者求出與指標長度存在相關關係之量，上述指標長度表示利用上述物體檢測感測器而檢測出上述靶時的從上述機器人基準軸至上述靶之距離；以及位置關係運算部，其基於上述複數個旋轉位置中的與上述指標長度存在相關關係之量成為最大或最小者，求出上述機器人基準軸與上述旋轉軸之位置關係。
依據上述基板搬送裝置及求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法，不拘泥於靶之形狀，藉由靶之公轉而向與將機器人基準軸及檢測區域連結之直線平行之方向之移動量、以及藉由靶之自轉而向與將機器人基準軸及檢測區域連結之直線平行之方向之移動量的正負成為相同。藉此，為了不拘泥於靶之形狀而確定基板載置部之旋轉位置，可利用所謂指標長度之最小值及最大值之因數。
依據本發明，可使用基板搬送機器人，求出基板搬送機器人之機器人基準軸與成為基板載置部之旋轉之中心的旋轉軸之位置關係。
1‧‧‧基板搬送機器人
9‧‧‧基板載置部
10‧‧‧基板搬送裝置
11‧‧‧基台
12‧‧‧臂
13‧‧‧手
15‧‧‧控制器
151‧‧‧靶探索部
152‧‧‧指標運算部
153‧‧‧位置關係運算部
21‧‧‧第1連桿
22‧‧‧第2連桿
23‧‧‧升降軸
31‧‧‧基礎部
32‧‧‧刀片
33‧‧‧支承墊
34‧‧‧推動器
41‧‧‧物體檢測感測器
41a‧‧‧投光器
41b‧‧‧受光器
41c‧‧‧光軸
61‧‧‧升降裝置
62‧‧‧回旋裝置
63‧‧‧平移裝置
90‧‧‧旋轉台
91‧‧‧載置部
92‧‧‧支柱
94‧‧‧旋轉台驅動裝置
95‧‧‧旋轉位置檢測器
A‧‧‧臂基準線
D‧‧‧檢測區域
E1~3‧‧‧位置檢測器
L‧‧‧指標長度
M1~3‧‧‧伺服馬達
O‧‧‧旋轉軸
R‧‧‧機器人基準軸
T‧‧‧靶
W‧‧‧基板
圖1係本發明之一實施方式之基板搬送裝置之概略側面圖。
圖2係基板搬送裝置之概略平面圖。
圖3係表示基板搬送裝置之控制系統之構成之圖。
圖4係對利用物體檢測感測器對旋轉之靶之外周側之表面進行檢測之情形加以說明之圖。
圖5係表示圖4中之指標長度與靶之旋轉位置之關係之圖。
圖6係對利用物體檢測感測器對旋轉之靶之內周側之表面進行檢測之情形加以說明之圖。
圖7係表示圖6中之指標長度與靶之旋轉位置之關係之圖。
圖8係對求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法加以說明之圖。
圖9係對求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法加以說明之圖，表示靶位於將機器人基準軸與旋轉軸連結之直線上之狀態。
圖10係對求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法加以說明之圖，表示靶處於旋轉位置(θs+α)上之狀態。
圖11係對求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法加以說明之圖，表示靶處於旋轉位置(θs-α)上之狀態。
圖12係對求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法加以說明之圖，表示檢測區域與將機器人基準軸與旋轉軸連結之直線平行移動之狀態。
圖13係對求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法加以說明之圖，表示於靶之旋轉位置φ1上，靶、旋轉軸及機器人基準軸排列於同一直線上之狀態。
[基板搬送裝置10之概略構成]
繼而，參照圖式，對本發明之實施方式進行說明。圖1係本發明之一實施方式之基板搬送裝置10之概略側面圖，圖2係基板搬送裝置10之概略平面圖。圖1及圖2所示之基板搬送裝置10包括：積載基板W之基板載置部9、對基板載置部9進行基板W之搬入(積載)及搬出之基板搬送機器人1、以及控制基板搬 送機器人1及基板載置部9之動作之控制器15。基板搬送裝置10例如可應用於EFEM(Equipment Front End Module，設備前端模組)、選別機、基板處理系統等各種搬送基板W之系統。
[基板載置部9之構成]
本實施方式之基板載置部9包括配置於同一圓周上之3個以上之複數個支柱92。於各支柱92上形成有1個或複數個支承部91。複數個支柱92具有實質上配置於同一平面上之對應之支承部91。而且，藉由對應之複數個支承部91來支承1個基板W之邊緣。各支承部91若為例如形成於支柱92上之槽、或從支柱92向水平方向突出之突起等的形成從下方支承基板W之邊緣的向上之面者即可。
基板載置部9支承於旋轉台90上，且以旋轉軸O為中心而旋轉。於旋轉軸O之延長線上，坐落有載置於基板載置部9上之基板W之中心、以及複數個支柱92(或者複數個支承部91)所形成之圓周之中心。此外，基板載置部9係以可拆裝之方式支承於旋轉台90上，但基板載置部9與旋轉台90亦可構成為一體。於旋轉台90上設置有包含例如伺服馬達等之旋轉台驅動裝置94、及對旋轉台90之旋轉位置進行檢測之旋轉位置檢測器95。
[基板搬送機器人1之構成]
基板搬送機器人1包括：基台11、支承於基台11上之機械臂(以下稱為「臂12」)、與臂12之遠側端部連結之基板搬送手(以下稱為「手13」)、及設置於手13上之物體檢測感測器41。
本實施方式之臂12包含：於水平方向延伸之第1連桿21、以及透過平移關節而與第1連桿21連接之第2連桿22。於第1連桿21上設置有平移裝置63，藉由平移裝置63之動作，第2連桿22相對於第1連桿21而與該第1連桿21之長邊方向平行地平移移動。平移裝置63例如包括：軌道及滑件、齒條及小齒輪、滾珠螺桿、或者氣缸等直線運動機構(圖示略)；以及作為驅動部之伺服 馬達M3(參照圖3)。但，平移裝置63之構成並不限定於上述。
臂12之近側端部係以可升降及回旋之方式支承於基台11上。藉由升降裝置61之動作，與臂12之近側端部連結之升降軸23伸縮，臂12相對於基台11而升降移動。升降裝置61例如包括：使升降軸23從基台11上伸縮之直線運動機構(圖示略)、以及作為驅動部之伺服馬達M1(參照圖3)。
另外，藉由回旋裝置62之動作，臂12相對於基台11，以回旋軸為中心而回旋。臂12之回旋軸係與升降軸23之軸心實質上一致。回旋裝置62例如包括：使第1連桿21圍繞回旋軸之周圍而旋轉之齒輪機構(圖示略)、以及作為驅動部之伺服馬達M2(參照圖3)。但，升降裝置61及回旋裝置62之構成並不限定於上述。
對基板搬送機器人1賦予「機器人基準軸R」。機器人基準軸R係與基板載置部9之旋轉軸O平行延伸之虛擬軸。本實施方式中，在與臂12之回旋軸相同之軸上規定機器人基準軸R，且以該機器人基準軸R為基準而構築用於控制基板搬送機器人1之機器人座標系。但，機器人基準軸R可規定於基板搬送機器人1之任意位置。
手13包括：與臂12之遠側端部連結之基礎部31、以及固定於基礎部31上之刀片32。刀片32係頂端部呈現出分成兩股之Y字狀(或者U字狀)之薄板構件。
刀片32之主面為水平，支承基板W之複數個支承墊33設置於刀片32之上表面。複數個支承墊33係以與載置於刀片32上之基板W之周緣部接觸之方式配置。進而，手13中，於刀片32之基端側設置有推動器34。於該推動器34與配置於刀片32之頂端部之支承墊33之間，握持載置於刀片32上之基板W。
此外，雖本實施方式之手13係將基板W一面以水平之姿勢加以保持一面搬送者，但手13亦可為以垂直之姿勢來保持基板W者。另外，雖本實 施方式之手13之基板W之保持方式為邊緣握持式，但亦可代替邊緣握持式，而採用吸附式、落入式、載置式等公知之基板W之保持方式。
雖手13上，設置有至少1組物體檢測感測器41。本實施方式之物體檢測感測器41為透過型光感測器，但物體檢測感測器41並不限定於此，只要為具有直線狀或帶狀之檢測區域的接觸式或非接觸式之物體檢測感測器即可。
物體檢測感測器41設置於刀片32之分成兩股之頂端部之背面。參照圖8，物體檢測感測器41係由設置於刀片32之分成兩股之頂端部之一者上之投光器41a以及設置於另一者上之受光器41b之組合所構成。投光器41a與受光器41b係在與刀片32之主面平行之方向(即，水平方向)上分離。
投光器41a包括投射成為檢測介質之光之光源。受光器41b包括接收投光器41a之投射光而轉換為電訊號之受光元件。投光器41a與受光器41b係對向配置，從投光器41a中射出之光係直線狀前進，射入受光器41b之受光器之入光窗中。圖8中，從投光器41a中射出之光之光軸41c係以點劃線表示。物體檢測感測器41為透過型光感測器，可對遮擋光軸41c之物體進行檢測。物體檢測感測器41若對物體於光軸41c上通過，且射入受光器41b中之光量減少之情形進行檢測，則將物體檢測訊號向控制器15輸出。
[控制器15之構成]
圖3係表示基板搬送裝置10之控制系統之構成之圖。如圖3所示，基板搬送機器人1及基板載置部9之動作係由控制器15所控制。但，於基板搬送機器人1及基板載置部9上分別設置有獨立之控制機構，該等控制機構亦可構成為一邊相互通訊一邊控制基板搬送裝置10之動作。
控制器15為所謂之電腦，例如包含：微控制器、CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、MPU(Microprocessor Unit，微處理單元)、PLC(Programmable Logic Controller，可程式邏輯控制器)、DSP (Digital Signal Processor，數位訊號處理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定應用積體電路)或者FPGA(Field Programmable Gate Array，現場可程式閘陣列)等運算處理裝置(處理器)；以及ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等揮發性及不揮發性之存儲裝置(均未圖示)。存儲裝置中存儲有運算處理裝置所實行之程式、各種固定資料等。存儲於存儲裝置中之程式中，包含本實施方式之旋轉軸探索程式。另外，存儲裝置中存儲有：用以控制臂12之動作之示教資料、與臂12或手13之形狀‧尺寸有關之資料、與保持於手13上之基板W之形狀‧尺寸有關之資料、以及用以控制旋轉台驅動裝置94之動作之資料等。
控制器15中，藉由運算處理裝置讀出存儲於存儲裝置中之程式等軟體且實行，來進行用以控制基板搬送機器人1及基板載置部9之動作之處理。此外，控制器15可藉由單一之電腦之集中控制而實行各處理，亦可藉由複數台電腦之協作之分散控制而實行各處理。
於控制器15上連接有：臂12之升降裝置61之伺服馬達M1、回旋裝置62之伺服馬達M2、以及平移裝置63之伺服馬達M3。於各伺服馬達M1~3上設置有對其輸出軸之旋轉角進行檢測之位置檢測器E1~3，各位置檢測器E1~3之檢測訊號向控制器15輸出。進而，於控制器15上亦連接有手13之推動器34。而且，控制器15係根據與由位置檢測器E1~3各自所檢測之旋轉位置對應之手13之姿態(即，空間中之位置及姿勢)以及存儲於存儲部中之示教資料，來運算既定之控制時間後之目標姿態。控制器15係以於既定之控制時間後使手13成為目標姿態之方式，使各伺服馬達M1~3動作。
進而，於控制器15上連接有旋轉台90之旋轉台驅動裝置94以及旋轉位置檢測器95。控制器15係基於預先存儲之程式、以及由旋轉位置檢測器 95所檢測之旋轉位置，而使旋轉台驅動裝置94動作。藉此，可使基板載置部9向所需之旋轉位置旋轉。
[靶T之探索方法]
此處，對基板搬送機器人1探索靶T之方法進行說明。圖4係對利用物體檢測感測器41對旋轉之靶T之外周側之表面進行檢測之情形加以說明之圖，圖5係表示圖4中之指標長度L與靶T之旋轉位置θ之關係之圖。圖6係對利用物體檢測感測器41對旋轉之靶T之內周側之表面進行檢測之情形加以說明之圖，圖7係表示圖6中之指標長度L與靶T之旋轉位置θ之關係之圖。此外，圖5、7中，以靶T於圖4、6中由實線表示之位置作為基準來表示靶T之旋轉位置θ。
此處，將「指標長度L」規定為於利用物體檢測感測器41而檢測出靶T時，機器人基準軸R至靶T之在與機器人基準軸R之軸心方向正交之方向上之距離。另外，將「靶T之旋轉位置θ」規定為靶T之以旋轉軸O為旋轉中心之旋轉位置。靶T之旋轉位置θ係與基板載置部9之旋轉位置相關，可藉由使基板載置部9以旋轉軸O為中心來旋轉而變化，從而根據設置於基板載置部9上之旋轉位置檢測器95之檢測值來求出。另外，將「檢測區域D之旋轉位置φ」規定為物體檢測感測器41之檢測區域D(本實施方式中相當於光軸41c)之以機器人基準軸R為旋轉中心之旋轉位置。檢測區域D之旋轉位置φ係與臂12之旋轉位置相關，可根據回旋用之伺服馬達M2之位置檢測器E2之檢測值來求出。旋轉位置θ以及旋轉位置φ均表示從任意之旋轉基準位置起之旋轉角度。
例如，如圖4所示，於旋轉軸O與機器人基準軸R之間存在靶T，若一邊使物體檢測感測器41之檢測區域D從機器人基準軸R側向旋轉軸O側移動一邊進行靶T之檢測，則首次檢測靶T之外周側之表面。此處，所謂「靶T之外周側之表面」，係靶T之表面之一部分，即，與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看，位於通過靶T且以旋轉軸O為中心之既定圓周之外周側之部分。
理想之靶T為截面積極小之圓柱。但是，實際之靶T並非此種理想之形狀，存在具有截面積，並且不為圓柱狀之情形。
例如，於靶T為剖面長方形之稜柱狀時，若一邊保持檢測區域D之旋轉位置φ且使靶T之旋轉位置θ變化，一邊於複數個靶T之旋轉位置θ，利用物體檢測感測器41來檢測靶T之外周側之表面而求出指標長度L，則靶T之旋轉位置θ與指標長度L之關係成為如圖5之圖表所示者。
圖5所示之靶T之旋轉位置θ與指標長度L之關係中，靶T之旋轉位置θ與指標長度L不成比例，表示與靶T之旋轉位置θ相對之指標長度L的線描繪出具有2個峰值之抛物線。其原因在於，於靶T以旋轉軸O為中心而旋轉時，存在藉由靶T之公轉而向與將機器人基準軸R及檢測區域D連結之直線(以下表示為「臂基準線A」)平行之方向之移動量、與藉由靶T之自轉而向與臂基準線A平行之方向之移動量的正負成為相反之區域。此種現象係於從旋轉軸O起之靶T之最遠點存在複數個之情形時產生。
如上所述，於利用物體檢測感測器41對靶T之外周側之表面進行檢測之情形時，根據靶T之形狀，有於指標長度L成為最小的靶T之旋轉位置θ，將靶T與旋轉軸O連結之直線、與臂基準線A不平行之情形。
另一方面，如圖6所示，例如，於靶T為剖面長方形之稜柱狀時，若將檢測區域D之旋轉位置φ保持一定，且使靶T之旋轉位置θ變化，於複數個靶T之旋轉位置θ，利用物體檢測感測器41對靶T之內周側之表面進行檢測而求出指標長度L，則基板載置部9之旋轉位置θ與指標長度L之關係成為如圖7之圖表所示者。此處，所謂「靶T之內周側之表面」，係指靶T之表面之一部分，即，與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看，位於通過靶T且以旋轉軸O為中心之既定圓周之內周側之部分。
圖7所示之靶T之旋轉位置θ與指標長度L之關係中，靶T之旋轉 位置θ與指標長度L存在比例關係，表示與靶T之旋轉位置θ相對之指標長度L的線描繪出抛物線。其原因在於，於靶T以旋轉軸O為中心而旋轉時，藉由靶T之公轉而向與臂基準線A平行之方向之移動量、與藉由靶T之自轉而向與臂基準線A平行之方向之移動量的正負一直相同。
依據如上所述的於利用物體檢測感測器41對靶T之內周側之表面進行檢測時的靶T之旋轉位置θ與指標長度L之關係，於指標長度L成為最小之靶T之旋轉位置θ，將靶T與旋轉軸O連結之直線、與臂基準線A成為平行。
基於以上，以下所說明之求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法中，當利用基板搬送機器人1來探索靶T時，利用物體檢測感測器41對靶T之內周側之表面進行檢測。
即，控制器15係於利用物體檢測感測器41而檢測出靶T時，與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看，使物體檢測感測器41之檢測區域D向旋轉軸O與靶T之間暫時移動後，以一邊使檢測區域D向靶T移動一邊進行靶T之檢測之方式，使基板搬送機器人1及/或基板載置部9動作。
尤其如圖6所示，與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看，於在旋轉軸O與機器人基準軸R之間存在靶T之情形時，首先，使較靶T更位於機器人基準軸R側之物體檢測感測器41之檢測區域D，從機器人基準軸R側向旋轉軸O側移動，進行靶T之預檢測。繼而，使檢測區域D向旋轉軸O進而移動，直至不再檢測出靶T為止。繼而，使檢測區域D從旋轉軸O側向機器人基準軸R側移動，進行靶T之檢測，從而對經二次檢測之靶T求出指標長度L。
[求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法]
繼而，對使用上述靶T之探索方法的求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法，使用圖8來說明。
求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之處理係由控 制器15來進行。控制器15藉由讀出預先存儲於存儲裝置中之既定程式且實行，而發揮作為靶探索部151、指標運算部152、以及位置關係運算部153之功能。
首先，靶探索部151係於將檢測區域D之以機器人基準軸R為旋轉中心之旋轉位置φ保持一定之狀態下，以於使靶T之以旋轉軸O為旋轉中心之旋轉位置θ變化之複數個旋轉位置，利用物體檢測感測器41來檢測靶T之方式，使基板搬送機器人1及基板載置部9動作。或者，靶探索部151亦可於將靶T之旋轉位置θ保持一定之狀態下，以於使檢測區域D之旋轉位置φ變化之複數個旋轉位置，利用物體檢測感測器41來檢測靶T之方式，而使基板搬送機器人1及基板載置部9動作。或者，靶探索部151亦可以於使靶T之旋轉位置θ以及檢測區域D之旋轉位置φ之兩者變化之複數個旋轉位置，利用物體檢測感測器41來檢測靶T之方式，使基板搬送機器人1及基板載置部9動作。此處，物體檢測感測器41係檢測靶T之表面之一部分，即位於通過該靶T且以旋轉軸O為中心之既定圓周之內周側之部分。
繼而，指標運算部152係對於利用物體檢測感測器41來檢測靶T之複數個旋轉位置之各者求出與指標長度L存在相關關係之量，上述指標長度L表示利用物體檢測感測器41而檢測出靶T時的機器人基準軸R至靶T之距離。與指標長度L存在相關關係之量可為指標長度L其本身、手13之移動量、使臂12動作之馬達M1~M3之位置檢測器E1~M3之檢測值等中之至少一者。
繼而，位置關係運算部153係基於與指標長度L存在相關關係之量成為最大或最小者，來求出機器人基準軸R與旋轉軸O之位置關係。機器人基準軸R與旋轉軸O之位置關係例如可為：機器人基準軸R至基板載置部9之旋轉軸O之距離(例1)、位於將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線上之靶T之旋轉位置θs(例2)、將機器人基準軸R與檢測區域D連結之直線朝向旋轉軸O之檢測區域D之旋轉位置φs(例3)、從機器人基準軸R來看之基板載置部9之旋轉 軸O所存在之方向(例4)等。例1~4係如後述。位置關係運算部153可將所求出之機器人基準軸R與旋轉軸O之位置關係存儲(示教)於存儲裝置中。此外，於如例2或例3般來求出機器人基準軸R與旋轉軸O之方向關係之情形時，亦可利用旋轉軸O至靶T之已知距離、以及根據位置檢測器E1~3之檢測值或基板搬送機器人1之設計值等且藉由運算而求出的機器人基準軸R至檢測區域D之距離，來合併求出機器人基準軸R與旋轉軸O之距離。
[例1]
例1中，求出機器人基準軸R至基板載置部9之旋轉軸O之距離。此處，如圖8所示，靶T係與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看的剖面為長方形，且其內周面至旋轉軸O之距離為已知。另外，檢測區域D之旋轉位置φ係臂基準線A朝向旋轉軸O之方向之旋轉位置。
首先，控制器15於靶T之複數個旋轉位置θ，利用基板搬送機器人1來進行靶T之探索，如圖9所示，求出指標長度L之最小值。
繼而，控制器15係對所求出之指標長度L之最小值上，加上已知之靶T之內周面至旋轉軸O之距離，來運算機器人基準軸R至旋轉軸O之距離。進而，控制器15將所求出之機器人基準軸R至旋轉軸O之距離存儲(示教)於存儲裝置中。
[例2]
例2中，求出位於將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線上之靶T之旋轉位置θs，使用其來校正基板載置部9之基準旋轉位置。此處，如圖8所示，靶T係如圖8所示，與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看之剖面為長方形。另外，檢測區域D之旋轉位置φ係臂基準線A朝向旋轉軸O之方向之旋轉位置。
首先，控制器15係於靶T之複數個旋轉位置θ，利用基板搬送機器人1進行靶T之探索，如圖9所示，探查出指標長度L成為最小之靶T之旋轉位 置θs。當指標長度L成為最小時，靶T位於將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線上。
繼而，控制器15係將靶T位於將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線上時的靶T之旋轉位置θs，作為基板載置部9之經校正之基準旋轉位置(即，0°之旋轉位置)而存儲(示教)於存儲裝置中。
[例3]
例3中，求出將機器人基準軸R與檢測區域D連結之直線朝向旋轉軸O的，即，旋轉軸O於將機器人基準軸R與檢測區域D連結之直線上通過的檢測區域D之旋轉位置φs。此處，如圖9所示，位於將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線上之靶T之旋轉位置θs為已知。另外，靶T之與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看之剖面為長方形。
首先，控制器15係如圖10所示，以使位於將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線上之靶T從旋轉位置θs向旋轉位置(θs+α)移動之方式，使基板載置部9動作。而且，控制器15探查出指標長度L(θs+α)成為最小之檢測區域D之旋轉位置φ1。
繼而，控制器15係如圖11所示，以將靶T之旋轉位置設為旋轉位置(θs-α)之方式，使基板載置部9動作。而且，控制器15探查出指標長度L(θs-α)成為最小之檢測區域D之旋轉位置φ2。
進而，控制器15係將旋轉位置φ1與旋轉位置φ2之中間之旋轉位置(φs=(φ1+φ2)/2)，作為將機器人基準軸R與檢測區域D連結之直線朝向旋轉軸O的，即，旋轉軸O於將機器人基準軸R與檢測區域D連結之直線上通過的檢測區域D之旋轉位置φs而求出，且存儲(示教)於存儲裝置中。
[例4]
例4中，求出基板載置部9相對於基板搬送機器人1之基準旋轉位置。於基 板搬送機器人1對基板載置部9進行基板W之搬出搬入時，藉由預先設定基板載置部9相對於基板搬送機器人1之基準旋轉位置，則控制器15可藉由運算而推定支柱92之當前位置，可避免基板搬送機器人1與支柱92之干擾。
此處，如圖12所示，從機器人基準軸R來看之旋轉軸O所存在之方向為已知，藉由臂12之伸縮的檢測區域D之移動方向成為與將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線平行的檢測區域D之旋轉位置φ為已知。檢測區域D係與將機器人基準軸R與旋轉軸O連結之直線平行地移動。另外，靶T之與機器人基準軸R之軸心方向平行地來看之剖面為長方形，位於較旋轉軸O更遠離機器人基準軸R之位置。
首先，控制器15係將檢測區域D之旋轉位置φ固定，一邊使靶T之旋轉位置θ變化，一邊利用基板搬送機器人1進行靶T之探索，如圖13所示，求出指標長度L成為最大之靶T之旋轉位置θ1。於靶T處於旋轉位置θ1時，機器人基準軸R、旋轉軸O、及靶T依序排列於一直線上。
繼而，控制器15將靶T處於旋轉位置θ1時之基板載置部9之旋轉位置，作為基板載置部9相對於基板搬送機器人1之基準旋轉位置而存儲(示教)於存儲裝置中。
如以上所說明，本實施方式之基板搬送裝置10包括：基板搬送機器人1，其包含：規定機器人基準軸R且對遮擋檢測區域D之物體進行檢測之物體檢測感測器41、以及在與機器人基準軸之軸心方向正交之平面內使物體檢測感測器41移動之臂12；基板載置部9，其具有由物體檢測感測器41所檢測之靶T，且以與機器人基準軸R之軸心方向平行延伸之旋轉軸O為中心而旋轉；以及控制器15，其控制基板搬送機器人1及基板載置部9之動作。而且，控制器15包含：靶探索部151，其於使靶T之以旋轉軸O為旋轉中心之旋轉位置θ、以及檢測區域D之以機器人基準軸R為旋轉中心之旋轉位置φ中之至少一者變化之複數 個旋轉位置，以利用物體檢測感測器41，對靶T之表面之一部分，即位於以旋轉軸O為中心且通過靶T之既定圓周之內周側之部分進行檢測之方式，使基板搬送機器人1及基板載置部9動作；指標運算部152，其對於複數個旋轉位置之各者求出與指標長度L存在相關關係之量，上述指標長度L表示利用物體檢測感測器41而檢測出靶T時的機器人基準軸R至靶T之距離；以及位置關係運算部153，其基於與指標長度L存在相關關係之量成為最大或最小者，求出機器人基準軸R與旋轉軸O之位置關係。
另外，本實施方式之求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法包括：於使靶T之以旋轉軸O為旋轉中心之旋轉位置θ、以及檢測區域D之以機器人基準軸R為旋轉中心之旋轉位置φ中之至少一者變化之複數個旋轉位置，利用物體檢測感測器41，對靶T之表面之一部分，即位於以旋轉軸O為中心且通過靶T之既定圓周之內周側之部分進行檢測之步驟；對於複數個旋轉位置之各者求出與指標長度L存在相關關係之量之步驟，上述指標長度L表示利用物體檢測感測器41而檢測出靶T時的機器人基準軸R至靶T之距離；以及基於與指標長度L存在相關關係之量成為最大或最小者，求出機器人基準軸R與旋轉軸O之位置關係之步驟。
依據上述基板搬送裝置10及求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法，則不拘泥於靶T之形狀，藉由靶T之公轉而向與臂基準線A平行之方向之移動量、與藉由靶T之自轉而向與臂基準線A平行之方向之移動量的正負成為相同。藉此，為了不拘泥於靶T之形狀而確定靶T之旋轉位置θ，可利用所謂指標長度L之最小值及最大值之因數。
如上所述，利用基板搬送機器人1，可探索機器人基準軸R與基板載置部9之旋轉軸O之位置關係，因此可對基板搬送機器人1自動示教基板載置部9之位置。
而且，上述實施方式之基板搬送裝置10中，控制器15係以如下方式使基板搬送機器人1動作：首先，使物體檢測感測器41之檢測區域D，較靶T從機器人基準軸R側向旋轉軸O側移動，進行靶T之預檢測，然後，使物體檢測感測器41之檢測區域D向旋轉軸O側進而移動，直至不再檢測出靶T為止，繼而，使物體檢測感測器41之檢測區域D，較靶T從旋轉軸O側向機器人基準軸R側移動，進行靶T之檢測。
同樣，本實施方式之求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法中，利用物體檢測感測器41來檢測靶T之步驟包括：首先，使物體檢測感測器41之檢測區域D較靶T從機器人基準軸R側向旋轉軸O側移動，進行靶T之預檢測，然後，使物體檢測感測器41之檢測區域D向旋轉軸O側進而移動，直至不再檢測出靶T為止，繼而，使物體檢測感測器41之檢測區域D較靶T從旋轉軸O側向機器人基準軸R側移動，進行靶T之檢測。
依據上述基板搬送裝置10及求出基板搬送機器人1與基板載置部9之位置關係之方法，可使基板搬送機器人1自動地動作，對靶T之內周側之表面進行檢測。
以上已對本發明之較佳實施方式進行說明，但於不脫離本發明之精神之範圍內，對上述實施方式之具體結構及/或功能之詳情加以變更者亦可包含於本發明中。

Claims (4)

  1. 一種求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法，其係求出如下之基板搬送機器人與如下之基板載置部之位置關係之方法，上述基板搬送機器人包含：規定機器人基準軸且對遮擋檢測區域之物體進行檢測之物體檢測感測器、以及在與上述機器人基準軸之軸心方向正交之平面內使上述檢測區域移動之機械臂，上述基板載置部具有靶且以與上述軸心方向平行延伸之旋轉軸作為中心而旋轉；並且 上述方法包括： 於使上述靶之以上述旋轉軸為旋轉中心之旋轉位置、以及上述檢測區域之以上述機器人基準軸為旋轉中心之旋轉位置中之至少一者變化之複數個旋轉位置，利用上述物體檢測感測器來檢測上述靶之表面之一部分，即位於以上述旋轉軸為中心且通過該靶之既定圓周之內周側之部分的步驟；以及 對於上述複數個旋轉位置之各者求出與指標長度存在相關關係之量的步驟，上述指標長度表示利用上述物體檢測感測器而檢測出上述靶時的從上述機器人基準軸至上述靶之距離；以及 基於上述複數個旋轉位置中的與上述指標長度存在相關關係之量成為最大或最小者，求出上述機器人基準軸與上述旋轉軸之位置關係的步驟。
  2. 如請求項1所述之求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法，其中 利用上述物體檢測感測器來檢測上述靶之步驟包括： 使上述檢測區域較上述靶從上述機器人基準軸側向上述旋轉軸側移動，進行上述靶之預檢測，使上述檢測區域向上述旋轉軸側進而移動，直至不再檢測出上述靶為止，使上述檢測區域較上述靶從上述旋轉軸側向上述機器人基準軸側移動，進行上述靶之檢測。
  3. 一種基板搬送裝置，其包括： 基板搬送機器人，其包含：規定機器人基準軸且對遮擋檢測區域之物體進行檢測之物體檢測感測器、以及在與上述機器人基準軸之軸心方向正交之平面內使上述物體檢測感測器移動之機械臂； 基板載置部，其具有由上述物體檢測感測器所檢測之靶，且以與上述軸心方向平行延伸之旋轉軸為中心而旋轉；以及 控制器，其控制上述基板搬送機器人及上述基板載置部之動作；並且 上述控制器包含： 靶探索部，其於使上述靶之以上述旋轉軸為旋轉中心之旋轉位置、以及上述檢測區域之以上述機器人基準軸為旋轉中心之旋轉位置中之至少一者變化之複數個旋轉位置，以利用上述物體檢測感測器，對上述靶之表面之一部分，即位於以上述旋轉軸為中心且通過該靶之既定圓周之內周側之部分進行檢測之方式，使上述基板搬送機器人及上述基板載置部動作； 指標運算部，對於上述複數個旋轉位置之各者求出與指標長度存在相關關係之量，上述指標長度表示利用上述物體檢測感測器而檢測出上述靶時的從上述機器人基準軸至上述靶之距離；以及 位置關係運算部，其基於上述複數個旋轉位置中的與上述指標長度存在相關關係之量成為最大或最小者，求出上述機器人基準軸與上述旋轉軸之位置關係。
  4. 如請求項3所述之基板搬送裝置，其中 上述控制器之上述靶探索部係以如下方式使上述基板搬送機器人動作： 使上述檢測區域較上述靶從上述機器人基準軸側向上述旋轉軸側移動，進行上述靶之預檢測， 使上述檢測區域向上述旋轉軸側進而移動，直至不再檢測出上述靶為止， 使上述檢測區域較上述靶從上述旋轉軸側向上述機器人基準軸側移動，進行上述靶之檢測。
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