WO2003101677A1

WO2003101677A1 - Procede d'apprentissage de position de reference automatique, procede de positionnement automatique, procede de port automatique d'objet en forme de disque, dispositif d'apprentissage de position de reference automatique, dispositif de positionnement automatique, dispositif de port automatique d'objet en forme de disque ass

Info

Publication number: WO2003101677A1
Application number: PCT/JP2003/000381
Authority: WO
Inventors: Fumio Sakiya; Yasuhisa Sato; Tetsuya Nagao; Toshiyuki Ikeda
Original assignee: Rorze Corporation
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2003-12-11
Also published as: JPWO2003101677A1; US7933665B2; JP2005297072A; AU2003203257A1; JP4260423B2; KR100683456B1; KR20050010849A; KR20060126627A; KR100785682B1; CN100355538C; US20060100740A1; CN1684803A

Description

明細書円盤状物の基準位置自動教示方法、自動位置決め方法および自動搬送方法並びに、それらの方法を使用する円盤状物の基準位置自動教示装置、自動位置決め方装置、自動搬送装置および、半導体自動製造設備発明の詳細な説明

発明の属する技術分野

本発明は、半導体ウェハ等の円盤状物を複数場所間で移送する等取り扱う際に必ず行う必要がある、その取扱装置の位置を含む基準座標系における円盤状物の位置の基準となる基準位置の自動教示のための方法および装置に関するとともに、その教示における中心位置の求め方を用いた自動位置決め方法および装置と、その位置決めを利用して搬送軌道を自動修正する搬送方法および装置とに関し、さらに、それらの装置を利用する半導体自動製造設備にも関するものである。

従来の技術 ' 図 1および図 2に示すように、一般に半導体製造設備 1は、半導体ウェハ等が棚段上に収納されているカセット 6から各種多様な処理チャンバ 7の搬送口であるロードロック室 8へ、またその口一ドロック室 8から処理チヤンバ 7へとゥェハを搬送ロボット 4で搬送する又は搬送装置 2を有している。この搬送ロボット 4は、図 3に示すように、ウェハ等を載置又は固定する保持部 1 4を持つとともに屈伸、旋回および昇降動作することができる搬送アーム 1 2を備えており、搬送口ポット 4の各軸の動作は制御部 1 1により制御されている。制御部 1 1は、搬送ロボット 4の位置座標を含む基準座標系における搬送の手順、経路および搬送位置の座標情報を記憶し、それを基に搬送口ポット 4の各軸へと動作命令を出す。これにより搬送ロポット 4はウェハ 1 3等の円盤状物を所定の搬送位置へと自動的に搬送することができ、そのためには制御部 1 1は、上記基準座標系での前記各種機器やウェハの位置座標をそれぞれ認識しておく必要がある。

図 2 6は、半導体製造設備 1の立ち上げ時に原点座標を定めるための、図 2 5 に示す従来の搬送装置 2における教示（ティーチング）工程のフローチャートの一部を示す。ここにおける「教示」とは、搬送口ポット 4と、カセット 6、口一ドロック室 8との間、必要ならば別途設ける位置決め装置 1 0等との間でウェハ 1 3等を受け渡しするための基準位置を決定するための作業である。

例えば、カセット 6に収納されているウェハ 1 3等の円盤状物をロードロック室 8へ搬送する工程に関して教示を行う場合、先ずステップ S 1で設計上の搬送ロボット 4の仮位置情報（初期値）を制御部 1 1に入力し、次いでステップ S 2 により、基準位置としての、設計図面に基づいたカセット 6との受け渡し位置へと、搬送ロボット 4の保持部 1 4を少しずつ手動操作（マニュアル）で移動させる。ただし、円盤状物はカセット 6内の棚段の正常位置に載置されたままで、保持部 1 4に固定されていない状態である。

次いでステップ S 3で、図 3に示すように、保持部 1 4上に案内治具 2 0を取り付け、円盤状物の載置位置と設計図上の保持位置とが完全に一致しているか否かを目視により確認する。ずれている場合はステップ S 4で、搬送口ポットを少しずつ手動操作で旋回、屈伸、昇降動作させて、保持部 1 4の位置を適正な位置に修正し、続くステップ S 5で、ステップ S 4で得た位置情報を制御部 1 1に伝達して初期位置情報を更新する。

ステップ S 3での確認でずれが無い場合は、ステップ S 6で、保持した円盤状物をロードロック室 8との受け渡し位置へ搬送し、次いでステップ S 7で、円盤状物の搬送位置が設計図面通りであるかを目視で確認する。実際の搬送位置にずれがある場合はステップ S 4へ戻ってステップ S 5へと進む。ずれがない場合、一連の教示は終了する。

以下、搬送口ポット 4に関しては位置決め装置 1 0や他のカセット 6、各ロードロック室 8との間、また真空口ポット 3 1に関しては各ロードロック室 8や各処理チャンバ 7等の他のポートとの間について、同様にステップ S 1からステツプ S 7の手順に従って一つ一つ基準位置の教示作業を行っている。

また、従来の生産工程中における、その都度の円盤状物の位置決めは、図 2 5 に示す如き位置決め装置（専用機） 1 0を用いて行っている。図 2 5に示す搬送装置 2においては、搬送中のウェハ 1 3の軌道がカセット 6や各出入口の緣と干渉するのを防止するために、搬送ロポット 4とは別途の円盤回転式位置決め装置 1 0にウェハ 1 3を一旦引き渡して正常位置に位置決めした後、再び搬送ロポット 4がウェハ 1 3を受け取って目的場所へ搬送するのが通常である。

特公平 7— 2 7 9 5 3号公報では、上記受け渡し工程を省略して生産性向上を図るために、ウェハを保持したまま搬送口ポットの搬送アームを動作させ、図 2 7に示すような、各々発光部 9 aと受光部 9 bとを持ち光束 9 cでウェハ 1 3を検出する 3個のセンサ 9が取り付けられた門型位置決め装置を通過させて、ゥェハの中心位置を算出する方法を提案している。この方法では、ウェハの基準保持位置は予め教示してあり、教示位置と前記の門型位置決め装置で検出したウェハ中心位置との偏移量から保持部 1 4の軌道を修正し、他の機器と干渉することなく目的場所に搬送する。これによつて位置決め装置 1 0に対する引き渡しと受け取りに要する時間が短縮され、上記方法は生産性の向上に寄与した。

発明が解決しょうとする課題

しかしながら、先に述べた従来の教示作業は、図 2 6のフローチャートに示すように、搬送口ポット 4が関与する全ての機器との間で、案内治具 2 0を用いて黙視で確認しながら試行錯誤を繰り返し基準位置を設定するという、全手動方式のもので、非常に労力を要する方法である。これは熟練した技術者による緊張した作業の連続であるため、図 2 5に示す搬送装置のみで、丸一日或いはそれ以上の時間が必要であった。

また、生産中における円盤状物の位置決め用として、前述のように図 2 7に示す特公平 7— 2 7 5 9 5 3号公報記載の門型位置決め装置が提案されているが、ここでも初期の教示は前記従来の方法を用いるため、設備立ち上げに要する労力には何ら変わりはない。しかも、門を通過させる装置であるため各ロードロック室や各処理チャンバの入り口ごとに 1台設置しなければならないという問題があり、またこの装置はウェハ等円盤状被検物の直径以上に大きな装置であるため投資額が大きくなるという問題があった。さらに、円盤状物を前記門型位置決め装置に挿入する前には位置決め工程がないため、円盤状物がこの装置に衝突しないように予め前述のような手間が掛かる手動による位置決めをしておく必要があつた。そして万一衝突した場合は、ごみの発生は必定で、さらにウェハ等被検物の破損に繋がりかねないという問題もあつた。

さらに、上記特公平 7 - 2 7 9 5 3号公報記載の位置決め方法では、切り欠き部の判別の仕方は幾何学的には図示されているが、代数学的に判別する方法が見いだされていない。従って、近似式法である最少自乗法によって円盤中心を算出する方法をとるため、検出手段であるセンサ 9を少なくとも 3個必要とし、円盤の周縁上の少なくとも 6点と円盤保持部の中心 1点、合計少なくとも 7点を測定しなければならない。しかも周縁上 6点の中に、切り欠き部縁上にあって円周上にない点が必ず含まれ、厳密には正しい位置が算出されず精度が良くなかった。また、切り欠き部を含まない周縁上 4点から、公知のピ夕ゴラスの定理に基づいて円盤の半径を求める計算式を提示しているが、切り欠き部上の点を除外出来ないため、実際には正確な円盤半径を求めることはできなかった。

課題を解決するための手段

本発明は、これらの問題点を解決するため鋭意検討した結果、新規、且つ、厳密な計算方法を開発してウェハ等円盤状物の中心位置の偏移量を測定、算出し、半導体設備の迅速な立ち上げを実現する新規な自動教示（ォ一トティ一チング）方法および自動位置決め方法を提案するものである。また、この理論に基づく自動教示装置、自動位置決め装置、算出した偏移量に基づいて搬送軌道の修正を行う自動搬送方法、自動搬送装置、さらにはこれらを利用した円盤状物の自動製造設備をも提案するものである。ちなみに本発明でいう「教示」とは、円盤状物の搬送その他の取扱いを行う取扱装置の保持部等の動作の基準となる、円盤状物を置く場所の、その取扱装置の位置を含む基準座標系での位置座標である基準位置を、その取扱装置に入力して記憶させることをいい、また本発明における「位置決め」とは、保持部上等の任意の位置に載置された円盤状物やそれを保持する保持部等の位置が、先に入力された基準位置からどれだけずれているかを求めることをいう。

先ず始めに、本発明の原理を説明する。図 4は、円盤の円周と 1個のセンサの円弧状の軌跡とが交差する場合を示す。測定すべき円盤 47は、既知半径 rの上記円周とセンサの既知半径 Rの円弧状の検出軌跡 43との交点を W₂、それらの交点間の上記円周の円弧の頂点を W3とすると、円弧 WiWgWsを形^する。この円弧の両端が為す線分 WiW₂の垂直二等分線 42は、測定円盤 47の中心 Aおよびセンサの円弧軌跡の中心 Oの双方を通る。この垂直二等分線 42と、予め教示した方向 41との偏移角度 αは、測定により求めることができる。また、垂直二等分線 42と円弧の一端との為す角度 0も測定により求めることができる。

次に測定円盤 47の中心位置として、未知長さである線分 AO (=L₁) を求める。 W から垂直二等分線 42の線分 W₃〇に垂線を下ろしその交点を Bとすると、

△WiBOより、 B〇 = Rcos Θ， W₁B = Rsin Θ . . . (式 1)

r sin φ · (式 2)

即ち、 Rcos 0 = rcos φ + L, (式 3)

Rsin Θ = r sin φ (式 4) 移項して整理すると、 rcos <i) = cos 9- ₁ · · · . · (式 5)

r sin φ = Rsin Θ (式 6)

(式 5) と（式 6) を 2乗し、左右両辺をそれぞれ加えると、 cos² φ +sin²0 = 1だから、

r ² = (Rcos ² +R²sin² Θ (式 7) 従って、

0土（r² -R²sin² Θ) ^1/2 · · · · (式 8) ここで、図 4の様にセンサの検出軌跡 43に対し測定すべき円盤の中心 Aがその検出軌跡の乗る円の内側にある場合は、

L^Rcos Θ- (r ² — R²sin^{2 1/2} · ■ · · (式 9) 外側にある場合は、

L^Rcos Θ+ (r ² -R²sin² θ) ^1/2 · · · · (式 10) となる。

ここでは、予め教示した円盤 46の中心位置 Cは既知であるから、線分 COを LOとすると、

直径方向の偏移長さ ΔΗ = Ι^— L。（式 11) よって、前記偏移角度と、（式 11) による直径方向の偏移長さ ΔΗとを用いて、円盤の位置決めをすることができる。

次に図 5において、基準となる円盤状物 46の円周を、 1個のセンサの直線状の検出軌道 43が円弧状に切る場合について説明する。予め教示した位置にある円盤 46の円弧の両端が為す線分 E Fと、その垂直二等分線との交点を Dとすると、中心 Cとの距離 CD (=X。）は予め教示してあるため判明している。

同じく図 5で、中心が未知の位置 Aにある、既知半径 rの測定すべき円盤状物 47の円周を、センサの直線状検出軌道 43によって円弧状に切る場合について述べる。前記円弧の両端点を W₂とすると、線分 WiW₂の長さは測定により既知となる。線分 W！ W ₂の垂直二等分線とこの線分 W i W ₂との交点を Bとし、未知の距離 A B=X_Xとすると、

△ ABW2は直角三角形であるから、

X,²+ (BW₂) ² =r² (式 12) ここで BW₂=W₁W₂/2であるから、 X _{1 =} ± { r ² ― ²} ^{1 /2} · · · · (式 1 3 ) 従って、 X方向の偏移量は

厶 X^ X o— X (式 1 4 ) として算出される。

ここで検知軌道 4 3上の D点は教示位置であるから既知であり、 B点は線分測定点 WiWsの中点であるから測定により求まる。

従って、 Y方向の偏移量

△ Y = B D (式 1 5 ) も測定により求まる。

よって偏移量（Δ Χ， Δ Υ) が算出される。

請求項 1および請求項記載の発明は、前記原理を用いて基準位置を教示する方法に関する。即ち本発明は、円盤状物の取扱装置にその取扱装置の位置を含む基準座標系での前記円盤状物の位置の基準となる基準位置を教示する方法において、基準位置とする所定場所に置かれた半径既知の円盤状物の、前記基準座標系での中心位置を求める工程と、前記中心位置に基づいて演算で求めた前記基準座標系での前記所定場所の位置を基準位置として前記取扱装置に記憶させる工程と、を含み、前記円盤状物の中心位置を求める工程が、前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の円周に対し前記検出手段の 1本の軌跡を交叉させる工程と、前記交による 2個の交点の、前記基準座標系での位置を求める工程と、前記 2個の交点を結ぶ線分の垂直二等分線上の特定点と前記 2個の交点と前記円盤状物の半径とを用いて前記中心位置を算出する工程と、を含むことを特徴とする円盤状物の基準位置教示方法を提案している。請求項 7は、この方法を実現するための装置に関するものである。

ここでの特定点とは、既知又は測定により定まる点と定義する。即ち、検出手段の軌跡が円である場合はこの円の旋回中心であり、これは既知である。また検出手段の軌跡が直線である場合は前記円周との 2つの交点を結ぶ線分の中点で、測定により直ちに求まる。本教示方法においては、基準位置とする所定場所に円盤状物を置く時に、好ましくは手動で行い、その際、その円盤状物として市販のウェハを用いる場合には、好ましくはノッチやオリエンテーションフラットなどの凹部を検出軌道からさけて置くようにする。またウェハ以外の、凹部ゃ凸部がない円盤状物を用いてもよい。なお、画像処理等で凸部ゃ凹部の位置を自動的に認識して、自動的に凸部ゃ凹部を検出軌道からさけて置くようにしてもよい。同様に前述の原理により、円盤状物に凹部ゃ凸部がない場合、或いはこれらが上記のようにして避けられる場合について、 1個の検出手段を用いて請求項 3記載の円盤状物の位置決め方法および請求項 9記載の位置決め装置を提案する。前述の教示装置および位置決め装置には、具体的形態として、公知の口ポット、搬送装置、位置決め専用装置など、本発明の方法が機能として実現できる全ての装置が含まれる。

本発明では、円盤状物を検出するためのセンサが固定され、円盤状物が運動してもよいし、或いは、円盤状物が固定され、センサが運動してもよい。また、この運動は直線運動でもよいし、円運動でもよい。

また、請求項 3〜請求項 5記載の方法においては、円盤状物の中心位置を予め教示する必要があるが、その際、請求項 1または請求項 2記載の方法を用いてもよいし、従来公知の方法を用いてもよい。

〔切り欠き部をよける方法 1〕

請求項 4および請求項 1 0記載の発明は、半導体ウェハのようにノッチやオリェンテ一シヨンフラット等の周縁上の基準塲所としての切り欠き部（凹部）や、円盤に付けられた取手のような凸部がある場合について、その位置決め方法および位置決め装置を提案するものである。

即ちここでは、円盤状物の中心位置を算出するに際し、図 6に示すように、例えば 2つの検出手段 9を用いて異なる検出軌道 4 3 , 4 4を設ける。検出軌道 4 3が凹部である切り欠き部 5 1を通った場合、そこに切り欠き部が無かった場合に比べて円盤の外周との 2つの交点がなす線分は短くなり、前記計算法で算出すると円盤中心は旋回中心 O寄りにあると算出される。

さらに詳しく説明すると、検知軌道 43, 44が共に切り欠き部を通らなかつた場合は、図 6において、垂直二等分線 42の左側 2つの三角形から（式 16) のように、円盤の中心 Aと旋回中心 Oとの距離は共に AOであると算出する。

AO=R₁cos0₁— （r² -R^sin²^ !> ^1/2

= R₂cos0₁₁- (r² -R₂ ²sin²0₁₁) ^1/2 · · · · (式 16) 一方、検出軌道 43が切り欠き部 51を通った場合は、旋回中心と円盤中心との距離 COは、切り欠き部 51がなかった場合に比べて ΔΙ^だけ短くなり、円盤 49であると誤認する。即ち、

CO = R₁cos0 _x- (r ² -R^sin²^ !> ^1/2

=AO-AL_x · · · ■ (式 17) と算出する。従って、（式 16) と（式 17) の計算結果を比べて大きい方を選ベばよい。

図 7において、検出軌道 44に切り欠き部がある場合も、同様にして大きい方の距離 AOを選べばよい。

即ち、切り欠き部上を検出軌道が通れば、算出された円盤中心は必ず旋回中心 0寄りにあって小さいと算出される。共には切り欠き部が入らないように 2つの検出軌道を離間しておき、円盤の円周を 2つの円弧状に切ってそれぞれの両端を測定し、旋回中心から見て外側にある円盤中心、即ち蹈離 A〇の値が大きい方を選べばよい。

ちなみに、 2つの検出軌道 43, 44上にともに切り欠き部がない場合は、同じ場所に中心位置を見出すため、どちらを採用してもよい。

〔切り欠き部をよける方法 2、 1つのセンサで 2回通過する方法〕

請求項 4では、次に図 8，図 9に示すように、 1個のセンサと 2回の旋回動作で 2つの異なる円弧を形成させてもよい。即ち、円盤状物の中心を算出するに際し、旋回中心〇から検出軌道 43までの距離 Rはそのままに、 2回目は円盤状物の中心位置を距離 mだけずらして旋回する。ただし距離 mは、 2回の旋回動作で共には切り欠き部に掛らない程度に広げ、円盤の直径より狭い間隔とする必要がある。

先ず、図 8で検出軌道 43が切り欠き部 51を通らなかった場合と、通った場合とについて検出手順を説明する。先ず、検出軌道 43が切り欠き部 51に通らなかった場合は、垂直二等分線 42の左側にある旋回角度 0ェの三角形から計算式（式 18) により、円盤 47を認識してその中心は Aと算出する。

AO = Rcos Θ (r ² — R²sin² θ _χ) ^1/2 · · · · (式 18) 一方、検出軌道 43が切り欠き部 51を通った場合は、垂直二等分線 42の右側にある旋回角度 0₂の三角形から、円弧の両端間距離が短いと誤認して円盤 4 9を認識し、円盤中心は Cであると誤認する。

CO = Rcos θ ₂— (r ² -R²sin² θ ₂) ^1/2 · · · · (式 19)

AO-CO=AL_x (式 20) 即ち、切り欠き部に掛ると中心 Cは Δ 1^だけ旋回中心 O側に寄っていると算出している。

次に、図 9に示すように、距離 mだけずらして 2回目の旋回動作させた場合について述べる。 1回目の旋回で円盤 47の切り欠き部 51を検出軌道 43が通つた場合、円弧が小さくなつたと誤認して、式 19と同様な計算により本来の中心 A' から ΔΙ^だけ旋回中心 O側に寄った C' に円盤中心があると算出する。次いで距離 mだけ旋回半径が大きくなる方向にずらし、検出軌道 43が円盤 50の切り欠き部 51を通らないようにすると、式 9から円盤中心は A" であると認識する。

従って、 CO (=AO-AL₁) と A"〇_mとを比較して大きい方（A" O -m) を採用すればよい。

同様にして、 1回目の旋回動作で切り欠き部を発見せず、 2回目の旋回動作で発見しても、円盤の正しい中心と旋回中心との距離として、大きい方を選べばよい。

次に、円盤の円周上に図示しない凸部がある場合は、これが無かった場合に比ベて 2つの交点がなす線分に比べて必ず大きくなる。従って、円盤の円周上に凸部がある場合は、これが無かった場合に比べて円盤中心が必ず旋回中心から遠い方にあると算出する。即ち、 2つの線分から式 9で計算される距離のうち、円盤中心と旋回中心との正しい距離として凸部がある場合は常に小さい方を選べばよい。従って、凹部ゃ凸部に掛からない検出軌道による円盤中心を選ぶことができる。

凹部ゃ凸部が 2つの検出軌道上になかった場合は、前記同様同じ場所に中心位置を見出すため、どちらを採用してもよい。

また、請求項 4および請求項 1 0において、 2本の検出軌道 4 3， 4 4が直線の場合も同様のことがいえ、これらを図 1 0、図 1 1に示す。切り欠き部上を検出軌道が通れば、通らなかった場合に比べて、算出された円盤中心は検出軌道から必ず外寄りにあると算出される。 2つの検出軌道 4 3， 4 4を切り欠き部が共には入らないように平行間距離 mだけ離しておき、円盤の円周を 2つの円弧に切つてそれぞれの両端を測定し、検出軌道から見て内側にある円盤中心を選べばよい。

さらに詳しく説明すると、図 1 0において、検出軌道 4 3 , 4 4がともに切り欠き部がなければ、それぞれからの算出は、円盤状物の中心位置は Aであるとなり、 X_{A P} = X_AB + mとなる。

しかし、検出軌道 4 4が切り欠き部に掛かった場合は、本発明の計算方法では円弧は小さく円は 4 9と誤認し、その中心は A ' であると算出する。

従って、 X_APく X_A. _Qとなるから、 X_AB +mく X_A, _Qとなる。

即ち、検出軌道 4 3と検出軌道 4 4とでの検出結果による中心位置情報を比較し、小さい方の距離 X_AB +mを正しい値として選択すればよい。同様に、検出軌道 4 3が切り欠き部に掛かった場合について、図 1 1に示す。検出軌道 4 3上に共に切り欠き部がない場合の算出結果は、 X_{A B} = X_{A P}— mとなる。

検出軌道 4 3上に切り欠き部がある場合は円 4 9と認識し、 Χ_ΑΒ<Χ_Α' _Β·即ち、 Χ_ΑΡ— mく Χ_Α， _Β，となる。

従って、検出軌道 4 3と検出軌道 4 4との検出結果での中心位置情報を比較して切り欠き部がない方の小さい距離 Χ_ΑΡ— mを正しい値として選択すればよい。即ち、 '検出軌道から見て近い方にある円盤中心を常に選べばよいことになる。さらに請求項 4および請求項 1 0は、 1個のセンサと 2回の直線動作で 2つの異なる円弧を形成させる場合も含む。即ち、図 1 0、図 1 1において検出手段 9 の軌跡が、 1回目動作で検出軌道 4 3、 2回目動作で検出軌道 4 4を描く力、、或いはその逆の順に軌跡を描くとすれば、前記説明がそのまま当てはまる。

次に請求項 6および請求項 1 2では、搬送機能を有する装置に本発明の原理を応用し、求めた中心位置の偏移量から、ウェハなど円盤状物を目的場所に搬送するに際し、衝突や干渉が起きないように搬送軌道を予め定めた軌道から修正する方法およびそのための搬送装置を提案している。

〔 3本の検出軌道でウェハ半径 rを求める方法〕

円盤状物のうち半導体ウェハは、国際半導体製造装置材料協会による S EM I 規格によって、 3インチ、 4インチ、 5インチ、 6インチ、 8インチ、 3 0 0 m mの 6種類が定められ、それらの半径も規格ィ匕されており、且つ、サイズ毎に専用カセットに収納されている。従って、カセットが置かれた時点でウェハの半径 rは分るため、前述の計算課程においては既知の値として扱ってきた。しかし、搬送工程中どのウェハサイズか確認する場合、また細かくは、ウェハ直径のメー力一による差、ロット間のパラツキなどのための半径を測定したい場合がある。本発明では、そのような要求に応え、円盤状物の半径 rも測定算出することができる。請求項 13から請求項 16では、半径未知の円盤状物を測定しその半径および中心位置を算出し、その算出結果に基づいて円盤状物を位置決めする方法および装置について述べ、さらに請求項 17では、その算出結果に基づき搬送経路を修正する搬送装置について述べている。

ここで円盤の半径を求める原理を、図 12を用いて、円盤円周と 3つのセンサの旋回軌道とを交叉させた場合について説明する。旋回基線 40は、予め定めたものである。 3本の検出軌道 43， 44， 45のうち 43が切り欠き部を通ったとすると、他の検出軌道 44および検出軌道 45のウェハ外周縁との交点 2つずつのそれぞれの間の線分の垂直二等分線 42は共通で、旋回基線 40とのなす角度は αェであるが、検出軌道 43の場合の垂直二等分線 48と旋回基線 40とのなす角度は α₂で、先のと異なっている。従って、一つだけ垂直二等分線の角度が異なる検出軌道 43を除外する。

検出軌道 44および検出軌道 45のウェハ外周縁との交点 2つずつのそれぞれと旋回中心 Oとからなる三角形はともに二等辺三角形で、線 42は直角三角形を 4つ作っている。旋回角度 0い 0₂はともに測定角、旋回半径 Rい R₂はともに設定距離、 Lは未知数である。

r ² = (R^os^ !-L) ² + R₁ ²sin²0₁ · · · (式 21) r ² = (R₂cos0₂-L) ² + R₂ ²sin²0₂ · · · (式 22) 旋回中心からみて検出軌道 44と 45が円盤中心より遠い距離にある場合、 L = R_lCos0 !- (r ² -R^sin²^ _x) ^1/2 · · · (式 23)

L=R₂cos0₂- (r ² -R₂ ²sin²0₂) ^1/2 · · · (式 24) 式 2 1に式 24を代入すると、

r² = {R₁cos0₁-R₂cos0₂+ ( r ²-R₂ ²sin²0₂) ^1/ } ²

+ R₁ ²s ²6₁ (式 25) ここで、

S= (r²-R ²sin²e_?)^1/2 · · · (式 26) とおき、式 25に式 26を代入すると、

S² = {R cos^— R^os^ + S} ²

H-R^sin^ ₁-R₂ ²sin²0₂ · · ' (式 27)

S² = (RiCos — R₂cos0₂) ²+2 (R^osS「R₂cos0₂) S

+ S² +R₁ ²sin²0₁-R₂ ²sin²0₂ (式 28)

Sについて解くと

S= {R₂ ²sin²0₂-R₁ ²sin²0₁- (R^os Θ !-R^os Θ ₂) ²}

/2

₂) (式 29)

(r²-R₂ ²sin²0₂) ^1/2= {R₂ ²sin² Θ ₂-R₁ ²sin² Θ _x- (R^os^! 一 R₂cos0₂) ²} /2 (R cos^ i - R₂cos0₂) · · · (式 30) 両辺二乗して

r² = {R₂ ²sin²a₂-R₁ ²sin²0 _x- (R^os 0 !-R^os Θ ₂) ²} ²

/4 (R₁cos0₁-R₂cos0₂) ² + R₂ ²sin²0₂ - · ' (式 31) 式 24に式 31を代入すると、

L = R₂cos0₂- [ {R₂ ²sin²0₂-R₁ ²sin²0 !- (R₂cos0 _x

-R₂cos^₂)² } ² /4 (R cos^— R₂cos0₂) ² -R₂ ²sin²^₂ + R₂ ²sin²0₂] ^1/2

= R₂cos^₂- { (R₂ ²sin²^₂-R₁ ²sin²^₁)

/

₁-R₂cos0₂) ²-1) /2 · · · (式 32)

ここで、旋回角度、 0₂はともに測定値であるから Lが求まり、円盤状物 47の中心 Aは、共通垂直二等分線 42上の、旋回中心 Oから距離 Lのところに求まる。

ちなみに、半径未知の円盤状物の半径 rは、正の数だから、（式 33) で求められる。

r= [ {R₂ ²sin²0₂-R₁ ²sin²0₁- (R^os 0 i - R₂cos 0₂) ²} ²

/4 (R₁cos^₁-R₂cos0₂) ² +R₂ ²sin²0₂] ^1/2 (式 3 3 ) ここでは、検出手段の 3本の検出軌跡が円弧の場合を説明したが、これら検出軌跡が 3本の平行線であってもよい。その場合は、旋回基線 4 0に代えて、 3本の平行線上の 1点、または他の任意の 1点を基点とすれば、同様にして半径未知の円盤状物の半径と、中心位置とを求めることができる。

周縁上の少なくとも 3点を検出する本発明の第 2の方法によっても、半径未知の円盤状物について中心位置を特定することができる。この第 2の方法では、円盤状物の周縁上の少なくとも 3点を検出するために、検出手段を固定して円盤状物を移動させるか、逆に円盤状物を固定して検出手段を移動させることによって、相対的に円盤状物に対する検出手段の軌跡を描く。

1個の 1点検出型検出手段を用いる場合は、円盤状物の周縁の円と 3点以上で交叉させればよい。例えば、検出手段の軌跡としての三角関数曲線と円盤状物の周縁の円を交叉させる方法や、 2次以上の多次曲線（例えば図 2 8および図 2 9 は 2次曲線に沿って 1点検出型検出手段としてのセンサを円盤状物に対し相対移動させている）に沿って円盤状物の周縁の円に対し検出手段を横切らせて交叉させる方法、検出手段の軌跡としての直線で周縁を 2点で横切り V字型に折り返して更に 2点を検出する方法、直線で周縁を 2点で横切り U字型に折り返して更に 2点を検出する方法等の、一筆書きで少なくとも 3点を検出する方法が好ましい。さらに、 1個の検出手段の軌跡を長径が前記円盤の直径より大きい楕円状や長円状、即ち〇字型とすることにより、周縁の円に対する 4点の交点を得る方法を用いてもよい。要するに、検出手段を円盤状物に対し相対移動させて周縁上の 3点以上を検出すればよい。

2個以上の検出手段を用いる場合の軌跡は、円盤状物の周緣を 1回以上交叉させる。 V字状、 L字状などの鍵型は 2つの直線の組み合わせで求まり、また、鋭角移動を排除するために、円や前記各種曲線と直線の組み合わせである U字型や C字型、あるいは〇字型（楕円や長円）としてもよい。 3個ないし 4個以上の 1 点検出型検出手段を用いる場合は、全検出手段が円盤状物の周縁と 1回交叉するだけでよい。

本発明では、円盤状物の周縁上の少なくとも 3点を検出すれば、円弧の両端を結ぶ線分およびその二等分線を算出することなく、円周の公式によりその円盤状物の半径を算出することができる。周縁が真円である場合は 3点が決まれば円は決定されるが、半導体ウェハのように切り欠き部がある場合は、少なくとも 4点が必要である。

半径が未知である円盤状物の周縁の 3点から中心点（中心位置）を求める方法を、図 3 0を用いて説明する。但しここで、円盤状物の周縁の 3点は、切り欠き部にかかっていない真円上の点であるとする。 1点検出型検出手段としてのセンサ（例えば発光部と受光部との対を 1対だけ持つ光学式センサ等）の 1つの旋回軌道 4 3と、旋回中心からの中心位置までの距離が互いに異なる円盤状物 4 7 , 5 0の周縁とを交差させることで、旋回基準線から交点までの旋回角度を測定する。ここでは便宜上、基準座標の 0点は旋回軌道の中心とし、旋回基線は水平面に平行で、円盤状物 4 7が移動する平面の X軸と一致する。また、センサの旋回動作前、センサは旋回基線（X軸）上にあり、ここではそのセンサが旋回軌道 4 3上を移動するものとする。

切り欠き部のない真円状の円盤状物の周縁についての、旋回軌道 4 3との交点の座標は、測定された旋回角度から次のように算出される。移動前の円盤状物 4 7の周縁と旋回軌道 4 3との交点を W₄， W₅とし、その円盤状物 4 7の位置から旋回原点の方向に mだけ移動した円盤状物 5 0の周縁と旋回軌道 4 3との交点を W₆， W₇とし、旋回基線（X軸）から交点 W₄， W₅, W₆, W₇までの旋回角度を 0 ₄， θ ₅, Θ ₆ , 0 ₇とする。また、旋回中心からセンサまでの距離を尺とする。

Wnの座標（x _n y _n) は次のように求められる。ただし、 n = 4 , 5 , 6， 7である。

次に、円盤状物 47の位置から円盤状物 50の位置への円盤状物の移動に伴い， W₈, W₉は円盤状物 50の周縁上の点 W₆， W₇に移動したことから、 W₈, W₉ の座標は以下のように表される。

なお、（0₆+6·₇)Ζ2は、円盤状物 47の中心点と旋回中心点を通る直線と旋回基準線とがなす角度である。

上記の交点座標により、円盤状物の中心位置の座標（x。 y。）を求める式は次のようになる。

基準座標系上の円盤状物の円周は、円周の公式より、

r "= (x— ₀； ^Δ+ (y-y ₀) ²

と表され、円盤状物 50上の点 W₄， W_E w₇, w₈の座標を代入すると、 r ²= (x₄-x₀) ²+ (y₄— y ₀) ² ■ (式 41)

r ²= (x₅5-x₀0) ²+ (y ₅5— y y o 0) ² ' (式 42)

r ²= (χ₈-χ₀) ²+ (y ₈ - y ₀) ² ' (式 43)

r ²= (x₉_x₀) ²+ (y ₉-y ₀) ■ (式 44)

となる。

上記の式 41〜式 44の内の 3つの式より、円盤状物の半径 rおよび中心座標 (x。 y₀) が求まり、ここでは、式 41〜式 43を用いて、以下のように表される。

交点 w₄， w₅と w₈は、同周縁上にあるので、半径は等しいので、

(x₄-x₀) ²+ (y ₄— y 0) ²= (x -x₀) ²+ (y ₅一 y₀) ²·' (式 45)

(x₅— x₀) ²+ (y₅-y₀) ²= (χ₈ - χ₀) ²+ (y₈_y₀) ² (式 46) 式 45より、 x。について解くと、

χ₀= { (2 y ₀-y₄ ^_y ₅) (y₄~y s) } Ζ2 (χ₄-χ₅)

+ (x₄+x₅) ,2··' (式 47)

式 47を式 46に代入して y。を求めると、

{ (2 y。一 y₄— y ₅) (y₄_y₅) } /2 (x₄-x₅) + (x₄ + x ₅) / 2 = { (2 y ₀-y ₅-y ₈) (y ₅ - y ₈) } / 2 (x₅-x₈) + (x₅ + x₈) / 2'" (式 48)

これを整理すると、

y 0= { (y₄ + ₅) (y₄ - y₅) (χ₅ - χ₈) + (y₅ + y₈) (y₅— y₈)

(x₄- x ₅) + (x₄-x₅) (x₅-x₈) (x₈-x₄) } / 2 { (y₄-y ₅) (x₅-x₆) + (y ₅- y ₆) (x₄- x ₅) } … （式 49)

x₀は、式 49を式 47に代入して、

x。= { (y ₄-y 5) (x₅— x₈) (x₅ + x₈) + (y ₅-y ₈) (x₄-x₅) (x₄ + x₅) + (y₄-y ₅) (y ₅ - y ₈) (y ₈-y₄) } / 2 { (y₄— y₅) (x₅-x₈) + (y ₅-y ₈) (x₄- x ₅) } … （式 50)

かくして式 50が得られる。

式 41から 43のいずれかに代えて、 w₉点を用いる式 44を用いても、 w₄、 w₅、 w₈、 w₉とも寘円上にあるから同じ（x。， y。）が得られる。

次に、いずれか 1つの交点が切り欠き部にかかる場合、 4つの交点を測定する。この 4点のうち、 1組 3点からなる組合せは 4通りあり、切り欠き部を含まない組合せは 1通りのみである。従って、前述のようにして求めた（x。， y。）と式 41〜式 44とから半径 rを求めると、切り欠き部がない 1通りの場合の rは、切り欠き部がある 3通りの場合の rとは異なった値となる。しかしこの切り欠き部がない 1通りを選別する方法がないので、 4通りの組合せでの rの値の全てが合致しない場合は、円盤状物に対する軌跡の位置を変えて再び 4点を測定し再計算するという処理を、 4通りの組合せでの rの値の全てが合致するまで繰り返し、正しい値の半径 rを求める。

また、半径 rを求めることなく、式 4 1から式 4 4の内の 3つの式の組合せから求めた円盤状物の中心点を直接比較して、一致した場合は正しい値の中心点として採用し、一致しない場合は再測定することとしてもよい。

請求項 1 8 , 2 2， 2 6， 2 7 , 3 1および 3 5は、前述の原理を応用した自動教示方法、自動位置決め方法、自動教示装置および自動位置決め装置のうち、 1点検出型センサを 1個用いる新規な方法および装置に係るものである。

請求項 2， 5 , 1 4および請求項 8， 1 1， 1 6は、前述の原理を応用した自動教示方法、自動位置決め方法、自動教示装置および自動位置決め装置のうち、センサ軌跡が円軌道である新規な方法および装置に係るものである。この円軌道上をセンサが運動してもよいし、円盤状物が旋回運動してもよい。 '

さらに、本発明は請求項 3 6において、前記のような自動教示装置、自動位置決め装置および自動搬送装置のいずれか 1つ又は複数を用いることによって、半導体等の改善された自動製造設備を提供する。

本発明は、位置決め専用装置においても、搬送装置においても実現できる。また、ここで言う自動搬送装置は、旋回運動機構および/又は直線運動機構をもつ搬送装置、例えば、スカラ型口ポット、多関節ロボット、 XY軸移動テーブル等公知の装置を含む。

前記円盤状物の外周上の 2点を検知するセンサの種類としては、非接触型のセンサを用いることが好ましい。電子部品である半導体ウェハを取り扱うことが多いため、電磁気的センサや機械的センサではなく、透過型または反射型の光センサ一が好ましく、その中で、画像処理手段を伴う C C D等の二次元センサであつても、光量が定量化されるラインセンサであっても、〇N、 O F Fが分る点センザであってもよい。この光センサは本発明を実現するためには、最小限 1点検出型センサ 1個で充分であるが、前述の如くノッチやオリエンテーションフラットを検出させるために 2個のセンサを用いてもよい。偏移角を測定するセンサとしては、エンコーダなど公知の角度センサを用いてもよいが、サーポモータゃステッピングモ一夕等のパルスモー夕により角度としてのパルス値を採用してもよい。本発明において記述した上記各計算式は、通常のコンピュータプログラムにより、搬送装置の搬送ロポットの制御用等のコンピュータで構成する算出手段で容易にその計算を実行でき、その計算結果は、搬送装置のロボット等の制御用のコンピュ一夕で構成する制御手段に用いれば、容易に搬送装置の各部の運動軌道に反映することができる。

また、本発明における基準座標系は、直角座標系だけでなく極座標系であってもよく、またその座標系での位置を座標値で直接的に表されるものだけでなく搬送ロポットの各軸の作動量等で間接的に表されるものでもよい。

図面の簡単な説明

図 1は本発明を実施するための半導体製造設備の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2は上記実施例の半導体製造設備を示す平面図である。

図 3は上記実施例の半導体製造設備における搬送ロポットを示す一部切り欠き斜視図である。

図 4は本発明の方法の原理を示す平面図である。

図 5は本発明の方法の原理を示す他の平面図である。

図 6は本発明の方法の 2個の検出手段による切り欠き部検出原理を示す平面図である。

図 7は本発明の方法の 2個の検出手段による切り欠き部検出原理を示す他の平面図である。図 8は本発明の方法の 1個の検出手段による切り欠き部検出原理を示す平面図である。

図 9は本発明の方法の 1個の検出手段による切り欠き部検出原理を示す他の平面図である。

図 1 0は本発明の方法の 2個の検出手段による切り欠き部検出と位置決めの原理を示す平面図である。

図 1 1は本発明の方法の 2個の検出手段による切り欠き部検出と位置決めの原理を示す他の平面図である。

図 1 2は本発明の方法に基づく円盤半径の算出原理を示す平面図である。図 1 3は本発明の教示方法の一実施例を用いた搬送装置への教示手順を示すフローチャー卜である。

図 1 4は本発明の教示方法の一実施例を用いた搬送装置への教示手順を示すフローチャー卜である。

図 1 5は本発明の位置決め方法の一実施例を用いた搬送装置へのその他のポートの教示手順を示すフローチャートである。

図 1 6は本発明を実施するための搬送装置の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 1 7は本発明を実施するための位置決め装置の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 1 8は本発明を実施するための位置決め装置の他の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 1 9は本発明を実施するための位置決め装置の他の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 0は本発明を実施するための位置決め装置の他の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 1は本発明を実施するための位置決め装置の他の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 2は本発明の 1個の検出手段による切り欠き部検出と位置決めの一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 3は本発明の 2個の検出手段による切り欠き部検出と位置決めの一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 4は本発明を実施するための搬送装置の一実施例を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 5は従来の搬送装置を示す一部切り欠き斜視図である。

図 2 6は従来の搬送装置における教示手順を示すフローチャートである。図 2 7は従来の位置決め装置の例を示す斜視図である。

図 2 8は本発明の方法および装置の 1個のセンサによる円盤状物の周縁検出方法の一例を示す平面図である。

図 2 9は本発明の方法および装置の 1個のセンサによる円盤状物の周縁検出方法の他の一例を示す平面図である。

図 3 0は本発明の方法および装置で円盤状物の周縁上の少なくとも 3点から中心点を求める方法を示す平面図である。

図 3 1は本発明に基づき円盤状物の周縁上の 4点から中心点を求める方法および装置の一実施例を示す平面図である。

図 3 2 Aおよび図 3 2 Bは本発明に基づき円盤状物の周縁上の 4点から中心点を求める方法および装置の他の一実施例を示す平面図である。

発明の実施の形態

以下に、本発明に係る半導体製造設備について、円盤状物を位置決めする方法の実施例を図面に基づいて説明する。

図 1に示す半導体製造設備 1は、円盤状物であるウェハ 1 3をカセット 6から口一ドロック室 8等へ搬送する搬送装置 2と、ロードロック室 8に接続してゥェハ 1 3に対し成膜、拡散、エッチング等の各種処理を行う処理装置 3とを具えてなる。そのうちの搬送装置 2は、ウェハが棚段状に収納されるカセット 6を載置できる 1個又は複数個のステージ 1 9と、搬送アーム 1 2を有するスカラ型の搬送ロポット 4と、その搬送ロボット 4を並んでいる複数個のステージの前でその列に平行に動かす移動手段 1 7と、検出手段としてのセンサ 9と、それら搬送口ポット 4と移動手段 1 7とセンサ 9との作動を制御する、通常のコンピュータを有する制御部 1 1とを具えて構成されている。なお、円盤状物の正確な位置補正を行なったり、ウェハ縁部のノッチ等切り欠き部を検出するために、図 2 5に示す如き従来の位置決め装置 1 0を搬送装置 2の構成に含めることもできる。同じく図 1に示す処理装置 3は、レジスト塗布、露光、エッチング等各種処理を行う 1個ないし複数個のチャンバ 7と、前記チャンバ 7同士をつなぐ移載室 1 6と、移載室 1 6内に備えられ円盤状物を搬送する真空ロポット 3 1と、検出手段であるセンサ 9と、搬送装置 2のスカラ型搬送ロボット 4により搬送された円盤状物の受け渡しを行うロードロック室 8と、それらチャンバ 7と真空ロポット 3 1とセンサ 9とロードロック室 8の後述するドアとの作動を制御する、搬送装置 2と共用の制御部 1 1とを具えて構成されている。

なお、ロードロック室 8には、複数枚の円盤状物を棚段上に載置するための図示しないポケットを設けてある。また、ロードロック室 8内を真空状態とするため、搬入出口にはロードロックドア 3 2が配設されている。

〔基準位置教示方法（1 ) 〕

各カセット、各ロードロック室、各処理チャンバなど各ポートでの教示を行う前にまず保持部と円盤状物との位置関係を示す原点座標を教示する。

図 2の半導体製造設備 1内でウェハ 1 3を自動搬送させるには、事前に、搬送装置 2と処理装置 3との制御部 1 1に、搬送口ポット 4および真空口ポット 3 1 の少なくとも一方の位置を含む基準座標系上で原点座標とする基準位置を教示した後に、搬送軌道を教示する必要がある。教示前の位置は通常余裕を含めて設計されているので、詳細は現場合わせが必要である。本発明の基準位置教示方法の一実施例を、一つのロードロック室 8を用いる場合について、図 1 3のフ口一チヤートに示す。

先ずステップ S 1 1で、教示前の設計上の、上記基準座標系での第 1口一ドロック室 8の仮位置情報（初期値）を制御部 1 1に入力する。次いでステップ S 1 2で、搬送ロボット 4の保持部 1 4をロードロックドア 3 2経由で導入して、その保持部 1 4で、第 1ロードロック室 8内の、基準位置とする所定場所に手作業で置いたウェハまたはそれと同一直径の他の板からなる円盤状物（ここではゥェ八と同一符号で示す） 1 3を保持し搬出する。

次いでステップ S 1 3で、搬送ロボット 4が、保持した円盤状物 1 3を検知手段としてのセンサ 9のところに搬送し、口ポット 4の胴体軸を中心に旋回して、センサ 9の光で円盤状物 1 3の外周縁部を円弧に切ってその円盤状物 1 3の外周縁とセンサ光との交点の 2点の、保持部 1 4に対する位置ひいては上記基準座標系での位置を検出する。そしてステップ S 1 4で、得られた外周縁上の 2点の位置情報から先に述べた計算式で求めた、上記所定場所での円盤状物 1 3の中心位置を、基準位置として、制御部 1 1の持つ搬送ロボット作動制御プログラムへ伝達し、ステップ S 1 1で入力した仮位置情報を書きかえ、原点座標教示作業を終了する。

ちなみに、これらステップ S 1 1〜S 1 4は、制御部 1 1に予め与えられたプログラムにより、制御部 1 1自身が実行する。

同様にして、真空口ポット 3 1を用いて他の口一ドロック室 8など各ポートについてそれぞれ教示する。即ち、本発明では、各ポートに関し最初に手動で基準位置とする所定場所にウェハなど基準円盤を置く以外は、すべて自動教示（ォートティ一チング）することができる。その際、保持部 1 4が円盤状物 1 3を保持する時に保持部 1 4の保持中心と円盤状物 1 3の中心とが従来の教示方法のように完全一致する必要はなく、搬送口ポット 4のアームが口一ドロックドア 3 2や他の機器に干渉しない程度なら多少ずれていてもよい。〔基準位置教示方法（2 ) 〕

本発明の基準位置の教示方法の他の実施例においては、従来の案内治具を使用してもよい。保持部 1 4を人が作業し易い適当な位置に移動させて、図 3に示す如き案内治具 2 0を保持部 1 4に設置し、円盤状物を保持部 1 4上に載置してその案内治具 2 0に手で押し当て、その時の円盤状物の中心位置を基準位置とする方法である。この案内治具 2 0は、ウェハと合致する曲面と、保持部 1 4からなる平面の基準面を以つて、物理的にウェハの位置を固定するものである。図 1 4 は、図 3の装置においてオートティーチング（自動教示）を実施するときの処理手順のフローチャートを示しており、この処理では、各カセット、各ロードロック室など各ポ一トでの教示を行う前に、先ず保持部と円盤状物との位置関係を基準位置として教示する。

先ずステップ T 1で、保持部 1 4に対する円盤状物の仮位置情報（初期値）を制御部 1 1に入力する。次いでステップ T 2で、保持部 1 4上に案内治具 2 0と円盤状物 1 3とを手作業で載置し、円盤状物の中心位置が適正な位置に来るように手作業で調整する。

次いでステップ T 3で、検知手段としてのセンサ 9のところで円盤状物 1 3を旋回運動させて、円盤状物 1 3の外周縁とセンサ光との交点の 2点の、保持部 1 4に対する位置ひいては上記基準座標系での位置を検出する。そしてステップ T 4で、得られた位置情報から先に述べた計算式で求めた保持部 1 4上での円盤状物 1 3の中心位置を、保持部 1 4上の基準位置として、制御部 1 1の持つ搬送口ポット作動制御プログラムへ伝達し、制御部 1 1に記憶させる。

ちなみに、これらステップ T 1〜T 4は、ステップ Τ 2を除き、制御部 1 1に予め与えられたプログラムにより、制御部 1 1自身が実行する。

〔その他のポートの教示方法〕

前述のように定めた基準位置を基に、ォ一トティ一チングにより円盤状物を力セットから搬出する場合の教示（位置決めおよび軌道修正を含む）の手順について、図 1 5のフローチャートに示す。

先ずステップ U 1で、搬送仮位置情報（初期値）および基準位置情報を制御部 1 1に入力する。次いでステップ U 2で、カセット 6および円盤状物 1 3を手作業で設計上の位置へ載置する。

次いでステップ U 3で、搬送口ポット 4がカセット 6内の受け渡し場所から円盤状物 1 3を受け取る。そしてステップ U 4で、搬送ロボット 4が円盤状物 1 3 をセンサ 9のところに移動させて旋回させ、上記と同様に外周縁の 2点を検出する。

次いでステップ U 5で、ステップ T 4で得られた情報（測定値）を偏移量算出手段へ伝達する。次いでステップ T 6で、偏移量算出手段により測定値と基準位置を比較し偏移量を算出する。次いでステップ U 7で、ずれている場合、偏移量を制御部 1 1の持つ搬送ロボット作動制御プログラムへ伝達する。

ちなみに、これらステップ U 1〜U 7は、ステップ U 2を除き、制御部 1 1に予め与えられたプログラムにより、制御部 1 1自身が偏移量算出手段等となって実行する。

そしてステップ U 8で、制御部 1 1は、上記偏移量を考慮して搬送口ポット 4 の軌道を修正する。つまりは設計図面上の搬送位置である初期値を更新する。ずれていなければ一連の教示は終了する。

同様に、他のカセット 6、各ロードロック室 8など各ポ一トとの受け渡し場所についても、それぞれ図 1 5のステツプ U 1からステツプ U 8までの手順に沿つて行われる。本発明に基づく教示方法によって、ステップ U 2における円盤状物を手作業で設計図面上の位置へ載置する工程以外は、全て自動的に行うことができるようになった。

また、メンテナンス時にカセット 6等の位置を移動させた場合、従来は図 2 6 の手間の掛かるステップ S 1から S 7まで工程を全て手動で再度行っていたが、本発明に基づくオートティ一チングでは、図 1 5のステップ U 2のみ手動で行えば、後は自動的に進む。また、保持部 1 4を取り替えた場合は、基準位置の教示をステップ U 1から再び行い、新旧の情報を比べ、偏移量をそれぞれの測定値に反映させればよい。これにより、ロードロック室 8への搬送位置は常に一定となり、各処理チャンバ 7付近での干渉がなくなり、ごみも軽減される。

図 1 6は、本発明の円盤状物の位置決め装置の一実施例としての、搬送ロボット 4と、検出手段である光学式点センサ 9とを備えた搬送装置 2を示す。この搬送ロボット 4の搬送アーム 1 2を動作させる駆動手段は、あらかじめ設定された基準点を持ち、偏移量は光学センサ 9の出力信号と上記駆動手段のステツビングモ一夕のパルスとを計測し演算して求める。搬送アーム 1 2が始動する際、搬送口ポット 4の全軸が基準点にあることを制御部 1 1により確認し、制御部 1 1からの命令により、搬送ロボット 4の各軸を屈伸、昇降動作させ、センサ 9のところで旋回させ、ウェハ 1 3の位置決めを実施する。

図 1 6はまた、ウェハ 1 3の基準位置が予め教示されている本発明の位置決め方法の一実施例を説明したものである。ウェハ 1 3をカセット 6から搬送アーム 1 2の保持部 1 4上に載置して搬出した搬送口ポット 4は、その胴体の回転軸を中心に旋回して、検出手段としての固定された光学センサ 9のコの字状枠の間にウェハ 1 3を通過させ、ウェハ 1 3の外周緣部をセンサ光で円弧に切る。これによってウェハ 1 3の中心位置が計測算出され、偏移量とウェハ外周縁の位置座標とが上記偏移量算出手段により算出されて、搬送ァ一ム 1 2の保持部 1 4上におけるゥェ八位置が決まる。

算出された偏移量は、搬送アーム 1 2の動作を制御している制御部 1 1に送られ、予め教示された搬送位置の情報に、偏移量を考慮した補正値を加えることにより、搬送位置および搬送軌道が修正される。また、図 1 6中の検知手段としてのセンサ 9は、ウェハ 1 3を保持した搬送ァ一ム 1 2が旋回動作するとき、搬送ロボット 4に対し定められた位置で、且つ、円盤状物 1 3を検知することができる位置に設置される。図 1 6の右側の処理装置 3内の真空口ポット 3 1も、同様にして検出手段としてのセンサを用いて、各ロードロック室 8、各処理チャンバ 7における基準位置の教示、ウェハ 1 3を受け取った後の位置補正のための位置決めを実施するものである。

〔位置決め装置（ァライナ）に採用した場合 1〕

図 1 7は、本発明の位置決め方法を位置決め装置に用いた一実施例について示すものである。この位置決め装置 1 0はウェハ 1 3を真空吸着できる保持台 1 9 を備え、保持台 1 9の下方には回転手段と 1軸ないしは 2軸方向へ移動可能にする X軸移動手段、 Y軸移動手段と、昇降手段 2 1を備えている。ここでは、搬送ロボット 4等により載置されたウェハ 1 3が静置された状態で、ステージ上に設けられた検出アーム 2 4が旋回して検出軌跡 4 3を描き、検出アーム 2 4の先端部に設けられた検出手段としての光学式センサ 9によりウェハ 1 3の外周縁上の 2点が検出される。この 2点の位置を用い、前述した本発明の計算方法を適用してウェハ中心を算出し、 X， Y軸方向の修正を行い、持ち替えて正常位置におかれたウェハを回転させ、別のセンサがそのウェハ 1 3の縁部にある切り欠き部を検出し回転を停止する。

〔位置決め装置（ァライナ）に採用した塲合 2〕

図 1 8は、検出アーム 2 4がウェハ半径より短い場合についての位置決め装置 1 0を示し、動作方法および位置決め方法は図 1 7と同様である。

〔位置決め装置（ァライナ）に採用した場合 3〕

図 1 9は、従来の位置決め装置で本発明の位置検出方法を実施する場合について示したものである。この位置決め装置 1 0は、回転しうる保持台 1 9と X軸移動手段および Y軸移動手段と昇降手段と検知手段としての点センサ 9とを備えている。回転するウェハ 1 3が偏芯している場合は、回転によりウェハ 1 3と同じ半径の検出軌道 4 3で、ウェハ緣部が切られ 2点を検出する。それ以降の位置決め方法は図 1 7の装置と同様である。従来、搬送口ポット等により載置台に搬送された円盤状物は、光学式のラインセンサを用いる特開平 6— 2 2 4 2 8 5で示される検出方法等で円盤状物の中心位置情報が得られる。この方法では載置部を回転駆動させ、 1周分の縁部の位置情報を検知する必要があり、図 2 0に示すように縁部の一部がラインセンサの検出範囲外にある場合については、 X軸、 Y軸の移動手段を駆動させ検出範囲内に入るように円盤状物を持ち替えることを前提に位置決め動作を行っている。そこで、本発明の位置決め方法を用いると、縁部の一部が検出範囲外に出ていても、ウェハの回転により必ず他の部分がセンサに入るので、ラインセンサ上の 1点を検出点として定めておけば、図 1 9と同様、本発明の中心位置算出方法により円盤状物の中心位置情報が算出される。即ち、持ち替えは全く不要でウェハの中心を算出することができる。

なお、ウェハの中心位置が分れば、位置決め装置の X， Y駆動部は不要で、図 2 1に示すように、搬送ロボット 4を動作させることにより、載置前に保持部 1 4を正常位置に移動させて円盤状物 1 3の位置決めをすることができる。

〔保持部にセンサ〕

図 2 2に示すように、搬送ロボット 4の保持部 1 4の先端ないし側部にセンサ 9を設けて、搬送口ポット 4の旋回や屈伸動作により、載置された円盤状物 1 3 の外周縁の 2点を検出し、円盤状物 1 3の中心位置を算出することができる。なお、検出軌道上に切り欠き部等が重なるか否かの判別をする場合、図 1 0、図 1 1に示した方法により、保持部 1 4に 2つの検出手段を配設するか、 1つの検出手段で円盤状物 1 3を 2回走査させればよい。

〔ポートドアにセンサ〕

図 2 3は、搬送装置 2のカセット用ドアにセンサ 9を 2個を取り付け（図では片方のみ示す）、搬送ロボット 4の搬送アーム 1 2を駆動して直線運動させ、ゥェハ 1 3を取り出す際、その中心を算出して位置決めし、搬送すべき他のポートへの正しい軌道に修正する。計算方法は図 1 0、図 1 1に示した通りである。〔直線運動〕

図 2 4は、請求項 9記載の本発明の位置決め装置の一実施例である。搬送ロボット 4に付属させてセンサ 1個からなる検出手段 9を設け、搬送口ポット 4の搬送アーム 1 2を駆動してウェハ 1 3を直線運動させ、ウェハ 1 3の外周縁上の 2 点を検出する。これらによって中心を算出して位置決めし、搬送すべき他のポートへの正しい軌道に修正する。計算方法は先に（式 1 2 ) から（式 1 5 ) に示した通りである。

次に、 1つの検出手段（センサ）により半径未知の円盤状物の周縁上の少なくとも 3点を検出する本発明の第 2の方法および装置に従う実施例について、図 3 1のように円盤状物を所定場所に載置して検出手段を移動させる場合と、図 3 2 A, 3 2 Bのように検出手段を固定して円盤状物を移動させる場合とに分けて説明する。

[実施例 A]

図 3 1に示す装置では、 1点検出型検出手段としてのセンサ 9は、搬送装置の保持部の先端に具えられている。このセンサ 9としては光学式反射型センサであることが好ましいが、円盤状物の周縁が検出できるセンサであるなら公知のものでかまわない。ここでは、搬送装置としての搬送口ポットと円盤状物 4 7とは基準座標系上に配置されており、便宜上原点位置を搬送口ポットの搬送アーム 1 2 の旋回中心点上にあるものとし、円盤状物 4 7は既知の載置台 6 0上に載置されており移動しない。この基準座標系上でセンサ 9が二次曲線の軌跡 4 3に沿って移動することで、円盤状物 4 7の周縁の 3点もしくは 4点の座標を検出する。

[実施例 B ]

図 3 2の基準座標系上には、何れも位置が既知である搬送装置としての搬送口ポットとセンサ 9とが固定されている。搬送ロボットの搬送アーム 1 2の保持部 1 4上には円盤状物 4 7が吸着固定されており、この保持部 1 4上の特定点が二次曲線の軌跡 4 3に沿って移動する事で、センサ 9が円盤状物 4 7の周縁の 3点を検知する。図 3 2 Aに示すように、センサ 9が円盤状物 4 7へに隠されようとする時点では、円盤状物 4 7の位置から円盤状物 4 6への写像（移動）により、保持部 1 4上の特定点 K _tの像は原点 K。となり、センサ 9で検出された周縁の点 J ₂の像は、原点への移動直線に平行に移動して点 Jェに写像される。

2点目である点 J ₄は、図 3 2 Bに示すように、センサ 9が円盤状物 4 7から離れようとする時点で検出され、その時の保持部 1 4上の特定点 K₂の K。への写像に伴って点 J ₃に写像される（保持部 1 4の角度変化分の円盤状物 4 6の角度変化は補償される）。

周縁上の残りの 2点については、 Jい J ₃の対称位置に検出されるが、これら 4点のうち 3点を使用して円盤状物 4 7の中心位置及び半径を検出する。 3点検出したところで保持部の動作を停止してもよい。

これらの測定値を基に交点座標さらに円盤状物の中心座標が算出され、前述した基準位置教示方法や自動教示方法等に用いられる。

なお、本発明の自動教示方法や自動位置決め方法や自動搬送方法を実施するための位置計算等は、上記実施例では搬送装置 2の制御部 1 1が行うものとしているが、本発明はこれに限られず、上記制御部 1 1に接続した別途のコンピュータ等が行ってもよい。

また、図 1 3のステップ S 1 1と、図 1 4のステップ T 1と、図 1 5のステツプ U 1とでの初期値の入力は、上記実施例ではプログラムの実行により自動的に行っているが、キーポ一ド操作等で人手で行ってもよい。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明の円盤状物の基準位置自動教示方法および自動位置決め方法によれば、位置決め専用機を特に必要しないので、省スペース化が図れ、装置コストも押さえることができる。また、検出手段であるセンサも 1個又は 2個の安価な点センサで充分であり、コスト低下に貢献できた。

ちなみに、センサが 1個の場合は、センサの座標が決まっているため光軸が多少ずれてもよいので、コストダウンを図ることができる。

一方、一回の動作と複数のセンサを用いる場合は、スループット（生産性）を向上させることができ、またメンテナンス後のティ一チングを容易に行うことができる。

さらに、本発明に基づく自動教示方法および装置によれば、図 1の半導体製造設備の場合、作業工数が大幅に短縮でき、作業時間も従来の約 1 0分の 1の 1〜 2時間程度に短縮することができた。さらに、搬送位置の目視確認等の人為的な誤差がなくなつたので、メンテナンスを行っても作業前の状態に容易に回復できる。また円盤状物の搬送中に偏移量を算出することができるため、位置決め装置へ搬送する往復時間が省かれ、生産性も向上した。そして検出手段を常時作動させておき必要に応じて検出手段 9を通過させれば、位置ずれ検出が行われるため、搬送が正常に行われているかを管理し、常に正常運転させることができる。

加えて、未知の円盤状物の半径も測定、判別することができるため、枚葉毎に本発明の装置で半径を確認すれば、サイズが異なるウェハを同時に半導体処理装置に供給して処理することができ、ライン稼働率と生産性の向上を実現することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 円盤状物の取扱装置にその取扱装置の位置を含む基準座標系での前記円盤状物の位置の基準となる基準位置を自動教示する方法において、

基準位置とする所定場所に置かれた半径既知の円盤状物の、前記基準座標系での中心位置を求める工程と、

前記中心位置に基づいて演算で求めた前記基準座標系での前記所定場所の位置を基準位置として前記取扱装置に記憶させる工程と、

を含み、

前記円盤状物の中心位置を求める工程は、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の円周に対し前記検出手段の 1本の軌跡を交叉させる工程と、

前記交叉による 2個の交点の、前記基準座標系での位置を求める工程と、前記 2個の交点を結ぶ線分の垂直二等分線上の特定点と前記 2個の交点と前記円盤状物の半径とを用いて前記中心位置を算出する工程と、

を含むことを特徴とする、円盤状物の基準位置自動教示方法。

2 . 前記検出手段の軌跡は円弧であることを特徴とする、請求項 1記載の円盤状物の基準位置自動教示方法。

3 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、半径既知の前記円盤状物の自動位置決めを行う方法において、

前記基準座標系での前記円盤状物の中心位置を求める工程と、

前記基準座標系での予め教示された中心位置から前記求められた中心位置への偏移量を算出する工程と、

を含み、

前記円盤状物の中心位置を求める工程は、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動位置決め方法。

4. 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、周縁の一部に 1個の凹部又は 1個の凸部を有する半径既知の円盤状物の自動位置決めを行う方法において、

前記基準座標系での、前記凹部又は凸部を有する円盤状物の中心位置を求める工程と、

前記基準座標系での、予め教示された中心位置から前記求められた中心位置への偏移量を算出する工程と、

を含み、

前記凹部又は凸部を有する円盤状物の中心位置を求める工程は、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の周縁に対し前記検出手段の 2本の軌跡を交又させる工程と、

前記円盤状物の周縁と前記 2本の軌跡との交叉による各組 2点からなる 2組の交点の、前記基準座標系での位置を求める工程と、

前記 2組についてそれぞれ、前記 2個の交点を結ぶ線分の垂直二等分線上の特定点と前記 2個の交点と前記円盤状物の半径とを用いてそれらの交点が前記凹部又は凸部を除いた前記周縁を含む円周上にあるとした場合の円の中心位置を算出する工程と、

前記算出した 2個の中心位置を対比して前記交点が前記凹部又は凸部に位置する場合の中心点の位置ずれ方向に基づき前記円盤状物の中心位置を選択する工程と、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動位置決め方法。 '

5 . 前記検出手段の軌跡は円弧であることを特徴とする、請求項 3または請求項 4記載の円盤状物の自動位置決め方法。

6 . 請求項 3から請求項 5までの何れか記載の円盤状物の自動位置決め方法を行う工程と、

前記位置決め方法で算出した偏移量に基づいて、前記取扱装置としての搬送装置の保持部の予め教示された搬送軌道を修正する工程と、

前記修正した搬送軌道に沿って前記搬送装置の前記保持部で前記円盤状物を所定の搬送位置に搬送する工程と、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動搬送方法。

7 . 円盤状物の取扱装置にその取扱装置の位置を含む基準座標系での前記円盤状物の位置の基準となる基準位置を自動教示する装置において、

基準位置とする所定場所に置かれた半径既知の円盤状物の、前記基準座標系での中心位置を求める手段と、

前記中心位置に基づいて演算で求めた前記基準座標系での前記所定場所の位置を基準位置として前記取扱装置に記憶させる手段と、

を具え、

前記円盤状物の中心位置を求める手段は、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の円周に対し前記検出手段の 1本の軌跡を交叉させる手段と、

前記交叉による 2個の交点の、前記基準座標系での位置を求める手段と、前記 2個の交点を結ぶ線分の垂直二等分線上の特定点と前記 2個の交点と前記円盤状物の半径とを用いて前記中心位置を算出する手段と、

を有することを特徴とする、円盤状物の基準位置自動教示装置。

8 . 前記検出手段の軌跡は円弧であることを特徴とする、請求項 7記載の円盤状物の基準位置自動教示装置。

9 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、半径既知の前記円盤状物の自動位置決めを行う装置において、

前記基準座標系での前記円盤状物の中心位置を求める手段と、

前記基準座標系での、予め教示された中心位置から前記求められた中心位置への偏移量を算出する手段と、

を具え、

前記円盤状物の中心位置を求める手段は、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の円周に対し前記検出手段の 1本の軌跡を交させる手段と、

前記交又による 2個の交点の、前記基準座標系での位置を求める手段と、前記 2個の交点を結ぶ線分の垂直二等分線上の特定点と前記 2個の交点と前記円盤状物の半径とを用いて前記中心位置を算出する手段と、

を有することを特徴とする、円盤状物の自動位置決め装置。

1 0 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、周縁の一部に 1個の凹部又は 1個の凸部を有する半径既知の円盤状物の自動位置決めを行う装置において、

前記基準座標系での、前記凹部又は凸部を有する円盤状物の中心位置を求める手段と、

を具え、

前記凹部又は凸部を有する円盤状物の中心位置を求める手段は、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の周縁に対し前記検出手段の 2本の軌跡を交叉させる手段と、

前記円盤状物の周縁と前記 2本の軌跡との交叉による各組 2点からなる 2組の交点の、前記基準座標系での位置を求める手段と、

前記 2組についてそれぞれ、前記 2個の交点を結ぶ線分の垂直二等分線上の特定点と前記 2個の交点と前記円盤状物の半径とを用いてそれらの交点が前記凹部又は凸部を除いた前記周縁を含む円周上にあるとした場合の円の中心位置を算出する手段と、

前記算出した 2個の中心位置を対比して前記交点が前記凹部又は凸部に位置する場合の中心点の位置ずれ方向に基づき前記円盤状物の中心位置を選択する手段と、

1 1 . 前記検出手段の軌跡は円弧であることを特徴とする、請求項 9または請求項 1 0記載の円盤状物の自動位置決め装置。

1 2. 請求項 9から請求項 1 1までの何れか記載の円盤状物の自動位置決め装置と、

前記円盤状物の位置決め装置が算出した偏移量に基づいて搬送装置の保持部の予め教示された搬送軌道を修正する手段と、

前記搬送装置の前記保持部の作動を制御して、前記修正した搬送軌道に沿って前記保持部で前記円盤状物を所定の搬送位置に搬送する手段と、

を具えることを特徴とする、円盤状物の自動搬送装置。

1 3. 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、周縁の一部に 1個の凹部又は 1個の凸部を有する半径未知の円盤状物の自動位置決めを行う方法において、

を含み、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の周縁に対し前記検出手段の軌跡を 3本交させて 1組 2点からなる 3組の交点の、前記基準座標系での位置を求める工程と、

前記 3組の交点のそれぞれについての 3本の垂直二等分線のうち共通する垂直二等分線を選択する工程と、

前記共通する垂直二等分線上の特定点とその共通する垂直二等分線についての 2組の交点とから前記円盤状物の半径および中心位置を算出する工程と、を含むことを特徴とする、円盤状物の自動位置決め方法。

1 4. 前記検出手段の軌跡は円弧であることを特徴とする、請求項 1 3記載の円盤状物の自動位置決め方法。

1 5 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、周縁の一部に 1個の凹部又は 1個の凸部を有する半径未知の円盤状物の自動位置決めを行う装置において、

を具え、

前記円盤状物に対し検出手段を相対的に移動させて前記円盤状物の周縁に対し前記検出手段の軌跡を 3本交叉させて 1組 2点からなる 3組の交点の、前記基準座標系での位置を求める手段と、

前記 3組の交点のそれぞれについての 3本の垂直二等分線のうち共通する垂直二等分線を選択する手段と、

前記共通する垂直二等分線上の特定点とその共通する垂直二等分線についての 2組の交点とから前記円盤状物の半径および中心位置を算出する手段と、を有することを特徴とする、円盤状物の自動位置決め装置。

1 6 . 前記検出手段の軌跡は円弧であることを特徴とする、請求項 1 5記載の円盤状物の自動位置決め装置。

1 7 . 周縁の一部に 1個の凹部又は 1個の凸部を有する半径未知の円盤状物の自動搬送装置において、

請求項 1 5または請求項 1 6記載の円盤状物の自動位置決め装置と、前記位置決め装置が算出した偏移量に基づいて搬送装置の保持部の予め教示された搬送軌道を修正する修正手段と、

を具えることを特徴とする、円盤状物の自動搬送装置。

1 8 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での前記円盤状物の位置の基準となる基準位置を自動教示する方法において、

基準位置とする所定場所に半径未知の円盤状物を置く工程と、

前記中心位置に基づいて演算で求めた前記基準座標系での前記所定場所の位置を基準位置として前記取极装置に記憶させる工程と、

を含み、

前記円盤状物の中心位置を求める工程は、

1個の 1点検出型検出手段が前記円盤状物に対する相対移動によりその円盤状物の周縁上の少なくとも 3点を検出する工程と、

前記検出した少なくとも 3点の座標位置と円周の公式とを用いて中心位置を求める工程と、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動教示方法。

1 9 . 前記 1個の 1点検出型検出手段が前記円盤状物の周縁上の少なくとも 3 点を検出する工程に代えて、

前記円盤状物の周緣上の前記少なくとも 3点が、 3個以上の 1点検出型検出手段によって検出され、前記 3個以上の検出手段が、前記円盤状物の周縁に対し相対的にそれぞれ 1回交叉して前記少なくとも 3点を検出する工程を含むことを特徵とする、請求項 1 8記載の円盤状物の自動教示方法。

2 0 . 前記少なくとも 3点を検出する工程は、

前記検出手段が前記円盤状物に対し相対的に〇字型、 V字型、 U字型、 L字型または C字型の軌跡を描いて前記円盤状物の周縁と交叉する工程を含むことを特徴とする、請求項 1 8または請求項 1 9記載の円盤状物の自動教示方法。

2 1 . 前記円盤状物は、周縁に凸部または凹部がある半径未知のものであり、前記円盤状物の周縁上の検出される少なくとも 3点が、 4点以上であって、前記 4点以上のうち 3点が構成する全ての組合せについて円周の公式から求めた半径または中心位置が全て一致する場合にその値を選択し、不一致の場合は一致するまで前記 4点以上の検出を繰り返すことを特徴とする、請求項 1 8から請求項 2 0までの何れか記載の円盤状物の自動教示方法。

2 2 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、半径未知の前記円盤状物の自動位置決め方法において、

を含み、

前記円盤状物の中心位置を求める工程は、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動位置決め方法。

2 3 . 前記 1個の 1点検出型検出手段が前記円盤状物の周縁上の少なくとも 3 点を検出する工程に代えて、

前記円盤状物の周縁上の前記少なくとも 3点が、 3個以上の 1点検出型検出手段によって検出され、前記 3個以上の検出手段が、前記円盤状物の周縁に対し相対的にそれぞれ 1回交叉して前記少なくとも 3点を検出する工程を含むことを特徴とする、請求項 2 2記載の円盤状物の自動位置決め方法。

2 4 . 前記少なくとも 3点を検出する工程は、

前記検出手段が前記円盤状物に対し相対的に O字型、 V字型、 U字型、 L字型または C字型の軌跡を描いて前記円盤状物の周縁と交叉する工程を含むことを特徴とする、請求項 2 2または請求項 2 3記載の円盤状物の自動位置決め方法。

2 5 . 前記円盤状物は、周縁に凸部または凹部がある半径未知のものであり、前記円盤状物の周縁上の検出される少なくとも 3点が、 4点以上であって、前記 4点以上のうち 3点が構成する全ての組合せについて円周の公式から求めた半径または中心位置が全て一致する場合にその値を選択し、不一致の場合は一致するまで前記 4点以上の検出を繰り返すことを特徴とする、請求項 2 2から請求項 2 4までのいずれか記載の円盤状物の自動位置決め方法。

2 6 . 請求項 2 2から請求項 2 5までの何れか記載の円盤状物の自動位置決め方法を用いた円盤状物の自動搬送方法において、

前記修正した搬送経路に沿って前記搬送装置の前記保持部で前記円盤状物を所定の搬送位置に搬送する工程と、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動搬送方法。

2 7 . 円盤状物の取扱装置にその取扱装置の位置を含む基準座標系での前記円盤状物の位置の基準となる基準位置を自動教示する装置において、

基準位置とする所定場所に置かれた半径未知の円盤状物の、前記基準座標系での中心位置を求める手段と、前記中心位置に基づいて演算で求めた前記基準座標系での前記所定場所の位置を基準位置として前記取扱装置に記憶させる手段と、

を具え、

前記円盤状物の中心位置を求める手段は、

1個の 1点検出型検出手段の、前記円盤状物に対する相対移動により前記円盤状物の周縁上の少なくとも 3点を検出する手段と、

前記検出した少なくとも 3点の座標位置と円周の公式とを用いて中心位置を求める手段と、

を具えることを特徴とする、円盤状物の自動教示装置。

2 8 . 前記 1個の 1点検出型検出手段で前記円盤状物の周縁上の少なくとも 3 点を検出する手段に代えて、

前記円盤状物の周縁上の前記少なくとも 3点を、 3個以上の 1点検出型検出手段によつて検出する手段であつて、前記 3個以上の検出手段を前記円盤状物の周縁に対し相対的にそれぞれ 1回交叉させて前記少なくとも 3点を検出する手段を含むことを特徴とする、請求項 2 8記載の円盤状物の自動教示装置。

2 9 . 前記少なくとも 3点を検出する手段では、

前記検出手段が前記円盤状物に対し相対的に O字型、 V字型、 U字型、 L字型または C字型の軌跡を描いて前記円盤状物の周縁と交することを特徴とする、請求項 2 7または請求項 2 8記載の円盤状物の自動教示装置。

3 0 . 前記円盤状物は、周緣に凸部または凹部がある半径未知のものであり、前記少なくとも 3点を検出する手段では、検出される前記円盤状物の周縁上の前記少なくとも 3点が、 4点以上であって、

前記 4点以上のうち 3点が構成する全ての組合せについて円周の公式から求めた半径または中心位置が全て一致する場合にその値を選択し、不一致の場合は一致するまで前記 4点以上の検出を繰り返すことを特徴とする、請求項 2 7から請求項 2 9までの何れか記載の円盤状物の自動教示装置。

3 1 . 円盤状物の取扱装置の位置を含む基準座標系での、半径未知の前記円盤状物の自動位置決めを行う装置において、

を具え、

前記円盤状物の中心位置を求める手段は、

1個の 1点検出型検出手段の、前記円盤状物に対する相対移動によりその円盤状物の周縁上の少なくとも 3点を検出する手段と、

前記検出した少なくとも 3点の座標位置と円周の公式とを用いて前記円盤状物の中心位置を求める手段と、

を含むことを特徴とする、円盤状物の自動位置決め装置。

3 2 . 前記 1個の 1点検出型検出手段で前記円盤状物の周縁上の少なくとも 3 点を検出する手段に代えて、

前記円盤状物の周縁上の前記少なくとも 3点を、 3個以上の 1点検出型検出手段によつて検出する手段であつて、前記 3個以上の検出手段を前記円盤状物の周緣に対し相対的にそれぞれ 1回交叉させて前記少なくとも 3点を検出する手段を含むことを特徴とする、請求項 3 1記載の円盤状物の自動位置決め装置。

3 3 . 前記少なくとも 3点を検出する手段では、

前記検出手段が前記円盤状物に対し相対的に 0字型、 V字型、 U字型、 L字型または C字型の軌跡を描いて前記円盤状物の周縁と交叉することを特徴とする、請求項 3 1または請求項 3 2記載の円盤状物の自動位置決め装置。

3 4. 前記円盤状物は、周縁に凸部または凹部がある半径未知のものであり、前記少なくとも 3点を検出する手段では、検出される前記円盤状物の周縁上の前記少なくとも 3点が、 4点以上であつて、

前記 4点以上のうち 3点が構成する全ての組合せについて円周の公式から求めた半径または中心位置が全て一致する場合にその値を選択し、不一致の場合は一致するまで前記 4点以上の検出を繰り返すことを特徴とする、請求項 3 1から請求項 3 3までの何れか記載の円盤状物の自動位置決め装置。

3 5 . 請求項 3 1から請求項 3 4までの何れか記載の円盤状物の自動位置決め装置を用いる円盤状物の自動搬送装置において、

前記位置決め手段が算出した偏移量に基づいて、前記取扱装置としての搬送装置の保持部の予め教示された搬送軌道を修正する手段と、

前記搬送装置の前記保持部の作動を制御して、前記修正した搬送経路に沿って前記保持部で前記円盤状物を所定の搬送位置に搬送する手段と、

を具えることを特徴とする、円盤状物の自動搬送装置。

3 6 . 請求項 7、請求項 8、請求項 2 7から請求項 3 0までの何れか記載の円盤状物の基準位置教示装置と、

請求項 9から請求項 1 1まで、請求項 1 5、請求項 1 6、請求項 3 1から請求項 3 4までの何れか記載の円盤状物の位置決め装置と、

請求項 1 2、請求項 1 7または請求項 3 5記載の円盤状物の搬送装置と、の少なくとも一つを具えることを特徴とする、半導体自動製造設備。