WO2016125752A1 - 基板搬送ロボットおよび基板搬送方法 - Google Patents

基板搬送ロボットおよび基板搬送方法 Download PDF

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雅行 斎藤
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate transfer robot including a substrate holding unit for holding a substrate, and a robot arm provided with the substrate holding unit so that the substrate holding unit can be displaced, and a substrate transfer method using the robot.
  • a substrate transfer robot has been used as a means for transferring a substrate such as a semiconductor wafer.
  • the substrate transfer robot includes, for example, an articulated robot arm and a hand (substrate holding unit) provided at the tip of the robot arm.
  • the hand of the substrate transfer robot holds the edge of the substrate (wafer) placed on the hand with an edge grip and fixes the back surface of the substrate placed on the hand by vacuum suction. There is a type to fix.
  • an edge grip type hand the position of the substrate with respect to the hand is automatically adjusted to a normal position when the hand is held with the edge grip.
  • the position of the substrate is adjusted to the normal position when the substrate is suction-fixed. In other words, the substrate is fixed to the hand while being shifted from the normal position.
  • the substrate collides with the container wall when the substrate is loaded into the substrate storage container such as FOUP, or the substrate processing apparatus.
  • the substrate storage container such as FOUP, or the substrate processing apparatus.
  • a substrate sucked and held by a hand is temporarily placed on an aligner, the position of the substrate is detected using the aligner, and position correction is performed.
  • Patent Document 1 In addition to the position correction method using an aligner, a method is proposed in which a sensor for detecting the substrate is installed on the apparatus side, and the position correction is performed by detecting the displacement of the substrate on the hand using the sensor.
  • the above-described position correction method using the aligner has a problem in that the robot operation process increases because it is necessary to cause the robot to perform a special operation in order to perform position correction. Further, in the case of an apparatus not provided with an aligner, this position correction method cannot be performed in the first place. Further, the method of detecting a substrate by arranging a sensor on the apparatus side has problems such as complicated apparatus configuration and increased manufacturing cost.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and even when the substrate held by the substrate holding unit is displaced from the normal position, without using an aligner or device-side sensor, It is an object of the present invention to provide a substrate transfer robot and a substrate transfer method that can transfer a substrate without hindrance.
  • a substrate transfer robot includes a substrate holding unit for holding a substrate, a robot arm provided with the substrate holding unit displaceable, and the robot arm. And a robot controller for controlling each operation of the substrate holder, and a substrate detector provided in the robot arm for detecting an edge of the substrate held by the substrate holder.
  • the substrate detection means is configured to detect at least two positions on the edge of the substrate when the substrate holding portion holding the substrate is displaced with respect to the robot arm, and the robot control means Is configured to correct the substrate transfer operation based on the detection result of the edge of the substrate by the substrate detection means.
  • the robot arm has a first link member having a first rotation axis at a proximal end and a second rotation axis at a distal end, and the second link at a proximal end.
  • a second link member having a rotation axis and a third rotation axis at the tip thereof, wherein the substrate holding portion is rotatable around the third rotation axis, and the substrate detection means It is provided in at least one of a link member and the said 2nd link member, It is characterized by the above-mentioned.
  • a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the substrate detecting means is provided on a surface of a link member constituting the robot arm.
  • a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the substrate detection means includes a plurality of substrate detection sensors.
  • the substrate detection unit is configured to detect an edge of the substrate during a normal transport operation of the substrate. It is characterized by that.
  • a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the substrate detection means includes a reflective photosensor.
  • a seventh aspect of the present invention is a substrate transfer method using a substrate transfer robot having a robot arm in which a substrate holding unit for holding a substrate is provided so as to be displaceable.
  • an edge portion of the substrate is detected during a rotation operation of the substrate holding portion with respect to the robot arm.
  • an edge portion of the substrate is formed using the substrate detection means provided on the surface of a link member constituting the robot arm. Is detected.
  • an edge portion of the substrate is detected by using a reflection type optical sensor constituting the substrate detection means. It is characterized by that.
  • the substrate holding part even when the substrate held by the substrate holding part is displaced from the normal position, the substrate can be transported without any trouble without using the aligner or the apparatus side sensor.
  • FIG. 2 is a schematic plan view for explaining a substrate transfer operation of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another schematic plan view for explaining the substrate transfer operation of the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another schematic plan view for explaining a substrate detection step in the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another schematic plan view for explaining a substrate detection step when the substrate is displaced from the normal position in the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another schematic plan view for explaining a substrate detection step when the substrate is displaced from the normal position in the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is another schematic plan view for explaining a substrate detection step when the substrate is displaced from the normal position in the substrate transfer robot shown in FIG. 1.
  • the substrate transfer robot according to the present embodiment is suitable for transferring a circular substrate such as a wafer for semiconductor manufacturing.
  • the substrate transfer robot 1 has a base 2, and a turning main shaft 3 is provided on the base 2 so as to be movable up and down along the first rotation axis L ⁇ b> 1. Yes.
  • a robot arm 4 is connected to the upper end of the turning main shaft 3, and the robot arm 4 has a first link member 5 having a first rotation axis L1 at the proximal end and a second rotation axis L2 at the distal end, and a proximal end. And a second link member 6 having a second rotation axis L2 and a third rotation axis L3 at the tip.
  • a hand (substrate holding part) 7 is provided at the tip of the second link member 6 so as to be rotatable around the third rotation axis L3.
  • the hand 7 is configured to hold the substrate S by vacuum suction.
  • the robot controller 8 controls the servo motors that provide the driving force for these operations to control the lifting and lowering operation of the turning spindle 3, the rotation operation of each link member of the robot arm 4, and the rotation operation of the hand 7. Done in
  • the substrate transfer robot 1 includes a substrate detection sensor (substrate detection means) 9 on the upper surface of the second link member 6 of the robot arm 4.
  • the substrate detection sensor 9 is a reflective optical sensor that emits light upward.
  • FIG. 2 and 3 show a normal substrate transfer operation by the substrate transfer robot 1.
  • the substrate S held by the hand 7 passes above the substrate detection sensor 9 provided on the robot arm 4 when the robot arm 4 changes from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG.
  • the detection signal of the substrate detection sensor 9 which is a reflection type optical sensor is off.
  • the robot controller 4 drives the robot arm 4 and the hand 7 to place the substrate S on the hand 7 and hold it by suction (holding process). At this time, it is assumed that the substrate S on the hand 7 is displaced from the normal position. Subsequently, the robot controller 8 further drives the robot arm 4 and the hand 7 to start a normal substrate transport operation for transporting the substrate S to the target position (transport process).
  • FIG. 6 shows that in this transfer process, when the rotation angle of the hand 7 around the third rotation axis L3 is ⁇ , that is, the substrate S is on the normal position (the position of the substrate S indicated by the phantom line) on the hand 7.
  • the leading edge passage time when it is held is shown.
  • the edge of the substrate S (the leading edge in the moving direction) despite the rotation angle of the hand 7 reaching ⁇ . Does not reach above the substrate detection sensor 9.
  • the robot controller 8 Since the substrate detection sensor 9 does not switch from OFF to ON even though the rotation angle of the hand 7 around the third rotation axis L3 reaches ⁇ , the robot controller 8 does not switch the substrate S on the hand 7 from the normal position. It is determined that it is deviated from.
  • FIG. 8 shows the case where the rotation angle of the hand 7 around the third rotation axis L3 is ⁇ , that is, the substrate S is held on the hand 7 at the normal position (the position of the substrate S indicated by the phantom line).
  • the trailing edge passage time is shown.
  • the substrate S since the substrate S is displaced from the normal position on the hand 7, the edge of the substrate S (the rear edge in the movement direction) even though the rotation angle of the hand 7 reaches ⁇ . Does not reach above the substrate detection sensor 9.
  • the robot controller 8 Since the substrate detection sensor 9 does not switch from on to off even though the rotation angle of the hand 7 around the third rotation axis L3 reaches ⁇ , the robot controller 8 does not switch the substrate S to the normal position on the hand 7. It is determined that it is off
  • the edge of the substrate S (the trailing edge in the movement direction) just passes through the substrate detection sensor 9 as shown in FIG. Then, the detection signal of the substrate detection sensor 9 changes from on to off (rear edge detection step). If the rotation angle of the hand 7 around the third rotation axis L3 at this time is ⁇ ′, then ⁇ ′> ⁇ .
  • either the above-described leading edge detection or trailing edge detection may be detected at the same angle as the normal rotation angles ⁇ and ⁇ . However, both the leading edge detection and the trailing edge detection are not detected at the normal rotation angles ⁇ and ⁇ . Accordingly, it is determined that the substrate S is displaced from the normal position on the hand 7 except when both the leading edge detection and the trailing edge detection are detected at the normal rotation angles ⁇ and ⁇ .
  • the robot controller 8 corrects each operation of the robot arm 4 and the hand 7 in the subsequent transfer process based on the actual position of the substrate S on the hand 7 specified as described above (correction process). Thereby, even when the substrate S is displaced from the regular position on the hand 7, the substrate S can be accurately transported to the target position.
  • a plurality (three in this example) of substrate detection sensors 9 may be provided on the robot arm 4 as shown in FIGS.
  • the hand rotation angles ⁇ ′ and ⁇ ′ at the time of leading edge detection and trailing edge detection described above can be acquired by the number of board detection sensors 9 installed. For this reason, the position of the board
  • two or more positions can be detected only from either the front edge or the rear edge in the moving direction of the substrate S.
  • the two detection sensors 9 are used to detect two positions of either the front edge or the rear edge in the moving direction of the substrate S, the position of the substrate S on the hand 7 is geometrically determined. Can be identified.
  • the plurality of substrate detection sensors 9 are arranged in a row in parallel to the longitudinal axis of the second link member 6, but the arrangement of the plurality of substrate detection sensors 9 is this. It is not limited to. If the edge part of the board
  • the substrate detection sensor 9 is disposed on the second link member 6 of the robot arm 4, but the arrangement of the substrate detection sensor 9 is not limited to this.
  • the robot arm 4 is configured such that the position of the hand 7 in the vertical direction is between the position of the first link member 5 and the position of the second link member 6. Has been. In this configuration, the substrate S held by the hand 7 passes above the first link member 5 in the normal substrate transport operation of the robot arm 4.
  • the substrate detection sensor 9 is installed on the upper surface of the first link member 5.
  • the substrate detection sensor 9 can be installed on the lower surface of the second link member 6.
  • the substrate detection sensor 9 may be installed on both the upper surface of the first link member 5 and the lower surface of the second link member 6.
  • the position of the substrate on the hand is specified using the substrate detection sensor (substrate detection means) provided on the robot arm. Therefore, even when the substrate is displaced from the normal position on the hand, the substrate can be accurately conveyed to the target position.
  • the equipment configuration required for substrate detection can be simplified.
  • the position of the substrate S on the hand 7 can be specified during the normal substrate transfer operation.
  • the robot operation is unnecessary. For this reason, the efficiency of board
  • the substrate detection sensor 9 detects two different locations on the edge of the substrate S, so that the rotation angles at the time of detecting each location are detected. Based on ⁇ ′ and ⁇ ′, the position of the substrate S on the hand 7 can be specified by geometric calculation. Therefore, the robot controller 8 can control the position of the hand 7 based on the actual position of the substrate S on the hand 7 and can accurately transport the substrate S to the target position.

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Abstract

　この基板搬送ロボット(1)は、基板(S)を保持する基板保持部(7)が変位可能に設けられたロボットアーム(4)と、ロボットアーム(4)および基板保持部(7)の各動作を制御するロボット制御手段(8)と、ロボットアーム(4)に設けられ、基板保持部(7)に保持された基板(S)の縁部を検出する基板検出手段(9)と、を備える。基板検出手段(9)は、基板保持部(7)がロボットアーム(4)に対して変位する際に基板(S)の縁部の少なくとも２箇所を検出する。ロボット制御手段(8)は、基板(S)の縁部の検出結果に基づいて基板搬送動作を補正する。基板保持部に保持された基板が正規の位置からずれている場合でも、基板の搬送を支障なく行えるようにすること。

Description

基板搬送ロボットおよび基板搬送方法
　本発明は、基板を保持するための基板保持部と、基板保持部が変位可能に設けられたロボットアームとを備えた基板搬送ロボットおよび同ロボットを用いた基板搬送方法に関する。
　従来、半導体ウェハなどの基板を搬送するための手段として、基板搬送ロボットが使用されている。基板搬送ロボットは、例えば、多関節のロボットアームと、このロボットアームの先端に設けられたハンド（基板保持部）とを備えている。
　基板搬送ロボットのハンドには、例えば、ハンド上に載置された基板(ウェハ)の縁部をエッジグリップで把持して固定するタイプと、ハンド上に載置された基板の裏面を真空吸着して固定するタイプとがある。エッジグリップタイプのハンドの場合には、エッジグリップでハンドを把持する際に、ハンドに対する基板の位置が自動的に正規の位置に調整される。
　一方、吸着固定タイプのハンドの場合には、正規の位置からずれた状態で基板がハンド上に載置されると、基板を吸着固定する際に基板の位置が正規の位置に調整されることはなく、正規の位置からずれた状態のままで基板がハンドに固定されてしまう。
　このように正規の位置からずれた状態でロボットアームを駆動して基板を搬送すると、ＦＯＵＰなどの基板収容容器に基板を搬入する際に容器壁に基板が衝突してしまい、或いは、基板処理装置に基板を搬送する際に、目標位置に基板を正確に搬送することができない、という問題が生じる。
　そこで、従来は、例えば、ハンドで吸着保持した基板を一旦アライナーに仮置きし、アライナーを利用して基板の位置を検出し、位置補正を行うようにしていた。
　また、アライナーを利用する位置補正方法以外では、基板を検出するためのセンサを装置側に設置して、同センサを利用してハンド上の基板のズレを検出して位置補正を行う方法が提案されている（特許文献１）。
特開平１０－２２３７３２号公報
　しかしながら、上述のアライナーを利用した位置補正方法においては、位置補正を行うために特別の動作をロボットに行わせる必要があるので、ロボットの動作工程が増えるという問題がある。また、アライナーを備えていない装置の場合には、そもそもこの位置補正方法を行うことができない。また、装置側にセンサを配置して基板を検出する方法では、装置構成の複雑化および製造コストの増大といった問題がある。
　本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基板保持部に保持された基板が正規の位置からずれている場合でも、アライナーや装置側センサを用いることなく、基板の搬送を支障なく行うことができる基板搬送ロボットおよび基板搬送方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による基板搬送ロボットは、基板を保持するための基板保持部と、前記基板保持部が変位可能に設けられたロボットアームと、前記ロボットアームおよび前記基板保持部の各動作を制御するためのロボット制御手段と、前記ロボットアームに設けられ、前記基板保持部に保持された前記基板の縁部を検出するための基板検出手段と、を備え、前記基板検出手段は、前記基板を保持した前記基板保持部が前記ロボットアームに対して変位する際に前記基板の縁部の少なくとも２箇所を検出するように構成されており、前記ロボット制御手段は、前記基板検出手段による前記基板の縁部の検出結果に基づいて基板搬送動作を補正するように構成されている、ことを特徴とする。
　本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ロボットアームは、基端に第１回転軸線を有すると共に先端に第２回転軸線を有する第１リンク部材と、基端に前記第２回転軸線を有すると共に先端に第３回転軸線を有する第２リンク部材と、を有し、前記基板保持部は、前記第３回転軸線周りに回転可能であり、前記基板検出手段は、前記第１リンク部材および前記第２リンク部材の少なくとも一方に設けられている、ことを特徴とする。
　本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記基板検出手段は、前記ロボットアームを構成するリンク部材の表面に設けられている、ことを特徴とする。
　本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記基板検出手段は、複数の基板検出センサを有する、ことを特徴とする。
　本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記基板検出手段は、前記基板の通常の搬送動作中に前記基板の縁部を検出するように構成されている、ことを特徴とする。
　本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記基板検出手段は、反射型の光センサを含む、ことを特徴とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第７の態様は、基板を保持するための基板保持部が変位可能に設けられたロボットアームを有する基板搬送ロボットを用いた基板搬送方法であって、前記基板保持部によって前記基板を保持する保持工程と、前記基板保持部に保持された前記基板を目標位置に搬送する搬送工程と、前記ロボットアームに設けられた基板検出手段を用いて、前記搬送工程中に前記基板の縁部の少なくとも２箇所を検出する検出工程と、前記検出工程における前記基板の縁部の検出結果に基づいて基板搬送動作を補正する補正工程と、を備えたことを特徴とする。
　本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記検出工程においては、前記ロボットアームに対する前記基板保持部の回転動作中に前記基板の縁部を検出する、ことを特徴とする。
　本発明の第９の態様は、第７または第８の態様において、前記検出工程においては、前記ロボットアームを構成するリンク部材の表面に設けられた前記基板検出手段を用いて前記基板の縁部を検出する、ことを特徴とする。
　本発明の第１０の態様は、第７乃至第９のいずれかの態様において、前記検出工程においては、前記基板検出手段を構成する反射型の光センサを用いて前記基板の縁部を検出する、ことを特徴とする。
　本発明によれば、基板保持部に保持された基板が正規の位置からずれている場合でも、アライナーや装置側センサを用いることなく、基板の搬送を支障なく行うことができる。
本発明の一実施形態による基板搬送ロボットを模式的に示した図。 図１に示した基板搬送ロボットの基板搬送動作を説明するための模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットの基板搬送動作を説明するための他の模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおける基板検出工程を説明するための模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおける基板検出工程を説明するための他の模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおいて、基板が正規の位置からずれている場合の基板検出工程を説明するための模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおいて、基板が正規の位置からずれている場合の基板検出工程を説明するための他の模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおいて、基板が正規の位置からずれている場合の基板検出工程を説明するための他の模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットにおいて、基板が正規の位置からずれている場合の基板検出工程を説明するための他の模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットの一変形例において、基板が正規の位置からずれている場合の基板検出工程を説明するための模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットの一変形例において、基板が正規の位置からずれている場合の基板検出工程を説明するための他の模式的な平面図。 図１に示した基板搬送ロボットの他の変形例を模式的に示した図。
　以下、本発明の一実施形態による基板搬送ロボットについて、図面を参照して説明する。なお、本実施形態による基板搬送ロボットは、半導体製造用のウェハなどの円形基板の搬送に適したものである。
　図１に示したように、本実施形態による基板搬送ロボット１は、基台２を有し、基台２には、旋回主軸３が、第１回転軸線Ｌ１に沿って昇降可能に設けられている。
　旋回主軸３の上端にはロボットアーム４が接続されており、ロボットアーム４は、基端に第１回転軸線Ｌ１を有すると共に先端に第２回転軸線Ｌ２を有する第１リンク部材５と、基端に第２回転軸線Ｌ２を有すると共に先端に第３回転軸線Ｌ３を有する第２リンク部材６と、を有する。
　第２リンク部材６の先端には、第３回転軸線Ｌ３周りに回転可能にハンド（基板保持部）７が設けられている。ハンド７は、真空吸着により基板Ｓを保持するように構成されている。
　旋回主軸３の昇降動作、ロボットアーム４の各リンク部材の回転動作、およびハンド７の回転動作の制御は、それらの動作のための駆動力を提供する各サーボモータをロボットコントローラ８で制御することで行われる。
　そして、本実施形態による基板搬送ロボット１は、ロボットアーム４の第２リンク部材６の上側表面に、基板検出センサ（基板検出手段）９を備えている。基板検出センサ９は、上方に向けて光を発射する反射式の光センサである。
　図２および図３は、基板搬送ロボット１による通常の基板搬送動作を示している。ハンド７に保持された基板Ｓは、ロボットアーム４が図２に示した状態から図３に示した状態に変化する際に、ロボットアーム４に設けられた基板検出センサ９の上方を通過する。
　そして、図２および図３に示した状態においては、基板検出センサ９の上方に基板Ｓが存在しないので、反射型の光センサである基板検出センサ９の検出信号はオフである。
　ところで、図２に示した状態から、第３回転軸線Ｌ３周りに第２リンク部材６に対してハンド７が回転すると、図３に示した状態になる前に、図４に示した状態となる。図４に示した状態においては、基板Ｓの縁部（移動方向の前縁）が、基板検出センサ９の上方をちょうど通過するので、この瞬間に基板検出センサ９の検出信号がオフからオンに変化する。この時点を前縁通過時点と呼び、このときの第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度をαとする。
　図４に示した状態から、第３回転軸線Ｌ３周りに第２リンク部材６に対してハンド７がさらに回転すると、図５に示した状態となる。図５に示した状態においては、基板Ｓの縁部（移動方向の後縁）が、基板検出センサ９の上方をちょうど通過するので、この瞬間に基板検出センサ９の検出信号がオンからオフに変化する。この時点を後縁通過時点と呼び、このときの第３回転軸線Ｌ３周りのハンドの回転角度をβとする。
　次に、ハンド７上で保持された基板Ｓが、ハンド７上の正規の位置からずれている場合について、図６および図７を参照して説明する。
　まず、ロボットコントローラ８によりロボットアーム４およびハンド７を駆動して、ハンド７上に基板Ｓを載せて吸着保持する（保持工程）。このとき、ハンド７上の基板Ｓは正規の位置からずれているものとする。続いて、ロボットコントローラ８は、ロボットアーム４およびハンド７をさらに駆動して、基板Ｓを目標位置に搬送する通常の基板搬送動作を開始する（搬送工程）。
　図６は、この搬送工程において、第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度がαの時点、すなわち、ハンド７上で基板Ｓが正規の位置（仮想線で示した基板Ｓの位置）に保持されている場合の前縁通過時点を示している。図６から分かるように、ハンド７上で基板Ｓが正規の位置からずれているので、ハンド７の回転角度がαに達したにもかかわらず、基板Ｓの縁部（移動方向の前縁）が基板検出センサ９の上方に到達していない。
　ロボットコントローラ８は、第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度がαに達したにもかかわらず基板検出センサ９がオフからオンに切り替わらないことから、ハンド７上で基板Ｓが正規の位置からずれていると判定する。
　図６に示した状態から、第３回転軸線Ｌ３周りにハンド７がさらに回転すると、図７に示したように基板Ｓの縁部（移動方向の前縁）が基板検出センサ９をちょうど通過する状態となり、基板検出センサ９の検出信号がオフからオンに変化する（前縁検出工程）。この時点における第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度をα’とするとα’＞αとなる。
　図８は、第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度がβの場合、すなわち、ハンド７上で基板Ｓが正規の位置（仮想線で示した基板Ｓの位置）に保持されている場合の後縁通過時点を示している。図８から分かるように、ハンド７上で基板Ｓが正規の位置からずれているので、ハンド７の回転角度がβに達したにもかかわらず、基板Ｓの縁部（移動方向の後縁）が基板検出センサ９の上方に到達していない。
　ロボットコントローラ８は、第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度がβに達したにもかかわらず基板検出センサ９がオンからオフに切り替わらないことから、ハンド７上で基板Ｓが正規の位置からずれていると判定する。
　図８に示した状態から、第３回転軸線Ｌ３周りにハンド７がさらに回転すると、図９に示したように基板Ｓの縁部（移動方向の後縁）が基板検出センサ９をちょうど通過する状態となり、基板検出センサ９の検出信号がオンからオフに変化する（後縁検出工程）。この時点における第３回転軸線Ｌ３周りのハンド７の回転角度をβ’とするとβ’＞βとなる。
　なお、正規の位置からの基板Ｓのズレ方向やズレ量によっては、上述した前縁検出と後縁検出のいずれか一方が、正常時の回転角度α、βと同じ角度で検出される可能性があるが、前縁検出と後縁検出の両方が、正常時の回転角度α、βで検出されることはない。従って、前縁検出と後縁検出の両方が正常時の回転角度α、βで検出される場合以外は、基板Ｓがハンド７上で正規の位置からずれていると判定される。
　ロボットコントローラ８は、図７に示した前縁検出時のハンド回転角度α’および図９に示した後縁検出時のハンド回転角度β’に基づいて、ハンド７上の基板Ｓの縁部の２箇所の位置を特定する。基板Ｓの縁部が円形を成しているので、円周上の２箇所の位置を特定することで、既知である基板直径を用いて、ハンド７上の基板Ｓの位置を特定することができる。
　そして、ロボットコントローラ８は、上記の通り特定されたハンド７上の基板Ｓの実際の位置に基づいて、その後の搬送工程におけるロボットアーム４およびハンド７の各動作を補正する（補正工程）。これにより、基板Ｓがハンド７上の正規の位置からずれている場合でも、目標位置に基板Ｓを正確に搬送することができる。
　上記実施形態の一変形例としては、図１０および図１１に示したように、ロボットアーム４上に複数（本例では３つ）の基板検出センサ９を設けても良い。この例においては、上述した前縁検出時および後縁検出時のハンド回転角度α’、β’のそれぞれを、基板検出センサ９の設置数分だけ取得することができる。このため、ハンド７上の基板Ｓの位置をより確実且つ正確に特定することができる。
　また、複数の検出センサ９を設ける本例においては、基板Ｓの移動方向における前縁または後縁のいずれか一方の縁部のみから、２箇所以上の位置を検出することもできる。例えば、２つの検出センサ９を用いて、基板Ｓの移動方向における前縁または後縁のいずれか一方の縁部の２箇所を検出すれば、ハンド７上の基板Ｓの位置を幾何学的に特定することができる。
　なお、図１０および図１１においては、複数の基板検出センサ９を、第２リンク部材６の長手軸線に対して平行に列状に配置しているが、複数の基板検出センサ９の配置はこれに限られるものではない。ハンド７に保持された基板Ｓの縁部がその上方を通過する位置であれば、基板検出センサ９の配置は任意である。
　また、上述した実施形態および変形例においては、ロボットアーム４の第２リンク部材６に基板検出センサ９を配置しているが、基板検出センサ９の配置はこれに限られるものではない。
　例えば、図１２に示した基板搬送ロボット１０においては、上下方向におけるハンド７の位置が、第１リンク部材５の位置と第２リンク部材６の位置との間にくるようにロボットアーム４が構成されている。この構成においては、ロボットアーム４の通常の基板搬送動作において、ハンド７に保持された基板Ｓが、第１リンク部材５の上方を通過する。
　そこで、本例においては、基板検出センサ９を第１リンク部材５の上側表面に設置する。或いは、第２リンク部材６の下側表面に基板検出センサ９を設置することもできる。また、第１リンク部材５の上側表面と第２リンク部材６の下側表面の両方に基板検出センサ９を設置しても良い。
　以上述べたように、上記実施形態およびその変形例による基板搬送ロボット１、１０によれば、ロボットアームに設けた基板検出センサ（基板検出手段）を用いてハンド上の基板の位置を特定することができるので、ハンド上の正規の位置から基板がずれている場合でも、目標位置に基板を正確に搬送することができる。
　また、上記実施形態およびその変形例による基板搬送ロボット１、１０においては、基板検出センサ９の設置位置がロボット側なので、基板検出のために必要となる機器構成を簡素化することができる。
　また、上記実施形態およびその変形例による基板搬送ロボット１、１０においては、通常の基板搬送動作中にハンド７上の基板Ｓの位置を特定することができるので、基板位置を特定するための特別のロボット動作が不要である。このため、基板位置の特定に伴って基板搬送作業の効率が低下することがない。
　また、上記実施形態およびその変形例による基板搬送ロボット１、１０においては、基板検出センサ９によって基板Ｓの縁部の異なる２箇所を検出するようにしたので、それぞれの箇所の検出時の回転角度α’、β’に基づいて、幾何学的な計算によってハンド７上の基板Ｓの位置を特定することができる。このため、ロボットコントローラ８は、ハンド７上の基板Ｓの実際の位置に基づいてハンド７の位置を制御することが可能となり、目標位置に基板Ｓを正確に搬送することができる。
　１、１０　基板搬送ロボット
　２　基台
　３　旋回主軸
　４　ロボットアーム
　５　第１リンク部材
　６　第２リンク部材
　７　ハンド（基板保持部）
　８　ロボットコントローラ（ロボット制御手段）
　９　基板検出センサ（基板検出手段）
　Ｌ１　第１回転軸線
　Ｌ２　第２回転軸線
　Ｌ３　第３回転軸線
　Ｓ　基板

Claims (10)

  1. 　基板を保持するための基板保持部と、
    　前記基板保持部が変位可能に設けられたロボットアームと、
    　前記ロボットアームおよび前記基板保持部の各動作を制御するためのロボット制御手段と、
    　前記ロボットアームに設けられ、前記基板保持部に保持された前記基板の縁部を検出するための基板検出手段と、を備え、
    　前記基板検出手段は、前記基板を保持した前記基板保持部が前記ロボットアームに対して変位する際に前記基板の縁部の少なくとも２箇所を検出するように構成されており、
    　前記ロボット制御手段は、前記基板検出手段による前記基板の縁部の検出結果に基づいて基板搬送動作を補正するように構成されている、基板搬送ロボット。
  2. 　前記ロボットアームは、基端に第１回転軸線を有すると共に先端に第２回転軸線を有する第１リンク部材と、基端に前記第２回転軸線を有すると共に先端に第３回転軸線を有する第２リンク部材と、を有し、
    　前記基板保持部は、前記第３回転軸線周りに回転可能であり、
    　前記基板検出手段は、前記第１リンク部材および前記第２リンク部材の少なくとも一方に設けられている、請求項１記載の基板搬送ロボット。
  3. 　前記基板検出手段は、前記ロボットアームを構成するリンク部材の表面に設けられている、請求項１または２に記載の基板搬送ロボット。
  4. 　前記基板検出手段は、複数の基板検出センサを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  5. 　前記基板検出手段は、前記基板の通常の搬送動作中に前記基板の縁部を検出するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  6. 　前記基板検出手段は、反射型の光センサを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板搬送ロボット。
  7. 　基板を保持するための基板保持部が変位可能に設けられたロボットアームを有する基板搬送ロボットを用いた基板搬送方法であって、
    　前記基板保持部によって前記基板を保持する保持工程と、
    　前記基板保持部に保持された前記基板を目標位置に搬送する搬送工程と、
    　前記ロボットアームに設けられた基板検出手段を用いて、前記搬送工程中に前記基板の縁部の少なくとも２箇所を検出する検出工程と、
    　前記検出工程における前記基板の縁部の検出結果に基づいて基板搬送動作を補正する補正工程と、を備えた基板搬送方法。
  8. 　前記検出工程においては、前記ロボットアームに対する前記基板保持部の回転動作中に前記基板の縁部を検出する、請求項７記載の基板搬送方法。
  9. 　前記検出工程においては、前記ロボットアームを構成するリンク部材の表面に設けられた前記基板検出手段を用いて前記基板の縁部を検出する、請求項７または８に記載の基板搬送方法。
  10. 　前記検出工程においては、前記基板検出手段を構成する反射型の光センサを用いて前記基板の縁部を検出する、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の基板搬送方法。
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