(57)【要約】【課題】基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することが可能な基板搬送ロボットを提供する。【解決手段】この基板搬送ロボット１３では、制御部１３３は、平面視において、ハンド部１３１が、カセット３０の前面に対して垂直方向の基板収納中心線１４１に対して基板搬送ロボットの旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態で、カセット３０内における基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように構成されている。【選択図】図４
2014229730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板載置部における基板の配置状態を検出するための検出部が設けられるハンド部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、平面視において、前記ハンド部が、前記基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、前記基板載置部における前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、基板搬送ロボット。
【請求項２】
前記制御部は、前記ハンド部の回動中心と前記ハンド部に前記基板が保持された場合の基板保持中心とを結ぶ直線であるハンド中心線が、前記基板載置部の基板収納中心と前記基板載置部に前記基板が載置される際の前記ハンド部の回動中心とを結ぶ直線であり前記基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、前記基板載置部における前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、請求項１に記載の基板搬送ロボット。
【請求項３】
前記ハンド部は、先端側で分岐するように構成されており、
前記検出部は、分岐した前記ハンド部の一対の先端側に一対設けられており、
前記制御部は、平面視において、一対の前記検出部を結ぶ直線が前記基板にかかるとともに前記ハンド部が前記基板に当接しない状態で、かつ、前記ハンド中心線が前記基板収納中心線に対して前記所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、請求項２に記載の基板搬送ロボット。
【請求項４】
前記制御部は、平面視において、前記ハンド中心線が前記基板収納中心線に対して前記所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、かつ、前記ハンド部の回動中心が、前記基板搬送ロボットの旋回中心側に位置した状態で、前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、請求項２または３に記載の基板搬送ロボット。
【請求項５】
前記制御部は、前記基板載置部における前記基板の基板収納中心を中心として、前記基板搬送ロボットの旋回中心側に前記ハンド部を回動させることにより、前記ハンド中心線を前記基板収納中心線に対して前記所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜させた状態で、前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の基板搬送ロボット。
【請求項６】
前記制御部は、前記ハンド部に前記基板が保持された場合の基板保持中心を中心として、前記基板搬送ロボットの旋回中心側に前記ハンド部を回動させることにより、前記ハンド中心線を前記基板収納中心線に対して前記所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜させた状態で、前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の基板搬送ロボット。
【請求項７】
前記基板搬送ロボットの旋回中心側の一方端部を回動中心として水平面内で回動可能に構成された第１アーム部と、一方端部が前記第１アーム部の他方端部に接続されるとともに、前記第１アーム部に対して水平面内で回動可能に構成された第２アーム部とを含む前記ハンド部に接続されたアームをさらに備え、
前記基板搬送ロボットの旋回中心から、前記基板の配置状態を検出する際の前記ハンドの位置に位置する前記ハンド部の回動中心までの距離は、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを含む前記アームの全てのリンク長の和の長さ以下である、請求項２〜６のいずれか１項に記載の基板搬送ロボット。
【請求項８】
前記制御部は、平面視において、前記ハンド部が前記基板載置部に当接しない範囲内で、前記ハンド中心線を前記基板収納中心線に対して前記所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜させた状態で、前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の基板搬送ロボット。
【請求項９】
前記基板載置部の基板収納中心が、予め教示されており、
前記制御部は、予め教示された前記基板収納中心に基づいて、前記ハンド中心線が前記基板収納中心線に対して前記所定の傾斜角度で前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で前記基板載置部における前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるための前記ハンド部の位置を算出するように構成されている、請求項２〜８のいずれか１項に記載の基板搬送ロボット。
【請求項１０】
基板載置部および処理装置に囲まれた基板搬送ロボット設置領域に配置される基板搬送ロボットを備え、
前記基板搬送ロボットは、前記基板載置部における基板の配置状態を検出するための検出部が設けられるハンド部と、制御部とを含み、
前記制御部は、平面視において、前記ハンド部が、前記基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、前記基板載置部における前記基板の配置状態を前記検出部により検出させるように構成されている、基板搬送システム。
【請求項１１】
平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態になるように前記ハンド部を移動する工程と、
前記ハンド部が、前記基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して前記基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、前記基板載置部における前記基板の配置状態を前記ハンド部に設けられる検出部により検出する工程とを備える、基板の配置状態の検出方法。
【請求項１２】
基板載置部における基板の配置状態を検出するための検出部が設けられるハンド部を備え、
前記基板載置部における前記基板の配置状態を前記検出部により検出させる際の前記ハンド部の位置が、平面視において、前記ハンド部が、前記基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した位置に設定されている、基板搬送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板搬送ロボット、基板搬送システムおよび基板の配置状態の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板収納カセット内に配置される基板の配置状態を検出するための透過型光センサが設けられるハンドを備える基板搬送装置（基板搬送ロボット）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１では、基板搬送装置（基板搬送ロボット）の搬送用アームの先端には、平面視において略Ｖ字形状（先端側が分岐している形状）を有するハンドが設けられている。また、ハンドの先端側には、ビームを照射する発光器とビームを受光する受光器とを含む透過型光センサが設けられている。そして、上記特許文献１では、基板収納カセット内に配置される基板の下方に略Ｖ字形状のハンド（発光器および受光器）を位置させた後、ハンドを上方に移動させるように構成されている。このとき、受光器がビームを受光したか否かに基づいて、基板収納カセット内に配置される基板の配置状態（基板の有無、姿勢およびカセットからの飛び出し状態）を検出するように構成されている。
【０００３】
なお、上記特許文献１のような従来の基板搬送装置（基板搬送ロボット）では、平面的に見て、ハンド中心線（ハンドの回動中心とハンドに基板が保持された場合の基板保持中心とを結ぶ直線）が、基板収納カセットの前面に対して垂直方向に配置された状態で、基板収納カセット内に配置される基板の配置状態を検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１９２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の基板搬送装置（基板搬送ロボット）では、平面視で、ハンド中心線が、基板収納カセットの前面に対して垂直方向に配置された状態で、基板収納カセット内に配置される基板の配置状態を検出するように構成されているため、基板搬送ロボットの搬送用アームが比較的短いことに起因して、ハンド中心線を、基板収納カセットの前面に対して垂直方向に配置することができない場合には、基板収納カセット（基板載置部）内に配置される基板の配置状態を検出することができないという問題点が考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することが可能な基板搬送ロボット、基板搬送システムおよび基板の配置状態の検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の局面による基板搬送ロボットは、基板載置部における基板の配置状態を検出するための検出部が設けられるハンド部と、制御部とを備え、制御部は、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出させるように構成されている。
【０００８】
第１の局面による基板搬送ロボットでは、上記のように、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出させるように制御部を構成することによって、ハンド部を基板搬送ロボットの旋回中心側に近づけた状態で基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出することができるので、基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することができる。
【０００９】
第２の局面による基板搬送システムは、基板載置部および処理装置に囲まれた基板搬送ロボット設置領域に配置される基板搬送ロボットを備え、基板搬送ロボットは、基板載置部における基板の配置状態を検出するための検出部が設けられるハンド部と、制御部とを含み、制御部は、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出させるように構成されている。
【００１０】
第２の局面による基板搬送システムでは、上記のように、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出させるように制御部を構成することによって、ハンド部を基板搬送ロボットの旋回中心側に近づけた状態で基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出することができるので、基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することが可能な基板搬送システムを提供することができる。
【００１１】
第３の局面による基板の配置状態の検出方法は、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態になるようにハンド部を移動する工程と、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、基板載置部における基板の配置状態をハンド部に設けられる検出部により検出する工程とを備える。
【００１２】
第３の局面による基板の配置状態の検出方法では、上記のように、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した状態で、基板載置部における基板の配置状態をハンド部に設けられる検出部により検出する工程を備えることによって、ハンド部を基板搬送ロボットの旋回中心側に近づけた状態で基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出することができるので、基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することが可能な基板の配置状態の検出方法を提供することができる。
【００１３】
第４の局面による基板搬送ロボットは、基板載置部における基板の配置状態を検出するための検出部が設けられるハンド部を備え、基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出させる際のハンド部の位置が、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した位置に設定されている。
【００１４】
第４の局面による基板搬送ロボットでは、上記のように、平面視において、基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出させる際のハンド部の位置を、平面視において、ハンド部が、基板載置部の前面に対して垂直方向の基板収納中心線に対して基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜した位置に設定することによって、ハンド部を基板搬送ロボットの旋回中心側に近づけた状態で基板載置部における基板の配置状態を検出部により検出することができるので、基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記基板搬送ロボット、基板搬送システムおよび基板の配置状態の検出方法によれば、基板搬送ロボットのアームが比較的短い場合でも、基板載置部における基板の配置状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態による基板処理システムの全体構成を示した平面図である。
【図２】第１実施形態による基板処理システムの全体構成を示した概略側面図である。
【図３】第１実施形態による基板処理システムの基板搬送ロボットを示した斜視図である。
【図４】第１実施形態による基板搬送システムのマッピング動作時のハンド部の位置を説明するための図である。
【図５】カセットに基板が載置される際のハンド部の位置を説明するための図である。
【図６】ハンド中心線が基板収納中心線に一致している状態のハンド部の位置を説明するための図である。
【図７】第２実施形態による基板搬送システムのマッピング動作時のハンド部の位置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による基板処理システム１００の構成について説明する。
【００１９】
基板処理システム１００は、図１および図２に示すように、基板１１０を搬送する基板搬送システム１０と、処理装置２０とを備えている。また、基板処理システム１００は、基板搬送システム１０により処理装置２０に基板１１０を搬送するとともに、処理装置２０により搬送された基板１１０に対して半導体デバイスの製造プロセスにおける処理を行うように構成されている。
【００２０】
基板搬送システム１０は、ロボット設置領域１１と、基板１１０を収納するカセット（基板収納カセット）３０が設置される複数（４つ）のロードポート１２と、ロボット設置領域１１内に配置された基板搬送ロボット１３とを備えている。基板搬送システム１０は、カセット３０と処理装置２０との間で基板搬送ロボット１３によって基板１１０を搬送するためのシステムである。なお、カセット３０は、「基板載置部」の一例である。また、ロボット設置領域１１は、「基板搬送ロボット設置領域」の一例である。
【００２１】
また、基板搬送システム１０は、平面視において（上方から見て）、ロードポート１２の設置領域と、基板搬送ロボット１３が設置されるロボット設置領域１１とを合わせた大きさの外形形状（図１の破線で示した外形形状）を有している。ロボット設置領域１１は、ロードポート１２が配置された前面壁１１１、処理装置２０の背面壁２０１および側壁に囲まれた平面視で長方形形状の箱状領域である。また、基板搬送システム１０は、図示しないＦＦＵ（ファンフィルタユニット）をさらに備え、ロボット設置領域１１内の空気をクリーンな状態に維持するように構成されている。以下では、平面視において、前面壁１１１と背面壁２０１とが対向するＸ方向を前後方向、前面壁１１１および背面壁２０１に沿った長手方向（Ｙ方向）を横方向という。ロボット設置領域１１は、前後方向の幅Ｗ１および横方向の幅Ｗ２を有している。
【００２２】
カセット３０は、ＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）規格に準拠した正面開口型の半導体ウエハ収容容器であり、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ、フープ）と呼ばれる。また、カセット３０は、図１および図２に示すように、前面開口３０２を有する容器本体３０１と、前面開口３０２に着脱可能に嵌め込まれた容器ドア３０３とを有する。カセット３０は、容器本体３０１および容器ドア３０３に囲まれた内部空間を密閉して局所的なクリーン領域を形成し、容器本体３０１内において複数の基板１１０を収納可能に構成されている。カセット３０は、容器本体３０１内の異なる高さ位置に複数の基板１１０を載置可能に構成されている。たとえば、４つのカセット３０は、上下方向に２５段の載置位置を有し、最大２５枚の基板１１０を積層して収納することが可能である。
【００２３】
ロードポート１２は、基板１１０を収納するカセット３０を保持してカセット３０の内部をロボット設置領域１１に対して開閉する機能を有する。ロードポート１２は、ロボット設置領域１１の前面側（Ｘ１方向側）で前面壁１１１に隣接するように設けられ、前面壁１１１に沿ってＹ方向に並んで配置されている。ロードポート１２は、設置台１２１と、前面板１２２と、ポートドア１２３とを有している。ロードポート１２は、設置台１２１の上面上に、それぞれ１つずつカセット３０を固定的に着脱（設置）可能に構成されている。前面板１２２は、Ｙ方向に沿った垂直面内に形成されるとともにロボット設置領域１１の前面壁１１１の一部を構成している。また、前面板１２２は開口部１２４が形成された窓状（枠状）形状を有し、ポートドア１２３によって開口部１２４が開閉される。また、ロードポート１２は、図示しないドア開閉機構を備えている。ドア開閉機構は、ポートドア１２３およびカセット３０の容器ドア３０３を把持して開口部１２４から後方（Ｘ２方向）に引き出すとともに下方（Ｚ２方向）に移動させて、カセット３０の内部空間をロボット設置領域１１側に開放させ、カセット３０の搬出時にはポートドア１２３および容器ドア３０３を閉じる。
【００２４】
基板搬送ロボット１３は、図１〜図３に示すように、カセット３０に対してアクセスして基板１１０を保持可能なエッジグリップ式のハンド部１３１と、ハンド部１３１を移動させるためのアーム１３２と、基板搬送ロボット１３の各部を制御する制御部１３３とを備えた、水平多関節ロボットである。アーム１３２は、アーム１３２の先端部においてハンド部１３１と接続されているとともに、アーム１３２の後述する旋回中心（回動中心）Ｃ１から先端に向けて端部同士が回動可能な状態で順次連結された複数のアーム部を含んでいる。より具体的には、基板搬送ロボット１３は、ベース部材１３４と、支持軸１３５とをさらに備えるとともに、本実施形態では、アーム１３２は、第１アーム部１３６および第２アーム部１３７の２つのアーム部により構成されている。また、第１実施形態では、第１アーム部１３６の回動中心Ｃ１は、処理装置２０の背面壁２０１よりもロードポート１２が配置された前面壁１１１に近い位置（図１参照）に配置されているが、第１アーム部１３６の回動中心Ｃ１を背面壁２０１に近い位置に配置してもよい。
【００２５】
支持軸１３５は、ベース部材１３４により支持されている。また、支持軸１３５は、ベース部材１３４の上面に対して垂直方向に延びるように形成されている。また、支持軸１３５の上端部には、第１アーム部１３６の一方端部が接続されている。第１アーム部１３６は、支持軸１３５を回動軸として水平面内で回動可能に構成されている。また、第１アーム部１３６の他方端部には、第２アーム部１３７の一方端部が接続されている。第２アーム部１３７は、第１アーム部１３６に接続された一方端部を回動中心として水平面内で回動可能に構成されている。また、第２アーム部１３７の他方端部には、ハンド部１３１が接続されている。ハンド部１３１は、第２アーム部１３７との接続部を回動中心として水平面内で回動可能に構成されている。また、ハンド部１３１は、基板１１０のエッジ（外周縁）を支持可能に構成されている。このように、基板搬送ロボット１３は、第１アーム部１３６の回動中心Ｃ１、第２アーム部１３７の回動中心Ｃ２およびハンド部１３１の回動中心Ｃ３の３つの回動中心軸回りで、それぞれ第１アーム部１３６、第２アーム部１３７およびハンド部１３１を独立して（個別に）回動させることが可能である。なお、上記のように第１アーム部１３６の回動中心Ｃ１は、アーム１３２全体の支持軸１３５回りの旋回中心でもある。
【００２６】
また、第１アーム部１３６および第２アーム部１３７は、リンク長が互いに略同じ大きさになるように形成されている。すなわち、図１に示すように、第１アーム部１３６の回動中心Ｃ１から第２アーム部１３７の回動中心Ｃ２までの第１アーム部１３６のリンク長と、第２アーム部１３７の回動中心Ｃ２からハンド部１３１の回動中心Ｃ３までの第２アーム部１３７のリンク長とは略等しく、長さＬである。これにより、第１アーム部１３６および第２アーム部１３７のリンク長が互いに異なる場合に比べて、基板１１０を搬送する際の各部の動作制御が複雑になるのが抑制される。また、ハンド部１３１の回動中心Ｃ３から基板保持中心１３８までのハンド長さＨは、第１アーム部１３６および第２アーム部１３７のリンク長Ｌよりも小さく、ハンド部１３１が基板１１０を保持したときの基板１１０を含めた最大長さが第１アーム部１３６（第２アーム部１３７）の全長と略等しくなるように、ハンド長さＨが設定されている。また、第１アーム部１３６および第２アーム部１３７からなるアーム１３２の動作範囲は、半径２Ｌの円内となる。
【００２７】
また、基板搬送ロボット１３は、支持軸１３５を上下移動させることによって、第１アーム部１３６、第２アーム部１３７およびハンド部１３１を一体的に上下移動させることが可能に構成されている。これにより、基板搬送ロボット１３は、カセット３０内の異なる高さ位置に配置された全ての載置位置に対して基板１１０の搬出入を行うことが可能である。
【００２８】
ここで、第１実施形態では、図４に示すように、ハンド部１３１は、カセット３０内における（カセット３０内に配置される）基板１１０の配置状態を検出するための検出部１５０が設けられている。具体的には、ハンド部１３１は、先端側で分岐するように構成されており、検出部１５０は、分岐したハンド部１３１の一方の先端側および他方の先端側にそれぞれ設けられている。また、検出部１５０は、たとえば一方の先端側に配置された発光器からなる透過型センサと他方の先端側に配置された受光器からなる透過型光センサとを含む。
【００２９】
図３に示すように、制御部１３３は、ハンド部１３１により基板１１０を搬送する際の各部の動作が予め教示されている。具体的には、制御部１３３は、４つのカセット３０のそれぞれに対する基板１１０の搬出入動作、および、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出するための動作（マッピング動作）について、予め各部の動作が教示されている。
【００３０】
ここで、第１実施形態では、図４に示すように、制御部１３３は、平面視において、ハンド部１３１の回動中心Ｃ３とハンド部１３１に基板１１０が保持された場合の基板保持中心１３８とを結ぶ直線であるハンド中心線１３９が、カセット３０の基板収納中心１４０とカセット３０に基板１１０が載置される際のハンド部１３１の回動中心Ｃ３とを結ぶ直線である基板収納中心線１４１（カセット３０（ロボット設置領域１１の前面壁１１１）の前面に対して垂直方向の基板収納中心線１４１）（図５および図６参照）に対して所定の傾斜角度θ（たとえば、７．１度）で基板搬送ロボット１３の旋回中心（第１アーム部１３６の回動中心Ｃ１）側に傾斜した状態で、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように構成されている。具体的には、制御部１３３は、平面視において、一対の検出部１５０を結ぶ直線１４２が基板１１０にかかるとともにハンド部１３１が基板１１０に当接しない状態で、かつ、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して水平面内での所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように構成されている。なお、基板１１０の配置状態を検出するための詳細な動作（マッピング動作）は、後述する。
【００３１】
また、第１実施形態では、制御部１３３は、平面視において、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態で、かつ、ハンド部１３１の回動中心Ｃ３が、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に位置した状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように構成されている。また、制御部１３３は、カセット３０内に配置される基板１１０の基板収納中心１４０を中心として、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側にハンド部１３１を回動させることにより、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させた状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように構成されている。すなわち、図６に示すハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に一致している状態から、ハンド部１３１を、基板１１０の基板収納中心１４０を中心として、Ｒ方向に沿って円周上を移動させることにより、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させるように構成されている。
【００３２】
また、第１実施形態では、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるためのハンド部１３１の位置は、予め教示された基板収納中心１４０に基づいて、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態になるように、制御部１３３により算出されるように構成されている。なお、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して傾斜する所定の傾斜角度θは、平面視において、ハンド部１３１がカセット３０に当接しない範囲内（たとえば、ＳＥＭＩ規格により設定されているカセット３０の内部の進入禁止領域３０４、図４の斜線で示された領域）で、制御部１３３により、算出されるように構成されている。具体的には、予め教示された基板収納中心１４０に基づいて、カセット３０に対して、ハンド部１３１（基板保持中心１３８）が所定の間隔を隔てて配置されるように、マッピング動作におけるハンド部１３１の位置が算出される。
【００３３】
また、第１実施形態では、図１に示すように、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１から、基板１１０の配置状態を検出する際のハンド部１３１の位置に位置するハンド部１３１の回動中心Ｃ３までの距離Ｄは、第１アーム部１３６と第２アーム部１３７とを含むアーム１３２の全てのリンク長の和（第１アーム部１３６のリンク長Ｌと＋第２アーム部１３７のリンク長Ｌ＝２Ｌ）の長さ以下である。具体的には、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１から、ハンド部１３１の回動中心Ｃ３までの距離Ｄは、第１アーム部１３６と第２アーム部１３７とを含むアーム１３２の全てのリンク長の和よりも小さい（Ｄ＜２Ｌ）。
【００３４】
処理装置２０は、図１および図２に示すように、基板搬送ロボット１３およびカセット３０が配置される側（Ｘ１方向側）に背面壁２０１を有している。背面壁２０１は、Ｙ方向に沿った垂直面内に形成されている。また、背面壁２０１は、前面壁１１１に対向するように前面壁１１１に対して略平行に配置されている。また、背面壁２０１には、略矩形形状の開口部２０２が形成されている。開口部２０２は、図１に示すように、基板１１０を挿入可能な水平方向（Ｙ方向）の開口幅Ｂを有している。また、開口部２０２は、図２に示すように、基板搬送ロボット１３の第１アーム部１３６、第２アーム部１３７およびハンド部１３１の高さ方向の移動範囲よりも大きい高さ方向（Ｚ方向）の開口長さＨ１を有している。
【００３５】
基板搬送ロボット１３は、以上の構成により、カセット３０内の基板１１０を開口部２０２を介して処理装置２０内の載置位置に搬送するとともに、処理装置２０内の基板１１０をカセット３０内の所定の載置位置に搬送することが可能に構成されている。
【００３６】
また、基板搬送ロボット１３は、平面視において、ハンド部１３１に基板１１０が保持された場合の基板保持中心１３８がロードポート１２のカセット開閉領域１２５（ロードポート１２のドア開閉機構（図示せず）がカセット３０の開閉を行なうために確保される作動領域であり、ＳＥＭＩ規格によって規定された幅（Ｘ方向の幅）Ｗ３の領域）の外縁近傍のアクセス開始位置（カセット３０に対するアクセスを開始する位置）に位置する状態では、ハンド中心線１３９が、基板収納中心線１４１に対して傾斜（図４または図７参照）するようにハンド部１３１を移動することが可能なように構成されている。そして、その後、基板搬送ロボット１３は、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に一致した状態（図５参照）で基板保持中心１３８がカセット３０内における基板収納中心１４０に到達するように、ハンド部１３１を移動することが可能なように構成されている。たとえば、カセット３０のうち、カセット３０ａよりも基板搬送ロボット１３から遠いカセット３０ｂにアクセスさせる際に、ハンド中心線１３９が、基板収納中心線１４１に対して傾斜した状態でアクセスされる。
【００３７】
次に、第１実施形態による基板搬送システム１０のカセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出する動作（マッピング動作）について説明する。
【００３８】
まず、図４に示すように、平面視において、一対の検出部１５０を結ぶ直線１４２が基板１１０にかかるとともにハンド部１３１が基板１１０に当接しない状態で、かつ、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態に、ハンド部１３１が移動される（位置決めされる）。このとき、ハンド部１３１は、基板１１０の下方（または上方）に配置される。
【００３９】
次に、ハンド部１３１を上方（または下方）に移動させることにより、検出部１５０により、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態が検出される。具体的には、透過型光センサからなる検出部１５０の発光器から発光された光が、受光器により受光されたか否かに基づいて、基板１１０の有無が検出される。また、発光器から発光された光が、基板１１０に遮光される距離に基づいて、基板１１０の傾斜状態などが検出される。たとえば、基板１１０に遮光される距離が、基板１１０が傾斜していない場合に基板１１０に遮光される距離より長い場合には、基板１１０が傾斜していると判断される。
【００４０】
第１実施形態では、上記のように、平面視において、ハンド部１３１が、カセット３０の前面（ロボット設置領域１１の前面壁１１１）に対して垂直方向の基板収納中心線１４１に対して基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、ハンド部１３１を基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に近づけた状態でカセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出することができるので、基板搬送ロボット１３のアーム１３２（第１アーム部１３６および第２アーム部１３７）が比較的短い場合でも、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、上記のように、平面視において、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させた状態で、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、基板搬送ロボット１３のアーム１３２（第１アーム部１３６および第２アーム部１３７）が比較的短いことに起因して、ハンド中心線１３９をカセット３０の前面に対して垂直方向の基板収納中心線１４１に一致させられない場合でも、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出することができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、上記のように、ハンド部１３１を、先端側で分岐するように構成し、検出部１５０を、分岐したハンド部１３１の一対の先端側に一対設けて、平面視において、一対の検出部１５０を結ぶ直線１４２が基板１１０にかかるとともにハンド部１３１が基板１１０に当接しない状態で、かつ、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、ハンド部１３１を傾斜させた場合にも、一対の検出部１５０（発光器、受光器）を結ぶ直線が基板１１０にかかるか否か（発光器から発光された光が、受光器により受光されたか否か）に基づいて、容易に、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出することができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、上記のように、平面視において、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態で、かつ、ハンド部１３１の回動中心Ｃ３が、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に位置した状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、基板搬送ロボット１３のアーム１３２（第１アーム部１３６および第２アーム部１３７）が比較的短い場合でも、ハンド部１３１の回動中心Ｃ３を基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に位置させることにより、容易に、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出することができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、上記のように、カセット３０内に配置される基板１１０の基板収納中心１４０を中心として、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側にハンド部１３１を回動させることにより、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させた状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、ハンド部１３１の分岐した一対の先端部が基板収納中心１４０を中心としてカセット３０内に配置された基板１１０の外周に沿って基板１１０の外周に対して一定の間隔を維持しながら円周上を回動するように移動されてハンド部１３１の位置が位置決めされるので、ハンド部１３１の先端が基板１１０に接触するのを抑制することができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、上記のように、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１から、基板１１０の配置状態を検出する際のハンド部１３１の位置に位置するハンド部１３１の回動中心Ｃ３までの距離Ｄを、第１アーム部１３６と第２アーム部１３７とを含むアーム１３２の全てのリンク長の和の長さ（２Ｌ）以下にする。これにより、アーム１３２（第１アーム部１３６および第２アーム部１３７）の長さが短くなることに起因して、基板１１０の配置状態を検出する際のハンド部１３１の位置にハンド部１３１を位置させることができなくなるのを抑制することができるので、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を確実に検出することができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、上記のように、平面視において、ハンド部１３１がカセット３０に当接しない範囲内で、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させた状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、ハンド部１３１がカセット３０に当接するのを確実に抑制しながら、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出することができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、上記のように、カセット３０の基板収納中心１４０が、予め教示されており、予め教示された基板収納中心１４０に基づいて、ハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜した状態でカセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるためのハンド部１３１の位置を算出するように制御部１３３を構成する。これにより、カセット３０内に配置される基板１１０の配置状態を検出する際のハンド部１３１の位置をユーザが教示する場合と異なり、マッピング動作を基板搬送ロボット１３に教示する際のユーザの手間を省くことができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、図７を参照して、第２実施形態による基板１１０の配置状態を検出するためのハンド部１３１の位置について説明する。第２実施形態では、上記カセット３０内に配置される基板１１０の基板収納中心１４０を中心として基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側にハンド部１３１を回動させていた上記第１実施形態（図４参照）と異なり、ハンド部１３１に基板１１０が保持された場合の基板保持中心１３８を中心として、基板搬送ロボット１３の旋回中心側にハンド部１３１を回動させるように構成されている。なお、第２実施形態の基板搬送システム１０の構成は、上記第１実施形態（図１〜図３参照）と同様である。
【００４９】
図７に示すように、第２実施形態による基板搬送システム１０では、制御部１３３は、ハンド部１３１に基板１１０が保持された場合の基板保持中心１３８を中心として、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側にハンド部１３１を回動させることにより、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させた状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように構成されている。具体的には、図６に示すハンド中心線１３９が基板収納中心線１４１に一致している状態から、図７に示すように、ハンド部１３１に基板１１０が保持された場合の基板保持中心１３８を中心として、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側にハンド部１３１が回動された位置に位置決めされる。第２実施形態では、図７に示す状態にハンド部１３１が移動された状態で、上記第１実施形態と同様にマッピング動作が行われる。
【００５０】
第２実施形態では、上記のように、ハンド部１３１に基板１１０が保持された場合の基板保持中心１３８を中心として、基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側にハンド部１３１を回動させることにより、ハンド中心線１３９を基板収納中心線１４１に対して所定の傾斜角度θで基板搬送ロボット１３の旋回中心Ｃ１側に傾斜させた状態で、基板１１０の配置状態を検出部１５０により検出させるように制御部１３３を構成する。これにより、基板搬送ロボット１３の近傍に位置する基板保持中心１３８を中心としてハンド部１３１を回動させることができるので、基板搬送ロボット１３から離れた位置に位置する基準点を中心としてハンド部１３１を回動させる場合と異なり、比較的小さな範囲のハンド部１３１の移動で、所望の位置にハンド部１３１を移動させる（位置決する）ことができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５２】
たとえば、上記第１（第２）実施形態では、カセット内に配置される基板の基板収納中心を中心（ハンドに基板が保持された場合の基板保持中心を中心）として、基板搬送ロボットの旋回中心側にハンドを回動させる例を示したが、基板収納中心および基板保持中心以外の基準点を中心として、ハンドを回動させて、ハンド中心線を基板収納中心線に対して所定の傾斜角度で基板搬送ロボットの旋回中心側に傾斜させてもよい。
【００５３】
また、上記第１および第２実施形態では、透過型光センサからなる検出部（発光器、受光器）が分岐したハンドの先端側に一対設けられている例を示したが、透過型光センサ以外の検出部をハンドに設けてもよい。
【００５４】
また、上記第１および第２実施形態では、基板搬送ロボットの旋回中心から、基板の配置状態を検出する際のハンドの位置に位置するハンドの回動中心までの距離Ｄ（図１参照）が、第１アーム部と第２アーム部とを含むアームの全てのリンク長の和の長さ２Ｌよりも小さい例を示したが、基板搬送ロボットの旋回中心からハンドの回動中心までの距離Ｄを、第１アーム部と第２アーム部とを含むアームの全てのリンク長の和の長さと等しく（Ｄ＝２Ｌ）してもよい。そして、基板搬送ロボットの旋回中心から最も遠いカセット３０ｂ（図１参照）にアクセスするように基板搬送ロボットを構成した場合では、Ｄ＝２Ｌとすれば、第１アーム部と第２アーム部とを含むアームのリンク長が最小になる。
【００５５】
また、上記第１および第２実施形態では、基板搬送ロボットの一例として、２つのアーム部（第１アーム部および第２アーム部）を備えた基板搬送ロボットを示したが、アーム部を１つのみ備えた基板搬送ロボットであってもよいし、３つ以上のアーム部を備えた基板搬送ロボットであってもよい。
【００５６】
また、上記第１および第２実施形態では、ハンド部は、分岐した先端側を有する例を示したが、ハンド部が分岐した先端側を有する形状以外の形状を有していてもよい。
【００５７】
また、上記第１および第２実施形態では、基板搬送ロボットの一例として、１つのハンド部を備えた基板搬送ロボットを示したが、２つ以上のハンド部を備えた基板搬送ロボットであってもよい。
【００５８】
また、上記第１および第２実施形態では、４つのロードポートを備えることにより、４つのカセットを設置可能な基板搬送システムの例を示したが、カセットの設置数（ロードポートの数）は３つ以下または５つ以上であってもよい。
【００５９】
また、上記第１および第２実施形態では、カセットと処理装置との間で基板搬送ロボットによって基板を搬送する基板搬送システムの例を示したが、基板搬送システムは、たとえば、次工程に基板を受け渡すための基板仮置き装置など、半導体デバイスの製造プロセスにおける処理装置以外の装置に基板を搬送する基板搬送システムであってもよい。
【００６０】
また、上記第１および第２実施形態では、ロボット設置領域を互いに略平行に配置された前面壁および背面壁に挟まれた領域とする例を示したが、互いに交差するように配置された第１壁部および第２壁部に囲まれた領域をロボット設置領域としてもよい。
【００６１】
また、上記第１および第２実施形態では、ＳＥＭＩ規格に準拠した正面開口型の半導体ウエハ収容容器であるカセットに載置される基板の配置状態を検出する例を示したが、多段のバッファに収納される複数枚のウエハの配置状態を検出するように構成してもよいし、処理装置側に配置される１枚のウエハの配置状態などを検出するように構成してもよい。
【００６２】
また、上記第１および第２実施形態では、エッジグリップ式のハンド部を基板搬送ロボットに設けた例を示したが、負圧（バキューム）式や静電式のチャック方式のハンド部を基板搬送ロボットに設けてもよい。また、エッジグリップ式、負圧式および静電式以外のチャック方式のハンド部を基板搬送ロボットに設けてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０  基板搬送システム
１１  ロボット設置領域（基板搬送ロボット設置領域）
１３  基板搬送ロボット
２０  処理装置
３０  カセット（基板載置部）
１１０  基板
１３１  ハンド部
１３２  アーム
１３３  制御部
１３６  第１アーム部
１３７  第２アーム部
１３８  基板保持中心
１３９  ハンド中心線
１４０  基板収納中心
１４１  基板収納中心線
１５０  検出部
Ｃ１  旋回中心
Ｃ３  回動中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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