(57)【要約】      （修正有）【課題】作業者の視覚に拠らないでロボットの搬送面とステーションの搬送面との傾斜ずれを精度良く、自動的に計測する方法及びそれを使った半導体ウェハ搬送システムを提供する。【解決手段】ロボットのウェハ把持部の先端に設けた透過式センサで搬送面検出治具１１の被検出部である三角柱１３や１４の傾斜部をセンサで検出し、そのときのセンシング点１５ａを搬送面検出治具１１の表面上に正射影した正射影点１６を算出し、少なくとも３点の正射影点１６ｂによって治具１１の表面の式を算出し、この式が表す傾きをステーションとロボットのウェハ搬送面との傾きとして検出するようにした。【選択図】図７
2008260599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを搭載して搬送するロボットと、前記半導体ウェハが載置されるステーションとを備え、前記半導体ウェハが前記ロボットによって前記ステーションに載置される際の、前記ロボットのウェハ搬送面と前記ステーションとの相対的な傾きを調整可能な半導体ウェハ搬送システムにおいて、
前記ロボットは、そのウェハ把持部に前記半導体ウェハのエッジを検出可能なセンサ部を備え、
前記ステーションに、前記センサ部の被検出部を有する搬送面検出治具を準備し、
前記ロボットを動作させることによって前記被検出部を前記センサ部で検出させ、そのときの少なくとも３点のセンシング点を、前記搬送面検出治具の表面にそれぞれ正射影した正射影点の位置を算出し、
前記正射影点の位置から前記搬送面検出治具の表面の式を算出し、
前記表面の式が表す前記搬送面検出治具の傾きを、前記ウェハ搬送面と前記ステーションとの前記相対的な傾きとし、該相対的な傾きが低減されるよう調整されたことを特徴とする半導体ウェハ搬送システム。
【請求項２】
前記センサ部は、略Ｙ字状の前記ウェハ把持部の先端に備えられたマッピングセンサであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システム。
【請求項３】
前記センサ部は、略Ｙ字状の前記ウェハ把持部の先端の一端に設けられた投光側センサと、他端に設けられた受光側センサとから構成された透過式センサであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システム。
【請求項４】
前記搬送面検出治具は、前記半導体ウェハと同径を有する円盤形状であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システム。
【請求項５】
前記被検出部は、直角三角柱の傾斜部であって、前記ウェハ搬送面に沿って前記センサ部の光軸を走査させるよう前記ロボットを動作させたとき、前記傾斜部が検出され始めた点または前記傾斜部が検出されなくなった点を、前記センシング点とすることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システム。
【請求項６】
前記直角先角柱は、同一形状である第１及び第２の直角三角柱からなり、前記第１及び第２の直角三角柱の長辺が、前記搬送面検出治具の中心からそれぞれ一定の距離で離間するとともに、前記傾斜部が互いに反対方向に向くように設置されていることを特徴とする請求項５記載の半導体ウェハ搬送システム。
【請求項７】
請求項１記載の半導体ウェハ搬送システムを備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項８】
半導体ウェハを搬送するロボットと、前記半導体ウェハが搭載されるステーションとの相対的な搬送面調整方法であって、
平面を有する薄板に被検出部を搭載し、これを前記ステーションに載置し、
前記ロボットのウェハ把持部に搭載したセンサ部で前記被検出部を検出して少なくとも３点のセンシング点を取得し、
前記少なくとも３点のセンシング点を前記平面にそれぞれ正射影したときの正射影点から前記平面の式を算出し、
前記平面の式が表す前記平面の傾きを、前記ロボットの前記半導体ウェハの搬送面と前記平面との相対的な傾きとして検出し、
前記相対的な傾きを低減させるよう前記ロボット或いは前記ステーションの設置の傾きを調整することを特徴とする搬送面調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ搬送システム及び半導体処理装置において、ウェハの収納容器や処理装置及びロボットなどのウェハ保持面の傾斜を調整する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体処理装置に使用される半導体ウェハの搬送システムは、例えばフロントエンドモジュールやローダと呼ばれている。搬送システムは複数のフレームによって筐体の構造をなしており、システムの上部にフィルタなどを搭載して、搬送システム内が清浄な空間となるように形成される。この空間には、ウェハを搬送するロボットのほか、半導体ウェハの方向を位置決めするアライナと呼ばれる装置や、半導体ウェハを収納するカセットを搭載してカセットの封止蓋を開閉するロードポート（カセットオープナ）といった装置も搭載されている。こういった搬送システムは、半導体製造装置のフロント（あるいはエンド）側に載置され、半導体ウェハに例えばエッチングなどの処理を行う半導体処理装置に接続されている。無論、搬送システムによってはアライナが備えられておらず、代わりに他の機能を備えた装置がロボットとともに設けられるなどして、半導体ウェハの処理に適した搬送システムが構築されている。
このような搬送システムにおいて、特にロボットは、カセットからピックアップしたウェハをアライナに搬送し、位置決めの完了したウェハを処理装置側に搬送し、処理装置で処理が終了したウェハを再びカセットに戻す、といったウェハを搬送する能動的な役割を担っている。そして、昨今のロボットには、カセット内に収容されているウェハの位置や誤挿入を検知するため、そのウェハ把持部にマッピングセンサとよばれるセンサが搭載されていて、このセンサによってウェハの厚み方向を検知することでその位置や誤挿入などの情報を把握するのが一般的になってきている。
以上で説明した搬送システムにおいては、カセットやアライナといった、ロボットがウェハを搬送するステーションが、ロボットと相対的に微小に傾いて設置されてしまう。これは、機械的誤差の累積である。この傾きを修正するため、通常、各ステーションやロボットの載置面には傾き調整機構が備えられている。この傾き調整機構によって、これらの互いの傾きを減少させ、ロボットによってウェハがステーションに搬送されるときのステーション部材とウェハとの干渉やウェハの踊り、ステーションに載置されたときのすべり、落下を防止している。
このように、従来、半導体ウェハ搬送システムにおいて、ロボットのウェハ把持面と各ステーション（収納容器や処理装置など、ロボットによってウェハを設置する場所）とのウェハ保持面の傾斜ずれの調整作業は、搬送システムのフレームに対するロボット、収納容器、処理装置の設置精度をメカ的に確保（調整）することで実現している。この調整では、ウェハを保持させたロボットによって、実際にウェハを各ステーションに載置しながら、人が目視によってウェハが傾いて載置されないか、各ステーションの部材と干渉しないか、などをチェックしつつ、ロボットと各ステーションとの相対的な傾きを調整している。
また、この調整の際にチェックする傾きを定量的に測定する技術として、ロボット外部に設けたセンサによって、ロボットがステーションにアクセスした際のウェハ把持部の傾斜度を測定するものが開示されている。そして、その傾斜度に応じてステーションのウェハ保持面とのずれを調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ロボットに設けたセンサを使って、ウェハを設置する位置（ｘ、ｙ、ｚ）を自動で算出する方法いわゆるオートティーチングも提案されている（例えば、特許文献２や３参照）。
【特許文献１】特開平９−２３２４０４
【特許文献２】特開平８−３３５６２２
【特許文献３】特許第３２４７４９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の搬送システムにおける、フレームに対するロボット、収納容器、処理装置の設置精度を人手により測定する方法では時間がかかり、品質も安定しないといった問題があった。また、搬送システム内は一般的に狭所であり、さらにステーションの高層化が進んでいるので、高所作業を強いられ、人間にとって危険な作業であるといった問題もある。
また、特許文献１記載の手法をウェハ保持面調整に応用した場合、ステーション毎にセンサを設ける必要があり、コスト高になるといった問題がある。
また、特許文献２記載の手法をウェハ保持面調整に応用することは可能であるが、ロボットのハンドにティーチングと傾き測定のためのセンサを保持しておく必要があり、ティーチングや傾き測定後に不必要となるセンサをロボットハンドに搭載したまま通常の搬送を行うことになってしまう。仮に、ティーチングと傾き測定後に当該センサをハンドから取り外し可能に構成しても、これらをハンドに搭載するような機構が必要である。
また、特許文献３記載の手法をウェハ保持面調整に応用することは不可能である。なぜならセンシングによりステーションの位置を測定することは可能であるが、ウェハ保持面の傾斜、特にピッチ方向の検出ができないからである。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ステーションに置いた搬送面検出治具をロボットのウェハ把持部に設けたセンサでセンシングすることにより、ロボット把持面に対する各ステーションのウェハ保持面の傾斜ずれ（ロールとピッチ）を人手によらず自動で計測することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項１に記載の発明は、半導体ウェハを搭載して搬送するロボットと、前記半導体ウェハが載置されるステーションとを備え、前記半導体ウェハが前記ロボットによって前記ステーションに載置される際の、前記ロボットのウェハ搬送面と前記ステーションとの相対的な傾きを調整可能な半導体ウェハ搬送システムにおいて、前記ロボットは、そのウェハ把持部に前記半導体ウェハのエッジを検出可能なセンサ部を備え、前記ステーションに、前記センサ部の被検出部を有する搬送面検出治具を準備し、前記ロボットを動作させることによって前記被検出部を前記センサ部で検出させ、そのときの少なくとも３点のセンシング点を、前記搬送面検出治具の表面にそれぞれ正射影した正射影点の位置を算出し、前記正射影点の位置から前記搬送面検出治具の表面の式を算出し、前記表面の式が表す前記搬送面検出治具の傾きを、前記ウェハ搬送面と前記ステーションとの前記相対的な傾きとし、該相対的な傾きが低減されるよう調整されたことを特徴とする半導体ウェハ搬送システムとした。
請求項２に記載の発明は、前記センサ部は、略Ｙ字状の前記ウェハ把持部の先端に備えられたマッピングセンサであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システムとした。
請求項３に記載の発明は、前記センサ部は、略Ｙ字状の前記ウェハ把持部の先端の一端に設けられた投光側センサと、他端に設けられた受光側センサとから構成された透過式センサであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システムとした。
請求項４に記載の発明は、前記搬送面検出治具は、前記半導体ウェハと同径を有する円盤形状であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システムとした。
請求項５に記載の発明は、前記被検出部は、直角三角柱の傾斜部であって、前記ウェハ搬送面に沿って前記センサ部の光軸を走査させるよう前記ロボットを動作させたとき、前記傾斜部が検出され始めた点または前記傾斜部が検出されなくなった点を、前記センシング点とすることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送システムとした。
請求項６に記載の発明は、前記直角先角柱は、同一形状である第１及び第２の直角三角柱からなり、前記第１及び第２の直角三角柱の長辺が、前記搬送面検出治具の中心からそれぞれ一定の距離で離間するとともに、前記傾斜部が互いに反対方向に向くように設置されていることを特徴とする請求項５記載の半導体ウェハ搬送システムとした。
請求項７に記載の発明は、請求項１記載の半導体ウェハ搬送システムを備えたことを特徴とする半導体製造装置とした。
請求項８に記載の発明は、半導体ウェハを搬送するロボットと、前記半導体ウェハが搭載されるステーションとの相対的な搬送面調整方法であって、平面を有する薄板に被検出部を搭載し、これを前記ステーションに載置し、前記ロボットのウェハ把持部に搭載したセンサ部で前記被検出部を検出して少なくとも３点のセンシング点を取得し、前記少なくとも３点のセンシング点を前記平面にそれぞれ正射影したときの正射影点から前記平面の式を算出し、前記平面の式が表す前記平面の傾きを、前記ロボットの前記半導体ウェハの搬送面と前記平面との相対的な傾きとして検出し、前記相対的な傾きを低減させるよう前記ロボット或いは前記ステーションの設置の傾きを調整することを特徴とする搬送面調整方法とした。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１及び８に記載の発明によると、簡単な治具によってウェハ搬送面とステーションとの相対的な傾きを人手を必要とせずに、定量的に自動で計測できる。
請求項２に記載の発明によると、昨今のロボットに備えられているマッピングセンサを用いることで上記傾きが測定できるので、治具以外特別な装置が必要なく、安価に目的を達成できる。
請求項３に記載の発明によると、センサ部に透過式センサを用いるので、反射式センサにみられるような被検出部周辺での乱反射による誤動作を少なくでき、確実に傾きを測定できる。
請求項４に記載の発明によると、治具を半導体ウェハと同径にすることによって、ロボットが通常のウェハを掴む或いは搭載するのと同じ要領で搬送することができるので、ロボット自身が治具をステーションに設置したり、ステーションから回収したりできるので、本発明の全工程を自動化できるといった効果がある。
請求項５に記載の発明によると、直角三角柱の傾斜部をセンシングした点をセンシング点とすれば、治具の表面にそれらを正射影してその表面上の位置を算出する際に、計算が簡単になる。
請求項６に記載の発明によると、この条件で設置された２つの直角三角柱をセンサ部で１回センシングするだけで、２点のセンシング点が取得できて、さらに最低１回のセンシングを行えば、合計４点のセンシング点が獲得できるので、治具の表面の式を短時間で求めることができる。
請求項７に記載の発明によると、半導体ウェハをステーションで踊らせたりずらしたりすることが無い搬送システムを備えた半導体製造装置とすることができ、粉塵や誤動作による歩留まりが低下しない装置を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１および図２は本発明の実施例に適用されるロボットの平面図である。図１は上面図、図２は図１におけるロボットの動作を示す上面図である。図３は図１におけるロボットの側面図である。
図１乃至３において、１は半導体ウェハ搬送用の水平多関節型ロボットであり、Ｗはロボット１の搬送対象である半導体ウェハである。ロボット１は、昇降自在な円柱状の支柱部２のロボット旋回中心軸７回りに水平面内で旋回する第１アーム３と、第１アーム３の先端に水平面内で旋回自在に取り付けられた第２アーム４と、第２アーム４の先端に水平面内で旋回自在に取り付けられたウェハ把持部５を備えている。ウェハ把持部５は半導体ウェハＷを載置しうる略Ｙ字形のハンドであって、Ｙ字形の先端に後述する１組の透過式センサ６を備えている。
図１に示すように、ロボット１は、第１アーム３、第２アーム４およびウェハ把持部５の相対的な角度を保ったまま、第１アーム３を支柱部２の中心軸7回りに旋回させるθ軸動作（旋回）が可能であり、また、図２に示すように、、第１アーム３、第２アーム４およびウェハ把持部５を一定の速度比を保って旋回させることにより、ウェハ把持部５を支柱部２の半径方向に伸縮させるＲ軸動作(伸縮)が可能であり、また、図３に示すように、支柱部２を昇降させるＺ軸動作(昇降)が可能である。すなわち、ロボット１は、これら３自由度を有している。
ここで、θ軸は反時計回りをプラス方向とし（図１参照）、Ｒ軸はウェハ把持部５を支柱部２から遠ざける方向、つまりアームを伸ばす方向をプラス方向とし（図２参照）、Ｚ軸は支柱部２を上昇させる方向をプラス（図３参照）とする。  
【０００８】
図４は透過式センサ６を説明するためのウェハ把持部５先端の拡大図である。図において、８は略Ｙ字形のウェハ把持部５の一方の端に取り付けられた発光部であり、9は他方の端に発光部８に対向するように取り付けられた受光部である。発光部８と受光部９で透過式センサ６を構成している。１０は発光部８から受光部９に向かう光軸であり、透過式センサ６は光軸１０を遮る物体を検出することができる。
このようにロボット１はウェハ把持部５に物体を検出するセンサが設けられている。通常、このセンサは、半導体ウェハＷが多段に収納されるカセットにおいてウェハの厚み方向を走査するように動作され、ウェハＷの存在位置を確認したり、誤挿入されていないか確認したりするのに使用されていて、このセンサの配置及びそれを使用したロボットの動作は上述のように公知である。
【０００９】
図５は本発明の、ロボットのウェハ搬送面を測定するための治具（搬送面検出治具１１）の実施例を示す図である。搬送面検出治具１１はウェハを収納するカセットなど、ロボット１がウェハを搬送するステーションに載置されるものである。（ａ）がその正面図、（ｂ）がその立面図（上面図）である。図５において、１２は大円板部で、ウェハと同径に形成されている円盤状のものである。
１３と１４は大円板部１２に搭載され、固定されている直角三角柱であり、後述するように透過式センサ６による被検出部でもある。直角三角形の斜辺ではない長辺にあたる部分が大円板部１２に固着されていて、その長辺が互いに平行となるように設けられている。また、２つの直角三角形の斜辺の傾斜方向が、それぞれ反対を向くように設けられていて、一定の距離で離間している。
【００１０】
ここで説明のため、ロボット１の旋回中心軸７からのＲ軸が大円板部１２の中心を通るように仮想したときの、大円板部１２の円周部との交点であって、かつ治具の表面上の点をエッジ点１７とし、このエッジ点１７を原点としたＸＹＺ座標を設定しておく。Ｚ軸方向はロボット１のＺ軸方向と同一でに天に向かう（上昇する方向）座標であり、Ｙ軸方向がＲ軸に沿った座標であり、Ｘ軸方向がロボットのθ軸に対応した座標である。
ここでは図５（ｂ）における１３を左三角柱、１４を右三角柱とする。また、三角柱のＹ（Ｒ）軸方向の長さをＬy、Ｚ軸方向の高さをＬzとする。左三角柱１３と右三角柱１４の大円板部に対する取り付け位置は、Ｒ軸方向はエッジ点１７からRofstオフセットし、Ｘ軸方向は中心からＬx／２オフセットした位置とする。これはウェハ把持部５との干渉を避けるために決めた寸法であり、Ｌx、Ｌy、Ｌzは可能な限り大きくとった方が望ましい。本治具は実物の半導体ウェハと全く同一の外径を有するから、ウェハ収納容器等の位置決めガイド等により、搬送面検出治具１１は正しく位置決めされる。なお、大円板部１２の厚さは約２ｍｍであり、実物の半導体ウェハの厚さ約０．７ｍｍより大きいが、これは強度上の制約から決められたものであり、実物の半導体ウェハの厚さと同一にしたほうが望ましいことは言うまでもない。
【００１１】
図６は搬送面検出治具１１の被検出部である上記三角柱の傾斜部と、透過式センサ６との位置関係を説明した図である。（ａ）が上面図、（ｂ）がその側面図である。透過式センサ６で検出するのは、２つの三角柱１３、１４の傾斜部である。ウェハ把持部５を搬送面検出治具１１の手前から、Ｒ軸方向に伸ばすと、最初センサの状態はOn（左三角柱を検出状態）で、左三角柱の傾斜部を通り過ぎた時にOffとなる。また、さらにＲ軸方向に伸ばすと、センサの状態はOffからOn（右三角柱を検出状態）になる。本発明では、これらセンサの出力が変化したときのロボット１の座標値（Ｒ,Ｚ）を記憶しておき、その値を元に、ステーションに載置している搬送面検出治具１１すなわち目的のステーションのロボットのウェハ把持部５に対する傾きを求めるのである。ステーションとは、収納容器や処理装置のウェハをセットする場所のことである。
【００１２】
図７（ａ）は、図６で説明したようにロボット１が三角柱１３、１４を検出したセンシング点１５とそれらを大円板部１２へ正射影した正射影点１６の関係を示したものである。理論的には正射影点１６は大円板部１２の平面上にのっている。式（１）はこの平面を表す式である。本平面上の３点の位置情報があれば本式を解くことができる。従ってセンシングした結果の３点以上のデータを用いて、最小２乗法で式（１）を解くことによりＡ、Ｂ、Ｃの係数を求めることができる。本実施例では、最低２回センシングを行えば、１回のセンシングで左右の三角柱から計測データが各２個得られるので、計４点のデータが得られることになり、測定点が３点以上であることの条件を満たす。また、求まったＡ、Ｂ、Ｃは各Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りの傾きを表しているので、式（２）、（３）によって搬送面検出治具１１すなわちステーションのpitch方向とroll方向の傾斜が求まる。Ｘ軸回りをピッチ、Ｙ軸回りをロール、Ｚ軸回りをヨーと呼ぶことにする。
【数１】
2008260599.tif 000003
【数２】
2008260599.tif 000004
【数３】
2008260599.tif 000005
【００１３】
式（１）で表す平面のｘｙｚ空間の座標原点を図７（ａ）のエッジ点１７の位置にとる。この座標系は上記で説明したように、ロボットのθ軸に対応した向きをＸ軸、ロボットのＲ軸に対応した方向をＹ軸、ロボットのＺ軸に対応した方向をＺ軸とする。左三角柱１３のセンシング点１５ａのデータ（Rli,Zli）を大円板部１２へ正射影した正射影点１６ａのデータを（xli,yli,zli）とし、右三角柱１４のセンシング点１５ｂのデータ（Rri,Zri）を大円板部１２へ正射影した正射影点１６ｂのデータを（xri,yri,zri）とする。また、Ｒeはロボット１の旋回中心軸７からエッジ点１７までのＲ軸（Ｙ軸）における距離とする。また、Ｚｅは同じくロボット１の旋回中心軸７からエッジ点１７までのＺ軸における距離とする。
また、図７（ｂ）は各三角柱を透過式センサ６がセンシングするときの、三角柱におけるセンシング高さについて説明する図である。１８は透過式センサ６によって三角柱を複数回センシングする際のセンシングラインを示している。このとき、Ｎ回センシングする場合のｉ回目のセンシングラインにおけるセンシング点１５の搬送面検出治具１１からの長さをΔＺとすると、このΔＺは式（４）のようにあらわせる。
【数４】
2008260599.tif 000006
【００１４】
以上のように定義したとき、図７において左三角柱１３をＣ方向から見たときを示す図が図９である。図９を用い、左三角柱１３の測定点について説明する。
ここでは、図９において、搬送面検出治具１１のＹ軸に対する傾きをθとし、センシング点１５ａからＸＹ平面に降ろした補助線と搬送面検出治具１１の面との交点１５ａ’を設定し、交点１５ａ’から搬送面検出治具１１までの長さをｄ’、交点１５ａ’からＸＹ平面までの長さをｄとし、さらに上記ΔＺ≒ｄ’であると仮定すると、
ｄ＝（Ｚli−Ｚｅ）−ΔＺ，tanθ＝ｄ／Ｒli−Ｒeとなるので、
θ＝arctan（ｄ／Ｒli−Ｒe）にて角度θが求められ、センシング点１５ａを搬送面検出治具１１に正射影した正射影点１６ａの座標について、以下の式（５）（６）（７）の通り求めることができる。
さらに、式（８）（９）（１０）で示すように、同時にセンシングした右三角柱１４の正射影点１６ｂを求めればよく、１回のセンシングで正射影点１６が２点求められることがわかる。
さらに、最低もう１回のセンシングで同様に２点の正射影点１６を求め、搬送面検出治具１１上の合計４つの点を用いて上記式（１）であらわす平面を求めることができる。
【数５】
2008260599.tif 000007
【数６】
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【数７】
2008260599.tif 000009
【数８】
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【数９】
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【数１０】
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【００１５】
次に、以上で説明した本発明の処理手順の全体の流れについて図８に示す。以下、この処理手順をステップを追って説明する。
（ステップ１）傾斜ずれを計測するステーションに搬送面検出治具１１をセットする。この時、三角柱１３と１４がロボットのＲ軸方向とほぼ平行になるように設置する。本発明の対象はウェハ搬送面のロールとピッチ方向の傾斜ずれの検出であるので、搬送面検出治具11のヨー方向の設置精度は特には不要である。
（ステップ２）ロボット１から見て搬送面検出治具１１の手前のエッジ点１７（Ｒｅ,Ｚｅ）を透過式センサ６によって検出する。
（ステップ３）ロボット１の動作によって透過式センサ６の光軸１０を（Re+Rofst, Ze+ΔZ）の位置へ移動する。iは実行カウンタである。初めはi=1とする。この位置は、ウェハ把持部５を前進（前進とはＲ軸の＋方向を指す）させたときに、透過式センサ６の光軸１０が三角柱１３と１４の斜辺を検出できる高さである。
（ステップ４）ロボット１のＲ軸を動作させて、ウェハ把持部５を前進させて、三角柱１３と１４にゆっくり接近させ、透過式センサ６が三角柱１３と１４を検出した時のＲ軸とＺ軸の座標（Rli,Zli）または（Rri,Zri）を記録する。前述したように最初センサの状態はOn（左三角柱を検出状態）で、左三角柱の傾斜部を通り過ぎた時にOffとなる。さらにR軸方向に伸ばすと、センサの状態はOffからOn（左三角柱を検出状態）になる。つまり最初のOnからOffへの変化が左三角柱のエッジを検出したものであり、これを（Rli,Zli）として記憶する。その後のOffからOnへの変化が右三角柱のエッジを検出したものであり、これを（Rri,Zri）として記憶する。
（ステップ５）i＝Ｎの場合はステップ６へ、そうでない場合はi＝i＋１としてステップ３へ遷移する。
（ステップ６）ロボットアームを最小旋回姿勢に移動する。
（ステップ７）搬送面検出治具１１の傾斜を求めるために、ステップ４でセンシングしたデータの前処理を行う。前述したＮ個の（xli,yli,zli）とＮ個の（xri,yri,zri）を式５〜１０を用いて計算する。
（ステップ８）ステップ７で求めた２Ｎ個の位置データ（x,y,z）を式（１）にあてはめ、最小２乗法を用いて係数Ａ，Ｂ，Ｃを求める。求まったＡ，Ｂより式（２），（３）によって搬送面検出治具１１すなわちステーションの傾斜が求まる。
また、ステップ２からステップ８までの操作を予め、ロボット１の図示しない制御装置にプログラムしておけば、ステーションの傾斜ずれを、作業者の操作に拠らず、自動的に行うことができる。あるいは、制御装置とは別の計算機を準備してもよい。ただし、ステップ１の作業などは一部人手が必要な作業も含まれる。ステップ１は、人手で操作する代わりに、事前に教示が完了しているケースであれば、その値を用いて治具をロボット自身で載置させることも可能である。また本センシング終了後、治具をロボット自身で回収することも可能である。
以上により、求まった傾斜角Δpitch、Δrollを元にステーション側もしくはロボットの搬送面をメカ的に調整すれば、精度のよいウェハ搬送が可能となり、ステーションでのウェハのすべり、落下、粉塵の発生、ステーション部材との干渉を避けることができる。。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本検出方法は、自動で行えるため、搬送面のメカ調整後の評価にも適用できる。さらにあらかじめ全ステーションに治具を置いておき、ロボットにより全ステーション自動でセンシングすることにより、システムの経年変化を定量的に評価するための自動計測手段としても利用できる。本調整によりロボットの搬送面と、ステーション側の搬送面の傾斜ずれが低減できると、ロボットがウェハをステーションにput/getする際の、Ｚ軸方向のストローク量を抑えることができ、ひいてはロボットによる搬送スピードの軽減にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に使用するロボットの平面図
【図２】図１のロボットの動作を説明する平面図
【図３】図１のロボットの側面図
【図４】図１のロボットのウェハ把持部の先端の拡大図
【図５】本発明の搬送面検出治具の説明図
【図６】図１のロボットによって図５の治具を検出する方法を示す説明図
【図７】図１のロボットが図５の治具を検出したときの検出点を説明する図
【図８】本発明における搬送面調整方法の全体の流れを示すフローチャート図
【図９】ロボットの搬送面に対する治具の傾きを求める手順を説明する図
【符号の説明】
【００１８】
W．半導体ウェハ
1.ロボット
2.支柱部
3.第1アーム
4.第2アーム
5.ウェハ把持部
6.透過式センサ
7.ロボット旋回中心
8.発光部
9.受光部
10.光軸
11. 搬送面検出治具
12.大円板部
13.左三角柱
14.右三角柱
15.センシング点
16.正射影点
17.エッジ点
18.センシングライン
【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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【図８】
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【図９】
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