(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をアームで保持した状態で搬送を行う基板搬送装置において、前記基板の搬送位置を教示する際に使用される治具であって、
(a) 前記アームで保持可能である本体部と、
(b) 前記本体部に設けられ、前記搬送位置に設けられた所定の被検出部を非接触で検出する光センサヘッドと、
(c) 前記光センサヘッドから伸びた光ファイバを案内するガイド部と、
(d) 前記ガイド部に設けられ、前記光ファイバに接続されるとともに、前記アームで保持された状態で前記基板搬送装置の有する光コネクタと接続可能な光コネクタと、
を備えることを特徴とする基板搬送教示用の治具。
【請求項２】
装置本体部に設けられたアームで基板を保持し、当該基板を搬送する基板搬送装置であって、
(a) 前記アームに設けられ、前記アームで保持された基板搬送教示用の治具と接続可能な光コネクタと、
(b) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタに対して第１の光信号を送る投光部と、
(c) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタからの第２の光信号を受光する受光部と、
(d) 前記光コネクタと前記投光部及び前記受光部との間で前記第１及び第２の光信号を伝達する光ファイバと、
を備えることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
基板をアームで保持した状態で搬送を行う搬送装置について、前記基板の搬送位置を教示する搬送教示システムであって、
請求項２の基板搬送装置のアームに請求項１の治具の本体部を保持させるとともに前記治具の光コネクタを前記基板搬送装置の光コネクタと接続した状態で、前記光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部を検出すべく前記アームを移動させる移動制御手段と、
前記光センサヘッドによって検出された前記被検出部の位置情報から、前記搬送位置についての教示情報を得る教示情報取得手段と、を備えることを特徴とする搬送教示システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の薄板状基板（以下、単に「基板」という）の搬送を行う際の搬送位置を教示する際に使用する治具、その搬送装置及び搬送教示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板を処理する基板処理装置には複数の処理部が設けられており、処理対象の基板に対して各処理部でそれぞれ異なる処理が施されている。このような従来の基板処理装置には、基板を処理部間で搬送するために基板搬送装置が設けられている。
【０００３】
このような基板搬送装置は、各処理部における所定の受け渡し部に対して基板を正確な位置に搬送することが必要とされる。基板を正確な位置に搬送できないと、基板に処理ムラを生じさせたり、受け渡し部からの基板の脱落が生じたり、不要なパーティクルが付着させたりするおそれがあり、好ましくないからである。
【０００４】
ところが、現実には基板を保持するアームを構成する部材の加工誤差、各部材を取り付ける際の取り付け誤差、及び基板搬送装置を組み立てる際の組立誤差等の種々の誤差が原因となって、基板搬送装置のアームは、正確な搬送位置にアクセスせず、位置ズレを生じている。
【０００５】
このような誤差等による位置ズレを解消するために、実際に基板を搬送するのに先だってオペレータによる基板搬送装置に対するティーチング（搬送教示）作業が行われている。
【０００６】
また、基板処理装置を一定期間運転させた後、オペレータが基板搬送ロボットからアームを取り外してアームを洗浄する場合があるが、このような場合には、アームを洗浄する度に再度アームを取り付けることが必要となり、その都度取り付け誤差が発生するので位置ズレが生じることとなる。従って、従来の基板処理装置においては、アームの洗浄等のメンテナンスの度に、オペレータによる上記のティーチング作業を行う必要が生じることとなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の基板処理装置におけるアームのティーチング作業は、オペレータがアームを少しづつ動かしながら目視にて合わせ込みを行う必要があるため、非常に面倒で時間のかかる作業であった。また、ティーチング作業を行うオペレータの経験や技術力によって、その精度に大きく差が生じることとなっていた。
【０００８】
従って、ティーチング作業はオペレータの負担となるとともに、ティーチング作業に時間がかかることや精度にばらつきが生じることは、基板処理装置を効率的かつ正確に運転するという観点から考えても好ましいものではない。
【０００９】
そこで、この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、オペレータの負担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消するために、自動的にティーチング処理を行うことを可能とする治具、基板搬送装置、及び搬送教示システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板をアームで保持した状態で搬送を行う基板搬送装置において、基板の搬送位置を教示する際に使用される基板搬送教示用の治具であって、(a) アームで保持可能である本体部と、(b) 本体部に設けられ、搬送位置に設けられた所定の被検出部を非接触で検出する光センサヘッドと、(c) 光センサヘッドから伸びた光ファイバを案内するガイド部と、(d) ガイド部に設けられ、光ファイバに接続されるとともに、アームで保持された状態で基板搬送装置の有する光コネクタと接続可能な光コネクタとを備えている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、装置本体部に設けられたアームで基板を保持し、当該基板を搬送する基板搬送装置であって、(a) アームに設けられ、アームで保持された基板搬送教示用の治具と接続可能な光コネクタと、(b) 装置本体部に設けられ、光コネクタに対して第１の光信号を送る投光部と、(c) 装置本体部に設けられ、光コネクタからの第２の光信号を受光する受光部と、(d) 光コネクタと投光部及び受光部との間で第１及び第２の光信号を伝達する光ファイバとを備えている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、基板をアームで保持した状態で搬送を行う搬送装置について、基板の搬送位置を教示する搬送教示システムであって、請求項２の基板搬送装置のアームに請求項１の治具の本体部を保持させるとともに治具の光コネクタを基板搬送装置の光コネクタと接続した状態で、光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部を検出すべくアームを移動させる移動制御手段と、光センサヘッドによって検出された被検出部の位置情報から、搬送位置についての教示情報を得る教示情報取得手段とを備えている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜１．基板処理装置の概要＞
まず、本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明する。図１は、この実施の形態における基板処理装置を示す概略平面図である。
【００１４】
図１に示すように、この実施の形態においては、基板処理装置は、インデクサＩＤとユニット配置部ＭＰとインターフェイスＩＦとを備えている。
【００１５】
インデクサＩＤには基板Ｗを搬送する基板搬送装置ＴＲ１が設けられており、当該基板搬送装置ＴＲ１が基板Ｗを収納容器であるキャリアＣから取り出してユニット配置部ＭＰに搬出したり、所定の処理が終了した基板Ｗをユニット配置部ＭＰから受け取ってキャリアＣに収納する。
【００１６】
ユニット配置部ＭＰには、その４隅に基板に処理液による処理を施す液処理ユニットとして、基板を回転させつつレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２（スピンコータ）と、露光後の基板の現像処理を行う現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２（スピンデベロッパ）とが設けられており、塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２の間に基板に純水等の洗浄液を供給して基板を回転洗浄する洗浄処理ユニットＳＳ（スピンスクラバ）が配置されている。さらに、これらの液処理ユニットの上側には、図示していないが基板を冷却処理するクールプレート部や加熱処理するホットプレート部等の熱処理を行う複数の熱処理ユニットが配置されている。そして、ユニット配置部ＭＰの中央部には基板搬送装置ＴＲ２が設けられており、当該基板搬送装置ＴＲ２が基板Ｗを液処理ユニットや熱処理ユニット間で順次に搬送することによって基板Ｗに対する所定の処理を施すことができる。なお、液処理ユニット及び熱処理ユニットを総称して処理ユニットという。
【００１７】
インターフェイスＩＦは、ユニット配置部ＭＰにおいてレジストの塗布が終了した基板を図示しない露光装置側に渡したり露光後の基板を露光装置側から受け取るために設けられているものである。
【００１８】
なお、この発明を適用するにあたっては基板搬送装置を限定するものではないが、説明の便宜上以下においては、基板搬送装置ＴＲ２が基板を搬送する位置について自動教示（自動ティーチング）を行う場合について説明する。
【００１９】
＜２．自動ティーチングの概念及び実施の形態における前提＞
まず、自動ティーチングの概念について説明する。基板搬送装置ＴＲ２のティーチング処理を自動で行う際には、まず、所定の搬送位置に基準となる被検出部を設ける。そして、被検出部を非接触で検出することができるセンサを備える治具を基板搬送装置ＴＲ２のアームにセットする。そして、基板搬送装置ＴＲ２を駆動してアームにセットした治具が被検出部に対して所定の位置関係となるようにする。
【００２０】
この状態を図２に示す。図２に示すように、アーム３１ｂには治具２００がセットされている。この治具２００の中央部に円形の孔が形成されており、この孔に基準となる被検出部１２２が遊挿した状態となっている。この被検出部１２２を検出するために、光センサヘッド２３１，２３２，２４１，２４２が設けられている。光センサヘッド２３１，２３２はＸ軸方向に被検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドであり、また光センサヘッド２４１，２４２はＹ軸方向に被検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドである。なお、光センサヘッド２３１，２３２の光軸と光センサヘッド２４１，２４２の光軸とは、互いに略直交するように設けられている。
【００２１】
この状態で、アーム３１ｂを＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に移動させることによって被検出部１２２のＸ軸についてのエッジ部分を光センサヘッド２４１，２４２により検出することができる。また、アーム３１ｂを＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に移動させることによって被検出部１２２のＹ軸についてのエッジ部分を光センサヘッド２３１，２３２により検出することができる。さらには、アーム３１ｂを＋Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動させることによって被検出部１２２のＺ軸についてのエッジ部分を光センサヘッド２３１，２３２又は光センサヘッド２４１，２４２により検出することができる。
【００２２】
被検出部１２２は上述のように所定の搬送位置の中心位置に設けられ、Ｘ軸についての２つのエッジ部分の中心位置を導くことによりＸ軸についての基準位置を、Ｙ軸についての２つのエッジ部分の中心を導くことによりＹ軸についての基準位置を、さらには、Ｚ軸についてのエッジ部分の中心を導くことによりＺ軸についての基準位置を、それぞれ求めることができる。
【００２３】
そして、それぞれの軸方向について得られた基準位置に基板搬送装置ＴＲ２のアームをアクセスさせるべく、正確な搬送位置の教示情報を導くことにより、基板搬送装置ＴＲ２の位置ズレを解消することが可能となる。
【００２４】
なお、図２に示すアーム３１ａについて正確な搬送位置の教示を行う場合も同様である。
【００２５】
ところで、上述のように光センサヘッドが設けられた治具を使用して自動ティーチングを行う場合、光信号を発生する投光部と、光信号を受光する受光部とを設ける必要がある。また、受光部によって得られた被検出部１２２のエッジ情報を電気的に信号処理する信号処理部も設ける必要がある。このような投光部、受光部、信号処理部を総称してアンプ部と呼ぶ。
【００２６】
ティーチング処理を行う際に、上記のようなアンプ部ＡＭＰが治具２００又はアーム３１ｂに設置されることとなるとアームの重量が増し、図３に示すように、アーム３１ｂが撓むこととなる。図３のように、アーム３１ｂが撓んだ状態でティーチング処理を行っても、アーム３１ｂが基板を保持する状態とは位置関係が異なり、正確な搬送位置の教示を行うことができないこととなる。
【００２７】
そこで、この実施の形態では、ティーチング処理を自動的に行う際にもアームを撓ませないように、治具やアームを軽量化することを前提として実現している。
【００２８】
また、ユニット配置部ＭＰの液処理ユニットの上側に設けられたホットプレート部に対して搬送位置の自動ティーチングを行う場合は、アーム３１ｂは治具２００を保持した状態で、数百度といった比較的高温状態となっている熱処理ユニットに進入するため、高温対策も必要となる。
【００２９】
＜３．治具＞
この実施の形態における基板搬送装置ＴＲ２の自動ティーチング用の治具２００は、図４に示すような構成となっている。図４に示すように、治具２００は、基板搬送装置ＴＲ２のアームで保持可能な本体部２１０を有しており、本体部２１０には、任意の処理ユニットの搬送位置に設けられた所定の被検出部１２２（図２参照）を遊挿させるために孔２６０が形成されており、孔２６０の周囲には、被検出部１２２のエッジ部分を検出するための光センサヘッド２３１，２３２，２４１，２４２が設けられている。既述したように、光センサヘッド２３１，２３２はＸ軸方向に被検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドであり、また光センサヘッド２４１，２４２はＹ軸方向に被検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドである。そして、これらの光センサヘッドに光信号を伝達するために光ファイバＦ１が接続されている。
【００３０】
また、本体部２１０には、光ファイバＦ１を基板搬送装置ＴＲ２側に案内するためのガイド部２２０が設けられており、ガイド部２２０の先端部には光コネクタ２５１が設けられている。そして、各光センサヘッドから伸びる光ファイバＦ１は、光コネクタ２５１に導かれている。
【００３１】
ティーチング処理の際は、光コネクタ２５１を介して光信号が光ファイバＦ１に導かれ、光センサヘッド２３１，２４１より光信号が出射する。そして、光センサヘッド２３１，２４１より出射する光信号は、それぞれ光センサヘッド２３２，２４２に入射し、光ファイバＦ１を介して再び光コネクタ２５１に導かれるように構成されている。
【００３２】
このように、ティーチング処理において搬送位置に設けられた所定の被検出部１２２を非接触で検出するために光信号を用いており、その投光部（すなわち、光源）や受光部（すなわち、光信号を電気信号に変換する部材）等のアンプ部は後述する基板搬送装置ＴＲ２側に設けられる。
【００３３】
さらに、治具２００にはその裏面に、基板搬送装置ＴＲ２の各アーム３１ａ，３１ｂに載せられたときに、基板搬送装置ＴＲ２のアーム３１ａの二股に分かれた各先端部３１ａａ（図２参照）、アーム３１ｂの二股に分かれた各先端部３１ｂｂ（図２参照）によって回転方向の位置が規制されて位置決めされるように、各先端部３１ａａ間、または各先端部３１ｂｂ間に入り込んで各先端部３１ａａの内側、各先端部３１ｂｂの内側と当接する図示しない突出部が設けられている。
【００３４】
このように構成することにより、治具２００の軽量化が実現でき、ティーチング処理の際のアームの撓みを低減することができ、正確な搬送位置の教示を行うことができる。また、光ファイバＦ１として耐熱性に優れた材質を使用することにより、ホットプレート部等の高温状態となっている熱処理ユニットに対しても正常にティーチング処理を行うことができる。
【００３５】
さらに、基板処理装置においては、基板を処理するために種々の薬品が使用されるが、治具２００に伝達される信号が光信号であるため、防爆性にも優れた治具２００を実現することができる。
【００３６】
＜４．基板搬送装置＞
次に、基板搬送装置ＴＲ２の構成について説明する。図５は、基板搬送装置ＴＲ２の外観斜視図である。この基板搬送装置ＴＲ２は、円形の基板を保持する一対のアーム３１ａ，３１ｂとを備え、これらのアームを独立に水平方向に移動させる水平移動機構（Ｘ軸移動機構）と、伸縮しつつ鉛直方向に移動させる伸縮昇降機構（Ｚ軸移動機構）と、鉛直軸周りに回転させる回転駆動機構（θ軸回転機構）とを備えている。そして、これらの機構によって各アーム３１ａ，３１ｂは３次元的に移動することが可能である。
【００３７】
また、それぞれのアーム３１ａ，３１ｂには光コネクタ２５２が設けられており、光コネクタ２５２から光ファイバＦ２が基板搬送装置ＴＲ２の内部に伸びている。
【００３８】
この実施の形態における基板処理装置の基板搬送装置ＴＲ２の伸縮昇降機構は、いわゆるテレスコピック型の伸縮機構であり、カバー４１ｄをカバー４１ｃに収納可能であり、カバー４１ｃをカバー４１ｂに収納可能であり、カバー４１ｂをカバー４１ａに収納可能である。そして、アーム３１ａ，３１ｂを降下させる際には、カバーを順次に収納していくことができ、逆に、アーム３１ａ，３１ｂを上昇させる際には収納した状態のカバーが順次に引き出されるように実現されている。なお、伸縮昇降機構によりアーム３１ａ，３１ｂが移動する鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００３９】
また、この基板搬送装置ＴＲ２は基台４４上に設置されており、基台４４の中心を軸として回転することができるように回転駆動機構が構成されている。ここで、回転駆動機構により回転する回転中心をθ軸とする。なお、基台４４に固定された状態で、固定カバー４３が取り付けられている。
【００４０】
図６は、基板搬送装置ＴＲ２の動作を説明するための側面断面図である。なお、図６中の点線Ｈより下方の部分は基板搬送装置ＴＲ２の装置本体部である。図６に示すように、基板搬送装置ＴＲ２のアーム３１ａ，３１ｂに設けられた光コネクタ２５２から伸びる光ファイバＦ２は、基板搬送装置ＴＲ２の内部に導かれ、基板搬送装置ＴＲ２の内部に設けられたアンプ部ＡＭＰに接続されている。なお、アンプ部ＡＭＰには、上述のように投光部、受光部及び信号処理部等が内蔵されている。従って、投光部から射出される光信号（第１の光信号）は光ファイバＦ２を介して光コネクタ２５２に伝達される一方、光コネクタ２５２より得られる光信号（第２の光信号）は光ファイバＦ２を介して受光部に導かれる。
【００４１】
このように、この実施の形態においては、アンプ部ＡＭＰはアーム３１ａ，３１ｂ上に設けていないため、アーム３１ａ，３１ｂを軽量化することができる。
【００４２】
また、図６に示すように、この基板搬送装置ＴＲ２の内部は、いわゆるテレスコピック型の多段入れ子構造となっている。そして、収縮時において、昇降部材４２ａは昇降部材４２ｂに収納され、昇降部材４２ｂは昇降部材４２ｃに収納され、昇降部材４２ｃは昇降部材４２ｄに収納され、昇降部材４２ｄは固定部材４２ｅに収納されるように構成されている。
【００４３】
そして、昇降部材４２ｂ，４２ｃ，４２ｄには、それぞれプーリ４７ａ，４７ｂ，４７ｃが取り付けられている。これらプーリ４７ａ，４７ｂ，４７ｃには、ベルトＬ３，Ｌ２，Ｌ１が掛架されている。そして、ベルトＬ１の一端は固定部材４２ｅの上部に固定されており、他端は昇降部材４２ｃの下部に固定されている。同様に、ベルトＬ２は昇降部材４２ｄの上部と昇降部材４２ｂの下部に固定されており、ベルトＬ３は昇降部材４２ｃの上部と昇降部材４２ａの下部に固定されている。
【００４４】
そして、回転台４５上に設置されたモータ等のＺ軸駆動部Ｄ１を駆動することにより、支持部材４８が昇降し、この支持部材４８に固着された昇降部材４２ｄが昇降する。ここで、伸縮昇降機構を伸長することによりアーム３１ａ，３１ｂを上昇させる場合について説明する。まず、Ｚ軸駆動部Ｄ１の駆動により、支持部材４８が上昇し、同時に、昇降部材４２ｄが上昇する。昇降部材４２ｄが上昇するとそれに取り付けられていたプーリ４７ｃも同時に上昇する。上記のようにベルトＬ１の一端が固定部材４２ｅに固定されているとともにベルトＬ１の長さは一定であるため、プーリ４７ｃが上昇するとベルトＬ１に引き上げられるようにして昇降部材４２ｃが上昇する。昇降部材４２ｃが上昇するとそれに取り付けられていたプーリ４７ｂが上昇し、ベルトＬ２に引き上げられるようにして昇降部材４２ｂが上昇する。昇降部材４２ｂが上昇するとそれに取り付けられていたプーリ４７ａが上昇し、ベルトＬ３に引き上げられるようにして昇降部材４２ａが上昇する。このようにして、昇降部材４２ａの上側に設置されているアーム３１ａ，３１ｂを上昇させることができる。
【００４５】
また、伸縮昇降機構によって基板搬送装置ＴＲ２を収縮させることによりアーム３１ａ，３１ｂを下降させる場合については、上記と逆に、Ｚ軸駆動部Ｄ１の駆動により、支持部材４８を下降させるようにすれば、各昇降部材が順次に連動して下降し、昇降部材４２ａの上側に設置されているアーム３１ａ，３１ｂを下降させることができる。
【００４６】
なお、カバー４１ａ〜４１ｄは、それぞれ昇降部材４２ａ〜４２ｄに取り付けられており、これらカバー４１ａ〜４１ｄの昇降動作は、昇降部材４２ａ〜４２ｄの動作に連動している。
【００４７】
そして、θ軸回転駆動部Ｄ２は、回転台４５を基台４４の軸θを中心に回転させるための駆動手段であり、モータ等によって構成されている。従って、回転台４５が軸θを中心に回転することによって、アーム３１ａ，３１ｂが軸θを中心として回転することが可能となっている。
【００４８】
アーム３１ａ，アーム３１ｂのそれぞれは、図７に示すような構成となっている。図７は、アーム３１ｂの駆動構造を示す側方断面図である。なお、アーム３１ａについても同様の構成であることは言うまでもない。アーム３１ｂは、基板Ｗを載置する先端側の第１アームセグメント３４ｂと、この第１アームセグメント３４ｂを水平面内で回動自在に支持する第２アームセグメント３３ｂと、この第２アームセグメント３３ｂを水平面内で回動自在に支持する第３アームセグメント３２ｂと、この第３アームセグメント３２ｂを水平面内で回動させるＸ軸駆動部Ｄ３と、このＸ軸駆動部Ｄ３によって第３アームセグメント３２ｂを回動させたときに第２アームセグメント３３ｂ及び第１アームセグメント３４ｂに動力を伝達してこれらの姿勢および移動方向を制御する屈伸機構である動力伝達手段４６とが設けられている。
【００４９】
第１アームセグメント３４ｂの基端部には、第１回動軸５１が下方に垂設固定されている。また、第２アームセグメント３３ｂの先端部には、第１回動軸５１を回動自在に軸受けする第１軸受け孔５２が穿設されている。また、第２アームセグメント３３ｂの基端部には、第２回動軸５３が下方に垂設固定されている。第３アームセグメント３２ｂは、第２アームセグメント３３ｂと同じ長さ寸法に設定されており、その先端部には、第２回動軸５３を回動自在に軸受けする第２軸受け孔５４が穿設されている。また、第３アームセグメント３２ｂの基端部には、Ｘ軸駆動部Ｄ３の回転力が伝達される第３回動軸５５が、下方に向けて垂設固定されている。
【００５０】
動力伝達手段４６は、第１回動軸５１の下端に固定された第１プーリ６１と、第２軸受け孔５４の上面側において第２回動軸５３に固定された第２プーリ６２と、第１プーリ６１と第２プーリ６２との間に掛架された第１ベルト６３と、第２回転軸５３の下端に固定された第３プーリ６４と、第３アームセグメント３２ｂに固定されて第３回動軸５５を遊嵌する第４プーリ６５と、第３プーリ６４と第４プーリ６５との間に掛架された第２ベルト６６とを備えている。
【００５１】
ここで、第１プーリ６１の径と第２プーリ６２の径とは２対１に設定され、また、第３プーリ６４の径と第４プーリ６５の径とは１対２に設定されている。また、第１回動軸５１から第２回動軸５３までの距離と、第２回動軸５３から第３回動軸５５までの距離は、同一の長さＲに設定されている。
【００５２】
図８は、アーム３１ｂの動作を概念的に説明する図である。図７，図８により動作について説明すると、Ｘ軸駆動部Ｄ３が第３回動軸５５を介して第３アームセグメント３２ｂを角度αだけ反時計回りに回動させると、第３アームセグメント３２ｂの先端部に軸受された第２回動軸５３は、第２ベルト６６及び第３プーリ６４を通じて第３回動軸５５の２倍の角度β＝２αだけ時計回りに回動する。これによって、第２アームセグメント３３ｂの先端部に軸受けされた第１回動軸５１は、Ｘ軸方向に直進する。この際、第１回動軸５１は、第２プーリ６２及び第１ベルト６３を通じて回動角を制御されている。ここで、第２アームセグメント３３ｂを基準とすると、第１回動軸５１は、第２回動軸５３の１／２倍の角度γ＝αだけ反時計回りに回動することになるが、第２アームセグメント３３ｂ自体が回動しており、結果的に、第１アームセグメント３４ｂは、Ｘ軸駆動部Ｄ３に対する姿勢を維持しながらＸ軸方向に直進する。
【００５３】
このように、この基板搬送装置ＴＲ２は、アーム３１ａとアーム３１ｂとを水平方向であるＸ軸に沿って移動させる水平移動機構と、伸縮しつつ鉛直方向であるＺ軸に沿って移動させる伸縮昇降機構と、θ軸周りに回転させる回転駆動機構とを備えており、これらの機構によってアーム３１ａ，３１ｂは３次元的に移動することができ、基板Ｗのエッジ付近を支持した状態で任意の処理ユニットに搬送することが可能となっている。
【００５４】
＜５．自動ティーチングの制御機構及び動作＞
上記のような構成において、基板搬送装置ＴＲ２の自動ティーチングを行う際には、図９に示すように、例えば基板搬送装置ＴＲ２のアーム３１ｂに治具２００をセットする。このセッティングにおいては、前述したように治具２００には、その裏面にアーム３１ｂの各先端部３１ｂｂ間に入り込んで各先端部３１ｂｂの内側と当接する突出部が設けられているので、治具２００が、アーム３１ｂに載せられたときには、治具２００のアーム３１ｂに対する回転方向の位置が規制されて必然的に回転方向の位置決めがなされる。このとき、治具２００の光コネクタ２５１がアーム３１ｂの光コネクタに接合するようにセットされる。このときの光コネクタ２５１，２５２の接合について説明する。
【００５５】
図１０に示すように、治具２００の光コネクタ２５１に設けられた突出部２５１ａがアーム３１ｂに設けられた光コネクタ２５２を挟み込むようにして２つの光コネクタを接合させる。このような構成とすることにより、光コネクタの接続の際には、ラッチ機構等を設けることなく、治具２００側の光ファイバＦ１と基板搬送装置ＴＲ２側の光ファイバＦ２との光軸を合わせることができる。また、このような構造とすることにより、オペレータは、ティーチング処理を行う際に治具２００をアーム３１ｂ上に載置するだけで良く、オペレータの負担を軽減することができる。
【００５６】
図１１は、光コネクタ２５１，２５２が接合した状態を示す図である。治具２００側の光ファイバＦ１と基板搬送装置ＴＲ２側の光ファイバＦ２との光信号の伝達の効率を高めるために、光コネクタ２５１，２５２には、所定のレンズ２８０，２８１が設けられている。従って、光信号の治具２００側と基板搬送装置ＴＲ２側との光信号の伝達はレンズ２８０，２８１を介して行われ、光コネクタ２５１，２５２の接合部における光信号の損失が低減される。
【００５７】
このようにしてアーム３１ｂに治具２００がセットされると、基板搬送装置ＴＲ２の内部に設けられたアンプ部ＡＭＰの投光部から射出される光信号は、光ファイバＦ２により光コネクタ２５２に伝達され、レンズ２８１，２８０を介して光コネクタ２５１に伝達される。そして、治具２００側に伝達された光信号は、光ファイバＦ１を経て光センサヘッド２３１又は２４１から出射される。そして、所定の被検出部１２２に遮光されなかった光信号は、光センサヘッド２３２又は２４２に入射して光ファイバＦ１に導かれる。そして再び光コネクタ２５１，２５２を介して基板搬送装置ＴＲ２側に伝達され、アンプ部ＡＭＰ内の受光部によって光信号が電気信号に変換される。
【００５８】
ここで、自動ティーチングが行われる際の制御機構について説明する。
【００５９】
図１２は、ティーチング処理を行うための制御機構を示すブロック図である。なお、図１２には、上述した治具２００が、アーム３１ａ又は３１ｂに設置されている場合のブロック図を示している。
【００６０】
図１２に示すように、制御部１００は、アーム３１ａ，３１ｂとに対する駆動命令を出すＣＰＵ１０１と、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭ１０２と、ユーザプログラムや位置情報等を格納するＲＡＭ１０３と、インタフェース１０４と、サーボ制御部１０５とを備えている。そして、ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０３，インタフェース１０４及びサーボ制御部１０５は全てＣＰＵ１０１に接続されている。
【００６１】
インタフェース１０４には、基板搬送装置ＴＲ２内部に設けられたアンプ部ＡＭＰが接続されている。電源が投入されることにより投光部３０１より発生した光信号は、光コネクタ２５２，２５１を介して治具２００側の光センサヘッド２３１，２４１に伝達される。また、光センサヘッド２３２，２４２で得られる光信号は、光コネクタ２５１，２５２を介してアンプ部ＡＭＰの受光部３０２に伝えられ、ここで電気信号に変換される。そして、種々の信号処理等の後、インタフェース１０４を介してＣＰＵ１０１に伝達される。
【００６２】
サーボ制御部１０５は、Ｚ軸駆動部Ｄ１、θ軸回転駆動部Ｄ２、Ｘ軸駆動部Ｄ３及びエンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３に接続されている。ここで、エンコーダＥ１はＺ軸駆動部Ｄ１の駆動量を、エンコーダＥ２はθ軸回転駆動部Ｄ２の駆動量を、エンコーダＥ３はＸ軸駆動部Ｄ３の駆動量を、それぞれ検出するために設けられたものである。従って、各エンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３の出力をサーボ制御部１０５を介して得ることにより、ＣＰＵ１０１は、基板搬送装置ＴＲ１の動作した変位量を検知することができ、これによって、ＣＰＵ１０１は各アームの位置情報を得ることができる。また、ＣＰＵ１０１は、サーボ制御部１０５に対してＺ軸，θ軸，Ｘ軸のそれぞれの駆動量を出力して基板搬送装置ＴＲ２の駆動を制御することができる。従って、ＣＰＵ１０１は、光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部１２２を検出すべくアーム３１ｂ又は３１ｂを移動させる移動制御手段として機能する。
【００６３】
また、ＣＰＵ１０１には、オペレータに対して情報を表示するための表示部１１１と、オペレータが処理コマンド等を入力するための操作入力部１１２とが接続されている。
【００６４】
オペレータにより自動ティーチング処理の実行が指定された際には、これらの制御機構が全体として基板搬送装置ＴＲ２の搬送教示システムとして動作することとなる。
【００６５】
そして、上述したように、図９に示すように所定の処理ユニットの搬送位置に設けられた被検出部１２２のエッジ位置をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について検出し、そのエッジ位置に基づいて演算により正確な搬送位置を求める。なお、基板搬送装置ＴＲ２は、Ｙ軸についての駆動手段を備えていないため、θ軸回転駆動部Ｄ２をＹ軸についての駆動手段として機能させる。例えば、アーム３１ｂを＋Ｙ方向に移動させる場合は、θ軸回転駆動部Ｄ２を＋θ方向に移動させることとし、−Ｙ方向に移動させる場合は、θ軸回転駆動部Ｄ２を−θ方向に移動させることとする。
【００６６】
図１３に示すように、アーム３１ｂに治具２００をセットした状態で＋θ方向又は−θ方向に移動させると、光センサヘッド２３１，２３２により被検出部１２２の略Ｙ方向についてのエッジ位置Ｐ１，Ｐ２を検出することができる。また、＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動させると、光センサヘッド２４１，２４２により被検出部１２２のＸ方向についてのエッジ位置Ｐ１，Ｐ２を検出することができる。さらに、＋Ｚ方向又は−Ｚ方向に移動させると、光センサヘッド２３１，２３２又は２４１，２４２により被検出部１２２の上下方向のエッジ位置Ｐ３，Ｐ４を検出することができる。これらのエッジ位置についての位置情報から基準位置にアーム３１ｂをアクセスさせるための教示情報を求め、自動ティーチングを完了する。
【００６７】
なお、被検出部１２２は基板搬送装置ＴＲ２がアクセスする任意の処理ユニットに設けられるとして説明したが、搬送位置の中心となる位置に被検出部１２２が設けられるのであれば、どのような形態で設けられても良い。一例を挙げると、治具２００と異なる基板と略同形状の治具において、その治具の中心位置に被検出部１２２を形成し、その治具を処理ユニットの基板のチャック部にセットするようにしても良い。
【００６８】
以上説明したように、この実施の形態の治具及び基板搬送装置の構成であると、被検出部１２２のエッジ位置をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について自動的に検出することが可能となり、得られたエッジ位置についての位置情報より自動的に正確な搬送位置を設定することができる。従って、オペレータの負担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消することが可能となる。
【００６９】
また、上述のようなティーチング処理を行う際も、アンプ部ＡＭＰは基板搬送装置ＴＲ２の内部に設けられているので、治具２００及びアーム３１ｂ又は３１ａの重量を軽量化することができるため、ティーチング処理時にアーム３１ｂ又は３１ａが撓むことがなく、光センサヘッドは正確なエッジ検出を行うことができ、アンプ部を治具２００又はアーム３１ｂ上に設ける場合に比して、更に正確な搬送位置の教示を行うことができるという効果も生じさせる。
【００７０】
また、この実施の形態で示したように、アンプ部を基板搬送装置ＴＲ２内部に設けることによって、ホットプレート部等の高温状態においてティーチング処理を行う場合に、治具２００に設けられる光ファイバＦ１を耐熱仕様とすることで対処することができ、アンプ部については高温状態となっているホットプレート部等の内部に進入することがないので耐熱仕様とする必要がないという利点もある。
【００７１】
さらに、基板処理装置においては、基板を処理するために種々の薬液が使用されるが、たとえそのような薬液のなかに引火性を示す薬液が使用されていたとしても、この実施の形態においては処理ユニットに進入するアーム３１ｂ又は３１ａには光信号が伝達されるだけで電気信号は伝達されないため、スパーク放電等によって薬液に引火する危険性も皆無であるという効果をももたらしている。
【００７２】
＜６．変形例＞
上記説明においては、基板搬送装置ＴＲ２の自動ティーチングについて説明したが、インデクサＩＤ内に設けられた基板搬送装置ＴＲ１やインターフェイスＩＦに設けられた基板搬送装置についても適用することができ、アンプ部を基板搬送装置内部に設けることによって上記と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また上記説明においては、治具２００の中央に孔が形成され、その孔に遊挿される被検出部１２２について位置情報を検出したが、このような検出態様に限定するものではない。光センサヘッドを治具２００の本体部２１０よりも上方若しくは下方に所定の被検出部１２２を検出することができる場合は、治具２００の中に孔を設ける必要はない。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、基板の搬送位置を教示する際に使用される治具が、アームで保持可能である本体部と、本体部に設けられ、搬送位置に設けられた所定の被検出部を非接触で検出する光センサヘッドと、本体部から延設されてなり、光センサヘッドから伸びた光ファイバを案内するガイド部と、ガイド部に設けられ、光ファイバに接続された光コネクタとを備えため、オペレータの負担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消する自動ティーチングが可能となるとともに、治具自体の重量を軽量化することができ、より精度の高い自動ティーチングを行うことができる。
【００７５】
請求項２に記載の発明によれば、基板搬送装置が、アームに設けられた光コネクタと、光コネクタに対して第１の光信号を送る本体部に設けられた投光部と、光コネクタからの第２の光信号を受光する本体部に設けられた受光部と、光コネクタと投光部及び受光部との間で第１及び第２の光信号を伝達する光ファイバとを備えるため、オペレータの負担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消する自動ティーチングが可能となるとともに、アームの重量を軽量化することができ、より精度の高い自動ティーチングを行うことができる。また、高温下においても自動ティーチングを容易に実現することができるとともに、引火性の危険がないという特別な効果も生じる。
【００７６】
請求項３に記載の発明によれば、治具の光コネクタを基板搬送装置の光コネクタと接続した状態で、光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部を検出すべくアームを移動させることにより、光センサヘッドによって検出された被検出部の位置情報から、搬送位置についての教示情報を得るため、オペレータの負担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消する自動ティーチングを可能とするとともに、精度の高い自動ティーチングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における基板処理装置を示す概略平面図である。
【図２】この発明の実施の形態における自動ティーチングの概念を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態における自動ティーチングの前提を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態における自動ティーチング用の治具を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態における基板搬送装置を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態における基板搬送装置を示す側面断面図である。
【図７】この発明の実施の形態における基板搬送装置のアームの駆動構造を示す側方断面図である。
【図８】この発明の実施の形態における基板搬送装置のアームの動作を概念的に説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態における治具を基板搬送装置のアームにセットした状態を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態における治具の光コネクタとアームの光コネクタとを示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態における治具の光コネクタとアームの光コネクタとの接合状態を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態におけるティーチング処理を行うための制御機構を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態における自動ティーチングにおいて検出する位置情報について説明する図である。
【符号の説明】
３１ａ，３１ｂ  アーム
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１２２  被検出部
２００  治具
２１０  本体部
２２０  ガイド部
２３１，２３２，２４１，２４２  光センサヘッド
２５１，２５２  光コネクタ
３０１  投光部
３０２  受光部
ＡＭＰ  アンプ部
Ｆ１，Ｆ２  光ファイバ
Ｗ  基板
【図１】
0003869103.tif 000002
【図２】
0003869103.tif 000003
【図３】
0003869103.tif 000004
【図４】
0003869103.tif 000005
【図５】
0003869103.tif 000006
【図６】
0003869103.tif 000007
【図７】
0003869103.tif 000008
【図８】
0003869103.tif 000009
【図９】
0003869103.tif 000010
【図１０】
0003869103.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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