特開 2024-77370 ロボットシステムおよびハンドの位置補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024077370

(43)【公開日】2024-06-07

(54)【発明の名称】ロボットシステムおよびハンドの位置補正方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/10 20060101AFI20240531BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20240531BHJP

【ＦＩ】

B25J9/10 A

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022189430

(22)【出願日】2022-11-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(72)【発明者】

【氏名】戸崎 康一

(72)【発明者】

【氏名】細川 正己

(72)【発明者】

【氏名】猪股 徹也

(72)【発明者】

【氏名】青木 雅裕

【テーマコード（参考）】

3C707

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707AS24

3C707BS15

3C707DS01

3C707ES17

3C707HS27

3C707KS17

3C707KV12

3C707KX07

3C707LT12

3C707MT04

3C707NS13

5F131AA02

5F131BA00

5F131CA09

5F131CA18

5F131CA32

5F131DA22

5F131DA42

5F131DB06

5F131DB52

5F131DD03

5F131KA12

5F131KA44

5F131KB30

5F131KB58

(57)【要約】

【課題】半導体ウエハ等の搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンを有するステージと、ステージに対して搬送対象物を搬送する産業用ロボットとを備えるロボットシステムにおいて、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対して産業用ロボットのハンドの位置を適切に補正することが可能なロボットシステムを提供する。
【解決手段】ロボットシステム１では、搬送対象物２がステージ３の正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、ステージ３の、搬送対象物２の中心と一致する位置をステージ中心位置Ｃ１とすると、支持ピン４１～４４の、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている。産業用ロボット４の教示を行うときには、ハンド７を移動させて検知機構３４、３５によって支持ピン４１～４４の位置を検知し、検知機構３４、３５の検知結果に基づいてステージ中心位置Ｃ１を算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送対象物が載置されるステージと、前記ステージへの前記搬送対象物の搬入および前記ステージからの前記搬送対象物の搬出の少なくともいずれか一方を行う産業用ロボットとを備え、
前記ステージは、前記搬送対象物の下面に接触して前記搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンと、前記支持ピンが固定されるステージ本体とを備え、
前記産業用ロボットは、前記搬送対象物が搭載されるハンドと、前記支持ピンを検知するための検知機構とを備え、
前記検知機構は、前記ハンドに取り付けられ、
前記搬送対象物が前記ステージの正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、前記ステージの、前記搬送対象物の中心と一致する位置をステージ中心位置とすると、
３本以上の前記支持ピンのうちの少なくとも２本の前記支持ピンの、前記ステージ中心位置に対する位置精度が確保されており、
前記ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている前記支持ピンを基準支持ピンとすると、
前記産業用ロボットの教示を行うときに、前記産業用ロボットは、前記ハンドを移動させて前記検知機構によって前記基準支持ピンの位置を検知し、前記検知機構の検知結果に基づいて前記ステージ中心位置を算出することを特徴とするロボットシステム。

【請求項2】

前記ステージは、４本の前記支持ピンを備え、
４本の前記支持ピンが前記基準支持ピンとなっており、
４本の前記基準支持ピンのうちの２本の前記基準支持ピンは、上下方向から見たときに前記ステージ中心位置を挟んで配置される第１基準支持ピンとなっており、残りの２本の前記基準支持ピンは、上下方向から見たときに前記ステージ中心位置を挟んで配置される第２基準支持ピンとなっており、
上下方向から見たときに、前記ステージ中心位置と２本の前記第１基準支持ピンのそれぞれとの距離が等しく、かつ、前記ステージ中心位置と２本の前記第２基準支持ピンのそれぞれとの距離が等しくなっており、
前記産業用ロボットの教示を行うときに、前記産業用ロボットは、前記ハンドを移動させて前記検知機構によって２本の前記第１基準支持ピンの位置を検知して２本の前記第１基準支持ピンの中心同士を結んだ線を特定し、かつ、前記ハンドを移動させて前記検知機構によって２本の前記第２基準支持ピンの位置を検知して２本の前記第２基準支持ピンの中心同士を結んだ線を特定するとともに、２本の前記第１基準支持ピンの中心同士を結んだ線と２本の前記第２基準支持ピンの中心同士を結んだ線との交点を前記ステージ中心位置として算出することを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。

【請求項3】

前記ハンドは、前記搬送対象物が搭載される搭載部と、前記ハンドの基端側部分を構成するハンド基部と、水平方向を回動の軸方向として前記ハンド基部に対して前記搭載部を少なくとも１８０°回動させる回動機構とを備え、
２個の前記検知機構が前記搭載部に取り付けられ、
前記産業用ロボットの教示を行うときに、前記産業用ロボットは、前記ハンドを移動させて２個の前記検知機構によって２本の前記第１基準支持ピンの位置を検知した後、前記搭載部を１８０°回動させてから、前記ハンドを移動させて２個の前記検知機構によって２本の前記第２基準支持ピンの位置を検知することを特徴とする請求項２記載のロボットシステム。

【請求項4】

搬送対象物の下面に接触して前記搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンと、前記支持ピンが固定されるステージ本体とを備えるステージであって、前記搬送対象物が前記ステージの正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、前記ステージの、前記搬送対象物の中心と一致する位置をステージ中心位置とすると、３本以上の前記支持ピンのうちの少なくとも２本の前記支持ピンの、前記ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている前記ステージへの前記搬送対象物の搬入および前記ステージからの前記搬送対象物の搬出の少なくともいずれか一方を行うとともに、前記搬送対象物が搭載されるハンドと、前記支持ピンを検知するための検知機構とを備え、前記検知機構は、前記ハンドに取り付けられている産業用ロボットの前記ハンドの位置を補正するためのハンドの位置補正方法であって、
前記ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている前記支持ピンを基準支持ピンとすると、
前記ハンドを移動させて前記検知機構によって前記基準支持ピンの位置を検知し、前記検知機構の検知結果に基づいて前記ステージ中心位置を算出して前記ハンドの位置を補正することを特徴とするハンドの位置補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送対象物が載置されるステージと、ステージに対する搬送対象物の搬送を行う産業用ロボットとを備えるロボットシステムに関する。また、本発明は、搬送対象物が載置されるステージに対する搬送対象物の搬送を行う産業用ロボットのハンドの位置を補正するためのハンドの位置補正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウエハを搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、半導体ウエハが載置されるステージ（搭載部）への半導体ウエハの搬入と、ステージからの半導体ウエハの搬出とを行っている。この産業用ロボットは、半導体ウエハを把持するハンドと、ハンドを昇降させる昇降機構と、ハンドを前後方向に移動させる移動機構と、ハンドに取り付けられる第１センサおよび第２センサとを備えている。第１センサおよび第２センサは、発光部と受光部とを有する透過型の光学式センサである。第１センサは、発光部および受光部の光軸が左右方向と平行になるように配置されている。第２センサは、発光部および受光部の光軸が前後方向および左右方向に対して傾いた方向と平行になるように配置されている。

【0003】

特許文献１に記載の産業用ロボットの教示が行われるときには、昇降機構によってハンドを昇降させて、第１センサによってステージの上下方向の位置を検知し、移動機構によってハンドを前後方向に移動させて、第１センサによってステージの前後方向の位置を検知するとともに、移動機構によってハンドを前後方向に移動させて、第２センサによってステージの前後方向の位置を検知している。また、第１センサによって検知されたステージの前後方向の位置と第２センサによって検知されたステージの前後方向の位置とに基づいてステージの左右方向の位置を算出し、これらの結果に基づいてステージに対するハンドの位置を補正している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１０７３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願発明者は、半導体ウエハ等の搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンを有するステージに対して搬送対象物を搬送する産業用ロボットを開発している。この産業用ロボットにおいても、特許文献１に記載の産業用ロボットと同様に、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対するハンドの位置を適切に補正できることが好ましい。

【0006】

そこで、本発明の課題は、半導体ウエハ等の搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンを有するステージと、ステージに対して搬送対象物を搬送する産業用ロボットとを備えるロボットシステムにおいて、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対して産業用ロボットのハンドの位置を適切に補正することが可能なロボットシステムを提供することにある。

【0007】

また、本発明の課題は、半導体ウエハ等の搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンを有するステージに対して搬送対象物を搬送する産業用ロボットのハンドの位置補正方法において、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対してハンドの位置を適切に補正することが可能となるハンドの位置補正方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明の一態様のロボットシステムは、搬送対象物が載置されるステージと、ステージへの搬送対象物の搬入およびステージからの搬送対象物の搬出の少なくともいずれか一方を行う産業用ロボットとを備え、ステージは、搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンと、支持ピンが固定されるステージ本体とを備え、産業用ロボットは、搬送対象物が搭載されるハンドと、支持ピンを検知するための検知機構とを備え、検知機構は、ハンドに取り付けられ、搬送対象物がステージの正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、ステージの、搬送対象物の中心と一致する位置をステージ中心位置とすると、３本以上の支持ピンのうちの少なくとも２本の支持ピンの、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されており、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている支持ピンを基準支持ピンとすると、産業用ロボットの教示を行うときに、産業用ロボットは、ハンドを移動させて検知機構によって基準支持ピンの位置を検知し、検知機構の検知結果に基づいてステージ中心位置を算出することを特徴とする。

【0009】

本態様のロボットシステムでは、搬送対象物がステージの正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、ステージの、搬送対象物の中心と一致する位置をステージ中心位置とすると、３本以上の支持ピンのうちの少なくとも２本の支持ピンの、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている。また、本態様では、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている支持ピンを基準支持ピンとすると、産業用ロボットの教示を行うときに、産業用ロボットは、ハンドを移動させて検知機構によって基準支持ピンの位置を検知し、検知機構の検知結果に基づいてステージ中心位置を算出している。

【0010】

このように本態様では、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている基準支持ピンの位置の検知結果に基づいてステージ中心位置を算出しているため、ステージ中心位置を精度良く算出することが可能になる。すなわち、本態様では、ステージの位置を精度良く検知することが可能になる。また、本態様では、ステージの位置を精度良く検知することが可能になるため、ステージに対してハンドの位置を適切に補正することが可能になる。

【0011】

本態様において、たとえば、ステージは、４本の支持ピンを備え、４本の支持ピンが基準支持ピンとなっており、４本の基準支持ピンのうちの２本の基準支持ピンは、上下方向から見たときにステージ中心位置を挟んで配置される第１基準支持ピンとなっており、残りの２本の基準支持ピンは、上下方向から見たときにステージ中心位置を挟んで配置される第２基準支持ピンとなっており、上下方向から見たときに、ステージ中心位置と２本の第１基準支持ピンのそれぞれとの距離が等しく、かつ、ステージ中心位置と２本の第２基準支持ピンのそれぞれとの距離が等しくなっており、産業用ロボットの教示を行うときに、産業用ロボットは、ハンドを移動させて検知機構によって２本の第１基準支持ピンの位置を検知して２本の第１基準支持ピンの中心同士を結んだ線を特定し、かつ、ハンドを移動させて検知機構によって２本の第２基準支持ピンの位置を検知して２本の第２基準支持ピンの中心同士を結んだ線を特定するとともに、２本の第１基準支持ピンの中心同士を結んだ線と２本の第２基準支持ピンの中心同士を結んだ線との交点をステージ中心位置として算出する。

【0012】

本態様において、たとえば、ハンドは、搬送対象物が搭載される搭載部と、ハンドの基端側部分を構成するハンド基部と、水平方向を回動の軸方向としてハンド基部に対して搭載部を少なくとも１８０°回動させる回動機構とを備え、２個の検知機構が搭載部に取り付けられ、産業用ロボットの教示を行うときに、産業用ロボットは、ハンドを移動させて２個の検知機構によって２本の第１基準支持ピンの位置を検知した後、搭載部を１８０°回動させてから、ハンドを移動させて２個の検知機構によって２本の第２基準支持ピンの位置を検知する。この場合には、搭載部に取り付けられる２個の検知機構によって４本の基準支持ピンの位置を検知することが可能になる。したがって、４本の基準支持ピンの位置を検知する場合であっても、産業用ロボットの構成を簡素化することが可能になる。

【0013】

また、上記の課題を解決するため、本発明の一態様のハンドの位置補正方法は、搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンと、支持ピンが固定されるステージ本体とを備えるステージであって、搬送対象物がステージの正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、ステージの、搬送対象物の中心と一致する位置をステージ中心位置とすると、３本以上の支持ピンのうちの少なくとも２本の支持ピンの、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されているステージへの搬送対象物の搬入およびステージからの搬送対象物の搬出の少なくともいずれか一方を行うとともに、搬送対象物が搭載されるハンドと、支持ピンを検知するための検知機構とを備え、検知機構は、ハンドに取り付けられている産業用ロボットのハンドの位置を補正するためのハンドの位置補正方法であって、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている支持ピンを基準支持ピンとすると、ハンドを移動させて検知機構によって基準支持ピンの位置を検知し、検知機構の検知結果に基づいてステージ中心位置を算出してハンドの位置を補正することを特徴とする。

【0014】

本態様のハンドの位置補正方法では、搬送対象物がステージの正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、ステージの、搬送対象物の中心と一致する位置をステージ中心位置とすると、３本以上の支持ピンのうちの少なくとも２本の支持ピンの、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている。また、本態様では、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている支持ピンを基準支持ピンとすると、ハンドを移動させて検知機構によって基準支持ピンの位置を検知し、検知機構の検知結果に基づいてステージ中心位置を算出してハンドの位置を補正している。

【0015】

このように本態様では、ステージ中心位置に対する位置精度が確保されている基準支持ピンの位置の検知結果に基づいてステージ中心位置を算出してハンドの位置を補正しているため、ステージ中心位置を精度良く算出して、ステージ中心位置に対してハンドを適切に補正することが可能になる。すなわち、本態様の位置補正方法でハンドの位置を補正すれば、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対してハンドの位置を適切に補正することが可能になる。

【発明の効果】

【0016】

以上のように、本発明では、半導体ウエハ等の搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンを有するステージと、ステージに対して搬送対象物を搬送する産業用ロボットとを備えるロボットシステムにおいて、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対して産業用ロボットのハンドの位置を適切に補正することが可能になる。

【0017】

また、本発明では、半導体ウエハ等の搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を下側から支持する３本以上の支持ピンを有するステージに対して搬送対象物を搬送する産業用ロボットのハンドの位置補正方法において、ステージの位置を精度良く検知して、ステージに対してハンドの位置を適切に補正することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態にかかるロボットシステムの概略平面図である。

【図2】図１に示す産業用ロボットの側面図である。

【図3】図１に示す産業用ロボットの構成を説明するためのブロック図である。

【図4】図１に示す検知機構による支持ピンの位置の検知手順を説明するための図である。

【図5】図１に示す検知機構による支持ピンの位置の検知手順を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

【0020】

（ロボットシステムの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるロボットシステム１の概略平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット４の側面図である。図３は、図１に示す産業用ロボット４の構成を説明するためのブロック図である。

【0021】

本形態のロボットシステム１は、搬送対象物である半導体ウエハ２（以下、「ウエハ２」とする。）が載置されるステージ３と、ウエハ２を搬送するための産業用ロボット４（以下、「ロボット４」とする。）とを備える半導体製造システムである。ウエハ２は、円板状に形成されている。ウエハ２の直径は、たとえば、３００（ｍｍ）となっている。ロボット４は、水平多関節型のロボットである。ロボット４は、ステージ３へのウエハ２の搬入およびステージ３からのウエハ２の搬出の少なくともいずれか一方を行う。すなわち、ロボット４は、ステージ３に対するウエハ２の搬送を行う。ステージ３は、たとえば、ウエハ２に対して所定の処理を行う処理装置（図示省略）の中に設置されている。

【0022】

ロボット４は、ウエハ２が搭載されるハンド７と、ハンド７が連結されるアーム８と、アーム８が連結される本体部９とを備えている。アーム８の先端側には、ハンド７が回動可能に連結されている。本体部９には、アーム８の基端側が回動可能に連結されている。アーム８は、基端側が本体部９に回動可能に連結されるアーム部１１と、アーム部１１の先端側に基端側が回動可能に連結されるアーム部１２とから構成されている。ハンド７およびアーム部１１、１２は、上下方向を回動の軸方向として回動する。アーム８は、水平方向に伸縮動作を行う。

【0023】

本体部９は、アーム８が連結される（具体的には、アーム部１１の基端側が連結される）昇降体１５と、昇降体１５の少なくとも一部が収容される筺体１６と、筺体１６に対して昇降体１５を昇降させる昇降機構１７とを備えている。アーム部１１の基端側は、昇降体１５の上端部に回動可能に連結されている。昇降機構１７は、筺体１６に収容されている。昇降機構１７は、駆動源としてのモータと、モータの動力を伝達する動力伝達機構とを備えている。本体部９とアーム部１１とアーム部１２とハンド７とは、上下方向において、下側からこの順番で配置されている。

【0024】

また、ロボット４は、昇降体１５に対してアーム部１１を回動させるアーム部駆動機構１９と、アーム部１１に対してアーム部１２を回動させるアーム部駆動機構２０と、アーム部１２に対してハンド７を回動させるハンド駆動機構２１とを備えている。アーム部駆動機構１９、２０およびハンド駆動機構２１は、駆動源としてのモータと、モータの動力を伝達する動力伝達機構とを備えている。

【0025】

ステージ３に対するウエハ２の搬送時には、ハンド７の一部（具体的には、ハンド７の一部を構成する後述の搭載部２４）は、ステージ３が設置される処理装置の中に入り込む（図１の二点鎖線参照）。ハンド７の一部が処理装置の中に入り込むときには、上下方向から見ると、ハンド７は、一定方向を向いた状態でステージ３に向かって直線的に移動する。このときには、アーム部駆動機構１９、２０およびハンド駆動機構２１が連動する。

【0026】

以下の説明では、水平方向であって、ハンド７の一部が処理装置の中に入り込むときのハンド７の移動方向（図１等のＸ方向）を「前後方向」とし、上下方向（鉛直方向）と前後方向とに直交する図１等のＹ方向を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側である図１等のＸ１方向側を「前」側とし、その反対側である図１等のＸ２方向側を「後ろ」側とし、左右方向の一方側である図１等のＹ１方向側を「右」側とし、その反対側である図１等のＹ２方向側を「左」側とする。本形態では、アーム部駆動機構１９、２０およびハンド駆動機構２１を連動させることで、一定方向を向いた状態のハンド７を左右方向に直線的に移動させることが可能になっている。

【0027】

ハンド７は、たとえば、上下方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されている。ハンド７の一部が処理装置に入り込むときには、略長方形状をなすハンド７の長辺に平行な方向（以下、この方向を「ハンド７の長辺方向」とする。）と前後方向とが一致し、ハンド７の短辺に平行な方向（以下、この方向を「ハンド７の短辺方向」とする。）と左右方向とが一致している。ハンド７は、ウエハ２が搭載される搭載部２４と、搭載部２４の基端側が固定される搭載支持部２５と、ハンド７の基端側部分を構成するハンド基部２６とを備えている。

【0028】

搭載部２４と搭載支持部２５とハンド基部２６とは、ハンド７の長辺方向においてこの順番で配列されている。ハンド基部２６は、アーム部１２の先端側に回動可能に連結されている。ハンド基部２６は、上下方向を回動の軸方向としてアーム部１２に対して回動可能となっている。搭載支持部２５は、ハンド基部２６に回動可能に連結されている。搭載支持部２５は、水平方向を回動の軸方向としてハンド基部２６に対して回動可能となっている。具体的には、搭載支持部２５は、ハンド７の長辺方向を回動の軸方向としてハンド基部２６に対して回動可能となっている。

【0029】

搭載部２４は、たとえば、略長方形の平板状に形成されている。搭載部２４は、搭載部２４の厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。また、搭載部２４は、略長方形をなす搭載部２４の長辺に平行な方向とハンド７の長辺方向とが一致するように配置されている。搭載部２４には、ステージ３の一部を構成する後述の支持ピン４１～４４との干渉を防止するための切欠き２４ａが形成されている。切欠き２４ａは、４箇所に形成されている。具体的には、切欠き２４ａは、搭載部２４の先端側の２箇所と搭載部２４の基端側の２箇所とに形成されている。搭載支持部２５は、上下方向の厚さが薄い扁平な直方体のブロック状に形成されている。

【0030】

また、ハンド７は、搭載部２４に搭載されるウエハ２を水平方向の一定位置で保持するための保持機構２７（図１参照）と、水平方向を回動の軸方向としてハンド基部２６に対して搭載部２４および搭載支持部２５を少なくとも１８０°回動させる回動機構２８とを備えている。ロボット４では、搭載部２４に搭載されるウエハ２を搭載部２４と一緒に反転させることが可能になっている。回動機構２８は、駆動源としてのモータと、モータの動力を伝達する動力伝達機構とを備えている。

【0031】

保持機構２７は、搭載部２４に搭載されるウエハ２の端面（外周面）に３方向から接触して搭載部２４に搭載されるウエハ２を水平方向において一定位置で保持するエッジグリップ型の保持機構である。保持機構２７は、ウエハ２の端面が当接する当接面を有する端面当接部材２９と、ウエハ２の端面に接触して端面当接部材２９の当接面にウエハ２の端面を押し付ける押付部材（図示省略）と、押付部材を水平方向に直線的に移動させる駆動機構（図示省略）とを備えている。

【0032】

端面当接部材２９は、搭載部２４の先端側の２箇所に固定されている。搭載部２４の基端側には、ウエハ２が載置される２個のウエハ載置部材３０が固定されている。搭載部２４に搭載されるウエハ２の下面は、端面当接部材２９およびウエハ載置部材３０に接触している。押付部材は、搭載支持部２５に保持されている。駆動機構は、押付部材がウエハ２の端面に接触して端面当接部材２９の当接面にウエハ２の端面を押し付ける把持位置と、押付部材がウエハ２の端面から離れる退避位置との間で押付部材を移動させる。なお、図２では、端面当接部材２９およびウエハ載置部材３０の図示を省略している。

【0033】

また、ロボット４は、昇降機構１７、アーム部駆動機構１９、２０、ハンド駆動機構２１および回動機構２８等を制御するための制御部３３と、ステージ３の一部を構成する後述の支持ピン４１～４４を検知するための検知機構３４、３５を備えている。本形態のロボット４は、２個の検知機構３４、３５を備えている。検知機構３４、３５は、発光部と受光部とを有する透過型の光学式センサである。また、本形態の検知機構３４、３５は、ファイバーセンサである。検知機構３４、３５は、制御部３３に電気的に接続されている。

【0034】

検知機構３４、３５は、ハンド７に取り付けられている。具体的には、検知機構３４、３５は、搭載部２４に取り付けられている。すなわち、搭載部２４には、２個の検知機構３４、３５が取り付けられている。検知機構３４は、搭載部２４の先端側の上面に取り付けられている。検知機構３５は、搭載部２４の基端側の上面に取り付けられている。検知機構３４と検知機構３５とは、略長方形をなす搭載部２４の略対角線上に配置されている。本形態では、ハンド７の長辺方向と前後方向が一致し、かつ、搭載部２４の先端が前側に配置されているときに、検知機構３４は、搭載部２４の前右端側に配置され、検知機構３５は、搭載部２４の後ろ左端側に配置されている。

【0035】

検知機構３４、３５の光軸Ｌ（具体的には、発光部および受光部の光軸Ｌ、図１参照）は、水平方向と平行になっている。また、検知機構３４、３５の光軸Ｌは、ハンド７の長辺方向およびハンド７の短辺方向に対して傾いている。ハンド７の長辺方向に対する検知機構３４の光軸Ｌの傾きとハンド７の長辺方向に対する検知機構３５の光軸Ｌの傾きとは等しくなっている。たとえば、ハンド７の長辺方向に対する検知機構３４、３５の光軸Ｌの傾きは、４５°程度となっている。検知機構３４の発光部と受光部とは、搭載部２４の先端側に形成される２個の切欠き２４ａのうちの一方の切欠き２４ａを挟むように配置され、検知機構３５の発光部と受光部とは、搭載部２４の基端側に形成される２個の切欠き２４ａのうちの一方の切欠き２４ａを挟むように配置されている。

【0036】

ステージ３は、本体部９の前側に配置されている。ステージ３は、ウエハ２の下面に接触してウエハ２を下側から支持する３本以上の支持ピン４１～４４と、支持ピン４１～４４が固定されるステージ本体４５とを備えている。本形態のステージ３は、４本の支持ピン４１～４４を備えており、ステージ本体４５には、４本の支持ピン４１～４４が固定されている。ステージ本体４５には、上下方向において搭載部２４が通過可能な切欠き４５ａが形成されている。切欠き４５ａは、ステージ本体４５の後端から前側に向かって切り欠かれている。切欠き４５ａの左右方向の幅は、ハンド７の短辺方向における搭載部２４の幅よりも広くなっている。

【0037】

支持ピン４１～４４は、ステージ本体４５から上側に突出する円柱状に形成されている。ウエハ２は、４本の支持ピン４１～４４に載置される。ウエハ２の下面は、支持ピン４１～４４の上端面に接触する。支持ピン４１は、ステージ本体４５の前右端側に固定されている。支持ピン４２は、ステージ本体４５の前左端側に固定されている。支持ピン４３は、ステージ本体４５の後ろ右端側に固定されている。支持ピン４４は、ステージ本体４５の後ろ左端側に固定されている。支持ピン４１、４３は、切欠き４５ａよりも右側に配置され、支持ピン４２、４４は、切欠き４５ａよりも左側に配置されている。

【0038】

支持ピン４１と支持ピン４２とは、前後方向において同じ位置に配置され、支持ピン４３と支持ピン４４とは、前後方向において同じ位置に配置されている。支持ピン４１と支持ピン４３とは、左右方向において同じ位置に配置され、支持ピン４２と支持ピン４４とは、左右方向において同じ位置に配置されている。前後方向における支持ピン４１と支持ピン４４とのピッチ、および、前後方向における支持ピン４２と支持ピン４３とのピッチは、ハンド７の長辺方向における検知機構３４と検知機構３５とのピッチと等しくなっている。

【0039】

ウエハ２がステージ３の正規の位置に載置された状態で上下方向から見たときに、ステージ３の、ウエハ２の中心と一致する位置をステージ中心位置Ｃ１とすると、４本の支持ピン４１～４４のうちの少なくとも２本の支持ピン４１～４４の、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている。ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている支持ピン４１～４４を基準支持ピンとすると、本形態では、４本の支持ピン４１～４４の全てが基準支持ピンとなっている。

【0040】

すなわち、本形態では、４本の支持ピン４１～４４の、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている。本形態では、基準支持ピンである４本の支持ピン４１～４４のうちの２本の支持ピン４１、４４は、上下方向から見たときにステージ中心位置Ｃ１を挟んで配置される第１基準支持ピンとなっており、残りの２本の支持ピン４２、４３は、上下方向から見たときにステージ中心位置Ｃ１を挟んで配置される第２基準支持ピンとなっている。

【0041】

上下方向から見たときに、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４１との距離と、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４４との距離とが等しくなっており、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４２との距離と、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４３との距離とが等しくなっている。また、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４１との距離と、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４２との距離とが等しくなっている。本形態では、上下方向から見たときに、支持ピン４１の中心と支持ピン４４の中心とを結んだ線ＣＬ１と、支持ピン４２の中心と支持ピン４３の中心とを結んだ線ＣＬ２との交点がステージ中心位置Ｃ１になっている。

【0042】

（ハンドの位置補正方法）
図４、図５は、図１に示す検知機構３４、３５による支持ピン４１～４４の位置の検知手順を説明するための図である。

【0043】

ロボットシステム１では、ロボット４の教示を行うときに、ロボット４は、ハンド７を移動させて検知機構３４、３５によって支持ピン４１～４４の位置を検知する。また、ロボット４の教示を行うときには、ロボット４は（具体的には、制御部３３は）、検知機構３４、３５の検知結果に基づいてステージ中心位置Ｃ１を算出してハンド７の位置を補正する。

【0044】

具体的には、まず、前後方向において検知機構３４と支持ピン４１、４２とが同じ位置に配置され、かつ、前後方向において検知機構３５と支持ピン４３、４４とが同じ位置に配置される位置までハンド７を前側に移動させて、先端が前側に配置されるとともにウエハ２が搭載されていない状態の搭載部２４を処理装置の中に入れる（図４（Ａ）参照）。この状態では、上下方向から見たときに、搭載部２４は、ステージ本体４５の切欠き４５ａの中に配置されている。また、搭載部２４は、上下方向において、検知機構３４、３５が支持ピン４１～４４を検知可能となる位置に配置されている。

【0045】

その後、ハンド７を右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４１の位置（具体的には、支持ピン４１の水平方向の位置）を検知する（図４（Ｂ）参照）。このときには、支持ピン４１、４３は、切欠き２４ａの中に配置されている。その後、ハンド７を左側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４４の位置（具体的には、支持ピン４４の水平方向の位置）を検知する（図４（Ｃ）参照）。このときには、支持ピン４２、４４は、切欠き２４ａの中に配置されている。支持ピン４１、４４の位置が検知されると、支持ピン４１の中心と支持ピン４４の中心とを結んだ線ＣＬ１が特定される。

【0046】

その後、上下方向から見たときに、ステージ本体４５の切欠き４５ａの中に搭載部２４の全体が配置される位置までハンド７を右側に移動させる（図４（Ｄ）参照）。なお、まず、ハンド７を左側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４４の位置を検知した後に、ハンド７を右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４１の位置を検知しても良い。

【0047】

その後、回動機構２８によって搭載部２４を１８０°回動させて搭載部２４を上下反転させる（図５（Ａ）参照）。その後、ハンド７を左側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４２の位置（具体的には、支持ピン４２の水平方向の位置）を検知する（図５（Ｂ）参照）。このときには、支持ピン４２、４４は、切欠き２４ａの中に配置されている。その後、ハンド７を右側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４３の位置（具体的には、支持ピン４３の水平方向の位置）を検知する（図５（Ｃ）参照）。このときには、支持ピン４１、４３は、切欠き２４ａの中に配置されている。支持ピン４２、４３の位置が検知されると、支持ピン４２の中心と支持ピン４３の中心とを結んだ線ＣＬ２が特定される。

【0048】

その後、上下方向から見たときに、ステージ本体４５の切欠き４５ａの中に搭載部２４の全体が配置される位置までハンド７を左側に移動させてから（図５（Ｄ）参照）、ハンド７を後ろ側に移動させて処理装置の中から搭載部２４を出す。なお、まず、ハンド７を右側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４３の位置を検知した後に、ハンド７を左側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４２の位置を検知しても良い。

【0049】

このように、本形態では、ロボット４の教示を行うときに、ロボット４は、ハンド７を移動させて２個の検知機構３４、３５によって２本の支持ピン４１、４４の位置を検知した後、搭載部２４を１８０°回動させてから、ハンド７を移動させて２個の検知機構３４、３５によって２本の支持ピン４２、４３の位置を検知する。制御部３３は、特定された線ＣＬ１、ＣＬ２の交点を算出することで、ステージ中心位置Ｃ１を算出する。すなわち、制御部３３は、線ＣＬ１、ＣＬ２の交点をステージ中心位置Ｃ１として算出する。また、制御部３３は、算出されたステージ中心位置Ｃ１に基づいてハンド７の位置を補正する。具体的には、制御部３３は、処理装置の中の所定の位置に搭載部２４が入り込んだ状態で上下方向から見たときに、搭載部２４の正規の位置に搭載されたウエハ２の中心とステージ中心位置Ｃ１とが一致するようにハンド７の位置を補正する。

【0050】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、４本の支持ピン４１～４４の、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている。また、本形態では、ロボット４の教示を行うときに、ハンド７を移動させて検知機構３４、３５によって支持ピン４１～４４の位置を検知し、検知機構３４、３５の検知結果に基づいてステージ中心位置Ｃ１を算出してハンド７の位置を補正している。

【0051】

このように本形態では、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている支持ピン４１～４４の位置の検知結果に基づいてステージ中心位置Ｃ１を算出してハンド７の位置を補正しているため、ステージ中心位置Ｃ１を精度良く算出して、ステージ中心位置Ｃ１に対してハンド７を適切に補正することが可能になる。すなわち、本形態では、ステージ３の位置を精度良く検知して、ステージ３に対してハンド７の位置を適切に補正することが可能になる。

【0052】

本形態では、ロボット４の教示を行うときに、ハンド７を移動させて２個の検知機構３４、３５によって２本の支持ピン４１、４４の位置を検知した後、搭載部２４を１８０°回動させてから、ハンド７を移動させて２個の検知機構３４、３５によって２本の支持ピン４２、４３の位置を検知している。すなわち、本形態では、搭載部２４に取り付けられる２個の検知機構３４、３５によって４本の支持ピン４１～４４の位置を検知している。そのため、本形態では、４本の支持ピン４１～４４の位置を検知する場合であっても、ロボット４の構成を簡素化することが可能になる。

【0053】

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

【0054】

上述した形態において、ハンド７は、回動機構２８を備えていなくても良い。すなわち、上述した形態において、搭載部２４は、ハンド基部２６に対して回動可能となっていなくても良い。この場合には、ロボット４の教示を行うときに、たとえば、前後方向において検知機構３４と支持ピン４１とが同じ位置に配置される位置まで搭載部２４を処理装置の中に入れてから、ハンド７を右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４１の位置を検知した後、ハンド７を左側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４４の位置を検知する。その後、ハンド７を右側に移動させるとともに前側に移動させてから、再び、左側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４２の位置を検知する。その後、ハンド７を右側に移動させるとともに後ろ側に移動させてから、再び、右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４３の位置を検知する。

【0055】

上述した形態において、ロボット４が有する検知機構の数は１個であっても良い。たとえば、ロボット４は、検知機構３４のみを備えていても良い。この場合には、ロボット４の教示を行うときに、たとえば、前後方向において検知機構３４と支持ピン４１とが同じ位置に配置される位置まで搭載部２４を処理装置の中に入れてから、ハンド７を右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４１の位置を検知した後、ハンド７を左側に移動させるとともに後ろ側に移動させてから、再び、右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４３の位置を検知する。その後、搭載部２４を上下反転させてから、たとえば、ハンド７を左側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４４の位置を検知した後、ハンド７を右側に移動させるとともに前側に移動させてから、再び、左側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４２の位置を検知する。

【0056】

上述した形態において、ロボット４は、４個の検知機構を備えていても良い。この場合には、ハンド７の長辺方向と前後方向が一致し、かつ、搭載部２４の先端が前側に配置されているときに、４個の検知機構は、搭載部２４の四隅のそれぞれ近傍に配置されている。この場合には、ロボット４の教示を行うときに、たとえば、前後方向において検知機構３４と支持ピン４１、４２とが同じ位置に配置され、かつ、前後方向において検知機構３５と支持ピン４３、４４とが同じ位置に配置される位置まで搭載部２４を処理装置の中に入れてから、ハンド７を右側に移動させて２個の検知機構によって支持ピン４１、４３の位置を検知し、その後、ハンド７を左側に移動させて残りの２個の検知機構によって支持ピン４２、４４の位置を検知する。この場合には、搭載部２４は、ハンド基部２６に対して回動可能となっていなくても良い。

【0057】

上述した形態において、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４１との距離と、ステージ中心位置Ｃ１と支持ピン４２との距離とが異なっていても良い。また、上述した形態において、支持ピン４１と支持ピン４２とが前後方向においてずれた位置に配置されていても良いし、支持ピン４３と支持ピン４４とが前後方向においてずれた位置に配置されていても良い。また、上述した形態において、支持ピン４１と支持ピン４３とが左右方向においてずれた位置に配置されていても良いし、支持ピン４２と支持ピン４４とが左右方向においてずれた位置に配置されていても良い。

【0058】

上述した形態において、前後方向における支持ピン４１と支持ピン４４とのピッチがハンド７の長辺方向における検知機構３４と検知機構３５とのピッチと異なっていても良い。すなわち、前後方向における支持ピン４１と支持ピン４４とのピッチがハンド７の長辺方向における検知機構３４と検知機構３５とのピッチより長くなっていても良いし、短くなっていても良い。この場合には、ロボット４の教示を行うときに、たとえば、前後方向において検知機構３４と支持ピン４１とが同じ位置に配置される位置まで搭載部２４を処理装置の中に入れてから、ハンド７を右側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４１の位置を検知した後、ハンド７を左側に移動させるとともに前後方向に移動させてから、再び、左側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４４の位置を検知する。

【0059】

同様に、上述した形態において、前後方向における支持ピン４２と支持ピン４３とのピッチがハンド７の長辺方向における検知機構３４と検知機構３５とのピッチと異なっていても良い。この場合には、ロボット４の教示を行うときに、たとえば、搭載部２４を上下反転させてから、ハンド７を左側に移動させて検知機構３４によって支持ピン４２の位置を検知した後、ハンド７を右側に移動させるとともに前後方向に移動させてから、再び、右側に移動させて検知機構３５によって支持ピン４３の位置を検知する。

【0060】

上述した形態において、４本の支持ピン４１～４４のうちの、２本または３本の支持ピン４１～４４が、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている基準支持ピンとなっていても良い。たとえば、２本の支持ピン４１、４３が基準支持ピンとなっていても良い。この場合には、支持ピン４１、４３の位置の検知結果に基づいてステージ中心位置Ｃ１を算出することが可能になっており、ロボット４の教示を行うときに、たとえば、ハンド７を移動させて検知機構３４によって支持ピン４１、４３の位置を検知し、検知機構３４の検知結果に基づいてステージ中心位置Ｃ１を算出してハンド７の位置を補正する。

【0061】

上述した形態において、ステージ３が有する支持ピンの数は、３本であっても良いし、５本以上であっても良い。この場合であっても、少なくとも２本の支持ピンが、ステージ中心位置Ｃ１に対する位置精度が確保されている基準支持ピンとなっており、ロボット４の教示を行うときには、検知機構３４、３５によって基準支持ピンの位置が検知される。また、上述した形態において、検知機構３４、３５は、透過型の光学式センサ以外のセンサであっても良い。たとえば、検知機構３４、３５は、反射型の光学式センサであっても良い。

【0062】

上述した形態において、アーム８は、３個以上のアーム部によって構成されていても良い。また、上述した形態において、ロボット４は、左右方向への直線的な移動が可能となるように本体部９を保持するベース部材と、ベース部材に対して本体部９を左右方向に直線的に移動させる水平移動機構とを備えていても良い。さらに、上述した形態において、ロボット４によって搬送される搬送対象物は、ウエハ２以外のものであっても良い。この場合には、たとえば、搬送対象物は、正方形または長方形の平板状に形成されていても良い。

【0063】

本発明が適用される産業用ロボットは、水平多関節型の産業用ロボット以外のロボットであっても良い。たとえば、本発明が適用される産業用ロボットは、ハンド７の直線的な往復移動が可能となるようにハンド７が連結されるアームと、アームが回動可能に連結される本体部と、アームに対してハンド７を直線的に往復移動させるリニア駆動部とを備える産業用ロボットであっても良い。

【符号の説明】

【0064】

１ ロボットシステム
２ ウエハ（半導体ウエハ、搬送対象物）
３ ステージ
４ ロボット（産業用ロボット）
７ ハンド
２４ 搭載部
２６ ハンド基部
２８ 回動機構
３４、３５ 検知機構
４１、４４ 支持ピン（基準支持ピン、第１基準支持ピン）
４２、４３ 支持ピン（基準支持ピン、第２基準支持ピン）
４５ ステージ本体
Ｃ１ ステージ中心位置
ＣＬ１ ２本の第１基準支持ピンの中心同士を結んだ線
ＣＬ２ ２本の第２基準支持ピンの中心同士を結んだ線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】