特開 2025-25576 基板搬送ロボット、および、基板搬送ロボットの制御方法

(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】P2025025576

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】基板搬送ロボット、および、基板搬送ロボットの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20250214BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20250214BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B25J15/00 F

B25J15/08 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023130449

(22)【出願日】2023-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】金丸 亮介

(72)【発明者】

【氏名】北野 真也

(72)【発明者】

【氏名】中矢 敦史

(72)【発明者】

【氏名】新井 洋平

【テーマコード（参考）】

3C707

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707AS24

3C707DS05

3C707ES03

3C707ES17

3C707EV05

3C707EV19

3C707HS27

3C707KS31

3C707KW01

3C707KX08

3C707LT06

3C707LT12

3C707LV04

3C707LV05

3C707MS07

3C707NS13

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA21

5F131AA22

5F131BA02

5F131BA04

5F131BA22

5F131BA24

5F131CA09

5F131CA12

5F131CA18

5F131CA32

5F131CA33

5F131DB03

5F131DB12

5F131DB22

5F131DB42

5F131DB43

5F131DB45

5F131DB54

5F131DB62

5F131DB76

5F131DB86

5F131DD03

5F131DD43

5F131DD78

5F131EA04

5F131EC02

5F131KA02

5F131KA22

5F131KA40

5F131KA52

5F131KA72

5F131KB12

5F131KB32

5F131KB56

5F131KB58

(57)【要約】

【課題】基板の搬送動作を適切に行うことが可能な基板搬送ロボットおよび基板搬送ロボットの制御方法を提供する。
【解決手段】この基板搬送ロボット１００は、基板または検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、基板または検出治具と、基板保持ハンドとの接触状態を検出する接触センサ４１、４２、および、４３と、基板保持ハンドの傾きを調整するチルト機構３０と、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、チルト機構３０を動作させることにより基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する制御部５０と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板、または、前記基板を模した検出治具を保持する基板保持ハンドと、
前記基板または前記検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、前記基板または前記検出治具と、前記基板保持ハンドとの接触状態を検出する接触センサと、
前記基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構と、
前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記傾き調整機構を動作させることにより前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する制御部と、を備える、基板搬送ロボット。

【請求項2】

前記接触センサは、複数配置されており、
前記制御部は、複数の前記接触センサの各々における検出信号の変化の差異に基づいて、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、請求項１に記載の基板搬送ロボット。

【請求項3】

前記接触センサは、前記基板保持ハンドに配置され、前記基板と前記基板保持ハンドとの接触状態を検出するハンドセンサと、前記検出治具に配置され、前記検出治具と前記基板保持ハンドとの接触状態を検出する治具センサと、前記基板載置部に配置され、前記基板載置部と前記基板または前記検出治具との接触状態を検出することによって前記基板または前記検出治具と前記基板保持ハンドとの接触状態を検出する載置部センサとの少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の基板搬送ロボット。

【請求項4】

前記接触センサは、少なくとも３つの前記ハンドセンサを含み、
前記ハンドセンサは、前記基板保持ハンドにおいて、前記基板が当接する位置のうちの互いに異なる少なくとも３つの位置に配置されている、請求項３に記載の基板搬送ロボット。

【請求項5】

前記基板保持ハンドは、先端部が２つに分かれた二股形状を有しており、
前記ハンドセンサは、前記基板保持ハンドにおいて、２つに分かれた前記先端部の各々に１つずつ配置されている先端部センサと、基端部に配置されている基端部センサとを含む、請求項４に記載の基板搬送ロボット。

【請求項6】

前記接触センサは、少なくとも３つの前記治具センサを含み、
前記治具センサは、前記検出治具において、前記基板保持ハンドが当接する位置と、前記基板載置部が当接する位置とのうちの互いに異なる少なくとも３つの位置に配置されている、請求項３に記載の基板搬送ロボット。

【請求項7】

前記基板および前記検出治具は、円板状形状を有し、
前記接触センサは、
少なくとも３つ配置されており、
円板状形状を有する前記基板または前記検出治具の周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている、請求項１または２に記載の基板搬送ロボット。

【請求項8】

前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、上下方向に沿った１軸の検出値を取得することによって、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、請求項２に記載の基板搬送ロボット。

【請求項9】

前記傾き調整機構は、
下側部材と、
前記下側部材と上下方向に対向して配置された上側部材と、
前記下側部材と前記上側部材との間において、上下方向から見て互いに異なる箇所に配置される３つの球面滑り軸受けと、
３つの前記球面滑り軸受けのうちの２つにそれぞれ対応して設けられる２つの高さ位置調整機構と、を含み、
前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記高さ位置調整機構により前記下側部材に対する前記上側部材の傾きを調整することによって前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、請求項１または２に記載の基板搬送ロボット。

【請求項10】

前記基板保持ハンドは、各々が前記基板または前記検出治具を保持する複数のブレード部材を含み、
前記複数のブレード部材が接続されるブレード保持部をさらに備え、
前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記傾き調整機構を動作させることにより前記ブレード保持部の傾きを調整することによって、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、請求項１または２に記載の基板搬送ロボット。

【請求項11】

前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記基板に対して熱処理が行われる熱処理装置に配置された前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、請求項１または２に記載の基板搬送ロボット。

【請求項12】

基板、または、前記基板を模した検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、前記基板または前記検出治具を保持する基板保持ハンドと、前記基板または前記検出治具との接触状態を検出し、
前記基板保持ハンドと前記基板または前記検出治具との接触状態を検出した検出信号に基づいて、前記基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構を動作させることにより前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、基板搬送ロボットの制御方法。

【請求項13】

複数の接触センサからの検出信号を取得することによって、前記基板保持ハンドと前記基板または前記検出治具との接触状態を検出し、
前記複数の接触センサの各々における検出信号の変化の差異に基づいて、前記傾き調整機構を動作させることにより前記複数の接触センサの各々における検出信号の変化の差異を解消することによって、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、請求項１２に記載の基板搬送ロボットの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、基板搬送ロボット、および、基板搬送ロボットの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板搬送用ロボットが知られている。たとえば、特許文献１では、基板保持部とロボットアームとを備える基板搬送用ロボットが記載されている。基板保持部は、基板を保持する。ロボットアームは、基板保持部を支持するとともに、基板保持部を水平面内で移動させる。また、特許文献１に記載の基板搬送用ロボットは、基板保持状態を検知する接触センサを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１７０３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１の基板搬送用ロボットのように基板を搬送する場合において、基板を保持する基板保持ハンドである基板保持部と、基板が載置される基板載置部との間の傾きにずれが生じる場合がある。その場合には、基板保持ハンドと基板載置部との間の傾きのずれに起因して、基板の搬送動作が適切に行われず、基板に対して不要な力または振動が加えられる場合がある。基板の搬送動作において、基板に対して力または振動などが加えられた場合には基板の表面に異物が付着することがある。このような異物は、基板に形成される回路に異常が生じることの原因となる。また、基板の搬送動作が適切に行われない場合には、搬送された基板に位置ずれが生じる場合がある。そのため、基板の搬送動作を適切に行うことが望まれている。

【0005】

この開示は、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、この開示の１つの目的は、基板の搬送動作を適切に行うことが可能な基板搬送ロボット、および、基板搬送ロボットの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この開示の第１の局面による基板搬送ロボットは、基板、または、基板を模した検出治具を保持する基板保持ハンドと、基板または検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、基板または検出治具と、基板保持ハンドとの接触状態を検出する接触センサと、基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構と、接触センサからの検出信号に基づいて、傾き調整機構を動作させることにより基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する制御部と、を備える。

【0007】

この開示の第１の局面による基板搬送ロボットは、上記のように、接触センサからの検出信号に基づいて、傾き調整機構を動作させることにより基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する制御部を備える。これにより、接触センサからの検出信号に基づいて傾き調整機構を動作させることによって、基板保持ハンドと基板載置部との間の傾きのずれを抑制できる。そのため、基板保持ハンドと基板載置部との間の傾きのずれに起因して基板の搬送動作が不適切となることを抑制できる。その結果、基板の搬送動作を適切に行うことができる。

【0008】

この開示の第２の局面による基板搬送ロボットの制御方法は、基板、または、基板を模した検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、基板または検出治具を保持する基板保持ハンドと、基板または検出治具との接触状態を検出し、基板保持ハンドと基板または検出治具との接触状態を検出した検出信号に基づいて、基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構を動作させることにより基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する。

【0009】

この開示の第２の局面による基板搬送ロボットの制御方法は、上記のように、基板保持ハンドと基板または検出治具との接触状態を検出した検出信号に基づいて、基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構を動作させることにより基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する。これにより、接触状態を検出した検出信号に基づいて傾き調整機構を動作させることによって、基板保持ハンドと基板載置部との間の傾きのずれを抑制できる。そのため、基板保持ハンドと基板載置部との間の傾きのずれに起因して基板の搬送動作が不適切となることを抑制できる。その結果、基板の搬送動作を適切に行うことが可能な基板搬送ロボットの制御方法を提供できる。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、基板の搬送動作を適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態による基板搬送ロボットの全体構成を示した斜視図である。

【図2】第１実施形態によるチルト機構を示す斜視図である。

【図3】チルト機構の上下方向に沿った断面図である。

【図4】基板保持ハンドにおける接触センサの配置を説明するための斜視図である。

【図5】基板搬送ロボットの制御的な構成を示すブロック図である。

【図6】搬送動作における傾きの調整を説明するための模式図である。

【図7】第１実施形態による基板搬送ロボットの制御方法を説明するためのフローチャートである。

【図8】第２実施形態による基板搬送ロボットの全体構成を示した斜視図である。

【図9】検出治具における接触センサの配置を説明するための斜視図である。

【図10】第１変形例による基板載置部における接触センサの配置を説明するための天面図である。

【図11】第２変形例による基板保持ハンドを説明するための斜視図である。

【図12】第３変形例による基板保持ハンドを説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第１実施形態］
以下、本開示を具体化した本開示の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

【0013】

図１から図６までを参照して、第１実施形態による基板搬送ロボット１００の構成について説明する。以下では、水平面内で互いに略直交する２方向を、それぞれＸ方向およびＹ方向とする。また、水平面（Ｘ－Ｙ平面）に略直交する上下方向を、Ｚ方向とする。

【0014】

（基板搬送ロボットの構成）
図１に示すように、基板搬送ロボット１００は、熱処理装置１０１に配置されている。基板搬送ロボット１００は、熱処理装置１０１において、ＦＯＵＰ１０２（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と基板載置部１０３との間で基板Ｗの搬送動作を行う。基板搬送ロボット１００による搬送動作は、ＦＯＵＰ１０２に配置された基板Ｗを基板載置部１０３に対して搬入することと、ＦＯＵＰ１０２に対して基板載置部１０３から基板Ｗを搬出することとの両方を含む。すなわち、基板搬送ロボット１００による搬送動作は、基板載置部１０３に基板Ｗを置く動作と、基板載置部１０３に載置されている基板Ｗを取る動作とを含む。

【0015】

ＦＯＵＰ１０２は、複数の基板Ｗが収納される基板収納容器である。基板載置部１０３は、熱処理装置１０１に配置されており、複数の基板Ｗが載置される。熱処理装置１０１では、基板載置部１０３に載置された状態の複数の基板Ｗに対して熱処理が行われる。基板載置部１０３は、複数の基板Ｗを上下方向であるＺ方向に沿って並べて保持する柱状の保持部材１０３ａを有する。基板載置部１０３には、３つの保持部材１０３ａが、Ｚ方向に沿って延びるように配置されている。複数の基板Ｗの各々の周縁部が、保持部材１０３ａに配置された複数の爪部の各々に保持されることによって、複数の基板Ｗは、基板載置部１０３において、主表面同士が対向した状態でＺ方向に沿って並べて配置される。基板Ｗは、円板状形状を有する半導体ウエハである。基板Ｗは、たとえば、シリコン、ゲルマニウム、または、石英ガラスなどにより形成されている。

【0016】

基板搬送ロボット１００は、基板保持ハンド１０と、駆動機構２０と、制御部５０とを備える。駆動機構２０は、ブレード保持部２１と、水平移動機構２２と、旋回機構２３と、取付部２４と、昇降機構２５とを含む。また、第１実施形態による基板搬送ロボット１００では、駆動機構２０において、チルト機構３０が配置されている。なお、チルト機構３０は、傾き調整機構の一例である。

【0017】

基板保持ハンド１０は、先端部が２つに分かれた二股形状の複数のブレード部材１１を有している。基板保持ハンド１０は、二股形状の複数のブレード部材１１により基板Ｗを保持する。基板保持ハンド１０において、ブレード部材１１は、上下方向であるＺ方向に並んで５つ配置されている。５つのブレード部材１１の各々は、１枚ずつ基板Ｗを保持する。基板保持ハンド１０は、二股形状を有する板状のブレード部材１１におけるＺ方向の上方向側の面に基板Ｗが載置されることによって基板Ｗを保持するパッシブハンドである。基板保持ハンド１０は、駆動機構２０の動作により移動する。

【0018】

ブレード保持部２１には、複数のブレード部材１１の２つに分かれた先端部とは反対側の基端部が接続されている。水平移動機構２２は、水平方向に延びる支持体２２ａを有する。ブレード保持部２１は、水平移動機構２２の支持体２２ａに取り付けられており、支持体２２ａに対して水平方向に移動する。水平移動機構２２は、ブレード保持部２１と共に基板保持ハンド１０を水平方向に移動させる。なお、水平移動機構２２は、基板保持ハンド１０の５つのブレード部材１１をまとめて水平方向に移動させる動作と、５つのブレード部材１１のうちの一番下の１つを水平方向に移動させる動作とを切り替えて行う。旋回機構２３は、Ｚ方向に延びる回転軸部２３ａを有する。回転軸部２３ａには、支持体２２ａが取り付けられている。旋回機構２３は、回転軸部２３ａを中心に、支持体２２ａおよびブレード保持部２１と共に基板保持ハンド１０をＺ方向周りの回転方向に回転させる。回転軸部２３ａは、後述するモータ２３ｂにより回転される。

【0019】

チルト機構３０は、基板保持ハンド１０の傾きを調整する。チルト機構３０は、支持体２２ａと取付部２４との間に配置されている。チルト機構３０は、取付部２４に対する水平移動機構２２の支持体２２ａ、ブレード保持部２１、および、基板保持ハンド１０の傾きを変更することによって、基板保持ハンド１０の姿勢を傾ける。すなわち、チルト機構３０は、支持体２２ａおよびブレード保持部２１の傾きを変更することによって、基板保持ハンド１０の傾きを変更する。また、チルト機構３０には、回転軸部２３ａが取り付けられている。昇降機構２５は、Ｚ方向に延びる支持体２５ａを有し、支持体２５ａに取付部２４が取り付けられている。昇降機構２５は、取付部２４をＺ方向に移動する。すなわち、昇降機構２５は、取付部２４、チルト機構３０、旋回機構２３、水平移動機構２２およびブレード保持部２１と共に基板保持ハンド１０をＺ方向に昇降させる。

【0020】

〈チルト機構の詳細〉
図２に示すように、チルト機構３０は、取付部２４が配置されているＺ方向の下方向側に配置された板状の下側部材３１と、下側部材３１と上下方向であるＺ方向に対向して配置された上側部材３２とを有する。下側部材３１は、取付部２４に取り付けられている。上側部材３２には、支持体２２ａが回転軸部２３ａを介して取り付けられている。支持体２２ａは、回転軸部２３ａを回転軸として回転する。また、チルト機構３０は、下側部材３１と上側部材３２との間において、上下方向であるＺ方向から見て互いに異なる箇所に配置される３つの球面滑り軸受け３３、３４、および、３５を有する。

【0021】

球面滑り軸受け３５は、チルト機構３０の幅方向であるＸ方向における中心を基端から先端に延びる仮想中心線Ｌ上の先端に配置されている。球面滑り軸受け３３および３４は、それぞれ、球面滑り軸受け３５よりも基板搬送ロボット１００の基端側に配置されている。また、球面滑り軸受け３３および３４は、それぞれ、Ｚ方向から見て、仮想中心線Ｌを対称軸として線対称となるように配置されている。なお、球面滑り軸受け３３および３４は、球面滑り軸受け３５よりも高い同じ高さ位置に配置されている。

【0022】

図３に示すように、球面滑り軸受け３５は、内輪３５ａおよび外輪３５ｂを有する。球面滑り軸受け３５は、外輪３５ｂが中間部材３５ｃを介して下側部材３１に取り付けられ、内輪３５ａがボルト３５ｄを介して上側部材３２に取り付けられている。そして、チルト機構３０は、３つの球面滑り軸受け３３、３４、および、３５のうちの２つの球面滑り軸受け３３および３４にそれぞれ対応して配置された２つの高さ位置調整機構３６および３７を有する。なお、球面滑り軸受け３５に対しては、高さ位置調整機構が配置されていない。

【0023】

球面滑り軸受け３３は、内輪３３ａおよび外輪３３ｂを有する。球面滑り軸受け３３は、内輪３３ａが中間部材３３ｃおよび高さ位置調整機構３６を介して下側部材３１に取り付けられ、外輪３３ｂが上側部材３２に取り付けられている。高さ位置調整機構３６は、雄ネジ部材３６ａと、雌ネジ部材３６ｂとを有する。雄ネジ部材３６ａは、雌ネジ部材３６ｂに螺合されているとともに、後述するモータ３６ｃにより回転される。雌ネジ部材３６ｂは、雄ネジ部材３６ａが回転されることによりＺ方向に移動する。また、雌ネジ部材３６ｂは、内輪３３ａの内孔に嵌合されており、球面滑り軸受け３３を介して上側部材３２に取り付けられている。雌ネジ部材３６ｂがＺ方向に移動されることにより、上側部材３２の高さ位置が変更される。

【0024】

球面滑り軸受け３４は、球面滑り軸受け３３と同様の構成である。すなわち、球面滑り軸受け３４は、内輪３４ａおよび外輪３４ｂを有する。球面滑り軸受け３４は、内輪３４ａが中間部材３４ｃおよび高さ位置調整機構３７を介して下側部材３１に取り付けられ、外輪３４ｂが上側部材３２に取り付けられている。高さ位置調整機構３７は、高さ位置調整機構３６と同様の構成である。すなわち、高さ位置調整機構３７は、雄ネジ部材３７ａと、雌ネジ部材３７ｂとを有する。雄ネジ部材３７ａは、雌ネジ部材３７ｂに螺合されているとともに、後述するモータ３７ｃにより回転される。雌ネジ部材３７ｂは、雄ネジ部材３７ａが回転されることによりＺ方向に移動する。また、雌ネジ部材３７ｂは、内輪３４ａの内孔に嵌合されており、球面滑り軸受け３４を介して上側部材３２に取り付けられている。雌ネジ部材３７ｂがＺ方向に移動されることにより、上側部材３２の高さ位置が変更される。

【0025】

高さ位置調整機構３６および３７の少なくとも一方により、上側部材３２の高さ位置を変更することにより、上側部材３２の下側部材３１に対する傾きが変更される。上側部材３２の下側部材３１に対する傾きの変更により、支持体２２ａの取付部２４に対する傾きが変更され、基板保持ハンド１０の姿勢が傾けられる。また、上側部材３２の高さ位置を変更して上側部材３２を傾ける際、球面滑り軸受け３３、３４または３５の外輪を内輪の表面上で滑らせつつ上側部材３２を傾けるため、上側部材３２を歪ませることなく上側部材３２が傾けられる。

【0026】

〈接触センサおよび制御部の構成〉
図４に示すように、第１実施形態では、基板搬送ロボット１００は、３つの接触センサ４１、接触センサ４２、および、接触センサ４３を備えている。接触センサ４１、４２、および、４３は、基板保持ハンド１０において、上下方向に沿って並んで配置されている複数のブレード部材１１のうちの一番下のブレード部材１１に配置されている。なお、図４では、基板保持ハンド１０において５つのブレード部材１１のうちの一番下の１つのみを図示している。接触センサ４１、４２、および、４３は、基板保持ハンド１０において、基板Ｗの周縁部が当接する位置のうちの互いに異なる３つの位置に配置されている。具体的には、接触センサ４１および４２は、基板保持ハンド１０において、ブレード部材１１の２つに分かれた先端部の各々に１つずつ配置されている。接触センサ４３は、基板保持ハンド１０において、ブレード部材１１の基端部に配置されている。接触センサ４１、４２、および、４３は、基板保持ハンド１０のブレード部材１１の基板Ｗが載置されるＺ方向の上方向側の面において、円板状形状を有する基板Ｗの周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている。接触センサ４１、４２、および、４３は、基板Ｗの基板載置部１０３に対する搬送動作において、基板Ｗと基板保持ハンド１０との接触状態を検出する。具体的には、接触センサ４１、４２、および、４３の各々は、基板保持ハンド１０に対して基板Ｗが接触しているか否かの接触状態を検出する。接触センサ４１、４２、および、４３の各々は、たとえば、ひずみゲージまたは圧電センサなどによる力覚センサを含む。接触センサ４１、４２、および、４３の各々は、互いに直交する３軸方向の各々における接触力を検出する。接触センサ４１、４２、および、４３の各々は、接触状態を検出した検出結果を示す検出信号を、制御部５０に対して出力する。なお、接触センサ４１は、ハンドセンサおよび先端部センサの一例である。接触センサ４２は、ハンドセンサおよび先端部センサの一例である。接触センサ４３は、ハンドセンサおよび基端部センサの一例である。

【0027】

図５に示すように、制御部５０は、基板搬送ロボット１００の各部の動作を制御する。具体的には、制御部５０は、水平移動機構２２、旋回機構２３、昇降機構２５、および、チルト機構３０を制御することにより、基板搬送ロボット１００の搬送動作を制御する。具体的には、水平移動機構２２、旋回機構２３、昇降機構２５、高さ位置調整機構３６、および、高さ位置調整機構３７には、それぞれ、駆動源としてのモータ２２ｂ、２３ｂ、２５ｂ、３６ｃ、および、３７ｃが配置されている。制御部５０は、モータ２２ｂ、２３ｂ、２５ｂ、３６ｃ、および、３７ｃを制御することにより、基板搬送ロボット１００による基板Ｗの搬送動作を制御する。モータ２２ｂ、２３ｂ、２５ｂ、３６ｃ、および、３７ｃの各々は、サーボモータである。また、制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号を取得する。

【0028】

制御部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリと、ハードディスクなどの記憶装置とを含む。制御部５０は、記憶装置に記憶されたプログラムおよびパラメータなどに基づいて、演算装置による制御処理を実行する。また、制御部５０は、基板搬送ロボット１００の動作の全体を制御するメインＣＰＵと、モータ２２ｂ、２３ｂ、２５ｂ、３６ｃ、および、３７ｃを含む駆動源に供給される電流の制御を行うサーボＣＰＵとを有する。

【0029】

第１実施形態では、制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、チルト機構３０を動作させることによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。制御部５０は、３つの接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異に基づいて、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。なお、制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、上下方向に沿った１軸の検出値を取得することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。したがって、接触センサ４１、４２、および、４３は、少なくとも上下方向に沿った接触力を検出する１軸以上のセンサであればよい。

【0030】

具体的には、制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、接触センサ４１、４２、および、４３により検出された３軸の接触力の検出結果のうちの上下方向であるＺ方向に沿った１軸の検出値を取得する。たとえば、制御部５０は、取得された検出信号の検出値が予め設定されたしきい値よりも大きいか否かを判定することによって、基板保持ハンド１０に配置された接触センサ４１、４２、および、４３の各々において、基板Ｗとの接触が検出されたか否かを判定する。

【0031】

図６に示すように、基板載置部１０３において、基板Ｗが載置される載置面に対して、基板保持ハンド１０において基板Ｗが保持される面が傾いている場合には、基板Ｗを基板載置部１０３から搬出する動作において、接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号が変化したタイミングが互いに異なるタイミングとなる。たとえば、基板保持ハンド１０のブレード部材１１の先端部が上下方向において下方向側に傾いている場合には、基板Ｗを搬出する動作において、接触センサ４１および４２よりも先に、接触センサ４３が基板Ｗに接触したことを検知する。制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号が変化したタイミングの差異に基づいて、基板載置部１０３に対する基板保持ハンド１０の相対的な傾きを検出する。なお、基板Ｗを基板載置部１０３に対して搬入する動作を行う場合には、接触センサ４１、４２、および、４３の各々により、基板保持ハンド１０により保持された状態の基板Ｗが接触している状態から、基板Ｗが基板載置部１０３に載置されることにより基板保持ハンド１０に接触していない状態へと変化したことが検出信号の変化として検出される。なお、図６では、基板保持ハンド１０において５つのブレード部材１１のうちの一番下の１つのみを図示している。

【0032】

制御部５０は、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを解消するために、チルト機構３０の動作を制御する。すなわち、制御部５０は、チルト機構３０を動作させることにより取付部２４に対するブレード保持部２１の傾きを調整することによって、基板載置部１０３に対する基板保持ハンド１０の相対的な傾きを調整する。制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、高さ位置調整機構３６および３７により、下側部材３１に対する上側部材３２の傾きを調整する。これにより、制御部５０は、基板載置部１０３に対する基板保持ハンド１０の相対的な傾きを調整する。制御部５０は、チルト機構３０を動作させることによって、３つの接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異を解消する。たとえば、制御部５０は、基板Ｗの搬出動作において、基板保持ハンド１０の基端部に配置された接触センサ４３における検出信号の変化のタイミングが、先端部に配置された接触センサ４１および４２における検出信号の変化のタイミングよりも早い場合には、先端部が持ち上がるようにチルト機構３０を動作させて基板保持ハンド１０の傾きを調整する。このように、制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３の各々からの検出信号に基づいて、チルト機構３０を動作させることによって、検出信号が変化したタイミングの差異を小さくする。

【0033】

たとえば、制御部５０は、基板搬送ロボット１００の据え付け時、または、定期的なメンテナンス時において、接触センサ４１、４２、および、４３の各々からの検出信号に基づいて、チルト機構３０を動作させるための設定値を設定する傾き設定動作を実行する。制御部５０は、傾き設定動作によって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。制御部５０は、傾き設定動作により予め設定された設定値に基づいてチルト機構３０により基板保持ハンド１０の傾きを所定の大きさに設定した状態で、基板載置部１０３に対する基板Ｗの搬送動作を行う。傾き設定動作では、たとえば、制御部５０は、複数回に渡って、基板Ｗを基板載置部１０３に載置する搬入動作と、基板載置部１０３から保持する搬出動作とを繰り返して行うとともに、繰り返しの搬入動作および搬出動作を行いながら取得された接触センサ４１、４２、および、４３の各々からの検出信号に基づいて、複数回に渡ってチルト機構３０の動作を調整する。たとえば、制御部５０は、３つの接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化のタイミングの差異が、所定のしきい値よりも小さくなる設定値を、傾き設定動作におけるチルト機構３０の調整結果として設定して、記憶装置に記憶する。チルト機構３０の調整結果として設定された設定値は、基板Ｗの搬送動作におけるチルト機構３０の高さ位置調整機構３６および３７の設定値として記憶される。

【0034】

また、制御部５０は、傾き設定動作において設定された設定値に基づいて、複数の基板Ｗを基板載置部１０３に対して搬送している場合において、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きが検出された場合には、チルト機構３０の設定値を更新する。たとえば、制御部５０は、複数の接触センサ４１、４２、および、４３のうちの一部において、検出信号の変化が検出されるとともに、予め設定された所定のしきい値としての所定の時間が経過した場合にも、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の全てにおいて検出信号の変化が検出されない場合には、検出信号の変化の差異が所定のしきい値以上であるとして、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きが検出されたと判断する。その場合には、制御部５０は、検出信号の変化が検出されていない接触センサ４１、４２、および、４３において、検出信号が変化するようにチルト機構３０の動作を制御する。たとえば、制御部５０は、基板Ｗを搬出する動作において、接触センサ４１および４２よりも先に、接触センサ４３が基板Ｗに接触した場合には、接触センサ４３からの検出信号のみに変化が生じる。その場合において検出信号の変化の差異が所定のしきい値以上であると判断された場合には、制御部５０は、接触センサ４３からの検出信号はそのままであって、接触センサ４１および４２からの検出信号に変化が生じるように、チルト機構３０を動作させるとともに、接触センサ４１および４２からの検出信号に変化が生じた時点における設定値を、チルト機構３０の動作における新たな設定値として更新する。制御部５０は、たとえば、基板保持ハンド１０において基板Ｗが載置される面であるブレード部材１１のＺ方向の上方向側の面と、基板載置部１０３において基板Ｗが載置される載置面とが、互いに平行となるように、チルト機構３０の動作を設定する。すなわち、制御部５０が、基板Ｗの搬送動作において、基板保持ハンド１０において保持されている状態の基板Ｗと、基板載置部１０３において載置されている状態の基板Ｗとが、互いに平行となるように、チルト機構３０を動作させる。

【0035】

（基板搬送ロボットの制御方法）
図７を参照して、第１実施形態における基板搬送ロボット１００の制御方法をフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップＳ１からステップＳ４までの制御処理は、制御部５０によって実行される。

【0036】

まず、ステップＳ１において、基板Ｗの基板載置部１０３に対する搬送動作において、複数の接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号を取得することによって、基板保持ハンド１０と基板Ｗとの接触状態が検出される。

【0037】

次に、ステップＳ２において、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異が所定のしきい値よりも小さいか否かが判断される。検出信号の変化の差異が所定のしきい値よりも小さいと判断された場合には、制御処理が終了される。検出信号の変化の差異が所定のしきい値よりも小さいと判断されない場合には、ステップＳ３に進む。

【0038】

ステップＳ３では、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異に基づいて、チルト機構３０を動作させることにより複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異を解消することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きが調整される。たとえば、複数の接触センサ４１、４２、および、４３のうちの一部において検出信号の変化が検出されている場合には、検出信号の変化が検出されていない複数の接触センサ４１、４２、および、４３のうちの残りにおいて検出信号の変化が検出されるように、チルト機構３０を動作させることによって、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異が解消される。

【0039】

次に、ステップＳ４において、ステップＳ２により基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きが調整された状態におけるチルト機構３０の設定値が記憶される。

【0040】

［第１実施形態の効果］
基板搬送ロボット１００は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、傾き調整機構としてのチルト機構３０を動作させることにより基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する制御部５０を備える。これにより、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいてチルト機構３０を動作させることによって、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との間の傾きのずれを抑制できる。そのため、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との間の傾きのずれに起因して基板Ｗの搬送動作が不適切となることを抑制できる。その結果、基板Ｗの搬送動作を適切に行うことができる。

【0041】

接触センサ４１、４２、および、４３は、複数配置されている。制御部５０は、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異に基づいて、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。ここで、１つの接触センサにより基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを検出する場合には、互いに直交する３軸方向の力を検出する接触センサが用いられる。また、１つの接触センサを用いる場合には、検出箇所が１か所となるため、基板Ｗに反りがある場合などには、検出結果の精度が低下して、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きの調整の精度が低下すると考えられる。そのため、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異に基づいて基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整することによって、１つの接触センサからの検出信号に基づいて基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する場合に比べて、より容易に精度よく傾きを調整できる。その結果、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0042】

基板搬送ロボット１００は、基板保持ハンド１０に配置され、基板Ｗと基板保持ハンド１０との接触状態を検出するハンドセンサとしての接触センサ４１、４２、および、４３を含む。これにより、接触センサ４１、４２、および、４３が基板保持ハンド１０に配置されているため、実際の基板Ｗの搬送動作を行っている最中にも、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との相対的な傾きを調整できる。そのため、基板Ｗの搬送動作を行っている最中において、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との相対的な傾きに変化が生じた場合にも、チルト機構３０により傾きを調整できるので、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。また、基板保持ハンド１０に配置された光電センサなどのマッピングセンサによって基板載置部１０３に配置された基板Ｗを検出する場合には、基板載置部１０３に配置された基板Ｗの手前側しか検出することができず、基板Ｗの奥側を検出することが困難となる。これに対して、基板保持ハンド１０に配置された接触センサ４１、４２、および、４３を用いることによって、基板載置部１０３に載置された基板Ｗの手前側のみならず奥側も容易に検出できるので、基板保持ハンド１０に配置された接触センサ４１、４２、および、４３からの検出結果に基づいて、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との相対的な傾きをより精度よく検出できる。そのため、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0043】

基板搬送ロボット１００は、ハンドセンサとしての接触センサ４１、４２、および、４３は、基板保持ハンド１０において、基板Ｗが当接する位置のうちの互いに異なる少なくとも３つの位置に配置されている。これにより、３つの接触センサ４１、４２、および、４３によって互いに異なる３点における基板Ｗと基板保持ハンド１０との接触を検出できるので、３つの接触センサ４１、４２、および、４３からの検出結果によって、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との相対的な３次元的な傾きを容易に検出できる。そのため、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との相対的な３次元的な傾きを容易に調整できるので、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0044】

基板保持ハンド１０は、先端部が２つに分かれた二股形状を有している。基板搬送ロボット１００は、ハンドセンサは、基板保持ハンド１０において、２つに分かれた先端部の各々に１つずつ配置されている先端部センサとしての接触センサ４１および４２と、基端部に配置されている基端部センサとしての接触センサ４３とを含む。これにより、二股形状を有する基板保持ハンド１０において、基板Ｗが接触する位置に配置された接触センサ４１、４２、および、４３により基板Ｗと基板保持ハンド１０との接触状態をより精度よく検出できる。その結果、二股形状を有する基板保持ハンド１０を用いた基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0045】

基板Ｗは、円板状形状を有する。接触センサ４１、４２、および、４３は、円板状形状を有する基板Ｗの周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている。これにより、円板状の基板Ｗに対して、周縁部の円周を３分割する位置に対応して接触センサ４１、４２、および、４３を１つずつ配置することによって、互いにより離間した位置に、接触センサ４１、４２、および、４３の各々を配置できる。その結果、接触センサ４１、４２、および、４３による検出結果に基づいて、基板載置部１０３に対する基板保持ハンド１０の相対的な傾きをより精度よく検出できるので、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0046】

制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、上下方向に沿った１軸の検出値を取得することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。これにより、制御部５０を複数の軸の検出値に基づいて基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整するように構成する場合に比べて、接触センサ４１、４２、および、４３を、少なくとも１軸の検出値を検出するように構成すればよいので、接触センサ４１、４２、および、４３の構成が複雑化することを抑制できる。その結果、基板搬送ロボット１００の装置構成が複雑化することを抑制できる。

【0047】

傾き調整機構としてのチルト機構３０は、下側部材３１と、下側部材３１と上下方向に対向して配置された上側部材３２と、下側部材３１と上側部材３２との間において、上下方向から見て互いに異なる箇所に配置される３つの球面滑り軸受け３３、３４、および、３５と、３つの球面滑り軸受け３３、３４、および３５のうちの２つである球面滑り軸受け３３および３４にそれぞれ対応して設けられる２つの高さ位置調整機構３６および３７と、を含む。制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、高さ位置調整機構３６および３７により下側部材３１に対する上側部材３２の傾きを調整することによって基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。これにより、３つの球面滑り軸受け３３、３４、および、３５と２つの高さ位置調整機構３６および３７とを用いて、下側部材３１および上側部材３２を互いに対して歪ませることなく、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整できるので、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0048】

基板保持ハンド１０は、各々が基板Ｗを保持する複数のブレード部材１１を含む。複数のブレード部材１１が接続されるブレード保持部２１を備える。制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、傾き調整機構としてのチルト機構３０を動作させることによりブレード保持部２１の傾きを調整することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。これにより、複数のブレード部材１１が接続されているブレード保持部２１の傾きをチルト機構３０により調整することによって、複数のブレード部材１１の傾きをまとめて調整できる。その結果、複数のブレード部材１１の傾きを別個に調整する場合に比べて、装置構成が複雑化することを抑制できる。

【0049】

制御部５０は、接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号に基づいて、基板Ｗに対して熱処理が行われる熱処理装置１０１に配置された基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。ここで、熱処理装置１０１に配置された基板載置部１０３は、基板Ｗに対する熱処理によって変形する場合がある。この場合には、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との間の傾きにずれが生じる。そのため、熱処理装置１０１に配置された基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整することによって、基板Ｗの搬送動作を効果的に適切に行うことができる。

【0050】

（基板搬送ロボットの制御方法の効果）
第１実施形態では、上記のように、基板搬送ロボット１００の制御方法は、基板保持ハンド１０と基板Ｗとの接触状態を検出した検出信号に基づいて、基板保持ハンド１０の傾きを調整する傾き調整機構としてのチルト機構３０を動作させることにより基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。これにより、接触状態を検出した検出信号に基づいてチルト機構３０を動作させることによって、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との間の傾きのずれを抑制できる。そのため、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との間の傾きのずれに起因して基板Ｗの搬送動作が不適切となることを抑制できる。その結果、基板Ｗの搬送動作を適切に行うことが可能な基板搬送ロボット１００の制御方法を提供できる。

【0051】

基板搬送ロボット１００の制御方法は、複数の接触センサ４１、４２、および、４３からの検出信号を取得することによって、基板保持ハンド１０と基板Ｗとの接触状態を検出する。また、基板搬送ロボット１００の制御方法は、複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異に基づいて、傾き調整機構としてのチルト機構３０を動作させることにより複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異を解消することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを調整する。これにより、チルト機構３０を動作させることにより複数の接触センサ４１、４２、および、４３の各々における検出信号の変化の差異を解消することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０との相対的な傾きを精度よく調整できる。その結果、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことが可能な基板搬送ロボット１００の制御方法を提供できる。

【0052】

［第２実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態による基板搬送ロボット２００の構成について説明する。第２実施形態では、基板搬送ロボット２００は、接触センサ４１、４２、および、４３が基板保持ハンド１０に配置されていた第１実施形態の基板搬送ロボット１００とは異なり、接触センサ２４１、２４２、および、２４３が、検出治具２０４に配置されている。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0053】

図８に示すように、第２実施形態による基板搬送ロボット２００は、第１実施形態の基板搬送ロボット１００と同様に、熱処理装置１０１において、ＦＯＵＰ１０２と基板載置部１０３との間で基板Ｗの搬送動作を行う。基板搬送ロボット２００は、基板保持ハンド２１０と、駆動機構２０と、チルト機構３０と、制御部２５０とを備えている。

【0054】

基板保持ハンド２１０は、第１実施形態の基板保持ハンド１０と同様に、基板Ｗを保持する。また、第２実施形態では、基板保持ハンド２１０は、後述する傾き設定動作において、基板Ｗを模した検出治具２０４を保持する。なお、基板保持ハンド２１０には、第１実施形態の基板保持ハンド１０とは異なり、接触センサは配置されていない。基板保持ハンド２１０のその他の構成は、第１実施形態の基板保持ハンド１０と同様である。

【0055】

図９に示すように、第２実施形態では、３つの接触センサ２４１、接触センサ２４２、および、接触センサ２４３が、検出治具２０４に配置されている。検出治具２０４は、基板Ｗと同様に円板状形状を有している。接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、検出治具２０４において、基板保持ハンド２１０が当接する位置と、基板載置部１０３が当接する位置とのうちの互いに異なる３つの位置に配置されている。たとえば、接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、検出治具２０４において、基板保持ハンド２１０のブレード部材１１の２つに分かれた先端部の各々と、基端部とが接触する位置に配置されている。すなわち、接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、基板保持ハンド２１０が当接する位置であって、円板状形状を有する検出治具２０４の周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている。また、接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、検出治具２０４の基板載置部１０３に対する搬送動作において、検出治具２０４と基板保持ハンド１０との接触状態を検出する。接触センサ２４１、２４２、および、２４３の各々は、第１実施形態の接触センサ４１、４２、および、４３と同様に、たとえば、ひずみゲージまたは圧電センサなどによる力覚センサを含み、互いに直交する３軸方向の各々における接触力を検出する。接触センサ２４１、２４２、および、２４３の各々は、接触状態を検出した検出結果を示す検出信号を、制御部２５０に対して出力する。たとえば、接触センサ２４１、２４２、および、２４３の各々は、無線通信により制御部２５０に対して検出信号を出力する。なお、接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、治具センサの一例である。

【0056】

制御部２５０は、第１実施形態の制御部５０と同様に、基板搬送ロボット２００の各部の動作を制御する。制御部２５０のハードウェア的な構成は、第１実施形態の制御部５０と同様である。制御部２５０は、第１実施形態の制御部５０と同様に、傾き設定動作によって、基板載置部１０３と基板保持ハンド２１０との相対的な傾きを調整する。第２実施形態では、制御部２５０は、接触センサ２４１、２４２、および、２４３からの検出信号に基づいて、チルト機構３０を動作させることによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド２１０との相対的な傾きを調整する。

【0057】

第２実施形態では、制御部２５０は、チルト機構３０の動作の設定を行う傾き設定動作において、基板Ｗの替わりに検出治具２０４を基板搬送ロボット２００により基板載置部１０３に搬送させることによって、接触センサ２４１、２４２、および、２４３からの検出信号を取得する。制御部５０は、検出治具２０４の搬送動作において取得された３つの接触センサ２４１、２４２、および、２４３の各々における検出信号の変化の差異に基づいて、基板載置部１０３と基板保持ハンド２１０との相対的な傾きを調整する。

【0058】

なお、第２実施形態による基板載置部１０３と基板保持ハンド２１０との相対的な傾きを調整する基板搬送ロボット２００の制御方法は、基板Ｗの搬送動作において基板Ｗを検出することに替えて、検出治具２０４の搬送動作において検出治具２０４を検出するだけであって、その他の点においては、第１実施形態による基板搬送ロボット１００の制御方法と同様である。

【0059】

［第２実施形態の効果］
基板搬送ロボット２００は、検出治具２０４に配置され、検出治具２０４と基板保持ハンド２１０との接触状態を検出する治具センサとしての接触センサ２４１、２４２、および、２４３を含む。これにより、接触センサ２４１、２４２、および、２４３が、検出治具２０４に配置されているため、基板保持ハンド２１０に接触センサを配置することなく、基板保持ハンド２１０と基板載置部１０３との相対的な傾きを調整できる。そのため、基板搬送ロボット２００の構成の複雑化を抑制しながら、基板保持ハンド２１０と基板載置部１０３との相対的な傾きを容易に調整できる。その結果、基板搬送ロボット２００の構成の複雑化を抑制しながら、基板Ｗの搬送動作を適切に行うことができる。

【0060】

基板搬送ロボット２００は、少なくとも３つの治具センサとしての接触センサ２４１、２４２、および、２４３を含む。接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、検出治具２０４において、基板保持ハンド２１０が当接する位置と、基板載置部１０３が当接する位置とのうちの互いに異なる少なくとも３つの位置に配置されている。これにより、３つの接触センサ２４１、２４２、および、２４３によって互いに異なる３点における接触を検出できるので、３つの接触センサ２４１、２４２、および、２４３からの検出結果によって、基板保持ハンド２１０と基板載置部１０３との相対的な３次元的な傾きを容易に検出できる。そのため、基板保持ハンド２１０と基板載置部１０３との相対的な３次元的な傾きを容易に調整できるので、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0061】

検出治具２０４は、円板状形状を有する。接触センサ２４１、２４２、および、２４３は、円板状形状を有する検出治具２０４の周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている。これにより、円板状の検出治具２０４に対して、周縁部の円周を３分割する位置に対応して接触センサ２４１、２４２、および、２４３を１つずつ配置することによって、互いにより離間した位置に、接触センサ２４１、２４２、および、２４３の各々を配置できる。その結果、接触センサ２４１、２４２、および、２４３による検出結果に基づいて、基板載置部１０３に対する基板保持ハンド２１０の相対的な傾きをより精度よく検出できるので、基板Ｗの搬送動作をより適切に行うことができる。

【0062】

なお、第２実施形態におけるその他の効果は、第１実施形態と同様である。また、第２実施形態による基板搬送ロボット２００の制御方法の効果も、基板Ｗの搬送動作において基板Ｗを検出することに替えて、検出治具２０４の搬送動作において検出治具２０４を検出するだけであって、第１実施形態の基板搬送ロボット１００の制御方法の効果と同様である。

【0063】

［変形例］
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。本開示の範囲は、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（変形例）が含まれる。

【0064】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、傾き調整機構としてのチルト機構３０を動作させることにより、熱処理装置１０１に配置された基板載置部１０３と基板保持ハンド１０および２１０と相対的な傾きが調整される例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、傾き調整機構の動作により、基板載置部としてのＦＯＵＰと、基板保持ハンドとの相対的な傾きが調整されてもよい。また、基板に対して熱処理以外のエッチング処理や加工処理などが行われる処理装置に配置された基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きが調整されてもよい。また、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）において基板が載置されるロードロック部などの基板載置部、または、基板の向きを調整するためのアライナ装置における基板載置部などに対する基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整するようにしてもよい。すなわち、基板載置部としてのＦＯＵＰ、処理装置に配置された基板載置部、ロードロック部などの基板載置部、および、アライナ装置における基板載置部のうちのいずれか同士の間における搬送動作において、傾き調整機構を動作させることにより相対的な傾きが調整されるようにしてもよい。また、基板載置部としてのＦＯＵＰ同士、処理装置に配置された基板載置部同士、ロードロック部などの基板載置部同士、および、アライナ装置における基板載置部同士のうちのいずれかにおける搬送動作において、傾き調整機構を動作させることにより相対的な傾きが調整されるようにしてもよい。

【0065】

また、上記第１実施形態では、基板保持ハンド１０にハンドセンサとしての接触センサ４１、４２、および、４３を配置する例を示し、上記第２実施形態では、検出治具２０４に治具センサとしての接触センサ２４１、２４２、および、２４３を配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、基板載置部に載置部センサとしての接触センサを配置するようにしてもよい。たとえば、図１０に示す第１変形例のように、基板Ｗが載置される基板載置部３０３に、載置部センサとしての接触センサ３４１、３４２、および、３４３を配置するようにしてもよい。接触センサ３４１、３４２、および、３４３は、基板載置部３０３と基板Ｗまたは検出治具２０４との接触状態を検出することによって、基板Ｗまたは検出治具２０４と基板保持ハンド３１０との接触状態を検出する。図１０では、たとえば、ＥＦＥＭにおいて基板が載置される基板載置部３０３に接触センサ３４１、３４２、および、３４３が配置されている。接触センサ３４１、３４２、および、３４３は、基板載置部３０３において、第１実施形態の接触センサ４１、４２、および、４３と同様に、円板状形状を有する基板Ｗの周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている。なお、基板Ｗを保持する基板保持ハンド３１０には、接触センサは配置されていない。この場合にも、載置部センサとしての接触センサ３４１、３４２、および、３４３を、基板載置部３０３に配置し、基板載置部３０３と基板Ｗまたは検出治具２０４との接触状態を検出することによって基板Ｗまたは検出治具２０４と基板保持ハンド３１０との接触状態を検出することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド３１０との相対的な傾きを調整できるので、基板Ｗの搬送動作を適切に行うことができる。

【0066】

また、上記第１実施形態では、基板保持ハンド１０において３つのハンドセンサとしての接触センサ４１、４２、および、４３が、円板状形状の基板Ｗの円周を３分割する位置に配置されている例を示し、第２実施形態では、検出治具２０４において、３つの治具センサとしての接触センサ２４１、２４２、および、２４３が、円板状形状の検出治具２０４の円周を３分割する位置に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、接触センサの個数は、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、接触センサが配置される位置は、基板または検出治具の周縁部に対応する位置ではなくてもよい。たとえば、基板または検出治具の円の中心に接触センサを配置してもよい。

【0067】

また、上記第１および第２実施形態では、基板保持ハンド１０および２１０におけるブレード部材１１が、二股形状を有するパッシブハンドである例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、図１１に示す第２変形例による基板保持ハンド４１０のように、二股形状を有していない平板状の基板保持ハンドを配置するようにしてもよい。また、パッシブハンドではなく、基板を吸着するバキュームタイプのハンド、または、基板を固定するチャックを有するアクティブタイプのハンドを配置するようにしてもよい。

【0068】

また、上記第２実施形態では、治具センサとしての接触センサ２４１、２４２、および、２４３が、検出治具２０４において、基板保持ハンド２１０が当接する位置に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、治具センサとしての接触センサを、検出治具において、検出治具が基板載置部に載置された場合に、基板載置部が当接する位置に配置するようにしてもよい。

【0069】

また、上記第１および第２実施形態では、制御部５０および２５０を、上下方向に沿った１軸の検出値を取得することによって、基板載置部１０３と基板保持ハンド１０および２１０との相対的な傾きを調整する例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、２軸または３軸の検出値に基づいて、基板載置部と基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整するようにしてもよい。

【0070】

また、上記第１および第２実施形態では、傾き調整機構としてのチルト機構３０が、３つの球面滑り軸受け３３、３４、および、３５と、２つの高さ位置調整機構３６および３７とを有する例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、球面滑り軸受けを有さない傾き調整機構を配置するようにしてもよい。また、傾き調整機構において、高さ位置調整機構を配置しないようにしてもよい。たとえば、傾き調整機構を、回転機構を配置することによって、傾きを調整するようにしてもよい。また、傾き調整機構の駆動源を、空気圧または油圧のシリンダによるアクチュエータ、圧電素子、ソレノイドコイル、または、リニアモータなどとしてもよい。

【0071】

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１００および２００が駆動機構２０として水平移動機構２２を含み、基板保持ハンド１０において各々が基板Ｗまたは検出治具２０４を保持する複数のブレード部材１１が配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、基板搬送ロボットが、基板保持ハンドを移動させる駆動機構として、複数の関節軸を有するロボットアームを備えていてもよい。その場合、ロボットアームは、水平多関節であってもよいし、垂直多関節であってもよい。また、基板搬送ロボットがパラレルリンク構造の駆動機構を有していてもよい。また、図１２に示す第３変形例による基板保持ハンド５１０のように、基板保持ハンド５１０が、１つの基板を保持するようにしてもよい。図１２に示す第３変形例では、基板保持ハンド５１０は、駆動機構としてのロボットアーム部５２０に取り付けられている。この場合において、傾き調整機構としてのチルト機構３０は、たとえば、ロボットアーム部５２０の先端部分と、基板保持ハンド５１０との間に配置されている。この場合にも、接触センサは、基板保持ハンド５１０に配置されていてもよいし、検出治具に配置されていてもよいし、基板載置部に配置されていてもよい。また、１つの基板を保持する基板保持ハンドが複数配置されていてもよい。たとえば、複数のロボットアームの各々に１つの基板を保持する基板保持ハンドが１つずつ配置されていてもよい。

【0072】

また、上記第１実施形態では、ハンドセンサとしての接触センサ４１、４２、および、４３が上下方向に沿って並んで配置されている複数のブレード部材１１のうちの一番下のブレード部材１１に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、上下方向に沿って並んで配置されている複数のブレード部材のうちの一番上のブレード部材にハンドセンサを配置してもよいし、中央のブレード部材にハンドセンサを配置してもよい。また、複数のブレード部材の各々にハンドセンサを配置してもよい。

【0073】

また、上記第１実施形態では、力覚センサである３つの接触センサ４１、４２、および、４３を配置し、第２実施形態では、３つの接触センサ２４１、２４２、および、２４３を配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、接触状態を検出する接触センサを、機械式スイッチとしてもよい。また、接触センサを、静電容量センサ、または距離センサなどの接触度合いをアナログ値で検出するセンサとしてもよい。また、接触センサは、３軸ではなく１軸方向の接触力を検出するようにしてもよい。また、３つではなく、２つ以下、または、４つ以上の接触センサを配置するようにしてもよい。また、複数の基板を保持する基板保持ハンドに接触センサを配置する場合に、複数のブレード部材の各々に接触センサを配置するようにしてもよい。その場合に、たとえば、傾き調整機構が１つである場合には、複数のブレード部材の各々ごとの検出結果を平均して、傾き調整機構を動作させてもよい。また、複数のブレード部材の各々に対応するように、複数の傾き調整機構を配置するようにしてもよい。複数のブレード部材の各々に対応するように複数の傾き調整機構が配置されている場合には、複数のブレード部材の各々ごとの検出結果に基づいて、対応する傾き調整機構を別個に制御するようにしてもよい。

【0074】

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１００および２００の各部の動作を制御する制御部５０および２５０によって、接触センサ４１、４２、４３、２４１、２４２、および、２４３からの検出信号に基づいて、基板保持ハンド１０と基板載置部１０３との相対的な傾きが取得される例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、基板搬送ロボットの動作を制御する制御装置とは別個の制御装置によって、検出結果に基づく基板保持ハンドと基板載置部との相対的な傾きの検出の演算処理が行われるようにしてもよい。また、基板搬送ロボットの制御部を、１つのＣＰＵにより構成するようにしてもよい。

【0075】

本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、従来の回路、および／または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアおよび／またはプロセッサの構成に使用される。

【0076】

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0077】

（態様１）
基板、または、前記基板を模した検出治具を保持する基板保持ハンドと、
前記基板または前記検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、前記基板または前記検出治具と、前記基板保持ハンドとの接触状態を検出する接触センサと、
前記基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構と、
前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記傾き調整機構を動作させることにより前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する制御部と、を備える、基板搬送ロボット。

【0078】

（態様２）
前記接触センサは、複数配置されており、
前記制御部は、複数の前記接触センサの各々における検出信号の変化の差異に基づいて、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、態様１に記載の基板搬送ロボット。

【0079】

（態様３）
前記接触センサは、前記基板保持ハンドに配置され、前記基板と前記基板保持ハンドとの接触状態を検出するハンドセンサと、前記検出治具に配置され、前記検出治具と前記基板保持ハンドとの接触状態を検出する治具センサと、前記基板載置部に配置され、前記基板載置部と前記基板または前記検出治具との接触状態を検出することによって前記基板または前記検出治具と前記基板保持ハンドとの接触状態を検出する載置部センサとの少なくとも１つを含む、態様１または態様２に記載の基板搬送ロボット。

【0080】

（態様４）
前記接触センサは、少なくとも３つの前記ハンドセンサを含み、
前記ハンドセンサは、前記基板保持ハンドにおいて、前記基板が当接する位置のうちの互いに異なる少なくとも３つの位置に配置されている、態様３に記載の基板搬送ロボット。

【0081】

（態様５）
前記基板保持ハンドは、先端部が２つに分かれた二股形状を有しており、
前記ハンドセンサは、前記基板保持ハンドにおいて、２つに分かれた前記先端部の各々に１つずつ配置されている先端部センサと、基端部に配置されている基端部センサとを含む、態様４に記載の基板搬送ロボット。

【0082】

（態様６）
前記接触センサは、少なくとも３つの前記治具センサを含み、
前記治具センサは、前記検出治具において、前記基板保持ハンドが当接する位置と、前記基板載置部が当接する位置とのうちの互いに異なる少なくとも３つの位置に配置されている、態様３に記載の基板搬送ロボット。

【0083】

（態様７）
前記基板および前記検出治具は、円板状形状を有し、
前記接触センサは、
少なくとも３つ配置されており、
円板状形状を有する前記基板または前記検出治具の周縁部に対して、円周を３分割する位置に対応して１つずつ配置されている、態様１から態様６までのいずれかに記載の基板搬送ロボット。

【0084】

（態様８）
前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、上下方向に沿った１軸の検出値を取得することによって、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、態様２に記載の基板搬送ロボット。

【0085】

（態様９）
前記傾き調整機構は、
下側部材と、
前記下側部材と上下方向に対向して配置された上側部材と、
前記下側部材と前記上側部材との間において、上下方向から見て互いに異なる箇所に配置される３つの球面滑り軸受けと、
３つの前記球面滑り軸受けのうちの２つにそれぞれ対応して設けられる２つの高さ位置調整機構と、を含み、
前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記高さ位置調整機構により前記下側部材に対する前記上側部材の傾きを調整することによって前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、態様１から態様８までのいずれかに記載の基板搬送ロボット。

【0086】

（態様１０）
前記基板保持ハンドは、各々が前記基板または前記検出治具を保持する複数のブレード部材を含み、
前記複数のブレード部材が接続されるブレード保持部をさらに備え、
前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記傾き調整機構を動作させることにより前記ブレード保持部の傾きを調整することによって、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、態様１から態様９までのいずれかに記載の基板搬送ロボット。

【0087】

（態様１１）
前記制御部は、前記接触センサからの検出信号に基づいて、前記基板に対して熱処理が行われる熱処理装置に配置された前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、態様１から態様１０までのいずれかに記載の基板搬送ロボット。

【0088】

（態様１２）
基板、または、前記基板を模した検出治具の基板載置部に対する搬送動作において、前記基板または前記検出治具を保持する基板保持ハンドと、前記基板または前記検出治具との接触状態を検出し、
前記基板保持ハンドと前記基板または前記検出治具との接触状態を検出した検出信号に基づいて、前記基板保持ハンドの傾きを調整する傾き調整機構を動作させることにより前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、基板搬送ロボットの制御方法。

【0089】

（態様１３）
複数の接触センサからの検出信号を取得することによって、前記基板保持ハンドと前記基板または前記検出治具との接触状態を検出し、
前記複数の接触センサの各々における検出信号の変化の差異に基づいて、前記傾き調整機構を動作させることにより前記複数の接触センサの各々における検出信号の変化の差異を解消することによって、前記基板載置部と前記基板保持ハンドとの相対的な傾きを調整する、態様１２に記載の基板搬送ロボットの制御方法。

【符号の説明】

【0090】

１０、２１０、３１０、４１０、５１０ 基板保持ハンド
１１ ブレード部材
２１ ブレード保持部
３０ チルト機構（傾き調整機構）
３１ 下側部材
３２ 上側部材
３３、３４、３５ 球面滑り軸受け
３６、３７ 高さ位置調整機構
４１ 接触センサ（ハンドセンサ、先端部センサ）
４２ 接触センサ（ハンドセンサ、先端部センサ）
４３ 接触センサ（ハンドセンサ、基端部センサ）
５０、２５０ 制御部
１００、２００ 基板搬送ロボット
１０１ 熱処理装置
１０３、３０３ 基板載置部
２４１、２４２、２４３ 接触センサ（治具センサ）
３４１、３４２、３４３ 接触センサ（載置部センサ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】