特許 7495510 ロボットシステム及びオフセット取得方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】ロボットシステム及びオフセット取得方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20240528BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022550426

(86)(22)【出願日】2021-08-23

(86)【国際出願番号】 JP2021030880

(87)【国際公開番号】W WO2022059436

(87)【国際公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-03-14

(31)【優先権主張番号】17/024,543

(32)【優先日】2020-09-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】517340611

【氏名又は名称】カワサキロボティクス（ユーエスエー），インク．

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】吉田 雅也

(72)【発明者】

【氏名】中原 一

(72)【発明者】

【氏名】チン ジョージ

(72)【発明者】

【氏名】グエン ルック

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１４１２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９２９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６９２９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－５６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１０６０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－８７９８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

保持部によってウエハを保持可能なロボットと、
前記ロボットによって保持されるウエハ治具と、
前記ウエハ治具を置くことが可能な位置決め台と、
前記位置決め台と異なる位置に配置され、検出基準位置からの前記ウエハ治具の位置ズレを検出可能な位置ズレ検出装置と、
前記ロボットに指令を与えて制御する制御部と、
前記ロボットへの指令位置と実際の位置の間に生じるオフセットを取得するオフセット取得部と、
を備え、
前記位置決め台は、前記ウエハ治具に接触可能な接触部材を備え、
前記ウエハ治具にはテーパ面が形成されており、
前記テーパ面は、当該テーパ面が前記接触部材に接触する位置が相対的に高くなるのに従って、当該ウエハ治具の中心を所定位置に近づけるように前記ウエハ治具を案内し、
前記ロボットは、前記制御部からの指令に基づいて、前記位置決め台に前記ウエハ治具を置いた後、当該ウエハ治具を保持して前記位置ズレ検出装置に搬送し、
前記オフセット取得部は、搬送された前記ウエハ治具の位置ズレを前記位置ズレ検出装置が検出した結果に基づいて、前記オフセットを取得することを特徴とするロボットシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のロボットシステムであって、
前記テーパ面は、前記ウエハ治具の円形の下面の周囲に形成されていることを特徴とするロボットシステム。

【請求項3】

請求項１に記載のロボットシステムであって、
前記ウエハ治具の下面には、前記接触部材を下から差込み可能な差込穴が形成され、
前記テーパ面は、前記差込穴に配置されていることを特徴とするロボットシステム。

【請求項4】

請求項１に記載のロボットシステムであって、
前記ウエハ治具は、ウエハよりも厚みが大きい部分を有することを特徴とするロボットシステム。

【請求項5】

請求項１に記載のロボットシステムであって、
前記接触部材は、前記位置決め台に複数配置されていることを特徴とするロボットシステム。

【請求項6】

保持部によってウエハを保持可能なロボットと、
前記ロボットによって保持されるウエハ治具と、
前記ウエハ治具を置くことが可能な位置決め台と、
前記位置決め台と異なる位置に配置され、検出基準位置からの前記ウエハ治具の位置ズレを検出可能な位置ズレ検出装置と、
前記ロボットに指令を与えて制御する制御部と、
を備えるロボットシステムにおける、前記ロボットへの指令位置と実際の位置の間に生じるオフセットを取得するオフセット取得方法であって、
前記位置決め台は、前記ウエハ治具に接触可能な接触部材を備え、
前記ウエハ治具にはテーパ面が形成されており、
前記テーパ面は、当該テーパ面が前記接触部材に接触する位置が相対的に高くなるのに従って、当該ウエハ治具の中心を所定位置に近づけるように前記ウエハ治具を案内し、
前記方法は、
前記制御部が前記ロボットに指令して、前記位置決め台に前記ウエハ治具を置く動作をさせる第１工程と、
前記制御部が前記ロボットに指令して、当該ウエハ治具を保持して前記位置ズレ検出装置に搬送する動作をさせる第２工程と、
搬送された前記ウエハ治具の位置ズレを前記位置ズレ検出装置が検出した結果に基づいて、前記オフセットを取得する第３工程と、
を含むことを特徴とするオフセット取得方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットに対する指令位置と、指令位置により実現されたロボットの実際の位置と、の間に生じるオフセットの取得に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体ウエハ（半導体基板）を製造するクリーンルーム内に配置され、半導体ウエハを搬送するロボットに、半導体ウエハの搬送位置を自動教示するロボットシステムが知られている。特許文献１は、この種のロボットシステムを開示する。

【0003】

特許文献１のロボットシステムは、ロボットと、２以上の基準部材と、姿勢検出器と、制御装置と、を備える。２以上の基準部材は、基準位置を囲むように配置される。それぞれの基準部材は、水平方向の断面が下方に向かうにつれて大きくなるように形成された第１部分を有する。ワークが基準位置に正しく搬送された場合、ワークの外周と、基準部材の第１部分の基端部との間の距離が、所定の第１閾値となっている。ロボットは、ワークを保持した状態で、基準位置に向かってワークを下降させる。このとき、ロボットの制御ループゲインは、例えばゼロとされる。ワークが第１部分と接触することによる、ロボットの水平方向における移動方向が、姿勢検出器が検出したロボットの姿勢情報に基づいて算出される。基準位置に対し、算出された移動方向に第１閾値を加算することで、基準位置が補正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－０８７９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、本願発明者は、特許文献１に開示されている自動教示システムとは異なる、自動教示に好適なロボットシステム及びオフセット取得方法を見出した。

【0006】

本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、自動教示に好適なロボットシステム及びオフセット取得方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0008】

本開示の第１の観点によれば、以下の構成のロボットシステムが提供される。即ち、このロボットシステムは、ロボットと、ウエハ治具と、位置決め台と、位置ズレ検出装置と、制御部と、オフセット取得部と、を備える。前記ロボットは、保持部によってウエハを保持可能である。前記ウエハ治具は、前記ロボットによって保持される。前記位置決め台には、前記ウエハ治具を置くことが可能である。前記位置ズレ検出装置は、前記位置決め台と異なる位置に配置される。前記位置ズレ検出装置は、検出基準位置に対する前記ウエハ治具の位置ズレを検出可能である。前記制御部は、前記ロボットに指令を与えて制御する。前記オフセット取得部は、前記ロボットへの指令位置と実際の位置の間に生じるオフセットを取得する。前記位置決め台は、接触部材を備える。前記接触部材は、前記ウエハ治具に接触可能である。前記ウエハ治具にはテーパ面が形成されている。前記テーパ面は、当該テーパ面が前記接触部材に接触する位置が相対的に高くなるのに従って、当該ウエハ治具の中心を所定位置に近づけるように前記ウエハ治具を案内する。前記ロボットは、前記制御部からの指令に基づいて、前記位置決め台に前記ウエハ治具を置いた後、当該ウエハ治具を保持して前記位置ズレ検出装置に搬送する。前記オフセット取得部は、搬送された前記ウエハ治具の位置ズレを前記位置ズレ検出装置が検出した結果に基づいて、前記オフセットを取得する。

【0009】

この構成では、位置決め台にウエハ治具を置いたときに、ウエハ治具の位置決めがテーパ面によって行われる。その後、位置決め台に位置決めされているウエハ治具をロボットが保持する。ウエハ治具を保持しようとするときの保持部の実際の位置がズレている場合、そのズレは、位置ズレ検出装置において、ウエハ治具の位置ズレとなって現れる。従って、ロボットへの指令位置と実際の位置との間に生じるオフセットを、位置ズレ検出装置によって容易に検出することができる。このように、ロボットの動作精度の向上を目的として指令位置を補正する場合に必要となるオフセットを、ウエハ治具及び位置ズレ検出装置を介して自動的に取得できる。従って、大幅な省力化を実現することができる。

【0010】

本開示の第２の観点によれば、以下の構成のオフセット取得方法が提供される。即ち、このオフセット取得方法は、ロボットと、ウエハ治具と、位置決め台と、位置ズレ検出装置と、制御部と、を備えるロボットシステムにおける、前記ロボットへの指令位置と実際の位置の間に生じたオフセットを取得する。前記ロボットは、保持部によってウエハを保持可能である。前記ウエハ治具は、前記ロボットによって保持される。前記位置決め台には、前記ウエハ治具を置くことが可能である。前記位置ズレ検出装置は、前記位置決め台と異なる位置に配置される。前記位置ズレ検出装置は、検出基準位置に対する前記ウエハ治具の位置ズレを検出可能である。前記制御部は、前記ロボットに指令を与えて制御する。前記位置決め台は、前記ウエハ治具に接触可能な接触部材を備える。前記ウエハ治具にはテーパ面が形成されている。前記テーパ面は、当該テーパ面が前記接触部材に接触する位置が相対的に高くなるのに従って、当該ウエハ治具の中心を所定位置に近づけるように前記ウエハ治具を案内する。前記方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程と、を含む。第１工程では、前記制御部が前記ロボットに指令して、前記位置決め台に前記ウエハ治具を置く動作をさせる。第２工程では、前記制御部が前記ロボットに指令して、当該ウエハ治具を保持して前記位置ズレ検出装置に搬送する動作をさせる。第３工程では、搬送された前記ウエハ治具の位置ズレを前記位置ズレ検出装置が検出した結果に基づいて、前記オフセットを取得する。

【0011】

この方法では、位置決め台にウエハ治具を置いたときに、ウエハ治具の位置決めがテーパ面によって行われる。その後、位置決め台に位置決めされているウエハ治具をロボットが保持する。ウエハ治具を保持しようとするときの保持部の実際の位置がズレている場合、そのズレは、位置ズレ検出装置において、ウエハ治具の位置ズレとなって現れる。従って、ロボットへの指令位置と実際の位置との間に生じるオフセットを、位置ズレ検出装置によって容易に検出することができる。このように、ロボットの動作精度の向上を目的として指令位置を補正する場合に必要となるオフセットを、ウエハ治具及び位置ズレ検出装置を介して自動的に取得できる。従って、大幅な省力化を実現することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、自動教示に好適なロボットシステム及びオフセット取得方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一実施形態に係るロボットシステムの構成を示す斜視図。

【図2】ロボットの構成を示す斜視図。

【図3】ウエハ治具の構成を示す斜視図。

【図4】ウエハ治具の構成を示す側面図。

【図5】接触部材の構成を示す斜視図。

【図6】ウエハ治具及び接触部材を示す側面断面図。

【図7】ロボットシステムの一部の構成を示すブロック図。

【図8】ウエハ治具の変形例を示す図。

【0014】

次に、図面を参照して、開示される実施の形態を説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るロボットシステム１００の構成を示す斜視図である。図２は、ロボット１の構成を示す斜視図である。図３は、ウエハ治具２の構成を示す斜視図である。図４は、ウエハ治具２の構成を示す側面図である。図５は、接触部材３１の構成を示す斜視図である。図６は、ウエハ治具２及び接触部材３１を示す側面断面図である。図７は、ロボットシステム１００の一部の構成を示すブロック図である。

【0015】

図１に示すロボットシステム１００は、クリーンルーム等の作業空間内でロボット１に作業を行わせるシステムである。

【0016】

ロボットシステム１００は、ロボット１と、ウエハ治具２と、位置決め台３と、位置ズレ検出装置４と、コントローラ５と、を備える。

【0017】

ロボット１は、例えば、保管装置６に保管されるウエハ２０を搬送するウエハ移載ロボットとして機能する。本実施形態では、ロボット１は、ＳＣＡＲＡ（スカラ）型の水平多関節ロボットによって実現される。ＳＣＡＲＡは、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍの略称である。

【0018】

ロボット１は、図２に示すように、ハンド（保持部）１０と、マニピュレータ１１と、姿勢検出部１２と、を備える。

【0019】

ハンド１０は、エンドエフェクタの一種であって、概ね、平面視でＶ字状又はＵ字状に形成されている。ハンド１０は、マニピュレータ１１（具体的には、後述の第２リンク１６）の先端に支持されている。ハンド１０は、第２リンク１６に対して、上下方向に延びる第３軸ｃ３を中心として回転する。

【0020】

マニピュレータ１１は、主として、基台１３と、昇降軸１４、複数のリンク（ここでは、第１リンク１５及び第２リンク１６）と、を備える。

【0021】

基台１３は、地面（例えば、クリーンルームの床面）に固定される。基台１３は、昇降軸１４を支持するベース部材として機能する。

【0022】

昇降軸１４は、基台１３に対して上下方向に移動する。この昇降により、第１リンク１５、第２リンク１６、及びハンド１０の高さを変更することができる。

【0023】

第１リンク１５は、昇降軸１４の上部に支持されている。第１リンク１５は、昇降軸１４に対して、上下方向に延びる第１軸ｃ１を中心として回転する。これにより、第１リンク１５の姿勢を水平面内で変更することができる。

【0024】

第２リンク１６は、第１リンク１５の先端に支持されている。第２リンク１６は、第１リンク１５に対して、上下方向に延びる第２軸ｃ２を中心として回転する。これにより、第２リンク１６の姿勢を水平面内で変更することができる。

【0025】

姿勢検出部１２は、複数の回転センサ１２ａを備える。回転センサ１２ａは、例えば、エンコーダから構成される。それぞれの回転センサ１２ａは、ハンド１０、第１リンク１５、第２リンク１６を駆動する図略の駆動モータのそれぞれの回転位置を検出する。各回転センサ１２ａは、コントローラ５と電気的に接続されており、検出された回転位置をコントローラ５に送信する。

【0026】

ウエハ治具２は、ウエハ２０を模擬した治具であり、全体として略円板状に形成されている。ウエハ治具２は、ウエハ２０より厚く形成されている。これにより、ウエハ治具２には、後述のテーパ面２３を容易に形成することができる。

【0027】

ウエハ治具２は、図３及び図４に示すように、位置決め本体２１ａと、フランジ部２１ｂと、を備える。位置決め本体２１ａとフランジ部２１ｂは、一体的に形成される。

【0028】

ウエハ治具２は通常、位置決め本体２１ａがフランジ部２１ｂから下方に突出した状態で使用される。従って、フランジ部２１ｂの突出側の端面を、ウエハ治具２の下面２２と考えることができる。

【0029】

フランジ部２１ｂは、円形の平板状に形成されている。フランジ部２１ｂは、位置決め本体２１ａの外周に配置される。フランジ部２１ｂの径は、ロボット１が搬送対象とするウエハ２０の径に等しい。フランジ部２１ｂの中心は、ウエハ治具２の中心軸２ｃと一致する。フランジ部２１ｂは、中心軸２ｃと垂直に配置される。

【0030】

下面２２は、円形の平面状に形成されている。下面２２の径は、フランジ部２１ｂの径と比べて小さい。下面２２の中心は、ウエハ治具２の中心軸２ｃと一致する。下面２２は、中心軸２ｃと垂直に配置される。

【0031】

テーパ面２３は、位置決め本体２１ａの外周に形成されている。ウエハ治具２を水平に向けた状態で、テーパ面２３は、高さ方向でフランジ部２１ｂと下面２２との間に配置されている。テーパ面２３は、フランジ部２１ｂから離れる（下面２２に近づく）につれて径を減少させる円錐面状に形成されている。テーパ面２３においてフランジ部２１ｂに最も近い部分の径は、フランジ部２１ｂの径より少し小さい。

【0032】

位置決め本体２１ａは、以上に説明したような下面２２とテーパ面２３とを有することで、薄い逆円錐台状に構成されている。

【0033】

位置決め台３は、ウエハ治具２を、予め設定された基準位置に位置決めするために用いられる。

【0034】

位置決め台３は、図１に示すように、ウエハ治具２が嵌まるための１対の接触部材３１を備える。２つの接触部材３１の形状は同一である。２つの接触部材３１により、ウエハ治具２をセットするためのステージが構成される。

【0035】

接触部材３１は、図５に示すように、平面視において円弧状に形成されている。

【0036】

図５及び図６に示すように、各接触部材３１は段状に形成されている。この段状の部分に、水平な支持面３１ａが形成されている。支持面３１ａには、フランジ部２１ｂを載せることができる。２つの接触部材３１における支持面３１ａの高さは同一であるため、２つの支持面３１ａに跨るように載った状態のウエハ治具２は水平となる。

【0037】

接触部材３１の内周面には、円弧面状の規制面３１ｂが形成されている。規制面３１ｂは、支持面３１ａよりも低い位置に配置されている。規制面３１ｂは、支持面３１ａに対して垂直である。１対の接触部材３１は、それぞれの規制面３１ｂが有する円弧中心が一致するように配置されている。図５においては、この円弧中心が符号３１ｃで示されている。この円弧中心３１ｃは、位置決め台３の中心３ｃと考えることもできる。

【0038】

従って、ウエハ治具２を２つの接触部材３１の間に置くときの平面視での位置に多少のズレがあっても、支持面３１ａとフランジ部２１ｂとの間に上下方向の隙間がある状態でウエハ治具２の保持を解除すれば、ウエハ治具２が自重で落ちる過程で、テーパ面２３と規制面３１ｂとによる案内作用が生じる。

【0039】

詳細に説明する。ウエハ治具２のテーパ面２３が、接触部材３１に（詳細には、規制面３１ｂと支持面３１ａとの境界部分に）接触したと仮定する。前述のとおり、テーパ面２３は、下方に近づくに従って径が減少するように形成されている。このテーパ形状により、ウエハ治具２が自重で下降しようとすると、テーパ面２３に接触部材３１が接触する位置が相対的に高くなるのに従って、テーパ面２３が接触部材３１によって押される。これにより、ウエハ治具２の中心軸２ｃは、平面視で、位置決め台３の中心３ｃである円弧中心３１ｃに近づけられる。

【0040】

規制面３１ｂの円弧部分の径は、ウエハ治具２のテーパ面２３においてフランジ部２１ｂに最も近い部分の径と同一である。従って、ウエハ治具２のフランジ部２１ｂが支持面３１ａに接触した状態では、ウエハ治具２の中心軸２ｃを、規制面３１ｂの円弧中心３１ｃに対して一致させることができる。この円弧中心３１ｃは、位置決めの目標となる所定位置と言い換えることができる。

【0041】

このようにして、ウエハ治具２の平面視での位置決めが実現される。平面視での位置決め誤差を許容できる程度に応じて、規制面３１ｂの円弧の径を、ウエハ治具２のテーパ面２３においてフランジ部２１ｂに最も近い部分の径よりも大きくしても良い。

【0042】

ウエハ治具２の高さ方向での位置決めは、フランジ部２１ｂが支持面３１ａに接触することにより実現される。

【0043】

位置ズレ検出装置４は、例えば、プリアライナ（ウエハアライナ）から構成される。位置ズレ検出装置４は、図１に示すように、回転台４１と、ラインセンサ４２と、を備える。本来、プリアライナはウエハ２０のために用いられるが、本実施形態では、ウエハ治具２の位置ズレ検出のためにも使用される。

【0044】

回転台４１は、図略の電動モータ等により、ウエハ治具２（ウエハ２０）を回転させることができる。回転台４１は、その上にウエハ治具２（ウエハ２０）が置かれた状態で回転する。回転台４１は、例えば、図１に示すように、円柱状に形成される。しかし、これに限定されない。

【0045】

ラインセンサ４２は、例えば投光部と受光部とを有する透過型センサから構成される。投光部と受光部は、互いに対向し、かつ上下方向に所定の間隔をあけて配置される。ラインセンサ４２は、回転台４１の径方向に並べられた投光部を介して検出光を投光し、投光部の下方に設けられた受光部を介して検出光を受光する。検出光としては、例えばレーザ光とすることができる。回転台４１にウエハ治具２（ウエハ２０）が載置されると、その外縁部が投光部と受光部との間に位置する。

【0046】

ラインセンサ４２は、後述のオフセット取得部５１に電気的に接続されている。ラインセンサ４２は、受光部の検出結果をオフセット取得部５１に送信する。詳細は後述するが、回転台４１を回転させたときの受光部の検出結果の変化は、ウエハ治具２（ウエハ２０）の外縁の形状に対応する。この外縁の形状から、ウエハ治具２（ウエハ２０）の中心の、回転台４１の回転中心からの位置ズレを検出することができる。従って、位置ズレ検出装置４において、位置ズレの検出基準位置は、回転台４１の回転中心である。オフセット取得部５１は、受光部の検出結果に基づいて、ウエハ治具２（ウエハ２０）のオフセット量を取得する。

【0047】

ラインセンサ４２は、透過型センサに限定されず、例えば、反射型センサから構成されても良い。

【0048】

コントローラ５は、図７等に示すように、オフセット取得部５１と、制御部５２と、を備える。コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、補助記憶装置等を備える公知のコンピュータとして構成されている。補助記憶装置は、例えばＨＤＤ、ＳＳＤ等として構成される。補助記憶装置には、本開示のオフセット取得方法を実現するためのロボット制御プログラム等が記憶されている。これらのハードウェア及びソフトウェアの協働により、コントローラ５を、オフセット取得部５１及び制御部５２等として動作させることができる。

【0049】

オフセット取得部５１は、上述のように、ラインセンサ４２からの検出結果に基づいてウエハ２０（即ち、ウエハ治具２）のオフセット量を取得する。

【0050】

制御部５２は、予め定められる動作プログラム又はユーザから入力される移動指令等に従って、上述のロボット１の各部を駆動するそれぞれの駆動モータに指令値を出力して制御し、予め定められる指令位置にハンド１０を移動させる。

【0051】

次に、本実施形態のロボットシステム１００において、ロボット１への指令位置を補正するのに必要となるオフセットを取得する方法について、詳細に説明する。

【0052】

ウエハ治具２は、非使用時には、図１で示すように適宜の保管位置７に保管されている。ロボット１は、制御部５２からの制御指令に応じて、保管位置７にあるウエハ治具２を保持して、位置決め台３の直上に搬送する。

【0053】

位置決め台３の直上にウエハ治具２が位置すると、制御部５２は、ウエハ治具２を、位置決め台３の１対の接触部材３１の間にセットするように、ロボット１を制御する。

【0054】

ロボット１によるウエハ治具２の保持が解除されると、ウエハ治具２が位置決め台３に置かれる。このとき、位置決め台３の中心３ｃとウエハ治具２の中心軸２ｃとが一致していない場合でも、上述のテーパ面２３と規制面３１ｂによる案内作用によって、その中心軸２ｃが位置決め台３の中心３ｃと一致するようにウエハ治具２が移動する。この結果、ウエハ治具２は、位置決め台３によって物理的に正確に位置決めされる。

【0055】

その後、制御部５２はロボット１を制御して、位置決め台３に置かれたウエハ治具２に対して、予め定められた指令位置で、当該ウエハ治具２を保持させる。この指令位置は、典型的には、ハンド１０の中心が位置決め台３の中心３ｃと一致する位置に定められる。しかし、ロボット１の公差等によって、この指令位置と実際の位置との間にズレが生じる場合がある。このズレにより、ウエハ治具２の中心は、ハンド１０の中心に対してズレた状態で保持される。以下、このズレを保持ズレと呼ぶことがある。

【0056】

制御部５２はロボット１を更に制御して、保持されたウエハ治具２を、位置ズレ検出装置４の回転台４１に搬送する。このときの指令位置は、ハンド１０の中心が回転台４１の回転中心と一致する位置に定められる。位置決め台３の中心３ｃと、回転台４１の回転中心と、の位置関係は、予め正確に測定され、これに基づく搬送指令がロボット１に教示されている。従って、ロボット１が位置決め台３のウエハ治具２を保持するときの保持ズレは、回転台４１に置かれたウエハ治具２の中心軸２ｃと、回転台４１の回転中心と、のズレとなって現れる。

【0057】

位置ズレ検出装置４は、ウエハ治具２の周縁位置をラインセンサ４２で継続的に検出しながら、回転台４１を回転させる。ウエハ治具２の中心軸２ｃが回転台４１の回転中心と完全に一致する場合、ラインセンサ４２により検出されるウエハ治具２の周縁位置は、回転台４１の回転位相にかかわらず一定である。ウエハ治具２の中心が回転台４１の中心とズレている場合、回転台４１の回転に連動して、ウエハ治具２の周縁位置は、ズレの距離に応じた振幅で変化する。また、ズレの向きは、例えば、周縁位置が極大又は極小となる回転台４１の位相に基づいて得ることができる。

【0058】

オフセット取得部５１は、ラインセンサ４２の検出結果に基づいて、ズレ量を取得する。ズレ量は、ウエハ治具２の中心軸２ｃが、回転台４１の回転中心に対して、どの方向にどの距離だけズレているかを示す。ズレ量は、例えば平面ベクトル（ｏｘ，ｏｙ）で表すことができる。計算手法は公知であるため省略するが、このズレ量は、公知の幾何学的な計算を行うことで得ることができる。このズレ量は、上記の保持ズレのオフセット量と一致している。従って、ズレ量を取得することにより、オフセット量を取得することができる。

【0059】

オフセット取得部５１は、取得したオフセット量を制御部５２に送信する。制御部５２は、オフセット取得部５１から受信したオフセット量に応じて、平面視での、ハンド１０に対する指令位置を補正する。補正後の指令位置は、元の指令位置からオフセット量のベクトルを減算することにより得ることができる。即ち、（補正後の指令位置）＝（指令位置）－（オフセット量）。補正後の指令位置をコントローラ５がロボット１に与えることにより、ロボット１の動作精度を向上することができる。

【0060】

（１）保管位置７から位置決め台３へのウエハ治具２の搬送、（２）位置決め台３から位置ズレ検出装置４へのウエハ治具２の搬送、（３）位置ズレ検出装置４におけるウエハ治具２の位置ズレの取得、（４）オフセット量の取得、（５）位置ズレ検出装置４から保管位置７へのウエハ治具２の搬送、という一連の手順は、プログラムとしてコントローラ５に記憶されている。従って、上述のオフセットを取得して指令位置を補正する一連の作業を、ウエハ治具２及び位置ズレ検出装置４を用いて、完全に自動化することができる。

【0061】

以上に説明したように、本実施形態のロボットシステム１００は、ロボット１と、ウエハ治具２と、位置決め台３と、位置ズレ検出装置４と、制御部５２と、オフセット取得部５１と、を備える。ロボット１は、ハンド１０によってウエハ２０を保持可能である。ウエハ治具２は、ロボット１によって保持される。位置決め台３には、ウエハ治具２を置くことが可能である。位置ズレ検出装置４は、位置決め台３と異なる位置に配置される。位置ズレ検出装置４は、回転台４１の回転中心に対するウエハ治具２の位置ズレを検出可能である。制御部５２は、ロボット１に指令を与えて制御する。オフセット取得部５１は、ロボット１への指令位置と実際の位置の間に生じるオフセットを取得する。位置決め台３は、接触部材３１を備える。接触部材３１は、ウエハ治具２に接触可能である。ウエハ治具２にはテーパ面２３が形成されている。テーパ面２３は、当該テーパ面２３が接触部材３１に接触する位置が相対的に高くなるのに従って、当該ウエハ治具２の中心を所定位置（位置決め台３の中心３ｃ）に近づけるようにウエハ治具２を案内する。ロボット１は、制御部５２からの指令に基づいて、位置決め台３にウエハ治具２を置いた後、当該ウエハ治具２を保持して位置ズレ検出装置４に搬送する。オフセット取得部５１は、搬送されたウエハ治具２の位置ズレを位置ズレ検出装置４が検出した結果に基づいて、オフセットを取得する。

【0062】

この構成では、位置決め台３にウエハ治具２を置いたときに、ウエハ治具２の位置決めがテーパ面２３によって行われる。その後、位置決め台３に位置決めされているウエハ治具２をロボット１が保持する。ウエハ治具２を保持しようとするときのハンド１０の実際の位置がズレている場合、そのズレは、位置ズレ検出装置４において、ウエハ治具２の位置ズレとなって現れる。従って、ロボット１への指令位置と実際の位置との間に生じるオフセットを、位置ズレ検出装置４によって容易に検出することができる。このように、ロボット１の動作精度の向上を目的として指令位置を補正する場合に必要となるオフセットを、ウエハ治具２及び位置ズレ検出装置４を介して自動的に取得できる。従って、大幅な省力化を実現することができる。

【0063】

また、本実施形態のロボットシステム１００において、テーパ面２３は、ウエハ治具２の円形の下面の周囲に形成されている。

【0064】

これにより、大きな径のテーパ面２３が得られるので、ウエハ治具２の中心の位置決め精度を向上することができる。

【0065】

また、本実施形態のロボットシステム１００において、ウエハ治具２は、ウエハ２０より厚みが大きい部分を有する。

【0066】

これにより、ウエハ治具２にテーパ面２３を容易に配置することができる。

【0067】

また、本実施形態のロボットシステム１００において、接触部材３１は、位置決め台３に複数配置されている。

【0068】

これにより、複数箇所での位置決めにより、ウエハ治具２の中心の位置決め精度を向上することができる。

【0069】

次に、上記実施形態の変形例を説明する。図８は、変形例のウエハ治具２ｘを示す図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0070】

本変形例のウエハ治具２ｘにおいては、図８に示すように、上記の実施形態のフランジ部２１ｂが省略され、位置決め本体２１ａの部分だけに相当する構成となっている。ウエハ治具２ｘの外周面は、中心軸２ｃと平行となっている。言い換えれば、ウエハ治具２ｘの外周にはテーパ面が形成されていない。

【0071】

ウエハ治具２ｘの下面２２ｘには、円錐状の差込穴２４が複数（本実施形態においては３つ）形成されている。差込穴２４の内周面は、テーパ面２３ｘを構成する。このテーパ面２３ｘは、下側に行くに従って径が増大するように広がっている。

【0072】

このウエハ治具２ｘに対応する位置決め台３ｘは、例えば、円板状に形成された基台部３０と、複数（本実施形態において３つ）の接触部材３１ｘと、を備える。

【0073】

接触部材３１ｘは、先端が半球状に形成された棒状部材から構成される。接触部材３１ｘは、その長手方向を上下に向けて、基台部３０から上方に突出するように設けられている。それぞれの接触部材３１ｘは、ウエハ治具２ｘの差込穴２４のそれぞれと対応する位置に設けられている。

【0074】

本変形例においても、テーパ面２３ｘは、接触部材３１ｘに接触する位置が相対的に高くなるのに従って、当該ウエハ治具２ｘの中心軸２ｃを所定位置に近づけるように、ウエハ治具２ｘを案内することができる。この結果、ウエハ治具２ｘは、テーパ面２３ｘによって、その中心が位置決め台３ｘの中心３ｃと同じ鉛直線上に位置するように、好適に案内される。

【0075】

接触部材３１ｘ及び差込穴２４の数は、４以上でも良いし、２以下でも良い。接触部材３１ｘの数が１又は２である場合、ウエハ治具２ｘの下面２２ｘに接触して支持する図略の支持部材を位置決め台３に１つ以上設けると、ウエハ治具２ｘを安定させることができて好ましい。

【0076】

以上に説明したように、本変形例のウエハ治具２ｘを有するロボットシステム１００において、ウエハ治具２ｘの下面には、接触部材３１ｘを下から差込み可能な差込穴２４が形成されている。テーパ面２３ｘは、差込穴２４に配置されている。

【0077】

これにより、接触部材３１ｘの小型化を実現できる。

【0078】

以上に本開示の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0079】

上記の実施形態で、オフセット取得部５１は、位置ズレ検出装置４のラインセンサ４２の検出結果に基づいて、オフセットを取得している。これに代えて、ウエハ治具２の回転台４１の中心からのズレを位置ズレ検出装置４側で計算し、得られたズレを位置ズレ検出装置４からコントローラ５に送信しても良い。この場合、オフセット取得部５１は、コントローラ５が位置ズレ検出装置４から受信したズレ量に基づいて、オフセットを取得する。

【0080】

位置ズレ検出装置４の制御（例えば、回転台４１を駆動する電動モータの制御）は、位置ズレ検出装置４が独自に備えるコントローラで実施されても良いし、ロボット１の制御を行うコントローラ５で実施されても良い。ロボット１の制御と位置ズレ検出装置４の制御が１つのコントローラ５で行われる場合、位置ズレ検出装置４の回転台４１を駆動する電動モータと、ロボット１の各部を駆動する駆動モータのそれぞれと、を協調して制御することが容易である。この結果、オフセット取得精度を向上することができる。

【0081】

位置決め台３において、接触部材３１は、３以上設けられても良い。それぞれの接触部材３１の形状が互いに異なっても良い。

【0082】

フランジ部２１ｂの外径、又はウエハ治具２ｘの外径は、ウエハ２０の外径と一致しても良いし、異なっても良い。

【0083】

テーパ面２３は、ウエハ治具２の代わりに、接触部材３１に形成されても良い。

【0084】

変形例のウエハ治具２ｘにフランジ部２１ｂが形成されても良い。

【0085】

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又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、及び／又は、それらの組合せ、を含む回路又は処理回路を使用して実行することができる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を実行するハードウエア、又は、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エアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであっても良いし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエ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、又はユニットはハードウエアとソフトウエアの組合せであり、ソフトウエアはハードウエア及び／又はプロセッサの構成に使用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】