特表 2022-531326 基板搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-06

(54)【発明の名称】基板搬送装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220629BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20220629BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B25J15/08 U

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021564786

(86)(22)【出願日】2020-02-28

(85)【翻訳文提出日】2021-11-01

(86)【国際出願番号】 US2020020367

(87)【国際公開番号】W WO2020263357

(87)【国際公開日】2020-12-30

(31)【優先権主張番号】16/456,375

(32)【優先日】2019-06-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(71)【出願人】

【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】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 雅也

(72)【発明者】

【氏名】田中 佑治

(72)【発明者】

【氏名】中原 一

【テーマコード（参考）】

3C707

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C707AS24

3C707BS15

3C707DS01

3C707ES17

3C707KV12

3C707KX07

3C707NS13

5F131BA01

5F131BA11

5F131BA33

5F131BA37

5F131CA70

5F131DB03

5F131DB15

5F131DB52

5F131DB76

5F131DB82

5F131GA03

5F131GA33

5F131KA12

5F131KA52

5F131KB05

5F131KB32

5F131KB53

(57)【要約】

本発明の基板搬送装置は、ベースと、アームと、アームの先端に設けられ、二股に分岐した第１先端部及び第２先端部を有するエンドエフェクタと、発光部と、受光部と、アームの動作を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、エンドエフェクタの先端を直進する光が、ＦＯＵＰに収容された複数枚の基板の縁を走査するようにアームの動作を制御するとともに、アームの動作中において光と基板との相対的な位置関係に従って、受光部において連続的に変化する出力値の測定波形の形状パターンと比較用の基準波形の形状パターンとを比較し、比較結果に基づいて、基板の状態、ＦＯＵＰの状態及びエンドエフェクタの状態のうち少なくとも一の状態を診断する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースに取り付けられたロボットアームと、
前記ロボットアームの先端に設けられ、二股に分岐した第１先端部及び第２先端部を有するエンドエフェクタと、
前記第１先端部から前記第２先端部に向けて光を発するように構成された発光部と、
前記第１先端部及び第２先端部の間の空間を進行し前記第２先端部に入射した光の受光量に応じて検出光を連続的に変化する出力値に変換するように構成された受光部と、
前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記エンドエフェクタの先端を進行する光が、ＦＯＵＰに収容された複数枚の基板の縁を走査するように前記ロボットアームの動作を制御するとともに、
当該ロボットアームの動作中において前記光と前記基板との相対的な位置関係に従って、前記受光部において連続的に変化する出力値の測定波形の形状パターンと比較用の基準波形の形状パターンとを比較し、比較結果に基づいて、前記基板の状態、前記ＦＯＵＰの状態及び前記エンドエフェクタの状態のうち少なくとも一の状態を診断する、基板搬送装置。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記測定波形のうち、一の区間における形状パターンと、他の区間における形状パターンとを比較し、当該一の区間における形状パターンが他の区間における形状パターンと一致しない場合には、当該一の区間における基板の表面が傾いていると判定する、請求項１に記載の基板搬送装置。

【請求項3】

前記制御装置は、
今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、
今回測定された測定波形のうち一の区間における形状パターンが、前回測定された比較用の測定波形のうち一の区間における形状パターンと一致しない場合には、当該一の区間における基板の表面が傾いていると判定する、請求項１に記載の基板搬送装置。

【請求項4】

前記制御装置は、
今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、
前記測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、前記比較用の測定波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合には、前記ＦＯＵＰが傾いていると判定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送装置。

【請求項5】

前記ＦＯＵＰは、異なる位置に複数配置され、
前記制御装置は、
一のＦＯＵＰにおいて測定された測定波形の形状パターンと、他のＦＯＵＰにおいて測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、
一のＦＯＵＰにおいて測定された測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、他のＦＯＵＰにおいて測定された比較用の測定波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合は、一のＦＯＵＰが傾いていると判定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板搬送装置。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記ＦＯＵＰの傾きが修正された状態において、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、
今回測定された前記測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、前回測定された前記比較用の測定波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合には、前記エンドエフェクタが傾いていると判定する、請求項４又は５に記載の基板搬送装置。

【請求項7】

前記制御装置は、
今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、
今回測定された前記測定波形のうち全ての区間における出力値が、前回測定された前記比較用の測定波形のうち全ての区間における出力値よりも低下した場合には、前記発光部の光の強度及び前記受光部の受光感度の少なくとも一方が低下していると判定する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板搬送装置。

【請求項8】

診断結果を表示する表示装置を更に備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板搬送装置。

【請求項9】

ベースと、
前記ベースに取り付けられたロボットアームと、
前記ロボットアームの先端に設けられ、二股に分岐した第１先端部及び第２先端部を有するエンドエフェクタと、
前記第１先端部から前記第２先端部に向けて光を発するように構成された発光部と、
前記第１先端部及び第２先端部の間の空間を進行し前記第２先端部に入射した光の受光量に応じて検出光を連続的に変化する出力値に変換するように構成された受光部と、
前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記エンドエフェクタの先端を進行する光が、ターゲットに対して水平方向に当該ターゲットを走査するように前記ロボットアームの動作を制御するとともに、当該ロボットアームの動作中において前記光と前記ターゲットとの相対的な位置関係に従って、前記受光部において連続的に変化する出力値の測定波形に基づいて、水平方向における前記ターゲットの位置を計測する、基板搬送装置。

【請求項10】

前記ターゲットの位置は、水平方向における前記ターゲットの中心の位置又は縁の位置である、請求項９に記載の基板搬送装置。

【請求項11】

前記ターゲットは、ＦＯＵＰに収容された円盤状の基板である、請求項９又は１０に記載の基板搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本件出願は、２０１９年６月２８日に出願された米国特許出願第１６／４５６，３７５号の優先権を主張するものであり、その全体を参照することにより本件出願の一部となすものとして引用する。

【0002】

本発明は、基板搬送装置に関する。

【背景技術】

【0003】

一般に、半導体製造設備や液晶パネル製造設備では半導体ウェハやガラス基板を所望の位置に搬送するために基板搬送装置が使用される。基板搬送装置は、ロボットアームと、基板を保持するためのエンドエフェクタとを備える。例えば特許第６０８８２４３号公報、特表２００４－５３５６８１号公報及び特開２０１８－１１１２００号公報に開示されたエンドエフェクタでは、二股に分岐した一対の先端部の間を進行する検出光が基板で遮光されるか否かによってＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）に収容された基板の存否が検出される。

【0004】

しかし、上記従来技術のエンドエフェクタを備えた基板搬送装置は、受光部において受光量に応じて連続的に変化する出力値（例えば出力電圧）を二値信号に変換することにより基板の存否を検知する。このため、基板の状態（例えば基板の表面が傾いている等）を精度よく診断することはできなかった。

【発明の概要】

【0005】

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、基板搬送装置においてＦＯＵＰに収容された基板の状態を精度良く診断することを目的としている。

【0006】

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係る基板搬送装置は、ベースと、前記ベースに取り付けられたロボットアームと、前記ロボットアームの先端に設けられ、二股に分岐した第１先端部及び第２先端部を有するエンドエフェクタと、前記第１先端部から前記第２先端部に向けて光を発するように構成された発光部と、前記第１先端部及び第２先端部の間の空間を進行し前記第２先端部に入射した光の受光量に応じて連続的に変化する出力値に変換するように構成された受光部と、前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記エンドエフェクタの先端を進行する光が、ＦＯＵＰに収容された複数枚の基板の縁を走査するように前記ロボットアームの動作を制御するとともに、当該ロボットアームの動作中において前記光と前記基板との相対的な位置関係に従って、前記受光部において連続的に変化する出力値の測定波形の形状パターンと比較用の基準波形の形状パターンとを比較し、比較結果に基づいて、前記基板の状態、前記ＦＯＵＰの状態及び前記エンドエフェクタの状態のうち少なくとも一の状態を診断するものである。

【0007】

前記制御装置は、前記測定波形のうち、一の区間における形状パターンと、他の区間における形状パターンとを比較し、当該一の区間における形状パターンが他の区間における形状パターンと一致しない場合には、当該一の区間における基板の表面が傾いていると判定してもよい。

【0008】

また、前記制御装置は、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、今回測定された測定波形のうち一の区間における形状パターンが、前回測定された比較用の測定波形のうち一の区間における形状パターンと一致しない場合には、当該一の区間における基板の表面が傾いていると判定してもよい。

【0009】

さらに、前記制御装置は、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、前記測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、前記比較用の測定波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合には、前記ＦＯＵＰが傾いていると判定してもよい。

【0010】

また、前記ＦＯＵＰは、異なる位置に複数配置され、前記制御装置は、一のＦＯＵＰにおいて測定された測定波形の形状パターンと、他のＦＯＵＰにおいて測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、一のＦＯＵＰにおいて測定された測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、他のＦＯＵＰにおいて測定された比較用の測定波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合は、一のＦＯＵＰが傾いていると判定してもよい。

【0011】

さらに、前記制御装置は、前記ＦＯＵＰの傾きが修正された状態において、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、今回測定された前記測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、前回測定された前記比較用の測定波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合には、前記エンドエフェクタが傾いていると判定してもよい。

【0012】

なお、前記制御装置は、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の測定波形の形状パターンとを比較し、今回測定された前記測定波形のうち全ての区間における出力値が、前回測定された前記比較用の測定波形のうち全ての区間における出力値よりも低下した場合には、前記発光部の光の強度及び前記受光部の受光感度の少なくとも一方が低下していると判定してもよい。

【0013】

また、上記基板搬送装置は、前記診断結果を表示する表示装置を更に備えてもよい。

【0014】

本発明の他の形態に係る基板搬送装置は、ベースと、前記ベースに取り付けられたロボットアームと、前記ロボットアームの先端に設けられ、二股に分岐した第１先端部及び第２先端部を有するエンドエフェクタと、前記第１先端部から前記第２先端部に向けて光を発するように構成された発光部と、前記第１先端部及び第２先端部の間の空間を進行し前記第２先端部に入射した光の受光量に応じて検出光を連続的に変化する出力値に変換するように構成された受光部と、前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記エンドエフェクタの先端を進行する光が、ターゲットに対して水平方向に当該ターゲットを走査するように前記ロボットアームの動作を制御するとともに、当該ロボットアームの動作中において前記光と前記ターゲットとの相対的な位置関係に従って、前記受光部において連続的に変化する出力値の測定波形に基づいて、水平方向における前記ターゲットの位置を計測するものである。

【0015】

前記ターゲットの位置は、水平方向における前記ターゲットの中心の位置又は縁の位置であってもよい。前記ターゲットは、ＦＯＵＰに収容された円盤状の基板であってもよい。

【0016】

本発明は、以上に説明した構成を有し、基板搬送装置においてＦＯＵＰに収容された基板の状態を精度良く診断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置を示す側面図である。

【0018】

【図2】図２は、図１のエンドエフェクタの構成を示した平面図である。

【0019】

【図3】図３は、図１の基板搬送装置の構成の概略を示したブロック図である。

【0020】

【図4】図４は、エンドエフェクタの動作を説明するための模式図である。

【0021】

【図5】図５は、エンドエフェクタ動作時の受光量の変化を説明するための模式図である。

【0022】

【図6】図６は、エンドエフェクタ動作時の出力波形の一例を示したグラフである。

【0023】

【図7】図７は、エンドエフェクタ動作時の出力波形の一例を示したグラフである。

【0024】

【図8】図８は、エンドエフェクタ動作時の出力波形の一例を示したグラフである。

【0025】

【図9】図９は、本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置を示す平面図である。

【0026】

【図10】図１０は、エンドエフェクタ動作時の出力波形の一例を示したグラフである。

【0027】

【図11】図１１は、測定波形の比較方法を説明するための図である。

【0028】

【図12】図１２は、本発明の第３実施形態に係る基板搬送装置におけるエンドエフェクタ動作時の出力波形の一例を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。
（第１実施形態）

【0030】

図１は、本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置１を示す側面図である。図１に示すように、基板搬送装置１は、半導体ウェハを処理するための設備である半導体処理設備において使用される。半導体ウェハとして、シリコンウェハ、サファイヤ（単結晶アルミナ）ウェハ、その他の各種のウェハが例示される。また、ガラスウェハとしては、例えば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用ガラス基板、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）用ガラス基板が例示される。

【0031】

処理前および処理後の半導体ウェハ（以下、単に基板ともいう）ＷはFront Opening Unified Pod（ＦＯＵＰ）６と呼ばれる容器に収容される。ＦＯＵＰ６は、局所クリーン化技術に関し、クリーン環境におけるミニエンバイロメント用基板容器である。ＦＯＵＰ６には複数の基板Ｗが収容される。各基板ＷはＦＯＵＰ６の各スロット（図示せず）に収容される。各基板Ｗは水平な状態で上下方向Ｚに等間隔を空けて配置される。ＦＯＵＰ６は、ベース７の上に略箱状に形成され、一方に開放される。半導体処理設備は、基板Ｗを処理する基板処理装置（図示せず）を含んでいる。基板Ｗに対する処理としては、熱処理、不純物導入処理、薄膜形成処理、リソグラフィ処理、洗浄処理および平坦化処理などのプロセス処理が例示される。基板Ｗは、ＦＯＵＰ６と基板処理装置（図示せず）との間を基板搬送装置１により搬送される。

【0032】

本実施の形態では、基板搬送装置１は、いわゆる水平多関節型の４軸ロボットである。基板搬送装置１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向に自由度を有するロボットアーム（以下、単に「アーム」ともいう）２の先端部に、水平方向の自由度を有する手首が設けられ、この手首に基板Ｗを保持するエンドエフェクタ１０が設けられる。

【0033】

基板搬送装置１は、半導体処理設備の適所（例えば床）に固定されるベース４を有し、ベース４には昇降軸３が設けられている。ベース４においては、昇降軸３の軸線が例えば鉛直に向けられる。ベース４には、例えばエアシリンダからなるアクチュエータ（図示せず）が内蔵されている。このアクチュエータの動作により昇降軸３はベース４の上面側にて上下方向に昇降する。

【0034】

アーム２は、第１アーム２ａ及び第２アーム２ｂを含む。第１アーム２ａは昇降軸３の上端部に設けられる。第１アーム２ａは昇降軸３の上端部から水平に延びている。第１アーム２ａの一端部は昇降軸３に対して鉛直軸線Ｌ１周りに揺動可能に連結され、昇降軸３には、例えば電気モータからなる図示しないアクチュエータが内蔵されている。このアクチュエータの動作により第１アーム２ａは昇降軸３に対して水平面内を揺動する。

【0035】

第２アーム２ｂは第１アーム２ａの他端部の上面側に設けられる。第２アーム２ｂは、第１アーム２ａの他端部から水平に延びている。第２アーム２ｂの一端部は、第１アーム２ａに対して鉛直軸線Ｌ２周りに揺動可能に連結されている。第１アーム２ａの他端部には、例えば電気モータからなる図示しないアクチュエータが内蔵されている。このアクチュエータの動作により、第２アーム２ｂは第１アーム２ａの他端部に対して水平面内を揺動する。

【0036】

第２アーム２ｂの他端部の上面側には、基板Ｗを保持するエンドエフェクタ１０が設けられている。エンドエフェクタ１０は、第２アーム２ｂの他端部に対して鉛直軸線Ｌ３周りに揺動可能に連結されている。第２アーム２ｂの他端部には、例えば電気モータからなる図示しないアクチュエータが内蔵されている。このアクチュエータの動作により、エンドエフェクタ１０は第２アーム２ｂの他端部に対して水平面内を揺動する。

【0037】

制御装置５は、例えば操作装置（図示せず）からの入力によりあるいは自動的に、昇降軸３、第１アーム２ａ、第２アーム２ｂ及びエンドエフェクタ１０を駆動する各アクチュエータの動作を制御し、エンドエフェクタ１０は、上下及び水平に移動する。そして、アクチュエータの動作速度を適宜制御することにより、エンドエフェクタ１０は、水平面内で任意の経路に沿って、移動可能となる。

【0038】

図２は、エンドエフェクタ１０を上から見た平面図である。図２に示すように、エンドエフェクタ１０は、平面視でＵ状に形成された板材から成る。本実施の形態では、板材は中心線Ｃに対して左右対称である。エンドエフェクタ１０は、単一の基端部１０ａと、該基端部１０ａから二股に分岐した第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃとを有する。第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃの間には空間が形成されている。エンドエフェクタ１０の基端部１０ａは、取付板２０の一端に固定され、エンドエフェクタ１０は、取付板２０から水平に延びている。取付板２０の他端は、第２アーム２ｂの他端部に対して鉛直軸線Ｌ３周りに揺動可能に連結されている。

【0039】

エンドエフェクタ１０は、円盤状の基板Ｗを保持可能に構成される。本実施形態では、エンドエフェクタ１０は、基端部１０ａの上面に設けられた押圧面１１ａと、第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃの上面に設けられた２つのエッジグリップ１１ｂ及び１１ｃとを備える。２つのエッジグリップ１１ｂ及び１１ｃにより、エンドエフェクタ１０上に載置された基板Ｗの一端側のエッジが係止され、且つ、押圧面１１ａにより基板Ｗの他端側のエッジが押圧されることにより、基板Ｗがエンドエフェクタ１０上に固定される。

【0040】

エンドエフェクタ１０の取付板２０には発光部１３が内蔵される。発光部１３は、制御装置５からの電気的入力を変換して検出光を発生する。発光部１３には光ファイバ１５ａの一端が接続され、光ファイバ１５ａはエンドエフェクタ１０の基端部１０ａの裏側から第１先端部１０ｂの裏側まで敷設されている。光ファイバ１５ａは発光部１３から出射された検出光をエンドエフェクタ１０の第１先端部１０ｂの裏側まで導く。エンドエフェクタ１０の取付板２０には受光部１４が内蔵される。受光部１４は検出光を受光して当該検出光を制御装置５への電気的出力に変換する。エンドエフェクタ１０の第２先端部１０ｃの裏側には光ファイバ１５ｂの一端が接続され、光ファイバ１５ｂはエンドエフェクタ１０の取付板２０に内蔵された受光部１４まで敷設されている。光ファイバ１５ｂはエンドエフェクタ１０の第２先端部１０ｃの裏側に入射した検出光を受光部１４まで導く。なお、光ファイバ１５ａおよび１５ｂのそれぞれの両端に、図示されない光収束素子（例えば凸レンズ）及び光発散素子（例えば凹レンズ）を必要に応じて、適宜、配置してもよい。

【0041】

図３は、基板搬送装置１の構成の概略を示したブロック図である。図３に示すように、制御装置５は、エンドエフェクタ１０の発光部１３及び受光部１４及び基板保持部１１、基板搬送装置１の駆動装置３０と制御線を介して接続され、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。制御装置５は単一の装置とは限らず、複数の装置で構成されてもよい。

【0042】

発光部１３は、発光素子１６と、ドライブ回路１７とを備える。発光素子１６は、検出光を生成して出射する。発光素子１６として、例えば発光ダイオード又はレーザーダイオードが用いられる。ドライブ回路１７は、発光素子１６に電圧を印加して該発光素子を駆動する。ドライブ回路１７は、制御装置５からの制御信号（電気的入力）に応じて電圧を生成して、発光素子１６を駆動する。

【0043】

受光部１４は、受光素子１８と、出力回路１９とを備える。受光素子１８は、検出光を受光し、受光量に応じて連続的に変化する出力値に変換する。本実施形態では、受光素子１８は検出光を受光し、受光量に応じて連続的に変化する出力電圧に変換する。受光素子１８として、例えばフォトダイオードが使用される。出力回路１９は出力電圧Ｖ_outを増幅してこれを制御装置５に出力する。

【0044】

発光素子１６と光ファイバ１５ａは図示されないコネクタにより接続されている。同様に、受光素子１８と光ファイバ１５ｂも、図示されないコネクタにより接続されている。このように、本実施の形態では、発光部１３及び受光部１４は、発光素子１６及び受光素子１８を含み、発光素子１６及び受光素子１８が透過型の光センサを構成している。

【0045】

基板保持部１１は、図２で示した押圧面１１ａと２つのエッジグリップ１１ｂ及び１１ｃにより構成される。基板保持部１１では、制御装置５の制御指令に従って、基板Ｗと接触する押圧面１１ａの圧力が制御される。２つのエッジグリップ１１ｂ及び１１ｃにより、エンドエフェクタ１０上に載置された基板Ｗの一端側のエッジが係止され、且つ、押圧面１１ａにより基板Ｗの他端側のエッジが押圧されることにより、エンドエフェクタ１０により基板Ｗが保持される。

【0046】

駆動装置３０は、図１で示した昇降軸３、第１アーム２ａ、第２アーム２ｂを駆動するアクチュエータにより構成される。駆動装置３０は、制御装置５の制御指令に従って、昇降軸３、第１アーム２ａ及び第２アーム２ｂを駆動するアクチュエータを動作させて、エンドエフェクタ１０を上下及び水平に移動する。

【0047】

制御装置５は、演算部、記憶部及びサーボ制御部を備える（図示せず）。記憶部は、制御装置５の基本プログラム、ロボットの動作プログラム等の情報、及び、測定波形や基準波形のデータを記憶する。演算部は、ロボット制御のための演算処理を行い、ロボットの制御指令を生成する。サーボ制御部は、演算部により生成された制御指令に基づいて、駆動装置３０や基板保持部１１の動作を制御するように構成されている。本実施形態では制御装置５は、演算部において、受光部１４の出力電圧Ｖ_outの測定波形や基準波形等のデータに基づいて、基板Ｗの状態やＦＯＵＰ６の状態等を診断するための演算処理を行い、演算結果を表示装置４０に出力する。表示装置４０は、診断結果を表示するためのモニタである。

【0048】

次に、エンドエフェクタ１０の動作について説明する。図４は、エンドエフェクタの動作を説明するための模式図である。ここでは、簡単のため、エンドエフェクタ１０及び基板Ｗのみ示し、ＦＯＵＰ６のスロットには４枚の基板Ｗが収容されている。図４に示すように、制御装置５は、アーム２の動作を制御して、エンドエフェクタ１０の先端を、ＦＯＵＰ６の最下段のスロットから最上段のスロットまで順次各基板Ｗに対向するようにして走査させる。図５は、ＦＯＵＰ６の最下段のスロットにおいて、エンドエフェクタ１０を動作させたときの基板Ｗと光Ｂとの相対的な位置関係に従って変化する光Ｂを模式的に示している。光Ｂの光子（図示せず）は空気中を散乱しながら進むため、図５では光Ｂの形状は第１先端部１０ｂから第２先端部１０ｃに向かって拡大している。

【0049】

まず、図５（ａ）に示すように、エンドエフェクタ１０の第１先端部１０ｂから出射した光Ｂは基板Ｗの厚み方向（図５のＹ軸の正方向）に対して進行する。光Ｂは第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃの間の空間を進行し、エンドエフェクタ１０の第２先端部１０ｃで受光される。この区間では、第２先端部１０ｃに入射した光の受光量は一定である。

【0050】

次の瞬間では、図５（ｂ）に示すように、光Ｂの上側部分の光子が基板Ｗの下側の表面で反射し、反射光は直進光とともに、エンドエフェクタ１０の第２先端部１０ｃで受光される。図５（ｂ）では、光Ｂのうち、基板Ｗの下側の表面で反射して先端部１０ｃで受光される光を斜線で示している。このように、第１先端部１０ｂからの光と基板Ｗからの反射光が第２先端部１０ｃに入射するため、この区間では、先端部１０ｃに入射する光の受光量は増加する。

【0051】

次の瞬間では、図５（ｃ）に示すように、基板Ｗの下側の表面で反射する光Ｂの反射光（図５（ｃ）の斜線で示した部分）の割合が増加する。その結果、この区間では、先端部１０ｃに入射する光の受光量が更に増加する。

【0052】

次の瞬間では、図５（ｄ）に示すように、エンドエフェクタ１０の第１先端部１０ｂから出射した光Ｂは、基板Ｗの厚み方向に対して入射し、入射した光Ｂが基板Ｗによって遮られる。基板Ｗの厚み方向に対して入射した光Ｂのほぼ全てが基板Ｗの厚み方向に平行な面で反射又は吸収され、光Ｂはエンドエフェクタ１０の第２先端部１０ｃでは受光されない。この区間では、先端部１０ｃに入射する光の受光量は低下する。

【0053】

次の瞬間では、図５（ｅ）に示すように、エンドエフェクタ１０の第１先端部１０ｂから出射した光Ｂの一部は第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃの間の空間を進行し、エンドエフェクタ１０の先端部１０ｃで受光される。光Ｂの下側部分の光子が基板Ｗの上側の表面で反射し、反射光は直進光とともに、エンドエフェクタ１０の先端部１０ｃで受光される。図５（ｅ）では、光Ｂのうち、基板Ｗの上側の表面で反射して先端部１０ｃで受光される光を斜線で示している。このように、第１先端部１０ｂからの光と基板Ｗからの反射光が第２先端部１０ｃに入射するため、この区間では、先端部１０ｃに入射した光の受光量は増加する。

【0054】

次の瞬間では、図５（ｆ）に示すように、基板Ｗの上側の表面で反射する光Ｂの反射光（図５（ｆ）の斜線で示した部分）の割合が減少する。その結果、この区間では、先端部１０ｃに入射する光の受光量が更に減少する。

【0055】

そして、図５（ｇ）に示すように、エンドエフェクタ１０の第１先端部１０ｂから出射した光Ｂは第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃの間の空間を直進し、出射した光Ｂの全てがエンドエフェクタ１０の先端部１０ｃで受光される。この区間では、先端部１０ｃに入射した光の受光量は一定である。

【0056】

図６は、エンドエフェクタ１０の動作時の出力波形の一例を示したグラフである。横軸はＺのマイナス方向を示し、縦軸は受光部１４の出力電圧Ｖ_outを示している。ここで出力電圧Ｖ_outは受光量（光の強度）に応じた値である。図６の上側の波形は、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターンを有する。一の形状パターンは図５で示したエンドエフェクタ１０の動作に対応している。区間ａでは受光部１４の出力電圧Ｖ_outは一定値である（図５（ａ）に相当する）。区間ｂでは受光部１４の出力電圧Ｖ_outは上昇する（図５（ｂ）及び図５（ｃ）に相当する）。区間ｃでは受光部１４の出力電圧Ｖ_outは低下する（図５（ｄ）に相当する）。区間ｄでは受光部１４の出力電圧Ｖ_outは上昇する（図５（ｅ）及び図５（ｆ）に相当する）。区間ｅでは受光部１４の出力電圧Ｖ_outは一定値である（図５（ｇ）に相当する）。このように、エンドエフェクタ１０の先端を直進する光ＢによってＦＯＵＰ６に収納された基板Ｗの縁を走査すると、受光部１４の出力電圧Ｖ_outは、光Ｂと基板Ｗとの相対的な位置関係に従って連続的に変化する。

【0057】

従来は、図６の下側の波形に示すように、閾値Ｖ_thを設定して受光部１４の出力電圧Ｖ_outを二値信号Ｖ'_outに変換し、エンドエフェクタ１０の光Ｂが基板Ｗで遮光されるか否かによって基板Ｗの存否を検出していた。基板Ｗがスロットに収納されていない場合、光Ｂは第１先端部１０ｂ及び第２先端部１０ｃの間の空間を進行する。これにより、光Ｂはエンドエフェクタ１０の第２先端部１０ｃの裏側の光ファイバ１５ｂの端部で受光される。受光量に応じた出力電圧Ｖ_outは閾値Ｖ_thよりも高くなるので、受光部１４は、制御装置５にハイレベルの信号Ｖ'_outを出力する。一方、基板Ｗがスロットに収納されている場合、基板Ｗの縁によってエンドエフェクタ１０の第１先端部１０ｂと第２先端部１０ｃの間の空間を進行する光Ｂが遮られる。この場合には、検出光Ｂはエンドエフェクタ１０の先端部１０ｃの裏側の光ファイバ１５ｂの端部で受光されないため、受光量に応じた出力電圧Ｖ_outは閾値Ｖ_thよりも低くなるので、受光部１４は制御装置５にローレベルの信号Ｖ'_outを出力する。このようにして制御装置５はＦＯＵＰ６内の各スロットに基板が収納されているか否かを順次判定する。しかし、このような従来の方法では、例えば基板Ｗの表面が傾いている等の状態を診断することはできなかった。

【0058】

そこで、本実施形態では、制御装置５は、光Ｂと基板Ｗとの相対的な位置関係に従って、受光量に応じて連続的に変化する出力値（Ｖ_out）の測定波形の形状パターンと比較用の基準波形の形状パターンとを比較することにより、比較結果に基づいて、基板Ｗの状態及びＦＯＵＰ６の状態を診断する。
＜基板の状態の診断＞

【0059】

基板Ｗの状態の診断は、例えば基板Ｗの搬送動作時に実施される。図７は、基板Ｗの状態を診断する際の出力波形の一例を示したグラフである。図７の下側のグラフは今回測定された測定波形（Ｖ_out）を示している。測定波形（Ｖ_out）は、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を有する。図７の上側のグラフは前回測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）を示している。比較用の基準波形（Ｖ_ref）も、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）を有する。尚、測定波形及び基準波形は制御装置５の記憶部に記憶され、診断時に読み出される。

【0060】

まず、制御装置５は、今回測定された測定波形の形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）と、前回測定された比較用の基準波形の形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）とを比較する。

【0061】

次に、制御装置５は、今回測定された測定波形（Ｖ_out）のうち一の区間における形状パターンが、比較用の基準波形（Ｖ_ref）のうち一の区間における形状パターンと一致するか否かを判定する。ここでは今回測定された測定波形（Ｖ_out）のうち、ＦＯＵＰ６の下から３番目のスロットにおける形状パターンＰ３が、前回測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）のうちＦＯＵＰ６の下から３番目のスロットにおける形状パターンＰ３'と一致しない。測定波形（Ｖ_out）の形状パターンＰ３と、基準波形（Ｖ_ref）の形状パターンＰ３'とを比較すると、形状パターンＰ３の出力値が低下した区間が形状パターンＰ３'のそれよりも長い（図７のｆ）。制御装置５は、下から３番目のスロットに収容された基板Ｗが傾いた状態でＦＯＵＰ６に収容されていると判定することができる。基板Ｗの表面の傾きの診断結果は表示装置４０（図３参照）のモニタに表示される。

【0062】

尚、制御装置５は、今回測定された測定波形（Ｖ_out）のみで基板Ｗの傾きを判定してもよい。その場合、制御装置５は、測定波形（Ｖ_out）のうち、一の区間における形状パターンと、他の区間における形状パターンとを比較する。制御装置５は、当該一の区間における形状パターンが他の区間における形状パターンと一致するか否かを判定する。ここでは４つの形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）のうち、ＦＯＵＰ６の下から３番目の区間における形状パターンＰ３が、ＦＯＵＰ６の他の区間（例えば下から４番目の区間）における形状パターンＰ４と一致しない。制御装置５は、下から３番目のスロットに収容された基板Ｗが傾いた状態でＦＯＵＰ６に収容されていると判定することができる。
＜ＦＯＵＰの状態の診断＞

【0063】

ＦＯＵＰ６の状態の診断は、例えば基板Ｗの搬送動作に先立って、実施される。図８は、ＦＯＵＰ６の状態を診断する際の出力波形の一例を示したグラフである。図８の下側のグラフは今回測定された測定波形（Ｖ_out）を示している。測定波形（Ｖ_out）は、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を有する。図８の上側のグラフは前回測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）を示している。比較用の基準波形（Ｖ_ref）も、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）を有する。尚、測定波形及び基準波形は制御装置５の記憶部に記憶され、診断時に読み出される。

【0064】

まず、制御装置５は、今回測定された測定波形の形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）と、比較用の基準波形の形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）とを比較する。制御装置５は、今回測定された測定波形（Ｖ_out）のうち全ての区間における形状パターンが、前回測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）のうち全ての区間における形状パターンと一致するか否かを判定する。ここでは今回測定された測定波形（Ｖ_out）のうち、全ての区間における形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が、前回測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）のうち全ての区間における形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）と一致しない。測定波形（Ｖ_out）の全区間における形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）と、比較用の基準波形（Ｖ_ref）の全区間における形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）とを比較すると、測定波形（Ｖ_out）の形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）の出力値が上昇する全て区間が比較用の基準波形（Ｖ_ref）の形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）のそれよりも長い（図８のｇ）。制御装置５は、ＦＯＵＰ６が傾いていると判定することができる。ＦＯＵＰ６の傾きの診断結果は表示装置４０（図３参照）のモニタに表示される。

【0065】

尚、本実施形態では、前回測定された測定波形を比較用の基準波形（Ｖ_ref）として用いたが、基板Ｗ等の傾きがない理想的な状態で測定された波形を基準波形としてもよい。また、理想状態で測定された波形に限らず、任意の波形を基準波形として使用者が選択してもよい。また、一の装置で計測された波形を他の装置において基準波形として用いてもよい。
（第２実施形態）

【0066】

本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置１について説明する。基板搬送装置１の構成は第1実施形態と同様であるが、本実施形態では、複数のＦＯＵＰ６において測定された測定波形の形状パターンを使用して、一のＦＯＵＰ６の状態を診断する点が第1実施形態と異なる。図９は、本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置１を示す平面図である。図９に示すように、本実施形態では基板搬送装置１の前方に３台のＦＯＵＰ６が配置されている。ここでは各ベース７が図９のＹ方向に沿って配置されている。

【0067】

本実施形態では、制御装置５は、３台のＦＯＵＰ６において測定された測定波形の形状パターンを使用して、一のＦＯＵＰ６の状態を診断する。図１０は、一のＦＯＵＰ６の状態を診断する際の出力波形の一例を示したグラフである。図１０の下側のグラフは、中央のＦＯＵＰ６において今回測定された測定波形（Ｖ_out）を示している。測定波形（Ｖ_out）は、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を有する。図１０の上側のグラフは、両側のＦＯＵＰ６において今回測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）を示している。比較用の基準波形（Ｖ_ref）も、ＦＯＵＰ６に収容された４枚の基板Ｗに対応して４つの形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）を有する。尚、両側のＦＯＵＰ６において今回測定された波形は同じであるものとし、ここでは一の測定波形のみ基準波形（Ｖ_ref）として示している。尚、測定波形及び基準波形は制御装置５の記憶部に記憶され、診断時に読み出される。

【0068】

制御装置５は、一のＦＯＵＰ６において測定された測定波形の形状パターンと、他のＦＯＵＰ６において測定された比較用の基準波形の形状パターンとを比較する。制御装置５は、中央のＦＯＵＰ６において測定された測定波形（Ｖ_out）のうち全ての区間における形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が、他のＦＯＵＰにおいて測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）のうち全ての区間における形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）と一致するか否かを判定する。ここでは中央のＦＯＵＰ６において今回測定された測定波形（Ｖ_out）のうち、全ての区間における形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が、他のＦＯＵＰにおいて測定された比較用の基準波形（Ｖ_ref）のうち全ての区間における形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）と一致しない。測定波形（Ｖ_out）の全区間における形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）と、比較用の基準波形（Ｖ_ref）の全区間における形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）とを比較すると、測定波形（Ｖ_out）の形状パターン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）の出力値が低下する全ての区間が比較用の基準波形（Ｖ_ref）の形状パターン（Ｐ１'，Ｐ２'，Ｐ３'，Ｐ４'）のそれよりも長い（図１０のｈ）。制御装置５は、中央のＦＯＵＰ６が傾いていると判定することができる。ＦＯＵＰ６の傾きの診断結果は表示装置４０（図３参照）のモニタに表示される。本実施の形態では、制御装置５は、複数のＦＯＵＰ６において測定された測定波形の形状パターンを使用して、一のＦＯＵＰ６の状態を診断することができる。

【0069】

尚、本実施形態では、装置内の一のＦＯＵＰ６での測定波形と他のＦＯＵＰ６で測定された基準波形を比較したが、理想状態で測定された基準波形と比較してもよい。
（その他の実施形態）

【0070】

尚、第１実施形態では、比較方法として、基準波形と測定波形（山の数）が一致するか否かを判定する場合について説明したが、例えば基準波形は一の形状パターン（例えば図７のＰ１'のみ）としておき、それを測定波形の全ての形状パターン（例えば図７のＰ１～Ｐ４）と繰り返し比較してもよい。

【0071】

その他、基板Ｗが存在するＺ位置として予め記憶部に記憶された値を基準として準備した基準波形と測定波形とを比較してもよい。

【0072】

尚、測定波形の形状パターンと比較用の基準波形の形状パターンとの比較方法については種々の方法を使用することができる。

【0073】

（ａ）例えば両波形がどれだけずれているかで判定してもよい。両波形がどれだけずれているかの算出方法として、１または複数のＺ位置でのずれに基づいて算出する方法、及び、Ｚ位置における１または複数の区間の両波形の積分値のずれに基づいて算出する方法が挙げられる。

【0074】

（ｂ）両波形のピーク値を比較してもよい。例えば波形１回分（例えば図７のＰ１'とＰ１）のＶ_refの最大値や最小値同士を比較してもよい。また、Ｖ_refの谷（図１０のｈの部分）を挟む左右のピーク値をそれぞれ比較してもよい。

【0075】

（ｃ）両波形の閾値と一致したときの横軸の値（図１１の波形のＡＢＤＥ）を用いて比較してもよい。図１１のＡとＢの間隔を比較してもよい。図１１のＤとＥの間隔を比較してもよい。図１１のＶ_refの谷（下図のＣに相当）とＡ，Ｂ，ＤまたはＥの間隔を比較してもよい。

【0076】

尚、上記各実施形態では、制御装置５は、基板Ｗの傾き及びＦＯＵＰ６の傾きを診断したが、エンドエフェクタ１０の状態を診断してもよい。エンドエフェクタ１０の状態の診断は、例えばオペレータがロボットの操作を誤って周辺の環境に衝突する等して半導体処理設備において処理が一時中断された後、ロボット（基板搬送装置１）の動作の再開に先立って、実施される。このエンドエフェクタ１０の状態の診断は、ＦＯＵＰ６の傾きが修正された状態において、実施される。制御装置５は、ＦＯＵＰ６の傾きが修正された状態において、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の基準波形の形状パターンとを比較する。今回測定された測定波形のうち全ての区間における形状パターンが、前回測定された比較用の基準波形のうち全ての区間における形状パターンと一致しない場合には、エンドエフェクタ１０が傾いていると判定することができる。

【0077】

その他、制御装置５は、光部品の寿命を診断してもよい。制御装置５は、今回測定された測定波形の形状パターンと、前回測定された比較用の基準波形の形状パターンとを比較し、今回測定された測定波形のうち全ての区間における出力値が、前回測定された比較用の基準波形のうち全ての区間における出力値よりも低下した場合には、発光部１３の発光素子１６（図３参照）の光強度及び受光素子１８（図３参照）の受光感度の少なくとも一方が低下していると判定することができる。

【0078】

尚、本実施形態では、受光素子１８は、受光量に応じて連続的に変化する電圧値を出力したが、受光量に応じて連続的に変化する電流値を出力してもよい。
（第３実施形態）

【0079】

本発明の第３実施形態に係る基板搬送装置について説明する。本実施形態の基板搬送装置の基本的な構成は上記実施形態（図１～図３）と同様であるため説明を省略する。図１２の上段は、本実施形態に係る基板搬送装置におけるエンドエフェクタ１０の平面図を示している。ターゲットは、円盤状の基板Ｗである。ここでは、簡単のため、エンドエフェクタ１０及び基板Ｗのみ示している。基板Ｗは、例えばＦＯＵＰ６（図４（ａ）参照）のスロットに収容されている。エンドエフェクタ１０と基板Ｗは同じレベル（図１２のＺ軸方向の基準位置）に調整されている。本実施形態では、制御装置５は、アーム２の動作を制御して、エンドエフェクタ１０の先端を進行する光Ｂを、平面視で円形の基板Ｗに対して水平方向（図のＸ軸の正方向）に当該基板Ｗを走査させる点、および、アーム２の動作中における光Ｂと基板Ｗとの相対的な位置関係に従って、受光部１４において連続的に変化する出力値の測定波形に基づいて、水平方向における基板Ｗの位置を計測する点が上記実施形態と異なる。

【0080】

図１２のグラフは、エンドエフェクタ１０の動作時の出力波形を示している。横軸はＸ軸のプラス方向を示し、縦軸はエンドエフェクタ１０の受光部１４において受光量（光の強度）に応じて出力された測定波形を示している。図１２の下のグラフは、アーム２の動作中において光Ｂと基板Ｗとの相対的な位置関係に従って、受光部１４において連続的に変化する出力電圧Ｖ_outの測定波形（アナログ信号）を示している。図１２の上のグラフは、下のグラフで示したアナログ信号（出力電圧Ｖ_out）に対し、閾値を設定することにより、二値信号Ｖ'_outに変換された測定波形（デジタル信号）を示している。

【0081】

現状のマッピングセンサでは、エンドエフェクタ１０の光Ｂが基板Ｗで遮光されるか否かによって、二値信号Ｖ'_out（図１２の上のグラフ）の値が変化する。これによって、基板Ｗの存否が検出される。ここでは、比較例として、現状のマッピングセンサのデジタル信号（Ｖ'_out）を使用して水平方向における基板Ｗの位置を計測する方法について説明する。具体的に、エンドエフェクタ１０の光Ｂを基板Ｗに対して水平方向（図１２のＸ軸の正方向）に移動させると、エンドエフェクタ１０の光Ｂは基板Ｗの側面（図１２のＺ軸に平行な面）によって遮光される。エンドエフェクタ１０の光Ｂが基板Ｗの縁（図１２の左側の縁）に到達すると、その直後から、受光部１４における受光量（光の強度）は減少を開始する。その結果、受光量（光の強度）が設定された閾値よりも減少したとき、デジタル信号（Ｖ'_out）がハイレベルからローレベルに転じる。デジタル信号（Ｖ'_out）がハイレベルからローレベルに変化した位置（Ｘ軸のプラス方向の値）を算出することにより、基板Ｗの縁（図１２の左側の縁）の位置を計測することができる。しかし、図１２の点線で示したように、比較例により計測された基板Ｗの縁の位置は実際の基板Ｗの縁の位置からずれてしまう。

【0082】

その後、さらに、エンドエフェクタ１０の光Ｂが、水平方向（図１２のＸ軸の正方向）に移動すると、受光部１４における受光量（光の強度）は更に減少する。さらにエンドエフェクタ１０の光Ｂが、水平方向に移動し、エンドエフェクタ１０の光Ｂが基板Ｗの中心位置Ｃの付近を通過した後は、受光部１４における受光量（光の強度）は徐々に増加する。この間、デジタル信号（Ｖ'_out）はローレベルのままである。その後、受光部１４における受光量（光の強度）が設定された閾値よりも増加すると、デジタル信号（Ｖ'_out）がローレベルからハイレベルに転じる。デジタル信号（Ｖ'_out）がローレベルからハイレベルに転じた位置（Ｘ軸のプラス方向の値）を算出することにより、基板Ｗの縁（図１２の右側の縁）の位置を計測することができる。しかし、図１２の点線で示すように、比較例により計測された基板Ｗの縁の位置は実際の基板Ｗの縁の位置からずれてしまう。

【0083】

また、デジタル信号（Ｖ'_out）がハイレベルからローレベルに転じた位置（Ｘ軸のプラス方向の値）と、ローレベルからハイレベルに転じた位置（Ｘ軸のプラス方向の値）までの距離を算出することにより、基板Ｗの中心位置を計測することができる。しかし、図１２の点線で示すように、比較例によって計測された基板Ｗの中心位置は実際の基板Ｗの中心位置Ｃからずれてしまう。

【0084】

このように、比較例では、現状のマッピングセンサのデジタル信号（Ｖ'_out）によって水平方向における基板Ｗの位置を計測する場合、光センサの閾値の設定やヒステリシスにより、デジタル信号（Ｖ'_out）のハイレベルとローレベルが実際の基板Ｗの位置からずれてしまい、水平方向における基板Ｗの位置を精度良く計測することができない。

【0085】

これに対し、本実施形態では、受光部１４において連続的に変化するアナログ信号Ｖ_outによって、水平方向における基板Ｗの位置を計測する。具体的に、エンドエフェクタ１０の光Ｂを、基板Ｗに対して水平方向（図１２のＸ軸の正方向）に移動させると、エンドエフェクタ１０の光Ｂは基板Ｗの側面（図１２のＺ軸に平行な面）によって遮光される。エンドエフェクタ１０の光Ｂが基板Ｗの縁（図１２の左側）に到達すると、その直後から、受光部１４における受光量（光の強度）は減少を開始する。その結果、アナログ信号（Ｖ_out）は最大値から低下し始める。アナログ信号（Ｖ_out）が最大値から低下し始める位置（Ｘ軸のプラス方向の値）を算出することにより、基板Ｗの縁（図１２の左側の縁）の位置を計測することができる。計測された基板Ｗの縁の位置は、図１２の破線で示すように、比較例と比べて、実際の基板Ｗの縁の位置に近い値になっている。

【0086】

その後、さらに、エンドエフェクタ１０の光Ｂが水平方向（図１２のＸ軸の正方向）に移動すると、受光部１４における受光量（光の強度）は徐々に減少する。その結果、アナログ信号（Ｖ_out）は最大値から徐々に低下する。さらにエンドエフェクタ１０の光Ｂが、水平方向に移動し、エンドエフェクタ１０の光Ｂが基板Ｗの中心位置Ｃの付近を通過するとき、アナログ信号（Ｖ_out）は最小値になる。アナログ信号（Ｖ_out）が最小値に到達した位置（Ｘ軸のプラス方向の値）を算出することにより、基板Ｗの中心位置を計測することができる。計測された基板Ｗの中心位置は、比較例と比べて、実際の基板Ｗの中心位置Ｃに近い値になっている（図１２の破線で示したライン）。

【0087】

その後、さらに、エンドエフェクタ１０の光Ｂが水平方向（図１２のＸ軸の正方向）に移動すると、受光部１４における受光量（光の強度）は徐々に増加する。その結果、アナログ信号（Ｖ_out）は徐々に上昇する。エンドエフェクタ１０の光Ｂが、基板Ｗの縁（図１２の右側の縁）を通過すると、エンドエフェクタ１０の光Ｂは基板Ｗに遮光されることがなくなるので、アナログ信号（Ｖ_out）は再び最大値に到達する。アナログ信号（Ｖ_out）が最大値に到達した位置（Ｘ軸のプラス方向の値）を算出することにより、基板Ｗの縁（図１２の右側の縁）の位置を計測することができる。計測された基板Ｗの縁の位置は、図１２の破線で示すように、比較例と比べて、実際の基板Ｗの縁の位置に近い値になっている。

【0088】

本実施形態によれば、受光部１４において受光量に応じて連続的に変化するアナログ信号Ｖ_outの測定波形に基づいて、水平方向における基板Ｗの位置を、従来の方法（比較例）よりも精度良く計測することができる。

【0089】

尚、本実施形態では、ターゲットとして、ＦＯＵＰに収容された円盤状の基板Ｗを使用し、水平方向における基板Ｗの位置を計測したがこれに限られない。例えばターゲットは棒状の物（object）でもよい。

【0090】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】