JP2015005682A - 搬送ロボット、円盤状搬送対象物の搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドに載置したウェーハを検出するセンサのスキャンタイミングのばらつきによる検出精度の低下を回避し、ハンド上におけるウェーハの位置と正規の載置位置との差異を正確に求め、ウェーハを正確に搬送する。
【解決手段】搬送開始位置にある停止状態のハンド２３上に載置したウェーハ７における周縁位置３箇所をそれぞれリニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出する周縁位置検出手段と、直交座標系上における各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置情報及びウェーハ７の周縁位置に基づいてウェーハ７の中心位置を算出する中心位置算出手段と、算出したウェーハ７の中心位置と基準中心位置との差異を算出する変位量算出手段と、算出した差異に基づいて搬送駆動機構１の動作量を規定する動作指令を生成する動作指令生成手段とを備え、動作指令に基づいて搬送駆動機構１の作動を制御するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウェーハ等の円盤状搬送対象物を搬送する搬送ロボット、及びその搬送ロボットを用いた円盤状搬送対象物の搬送方法に関するものである。

従来より、ウェーハ等の円盤状搬送対象物を搬送用ハンド（以下、「ハンド」と略称する）に載置して保持した状態で、ハンドを含む搬送駆動機構を作動させることによってハンド上の円盤状搬送対象物を所定の移載位置（搬送目的位置）へ搬送可能に構成された搬送ロボットが知られている。例えば搬送対象物がウェーハである場合、ウェーハは精密な円盤状（但し、ノッチやオリエンテーションフラット等の切欠が形成される場合もある）に製造されているため、搬送されるウェーハごとに誤差はないものと考えられる。このような搬送ロボットにおいて、円盤状搬送対象物がハンド上における正規の載置位置に載置されていれば、搬送駆動機構が適宜の動作を行うことにより、ハンド上の円盤状搬送対象物を正規の移載位置へ搬送することができる。

しかしながら、円盤状搬送対象物がハンド上における正規の載置位置から僅かにでも変位した位置に載置されていれば、その変位量に応じて正規の移載位置から変位した位置に円盤状搬送対象物を搬送してしまうことになる。

そこで、本出願人は、搬送ロボットのハンドに載置保持した円盤状搬送対象物の位置と正規の載置位置との差異を求め、その差異に応じて搬送駆動機構の動作量を適宜制御することによって、円盤状搬送対象物を正規の搬送目的位置に搬送することが可能な搬送ロボットとして、下記特許文献１に示す構成を発明し、既に特許出願している。

特許文献１に示す搬送ロボットでは、ハンドに載置した円盤状搬送対象物の移動を単一のセンサによって検出可能に構成し、円盤状搬送対象物がセンサを通過した際にセンサによってセンシングした通過開始点と通過終了点とに基づいて得られる円盤状搬送対象物のセンサに対する第１軸方向（直交座標系上のＹ軸方向）の通過距離と、ハンド上における正規の載置位置に載置保持した円盤状搬送対象物がセンサを通過する距離と、円盤状搬送対象物の半径とを利用して円盤状搬送対象物のハンド上の載置位置と正規の載置位置との直交座標系上における差異を求め、その差異を旋回軸及びアームのロボット動作極座標系における補正値に変換して算出し、その補正値を出力するように構成している。

特開２０１２−７４４６９号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明は、ハンド上に載置した円盤状搬送物をハンドの移動に伴ってセンサを通過させることが必須である。したがって、センサが円盤状搬送物の周縁位置を検出してからその周縁位置データを取り込むまでの遅延時間があり、円盤状搬送物の移動速度によって周縁位置の真値に対する誤差が生じる場合が考えられる。

ハンドを比較的遅い一定の速度で移動させた場合には、上述のような誤差は大きな問題とはならないが、ハンドを高速で移動させたり、ハンドの移動速度を加速させながら円盤状搬送対象物を搬送目的位置に搬送するように構成されている場合、ハンドに載置した円盤状搬送対象物がセンサを通過し始める時点の搬送速度よりもセンサを通過し終える時点での搬送速度の方が速くなり、センサのスキャンタイミングのばらつきによって、センサを通過し終える時点の検出精度がセンサを通過し始める時点の検出精度よりも低下する可能性を排除できない。特に、円盤状搬送対象物の搬送効率を向上させるべくハンドの移動速度を速く設定すればするほど、実際の円盤状搬送対象物の周縁位置（真値）に対する検出値（センサで検出した円盤状搬送対象物の周縁位置）の誤差が大きくなることが予想される。

また、円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成した場合、たとえ厳密に製造される円盤状搬送対象物において径サイズの誤差が個体毎に殆ど無いとはいえ、例えば膨張処理などによって実際の径サイズが既知の値として利用する値と異なれば、既知の径サイズを利用して算出した円盤状搬送対象物の中心位置が、実際の円盤状搬送対象物の中心位置（真値）からずれてしまうことになる。

さらにはまた、搬送駆動機構を駆動させる駆動源（モータなど）に付帯されているエンコーダにより間接的に円盤状搬送対象物の周縁位置を検出する場合、動作時に生じる駆動源と搬送駆動機構の先端であるハンドとの間に介在する複数の伝達機構（ベルトやギヤ）の弾性変形の影響によって真値に対する検出値（円盤状搬送対象物）の誤差が生じることも考えられる。この場合にも、誤差を含む位置検出値に基づいて計算される円盤状搬送対象物の中心位置も真値（実際の円盤搬送対象物の中心位置）からずれた値となる。

このような事態が生じた場合には、実際に搬送する円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出することができず、その誤差を含む算出値から求めたロボット動作極座標系における補正値に変換して算出し、その補正値に基づいて搬送駆動機構を作動させて、ハンド上に載置保持（把持）した円盤状搬送対象物の基準載置位置（基準把持位置）からのズレ量を修正して、所定の搬送目的位置に搬送する精度が低下する。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、ハンドによる円盤状搬送対象物の搬送速度に影響を受けることなく、また、円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として利用することなく、ハンドに載置保持した円盤状搬送対象物の位置と正規の中心位置との差異を正確に求め、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置へより正確に搬送することが可能な搬送ロボット及び円盤状搬送対象物の搬送方法を提供することにある。

すなわち本発明は、直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることによりハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構と、搬送駆動機構の作動を制御する制御部とを備えた搬送ロボットに関するものである。

ここで、円盤状搬送対象物は、円盤状のものであればよく、例えば半導体ウェーハや液晶パネル等が挙げられる。また、制御部は、搬送駆動機構に内蔵又は付帯されるものであってもよいし、搬送駆動機構の外部に設けられるものであってもよい。搬送駆動機構としては、直交する２軸に沿ってハンドをそれぞれ直線的な進退動作可能に構成したものや、アームの基端部を旋回軸周りに旋回可能に構成し且つアームの先端部に設けたハンドを進退動作可能に構成したものを挙げることができる。

本発明に係る搬送ロボットは、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した状態で、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるものである。このことは、すなわち、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した状態で、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に対して載置位置のズレ量に応じて移動した位置に搬送することを意味する。本発明に係る搬送ロボットでは、このように円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した状態であっても、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるように、以下に述べる構成を採用している。

すなわち、本発明に係る搬送ロボットは、制御部として、周縁位置検出手段と、中心位置算出手段と、変位量算出手段と、動作指令生成手段とを有し、且つ動作指令生成手段で生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構の作動を制御するものを適用した構成であることを特徴としている。

具体的に、周縁位置検出手段は、搬送開始位置にある停止状態のハンド上に載置した円盤状搬送対象物における相互に異なる３箇所以上の周縁位置を３以上のリニアセンサによって検出するものである。また、中心位置算出手段は、ハンドの正規の移動経路である第１軸と、第１軸を含む水平面内において第１軸と直交する第２軸とによって直交座標系を規定した場合、この直交座標系上における各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報と、周縁位置検出手段で検出した周縁位置を利用して円盤状搬送対象物の中心位置を算出するものである。

変位量算出手段は、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である直交座標系上の基準中心位置と、中心位置算出手段によって算出した円盤状搬送対象物の中心位置との差異（変位量）を算出するものである。また、動作指令生成手段は、変位量算出手段で算出した差異（変位量）に基づいて、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成するものである。

このような本発明に係る搬送ロボットでは、少なくとも、搬送開始位置において停止状態のハンド上に載置している円盤状搬送対象物の周縁箇所を、３以上のリニアセンサでそれぞれ検出し、それら各検出値である複数の周縁位置と、各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報とに基づき、これら複数の周縁位置及び複数のリニアセンサ位置情報を共通の直交座標系上において定義することが可能であることを利用して、直交座標系上における円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成しているため、円盤状搬送対象物の搬送速度や搬送時の加速度による影響を受けることがなく、円盤状搬送対象物の搬送速度の高速化に伴って円盤状搬送対象物の周縁位置を検出する精度が低下したり、さらにはハンド上に載置している円盤状搬送対象物の中心位置を算出する精度が低下するという事態を回避することができる。

また、本発明の搬送ロボットでは、ハンド上に載置している円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として利用することなく、直交座標系上における円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成しているため、高温処理などによって個体毎に径サイズが異なった円盤状搬送対象物であっても各円盤状搬送対象物の中心位置を高い精度で算出することができる。また、停止している円盤状搬送対象物の周縁箇所を３以上のリニアセンサでそれぞれセンシングした検出値に基づいて円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成しているため、搬送駆動機構の駆動源とハンドとの間に介在する伝達機構の弾性変形の影響を受けることがなく、その影響も考慮する必要がなく、この点においても円盤状搬送対象物の中心位置を算出する精度の向上に寄与する。

このように、本発明に係る搬送ロボットであれば、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置をより一層正確に算出することができ、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である基準中心位置との直交座標系上における正確な差異を求めることができ、この差異を含めて搬送駆動機構の動作量を補正した動作指令を生成して、この動作指令（補正した動作量を含む動作指令）に基づいて搬送駆動機構を作動させることによって、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と基準中心位置とのズレ量を修正して、ハンド上に載置している円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送することができる。

上述したように、本発明の搬送ロボットは、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した状態で、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるものである。したがって、上述の構成により変位量算出手段で算出した差異（変位量）がゼロである場合、すなわち、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した場合には、動作指令生成手段で生成する動作指令に含まれる補正動作量はゼロであり、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができる。一方、変位量算出手段によって算出した差異（変位量）がゼロではない場合、すなわち、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した場合には、動作指令生成手段において生成する動作指令に含む補正動作量に基づいて搬送駆動機構を作動させることで、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送することができる。後者の場合、所定の搬送目的位置に搬送し終えた時点におけるハンドの位置は、前者の場合における受渡位置に対して補正動作量だけ移動した位置になる。

以上のことを踏まえて、本発明の搬送ロボットは、動作指令生成手段によって生成した動作指令（ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構の動作量を規定する指令であり、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した場合には、補正動作量を含む動作指令）に基づいて、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と基準中心位置とのズレ量を搬送駆動機構の動作によって修正するタイミングとして、例えば、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させた後に行う構成を排除するものではない。

しかしながら、このような構成であれば、ハンドを搬送開始位置から受渡位置へ移動させた後に補正分だけ微量ながらも動作させるため、メカ系のロストモーションやヒステリシスの影響を受け易く、また、微小動作分のタクトが余分に掛かってしまうという問題が考えられる。

そこで、本発明の搬送ロボットにおいて、搬送開始位置にあるハンド上の円盤状搬送対象物の周縁位置に関する情報に基づいて算出した円盤状搬送対象物の中心位置を利用して動作指令を生成するように構成している点に着目し、制御部が、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させる前の時点で搬送駆動機構の動作指令を生成し、当該動作指令に基づいて少なくともハンドを搬送開始位置から受渡位置又は受渡位置に対して前記補正動作量だけずれた位置に移動させて円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するように搬送駆動機構の作動を制御するものであることが好ましい。

このような構成であれば、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させる前の時点で予め計算して生成した動作指令に基づいて、ハンドを搬送開始位置から受渡位置又は受渡位置に対して補正動作量だけずれた位置に一挙に移動させることによって、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送することができ、ハンドを搬送開始位置から受渡位置へ移動させた後に補正動作量分だけを追加で移動させる構成と比較して、メカ系のロストモーションやヒステリシスの影響を回避又は低減することができ、微小動作分のタクトが余分に掛からない分だけ動作タクトを短縮することができる。

また、本発明に係る搬送ロボットにおいて、制御部の中心位置算出手段では、直交座標系上における各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報を利用するが、これら各リニアセンサを幾ら高精度で取り付けたとしてもごく僅かな誤差が生じることは避けられないのが実情である。そこで、本発明の搬送ロボットでは、ハンド上における円盤状搬送対象物の１つの載置位置を基準とし、その基準載置位置に載置した状態において各リニアセンサによりそれぞれ検出した円盤状搬送対象物の周縁位置である基準周縁位置と、基準周縁位置を抽出するために用いた円盤状搬送対象物をハンド上に基準載置位置から相互に異なる任意の量だけ変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態において各リニアセンサによりそれぞれ検出した円盤状搬送対象物の周縁位置であって且つリニアセンサと同数の前記周縁位置を１組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標とを利用して、各リニアセンサの位置座標を推定し、この推定したリニアセンサ位置座標に基づくリニアセンサ位置情報を中心位置算出手段で利用するように構成することが可能である。このような構成を採用すれば、各リニアセンサの設置誤差による影響を受けることなく、ハンド上に載置保持した円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出することができる。ここで、円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出する際に利用する「キャリブレーション用周縁位置」は複数組あり、各組におけるキャリブレーション用周縁位置（の数）はリニアセンサと同数である。換言すれば、１組のキャリブレーション用周縁位置を抽出する処理によって取得するキャリブレーション用周縁位置（の数）は、リニアセンサと同数である。また、上述の内容で円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出する際に利用する「基準周縁位置」は、１組で足り、この１組の基準周縁位置（の数）は、各リニアセンサによりそれぞれ検出した基準載置位置にある円盤状搬送対象物の周縁位置であることから、リニアセンサと同数である。

このように、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を利用してリニアセンサ位置座標を推定する構成において、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の正確な相対位置座標を効率良く取得する構成として、本発明では、基準周縁位置の抽出処理後又はｎ組目（ｎは１以上の整数）のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理後に円盤状搬送対象物をハンド上に載置したまま、任意の変位量を加えた１組目又はｍ組目（ｍはｎ＋１）のキャリブレーション用位置補正動作でハンドを受渡位置に対して任意の変位量分だけずれた位置へ移動させて円盤状搬送対象物を所定の搬送先に移載し、搬送開始位置に戻したハンドを位置補正動作なしで受渡位置へ移動させて、搬送先に移載した円盤状搬送対象物をハンド上に載置したまま搬送開始位置に戻した状態で、１組目又はｍ組目（ｍはｎ＋１）のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理を行うように制御部が搬送駆動機構の作動を制御し、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を、各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて取得する構成を採用することができる。当該構成であれば、基準周縁位置を抽出した処理の後に１組目のキャリブレーション用周縁位置を抽出する処理と、ｎ組目（ｎは１以上の整数、例えば４）のキャリブレーション用周縁位置を抽出した処理の後にｍ組目（ｍはｎ＋１、例えばｎが４であれば５）のキャリブレーション用周縁位置を抽出する処理、これら両方の処理を経て各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量を把握（取得）することができ、キャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の正確な相対位置座標を取得することができる。

また、本発明に係る円盤状搬送対象物の搬送方法は、直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることによりハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送可能な搬送駆動機構を有する搬送ロボットを利用して円盤状搬送対象物を搬送目的位置に搬送する際に用いる搬送方法に関するものであり、周縁位置検出ステップと、中心位置算出ステップと、変位量算出ステップと、動作指令生成ステップとを経て、動作指令生成ステップで生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構の作動を制御することを特徴としている。

具体的には、周縁位置検出ステップは、搬送開始位置にある停止状態のハンド上に載置した円盤状搬送対象物における相互に異なる３箇所以上の周縁位置を３以上のリニアセンサによって検出する処理工程であり、中心位置算出ステップは、ハンドの正規の移動経路である第１軸と、第１軸を含む水平面内において第１軸と直交する第２軸とによって直交座標系を規定した場合に、この直交座標系上における各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報と、周縁位置検出ステップで検出した周縁位置に基づいて直交座標系上における円盤状搬送対象物の中心位置を算出する処理工程である。

また、変位量算出ステップは、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である直交座標系上の基準中心位置と中心位置算出ステップによって算出した円盤状搬送対象物の中心位置との差異（変位量）を算出する処理工程であり、動作指令生成ステップは、変位量算出ステップで算出した差異（変位量）に基づいて、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成する処理工程である。そして、動作指令生成ステップで生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構の作動を制御する円盤状搬送対象物の搬送方法であれば、上述した搬送ロボットが奏する作用効果に準じた作用効果を得ることができる。

本発明によれば、３以上のリニアセンサによって停止しているハンド上の円盤状搬送対象物の周縁における相互に異なる３箇所以上を検出し、その検出した周縁位置と、リニアセンサの位置情報とを利用して、ハンド上に載置した円盤状搬送対象物の中心を算出し、その算出値と、ハンド上における正規の載置位置に載置した円盤状搬送対象物の中心との差異を正確に求めることができ、この差異に基づいて生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構を動作させることによって、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に高精度で搬送することが可能になる。このような構成或いは搬送方法を採用した本発明では、円盤状搬送対象物の搬送速度に影響を受けることなく、また、円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として利用することなく、ハンドに載置保持した円盤状搬送対象物の位置と正規の中心位置との差異を正確に求めることができ、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置へ正確に搬送することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る搬送ロボットの全体構成概略図。 同実施形態においてハンドが受渡位置にある搬送ロボットの図１対応図。 同実施形態におけるリニアセンサによるウェーハの周縁位置検出処理の原理図。 同実施形態におけるリニアセンサによる透明体のウェーハ周縁位置検出処理の原理図。 同実施形態におけるウェーハとリニアセンサとの相対位置を直交座標系上に示す図。 ハンド上における正規の載置位置に一致しない位置にウェーハを載置した状態でハンドを受渡位置に移動させた状態の図２対応図。 同実施形態における制御部の機能ブロック図。 各リニアセンサをそれぞれ任意の角度で設置した状態の図５対応図。 同実施形態のキャリブレーション処理時におけるウェーハの位置変動量（位置補正量）を示す図。 同実施形態に係るウェーハ搬送方法のフローチャート。 本実施形態の一変形例に係る搬送ロボットの図６対応図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る搬送ロボットＴは、直線状の移動経路に沿ってハンド２３を図１に示す搬送開始位置（Ｓ）から、図２に示す受渡位置（Ｅ）に移動させることによって、ハンド２３上の円盤状搬送対象物７を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構１と、搬送駆動機構１の作動を制御する制御部４とを備えたものである。

本実施形態では、円盤状搬送対象物としてウェーハ７を適用している。ウェーハ７は、個体ごとに寸法誤差が生じることを排除すべく、高精度に形成されている。以下では、搬送ロボットＴによって直径が例えば３００ｍｍ（半径が１５０ｍｍ）のウェーハ７を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に搬送する場合について説明する。

本実施形態の搬送ロボットＴは、図１及び図２に示すように、ウェーハ搬送室Ａ内に配置され、ウェーハ搬送室Ａに隣接する処理室またはロードロック室Ｂ内のポートＢ１にウェーハ７を受け渡したり、或いはウェーハ搬送室Ａに隣接するロードポート（図示省略）上のＦＯＵＰ内にウェーハ７を受け渡すことが可能なものである。以下では、処理室またはロードロック室Ｂ内に設定した所定の搬送目的位置（正規の移載位置）にウェーハ７を搬送する場合について説明する。

本実施形態における搬送駆動機構１は、先端部に設けたハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）と受渡位置（Ｅ）との間で直線状の移動経路に沿って移動させることが可能なアーム２と、旋回軸３１によりアーム２の基端部を旋回可能に支持する本体部３とを備えたものである。つまり、本実施形態における搬送駆動機構１は、直線動作と旋回動作が可能なものである。

そして、本実施形態では、図１に示すように、搬送開始位置（Ｓ）にあるハンド２３上に載置したウェーハ７の周縁を検出可能な位置に複数のリニアセンサ（ラインセンサとも称される）６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを配置している。具体的には、３つのリニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって、ウェーハ７の周縁における異なる３箇所を検出できるように各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを配置している。なお、３つのリニアセンサについて本明細書では、便宜上、図１及び図２等における紙面左側のリニアセンサ、中央のリニアセンサ、右側のリニアセンサをそれぞれ「左リニアセンサ６Ｌ」、「中央リニアセンサ６Ｃ」、「右リニアセンサ６Ｒ」と称する。

左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ及び右リニアセンサ６Ｒは、例えば、入射光に応じた量の信号電荷を蓄積可能なフォトダイオード等の受光素子を一次元的に配列した受光部６３（図３参照）を主体として構成したものであり、受光面６４が受ける光量に応じた信号電荷をＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等による適宜の電荷転送方式によって出力部側に転送可能なものである。なお、受光部６３をＣＣＤセンサに代えてＣＭＯＳセンサによって構成したリニアセンサを適用してもよい。或いは、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）のように素子自体が帯状の受光面を有し、ＣＣＤのように受光素子の配列を必要としない位置検出素子を用いて各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを構成することも可能である。

本実施形態の各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）は、図３に示すように、光源６１からの照射光をレンズ６２によって平行光にした入射光の量（受光部６３の受光面６４が受ける光の強さである光量レベルに比例した量）を電気信号に変換し、リニアセンサ（同図では、中央リニアセンサ６Ｃ）における基準点６Ｓ（受光面６４の一方の端縁）から一定以上の光量レベルが所定値以下に変化する切り替わるセンサ画素位置（図３において符号「６Ｔ」で示す位置）までの直線距離Δｌ（単位：ｍｍ）をウェーハ７の周縁位置として検出するように設定している。なお、ウェーハ７が透明な素材から形成されている場合であっても、図４に示すように、ウェーハ７の周縁では屈折率が異なることで光量レベルに変化が生じることを利用し、リニアセンサ（同図では、中央リニアセンサ６Ｃ）における基準点６Ｓから一定以上の光量レベルが所定値以下に変化する切り替わるセンサ画素位置６Ｔまでの直線距離Δｌ（単位：ｍｍ）をウェーハ７の周縁位置として検出することができる。

本実施形態に係る搬送ロボットＴは、上述したように、ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置に載置した状態（図１参照）で、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）（図２）に移動させれば、ハンド２３上のウェーハ７を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるように設定している。そして、このハンド２３の搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）までの移動経路を「ハンド２３の正規の移動経路」とすると、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の長手方向をハンド２３の正規の移動経路に対して平行となる姿勢で各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを所定の位置に配置している。本実施形態では、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの長手方向における一方の端縁側の領域のみが、搬送開始位置（Ｓ）にあるハンド２３上に載置したウェーハ７と平面視において重なるように配置し、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の長手方向における他方の端縁の幅方向中央を、ウェーハ７の周縁位置を検出する際の前記基準点６Ｓに設定している。本実施形態においてこの基準点６Ｓは、次に説明する各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の設置位置であるリニアセンサ位置情報（リニアセンサの位置座標）と同じ位置である。

ここで、ハンド２３の正規の移動経路と一致する軸を第１軸（Ｙ軸）とし、第１軸を含む水平面内において第１軸と直交する軸を第２軸（Ｘ軸）としてこれら第１軸及び第２軸によって直交座標系を規定した場合、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの配置位置を、直交座標系上の座標として把握することができる。本実施形態では、図５に示すように、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒのうち相対的にＹ軸とＸ軸との交点から遠い方（円盤状搬送対象物７との関係で捉えると、搬送開始位置（Ｓ）にあるハンド２３上に載置した円盤状搬送対象物７と平面視において重ならない方）の端縁における幅方向（リニアセンサの短手方向）中央位置にリニアセンサの受光素子（画素）が１次元に配列されているものとし、この中央位置を、直交座標系上における各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの配置位置（座標）としている。

図５に示すように、左リニアセンサ６Ｌの直交座標系上における設置位置は（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ）であり、中央リニアセンサ６Ｃの直交座標系上における設置位置は（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ）であり、右リニアセンサ６Ｒの直交座標系上における設置位置は（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）である。本実施形態に係る搬送ロボットＴは、これら各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の直交座標系上の座標である設置位置情報（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）及びセンシング値であるウェーハ７の周縁位置情報などを利用して、後述するように搬送ロボットＴによりウェーハ７を正規の移載位置に搬送できるように構成している。

なお、ウェーハ７の周縁には、オリエンテーションフラットやノッチ等の切欠が形成されている場合がある。この場合には、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）が、ウェーハ７の周縁のうちオリエンテーションフラットやノッチ等の切欠が形成されていない箇所をセンシングするように、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の配置位置又はハンド２３上におけるウェーハ７の載置姿勢（向き）を設定している。

搬送駆動機構１を構成するアーム２は、図１及び図２に示すように、アーム２のうち最も基端側（本体部３側）に配置した第１リンク要素２１と、第１リンク要素２１の先端部に水平旋回可能に連結した第２リンク要素２２と、第２リンク要素２２の先端部に水平旋回可能に連結したエンドエフェクタであるハンド２３とを備えたものである。このアーム２は、アーム長が最小になる折畳状態（図１参照）と、アーム長が折畳状態時よりも長くなる伸長状態（図２参照）との間で形状が変わるリンク構造（多関節構造）のものである。また、第１リンク要素２１の内部空間には、第２リンク要素２２に動力を伝達して第２リンク要素２２を回転させる動力伝達機構（例えばプーリ及びベルト）を設け、第２リンク要素２２の内部空間にも、ハンド２３に動力を伝達してハンド２３を回転させる動力伝達機構（例えばプーリ及びベルト）を設けている（図示省略）。図１ではハンド２３として先端を二股状に分岐させたフォーク状に形成したものを示しているが、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）によるセンシング処理に支障を来さない条件を満たせば、例えば先端を平面視略矩形状に形成したのものなど、他の形状をなすハンドを適用してもよい。

このようなアーム２は、基端部を旋回軸３１回りに水平旋回させたり、リンク要素２１，２２同士を関節部分で水平旋回させてアーム２全体の形状を適宜変形させながら、ハンド２３を図１に示す搬送開始位置（Ｓ）（折畳状態にあるアーム２におけるハンド２３の位置）から図２に示す受渡位置２３（Ｅ）（伸長状態にあるアーム２のハンド２３の位置）に移動させて、ウェーハ７を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）にまで搬送するものである。ここで、図１に示すように、ハンド２３の正規の移動経路と重なるＹ軸（第１軸）は、旋回軸３１の中心３１ａを通る座標軸であり、Ｙ軸に直交するＸ軸（第２軸）は、Ｙ軸を含む水平面内においてＹ軸と直交し且つ旋回軸３１の中心３１ａを通る座標軸であり、ハンド２３を含むアーム２は、これらの座標軸によって規定されるＸＹ座標系（本発明の「直交座標系」に相当）の平面上を動くものとして捉えることができる。

また、旋回軸３１及びアーム２の動作座標系はロボット動作極座標系（ｒ，θ）として示すことができる。「ｒ」は、旋回軸３１の中心３１ａを通るハンド２３の進行方向（ｒ軸方向）であり、「θ」は、旋回軸３１回りのｒ軸の回転角度である。そして、搬送駆動機構１によりウェーハ７を正規の移載位置（本実施形態では、処理室またはロードロック室Ｂ内に設定した所定の搬送目的位置）に搬送した時点におけるウェーハ７の中心位置を（ｒ_０，θ_０）とした場合、Ｙ軸は、θがθ_０である時のｒ軸方向と一致する（図２参照）。

図６に示すように、ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置からずれた位置に載置した状態で、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に移動させれば、その移動後のハンド２３上にあるウェーハ７の中心位置７ａが、所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に搬送した場合のウェーハ７の中心位置７ａに対して、載置位置のズレ量に応じて変位する。図６では、ハンド２３における正規の載置位置から変位した位置に載置保持したウェーハ７を実線で示し、ハンド２３における正規の載置位置に載置保持したウェーハ７を破線で示している。

なお、ＸＹ座標系上においてＹ軸に平行に並べる各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の具体的な配置として、例えば、左リニアセンサ６Ｌを第二象限（Ｘ座標が負の値をとり、Ｙ座標が正の値をとる点からなる領域）に配置し、右リニアセンサ６Ｒを第一象限（Ｘ座標とＹ座標がともに正の値をとる点からなる領域）に配置し、中央リニアセンサ６Ｃを、Ｙ軸に合致する位置に配置する標準配置を採用することができるが、本実施形態では、中央リニアセンサ６Ｃを第一象限に配置している点で標準配置とは異なる配置態様を採用している。

本実施形態に係る搬送ロボットＴにおいて、搬送駆動機構１の作動を制御する制御部４は、図７に示すように、周縁位置検出手段４１と、中心位置算出手段４２と、変位量算出手段４３と、動作指令生成手段４４と、位置補正実行手段４５とを備えている。なお、図１及び図２では、制御部４を本体部３に内蔵又は付帯させた態様を例示しているが、本体部３にそれとは別体の情報処理装置等を接続することによって制御部４を構成することもできる。

周縁位置検出手段４１は、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）によってウェーハ７の各周縁位置を検出するものである。具体的に、周縁位置検出手段４１は、図５に示すように、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにおける受光面６４の前記基準点６Ｓ（各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにおいて、搬送開始位置（Ｓ）にある停止状態のハンド２３上に載置したウェーハ７の外周縁に平面視において重ならない方の端縁の幅方向中央）から、受光面６４が受ける光量レベルが所定値以下に切り替わるセンサ画素位置６Ｔまでの直線距離（図３及び図４参照）をウェーハ７の周縁位置として検出（抽出）するものである。本実施形態では、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにおける受光面６４の一方の端縁の位置（基準点６Ｓ）をＸＹ座標系上における各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）とし、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの受光面６４において光量レベルが所定値以下に切り替わるセンサ画素位置６Ｔ、つまり平面視において各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒとウェーハ７の周縁とが交差する位置を、ＸＹ座標系上における座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌｉ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃｉ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒｉ）として捉え、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出するウェーハ７の周縁位置を、ＸＹ座標系上におけるΔｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉ（単位：ｍｍ）として検出（抽出）している。

中心位置算出手段４２は、ＸＹ座標系上における各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの設置位置であるリニアセンサ位置情報と、周縁位置検出手段４１で検出したウェーハ７の周縁位置Δｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉとを利用してウェーハ７の中心位置を算出するものである。本実施形態では、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒのリニアセンサ位置情報として各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにおける受光面６４の前記基準点６Ｓを用いるが、リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの設置誤差を排除するために、後述するキャリブレーション処理により取得したデータに基づいて推定した位置座標を、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒのリニアセンサ位置情報として用いることができる。

ここで、リニアセンサ位置情報が、図５に示す各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの基準点６Ｓの座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）である場合、それら各座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）、及び各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒのセンシング処理によって取得したウェーハ７の周縁位置Δｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉにより、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒとウェーハ７の周縁位置が平面視において交差する位置の座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌｉ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃｉ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒｉ）は、以下の数式１で示す座標になる。

そして、搬送開始位置（Ｓ）にある停止状態のハンド２３上に載置したウェーハ７の中心座標を（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）とし、ウェーハ７が半径Ｒ_ｉ（単位：ｍｍ）の円であると仮定すると、三平方の定理より、以下の数式２で示す方程式が成り立つ。

上記方程式をウェーハ７の中心座標である（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）について解くと以下の数式３で示す方程式となる。

本実施形態における中心位置算出手段４２では、数式３に示す演算処理により、搬送開始位置（Ｓ）にある停止状態のハンド２３上に載置したウェーハ７の中心位置７ａをＸＹ座標系上における座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）として算出するように構成している。なお、上記数式３は、上記数式２で示す方程式を解いた数式解の一例であり、解の導出方法によっては更に整理又は変形した式となることもある。

なお、本実施形態では、図５に示すように、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの長手方向をＹ軸と平行であることを前提として、上記数式３により、搬送開始位置（Ｓ）にある停止状態のハンド２３上に載置したウェーハ７の中心位置７ａをＸＹ座標系上における座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）として算出するように構成している。しかしながら、図８に示すように、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの長手方向がＹ軸と平行ではなく任意の角度で設置される場合も想定できる。この場合には、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒとウェーハ７の周縁位置が平面視において交差する位置の座標は以下の数式４として捉えることができる。

ここで、図８におけるθ_Ｌ，θ_Ｃ，θ_Ｒは同図における反時計回りを正とすると、数式４におけるΔｘ_Ｌ１，Δｙ_Ｌ１，Δｘ_Ｃ１，Δｙ_Ｃ１，Δｘ_Ｒ１，Δｙ_Ｒ１は次の数式５で表すことができる。

そして、ウェーハ７が半径Ｒ_ｉ（単位：ｍｍ）の円であると仮定すると、以下の数式６に示す円の方程式が成り立つ。

数式６の方程式をウェーハ７の中心座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）について解くと次の数式７に示す式となる。各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの設置位置の座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ，θ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ，θ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ，θ_Ｒ）を既知の値とすると、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出した周縁位置Δｌ_Ｌ１，Δｌ_Ｃ１，Δｌ_Ｒ１より、ウェーハ７の中心位置７ａの座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）を求めることができる。

変位量算出手段４３は、ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置に載置した際のこのウェーハ７の中心位置であるＸＹ座標系上の基準中心位置と、中心位置算出手段４２によって算出したウェーハ７の中心位置との差異（変位量）を算出するものである。具体的に、この変位量算出手段４３では、ＸＹ座標系上の基準中心位置を（ｘ_０，ｙ_０）とし、この基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）に対するウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）の変位量（Δｘ，Δｙ）を数式８に示す式で算出する。

動作指令生成手段４４は、変位量算出手段４３で算出した差異（変位量）に基づいて、ハンド２３上のウェーハ７を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構１の動作量を規定する動作指令を生成するものである。本実施形態に係る搬送ロボットＴは、搬送駆動機構１として、旋回軸３１及びアーム２を備えるものを適用しており、上述の通り、旋回軸３１及びアーム２の動作座標系はロボット動作極座標系（ｒ，θ）として示すことができる。そして、ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置に載置した状態でハンド２３を正規の搬送経路に沿って搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に移動させた時点のウェーハ７の中心位置のＹ座標を「ｒ」とした場合、変位量算出手段４３で算出した変位量（Δｘ，Δｙ）は以下の数式９によって表すことができる。

そして、正規の移載位置（所定の搬送目的位置）が、ＸＹ座標におけるＹ軸上の正の値であることから、本実施形態における動作指令生成手段４４では、座標上の第一象限及び第二象限内（条件：ｒ＋Δｒ＞０）での位置補正に限定して、ロボット動作極座標系（ｒ，θ）上における搬送駆動機構１の補正量（Δｒ，Δθ）を以下の数式１０に示す演算処理によって求めている。

なお、搬送駆動機構１の補正量（Δｒ，Δθ）を計算する機器の演算能力が十分でなく、変位量算出手段４３で算出した変位量（Δｘ，Δｙ）のうちΔｙに前記「ｒ」を足した距離（ｒ＋Δｙ）が、変位量算出手段４３で算出した変位量（Δｘ，Δｙ）のΔｘに対して十分大きい場合などには、テイラー展開の一次近似により求めた下記数式１１に示す演算処理によってロボット動作極座標系（ｒ，θ）上における搬送駆動機構１の補正量（Δｒ，Δθ）を算出するようにしてもよい。

位置補正実行手段４５は、動作指令生成手段４４で算出した搬送駆動機構１の動作指令に基づいて旋回軸３１及びアーム２の作動を制御することにより、ハンド２３に載置しているウェーハ７を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に移動させる位置補正処理を実行するものである。

次に、このような搬送ロボットＴ及び各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）を用いて、ハンド２３上に載置されているウェーハ７の中心位置７ａと基準中心位置との差異を検出し、その検出値を旋回軸３１やアーム２の動作に実際に反映させて、ウェーハ７を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）へ搬送する方法及び作用について説明する。

本実施形態では、ハンド２３上に載置されているウェーハ７の中心位置７ａと基準中心位置との差異を検出するに際して、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）によって検出したウェーハ７の周縁位置や、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒ自体の座標上における位置情報を利用する。しかしながら、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを所定位置に支持する装置の組立精度や部品の加工精度などの種々の影響により、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを設計上の位置に正確に配置することは困難であり、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの実際の位置と、設計上の位置とで多少の誤差が発生する。この誤差について何ら考慮しないままウェーハ７の搬送処理を実行した場合、ウェーハ７を正規の移載位置に搬送する精度が低下してしまうことが想定される。

そこで、本実施形態では、予め各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）についてキャリブレーション処理を行い、このキャリブレーション処理によって取得したデータ（複数のキャリブレーションデータ）を利用して各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を推定するようにしている。

キャリブレーション処理は、ハンド２３上におけるウェーハ７の１つの載置位置を基準とし、その基準載置位置にウェーハ７を載置した状態において各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）により検出したウェーハ７の周縁位置である基準周縁位置と、基準周縁位置を抽出するために用いたウェーハ７を基準載置位置から（相互に異なる任意の量だけ）変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態において各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにより検出したウェーハ７の周縁位置であって且つリニアセンサと同数の周縁位置を１組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、各キャリブレーション用載置位置の基準載置位置に対する相対位置座標とを利用して、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を推定する処理である。

ここで、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を推定する処理で用いる基準周縁位置と複数組のキャリブレーション用周縁位置とを取得する手順について説明する。

先ず、ウェーハ７の搬送先であるロードロックＢ室内のポートＢ１上にウェーハ７を、その中心位置７ａが、正規の移載位置（所定の搬送目的位置）に搬送したウェーハ７の中心位置とおおよそ合致する位置に予め置いておく。

そして、本実施形態の搬送ロボットＴでは、キャリブレーション時に用いる専用の教示データに従い、制御部４による作動制御によって搬送駆動機構１を位置補正なしに作動させて、ポートＢ１上に置いてあるウェーハ７を受渡位置（Ｅ）に位置付けたハンド２３上に移載し、そのハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）にまで移動させる。なお、ハンド２３とポートＢ１との間でウェーハ７を移載する際は、搬送駆動機構１全体を適宜の昇降機構（図示省略）によって昇降移動させてもよいし、あるいは、搬送駆動機構１を昇降不能に構成し、処理室またはロードロック室Ｂ内に設けた昇降機構によってポートＢ１を昇降移動させることで対応してもよい。

本実施形態の搬送ロボットＴでは、ウェーハ７を処理室またはロードロック室Ｂから取り出し、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）に位置付けて停止した状態で、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）によってハンド２３上にあるウェーハ７の周縁位置（Δｌ_Ｌ１*，Δｌ_Ｃ１*，Δｌ_Ｒ１*）をそれぞれ検出し、これら周縁位置（Δｌ_Ｌ１*，Δｌ_Ｃ１*，Δｌ_Ｒ１*）と、この検出時点においてウェーハ７の中心位置が上述の基準中心位置（停止状態にある搬送開始位置（Ｓ）のハンド２３上における正規の載置位置にウェーハ７を載置した際のウェーハ７の中心位置７ａである直交座標系上の基準中心位置）に対して変位している量（ズレ量）（Δｘ_１*，Δｙ_１*）との組を、１番目のキャリブレーションデータとして所定の記憶部に記憶する。ここで、１番目のキャリブレーションデータ取得時におけるズレ量（Δｘ_１*，Δｙ_１*）は（０，０）である。ここで、１番目のキャリブレーションデータ取得時におけるハンド２３上のウェーハ７の載置位置がキャリブレーション処理時における「基準載置位置」であり、この基準載置位置に載置したウェーハ７の周縁位置（Δｌ_Ｌ１*，Δｌ_Ｃ１*，Δｌ_Ｒ１*）が「基準周縁位置」になる。以上の手順によって基準周縁位置の抽出処理が完了する。

基準周縁位置の抽出処理に引き続いて、本実施形態の搬送ロボットＴは、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）によって検出したウェーハ７の周縁位置（Δｌ_Ｌｎ*，Δｌ_Ｃｎ*，Δｌ_Ｒｎ*）であってリニアセンサと同数の周縁位置を１組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置を取得する処理（キャリブレーション用周縁位置の抽出処理）を行う。本実施形態では、各組のウェーハ７の周縁位置（Δｌ_Ｌｎ*，Δｌ_Ｃｎ*，Δｌ_Ｒｎ*）と、後述するズレ量（Δｘ_ｎ*，Δｙ_ｎ*）＝（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ）とを合わせたデータ（キャリブレーションデータ）を複数組取得する処理を行う。なお、座標値における「ｎ」は、何番目のキャリブレーションデータであるかを意味する。本実施形態では、４９組のキャリブレーションデータを取得するように設定している。

複数組のキャリブレーション用周縁位置を抽出する手順（換言すれば、２番目以降のキャリブレーションデータを取得する手順）を以下に説明する。１番目のキャリブレーションデータを取得した後に続いて、制御部４が、教示データに基づき、図９に示すハンド２３のＸＹ座標位置（ｘ_ｈａｎｄ，ｙ_ｈａｎｄ）にキャリブレーション用の位置補正量（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ）を加えた動作指令によってアーム２及び旋回軸３１を作動させてハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に向かって移動させ、ウェーハ７を搬送先の処理室またはロードロック室Ｂへ搬送し、ポートＢ１に移載した後、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）にまで移動させる。その結果、ポートＢ１上のウェーハ７の中心位置７ａは、ポートＢ１上における正規の移載位置に移載したウェーハ７の中心位置に対してキャリブレーション用の位置補正量（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ）分だけ変位している。すなわち、上述の「ズレ量」は、このキャリブレーション用の位置補正量を意味する。なお、キャリブレーション用の位置補正量（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ）における「ｎ」は、何番目のキャリブレーションデータ取得時の位置補正量であるかを意味する。キャリブレーション処理時におけるハンド２３の位置補正量（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ）は、図９に記した中央一から外側へ渦巻状に変位した順番の番号順にそれぞれ異なるように設定されている。なお、キャリブレーション用の位置補正量は等間隔ではなく、実際の搬送で位置補正動作を行う搬送領域内の任意の値としてもよい。また、キャリブレーションデータの取得順番も渦巻状に限定されることなく、適宜の順番としても構わない。

引き続いて、本実施形態の搬送ロボットＴでは、搬送開始位置（Ｓ）において停止状態のハンド２３上にあるウェーハ７の周縁位置を各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出し、この検出値（Δｌ_Ｌ２*，Δｌ_Ｃ２*，Δｌ_Ｒ２*）と、検出時点において上述の基準中心位置に対するウェーハ７の中心位置のズレ量（Δｘ_２*，Δｙ_２*）＝（Δｘ_２，Δｙ_２）との組を、２番目のキャリブレーションデータとして所定の記憶部に記憶する。本実施形態では、４９番目のキャリブレーションデータを取得するまで、２番目のキャリブレーションデータを取得した手順に準じた手順を繰り返す。ここで、２番目以降のキャリブレーションデータにおけるウェーハ７の載置位置及び周縁位置が、本発明における「キャリブレーション用載置位置」及び「キャリブレーション用周縁位置」である。そして、上述のとおり、各組におけるキャリブレーション用周縁位置の数は、リニアセンサと同数（後述するように最適化問題でリニアセンサの位置を推定する場合において、各組におけるキャリブレーション用周縁位置の数は、推定するパラメータ数、つまりリニアセンサの数と同じであり、本実施形態では「３」）である。なお、取得するキャリブレーションデータの数は「４９」に限定されず、適宜の数に設定することができる。

上記手順によって取得した複数のキャリブレーションデータに基づき、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を推定する。

具体的に、ウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）をハンド２３上に相互に異ならせて載置した各載置位置（基準載置位置及びキャリブレーション用載置位置）において、それぞれのウェーハ７の周縁位置（基準周縁位置及びキャリブレーション用周縁位置）のデータをキャリブレーション処理によって取得している本実施形態では、推定する各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標を以下の数式１２に示す座標とするとともに、キャリブレーション処理実行前の各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出したウェーハ７の周縁位置、及びウェーハ７の半径を以下の数式１３に示す値とし、リニアセンサの誤差εを以下の数式１４で示す式で表すことができる点に着目し、以下の数式１５に示す評価関数Ｊを最小とする数式１２に示す各座標を最適化手法により求め、それらの各座標を各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標とすることができる。ここで、評価関数Ｊを最小化する最適化問題とするため、正負の値を取る誤差εを平方して正の値としたε^２を使用する。

キャリブレーションデータを取得する処理は、同一のウェーハ７を使用して行うため、ウェーハ７の半径は測定回数に依存しない値となる。ここで、数式１５は、数式１４に基づき以下の数式１６に示す評価関数として表すことができる。

そして、ハンド２３上におけるウェーハ７の基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）に対する各載置位置（キャリブレーション用載置位置）におけるウェーハ７の中心位置座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）のズレ量を（Δｘ_ｉ*，Δｙ_ｉ*）とし、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）によって検出したウェーハ７の周縁位置をΔｌ_Ｌｉ*，Δｌ_Ｃｉ*，Δｌ_Ｒｉ*，とすると、評価関数Ｊは、以下の数式１７に示す式に整理することができる。

そして、この数式１７に、キャリブレーション処理で取得した複数組のキャリブレーションデータを代入することで、数式１２に示す座標を最適化手法により求め、この求めた座標を各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標とすることができる。

評価関数Ｊを極値（今回は最小化）とする最適化問題は、一般的な非線形最適化の解法である最急降下法、準ニュートン法、共役勾配法などを用いることができる。

なお、ウェーハ７のズレ量が大きくなるほど、推定した各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標を用いたウェーハ７の中心位置の計算精度が劣化する傾向がある場合には、ズレ量に比例した重み付Ｗを乗じた評価関数Ｊ´を使用して、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標の推定処理を実施してもよい。以下の数式１８に重み付けの一例を示す。

また、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標の推定処理に時間を要する場合や計算結果が局所解となり、真値（リニアセンサの実際の設置位置の座標値）に対する推定値の計算精度が低下することを回避するためにも、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの取付位置範囲を予め制約条件として与えて最適化問題を解くようにしてよい。

さらに、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒが所定の座標軸（Ｙ軸）と平行に設置される場合は、θに関する値は０となるため、次の数式１９に示す評価関数により各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を推定することができる。

本実施形態の搬送ロボットＴは、このような演算処理によって各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標を推定した後で、図１０に示す周縁位置検出ステップＳ１以降の各処理を行う。

すなわち、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、リニアセンサ位置座標推定処理を行った後において、先ず、制御部４の作動制御によって、所定の受取先（例えば図示しないロードポート上に載置したＦＯＵＰ内）からハンド２３上に受け取った搬送対象のウェーハ７を載置保持し、搬送開始位置（Ｓ）において静止状態にあるハンド２３上のウェーハ７の周縁位置を周縁位置検出手段４１によって検出する（周縁位置検出ステップＳ１、図１０参照）。具体的に、周縁位置検出ステップでは、図５に示すように、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）における受光面６４の基準点６Ｓ（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）から、受光面６４が受ける光量レベルが所定値以下に切り替わるセンサ画素位置６Ｔ（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌｉ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃｉ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒｉ）までの直線距離をウェーハ７の周縁位置Δｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉ（単位：ｍｍ）として検出（抽出）する。本実施形態では、各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）における受光面６４の基準点６Ｓ（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）として、上述のキャリブレーション処理を通じて推定した各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）の位置座標を用いることができる。

続いて、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、制御部４の中心位置算出手段４２により、リニアセンサ位置情報と、周縁位置検出ステップＳ１で検出したウェーハ７の周縁位置（Δｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉ）とを利用してウェーハ７の中心位置７ａを算出する中心位置算出ステップＳ２を行う（図１０参照）。本実施形態では、リニアセンサ位置情報として、キャリブレーション処理を通じて推定した各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を用いることができ、リニアセンサ位置情報と、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの検出値であるウェーハ７の周縁位置（Δｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉ）とを利用して、前記数式３に示す演算処理により、搬送開始位置（Ｓ）にある停止状態のハンド２３上に載置したウェーハ７の中心位置７ａをＸＹ座標系上における座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）として算出する。

次いで、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、制御部４の変位量算出手段４３により、ウェーハ７の基準中心位置（ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置に載置した際のこのウェーハ７の中心位置）と、中心位置算出ステップＳ２で算出したウェーハ７の中心位置７ａ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）との差異（変位量）を算出する（変位量算出ステップＳ３、図１０参照）。この変位量算出ステップＳ３では、ＸＹ座標系上の基準中心位置を（ｘ_０，ｙ_０）とし、この基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）に対するウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）の変位量（Δｘ，Δｙ）を前記数式８に示す式で算出する。

引き続いて、本実施形態の搬送ロボットＴは、変位量算ステップＳ３で算出した変位量（Δｘ，Δｙ）に基づいて、ハンド２３上のウェーハ７を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構１の動作量を規定する動作指令を制御部４の動作指令生成手段４４によって生成する（動作指令生成ステップＳ４、図１０参照）。この動作指令生成ステップＳ４では、ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置に載置した状態でハンド２３を正規の搬送経路に沿って搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に移動させた時点のウェーハ７の中心位置のＹ座標を「ｒ」とし、座標上の第一象限及び第二象限内（条件：ｒ＋Δｒ＞０）での位置補正に限定して、ロボット動作極座標系（ｒ，θ）上における搬送駆動機構１の補正量（Δｒ，Δθ）を前記数式１０に示す演算処理によって求めている。なお、変位量算出ステップＳ３においてＸＹ座標系上の基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）に対するウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）の変位量がゼロである場合、すなわち、基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）とウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）が一致する場合、動作指令生成ステップＳ５では、搬送駆動機構１の正規の移動量（位置補正なしの場合における移動量）に対する補正量がゼロである動作指令を生成することになる。

そして、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、動作指令算出ステップＳ４で算出した搬送駆動機構１の動作指令に基づいて旋回軸３１及びアーム２の作動を制御することにより、ハンド２３に載置しているウェーハ７を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に搬送する位置補正処理を実行する（位置補正実行ステップＳ５、図１０参照）。本実施形態では、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に向かって移動させる前の時点で搬送駆動機構１の動作指令を生成し、この動作指令に基づいて、旋回軸３１を補正量（Δθ）減じた分を含めて旋回させてから、ハンド２３を補正量（Δｒ）減じた分を含めて搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）または受渡位置（Ｅ）に対して補正量（Δｒ，Δθ）減じた分だけずれた位置にまで途中で所定時間以上停止することなく一挙に移動させることによって、ウェーハ７をウェーハ搬送室Ａから搬送先である処理室またはロードロック室Ｂ内において予め設定された所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に搬送する位置補正処理を実行している。ここで、基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）とハンド２３上に実際に載置保持しているウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）が一致している場合、搬送駆動機構１は正規の移動量（位置補正なし）で作動することになり、ハンド２３は搬送開始位置（Ｓ）から正規の移動経路に沿って受渡位置（Ｅ）に移動する。一方、基準中心位置（ｘ_０，ｙ_０）とハンド２３上に実際に載置保持しているウェーハ７の中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）が一致していない場合、搬送駆動機構１は正規の移動量に補正量を含めた動作指令に基づいて位置補正動作を行うことになり、ハンド２３は搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に対して補正量（Δｒ，Δθ）減じた分だけずれた位置まで移動する。何れの場合であっても、ハンド２３上に載置保持しているウェーハ７を所定の搬送目的位置（正規の移載位置）に搬送することができる。

本実施形態の搬送ロボットＴは、ウェーハ７を処理室またはロードロック室Ｂ内の所定の搬送目的位置に搬送した後、上述の昇降機構（昇降手段）を作動させてハンド２３上のウェーハ７を処理室またはロードロック室Ｂ内のポートＢ１に移載し、ウェーハ７を載置保持していないハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）にまで移動させる。

以上の手順により、ハンド２３上に載置保持しているウェーハ７を正規の移載位置に移載することができる。そして、次に搬送するウェーハ７が存在する場合、つまり次に搬送するウェーハ７がハンド２３上に載置された場合には、上述のステップＳ１乃至ステップＳ５を繰り返し、各ウェーハ７を正規の移載位置に搬送することができる。

このように、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、搬送開始位置（Ｓ）において停止状態のハンド２３上に載置しているウェーハ７の周縁箇所を、３つのリニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）でそれぞれ検出し、それら各検出値である複数の周縁位置（各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６ＲがＹ軸に平行に設置されていれば、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出した複数の周縁位置は図５に示すΔｙ_Ｌｉ，Δｙ_Ｃｉ，Δｙ_Ｒｉであり、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６ＲがＹ軸に平行に設置されていなければ、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒによって検出した複数の周縁位置は図８に示すΔｌ_Ｌ１，Δｌ_Ｃ１，Δｌ_Ｒ１である）と、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの設置位置であるリニアセンサ位置情報（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ），（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ），（ｘ_Ｒ，ｙ_Ｒ）とに基づき、搬送開始位置（Ｓ）で静止しているハンド２３上に載置しているウェーハ７の直交座標系上における中心位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）を算出するように構成している。その結果、ウェーハ７を載置保持したハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に向かって加速させながら移動させる途中において、ウェーハ７がセンサを通過し始めた点と、通過し終えた点とを検出し、それら検出点同士の直線距離に基づいてウェーハ７の中心位置を算出する構成であれば生じ得る問題、つまり、スキャンタイミングのばらつきにより、ウェーハの搬送速度の高速化に伴ってセンシング精度が低下し、相対的に搬送速度が遅い通過開始時点のセンシング精度と比較して、相対的に搬送速度が速い通過終了時点のセンシング精度が劣ってしまい、ウェーハの周縁位置の真値に対する誤差が生じ、その誤差を含む検出値に基づいて算出したウェーハの中心位置も真値からずれた値になり、その中心位置に基づいて算出する正規の載置位置に対するズレ量を修正して所定の搬送目的位置に搬送する精度が劣化するという問題を回避することができる。

さらに、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、ウェーハ７の中心位置７ａを算出する際に、ハンド２３上に載置しているウェーハ７の径サイズを既知の値として利用していないため、例えば高温処理などによって個体毎に径サイズが異なったウェーハ７であっても各ウェーハ７の中心位置を高い精度で算出することができる。

また、本実施形態に係る搬送ロボットＴでは、静止状態のウェーハ７における相互に異なる周縁位置３箇所を各リニアセンサ（左リニアセンサ６Ｌ、中央リニアセンサ６Ｃ、右リニアセンサ６Ｒ）でそれぞれセンシングした検出値に基づいてウェーハ７の中心位置を算出するように構成しているため、搬送駆動機構１を駆動させる駆動源とハンド２３との間に介在する伝達機構（プーリやベルト）の弾性変形の影響を受けたり、考慮する必要がなく、この点においてもウェーハ７の中心位置を算出する精度の向上に貢献する。

そして、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、ハンド２３上に実際に載置しているウェーハ７の中心位置７ａを、真値に対して誤差なく正確に算出することによって、ハンド２３上に実際に載置しているウェーハ７の中心位置７ａと、ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置に載置した際の中心位置である基準中心位置との正確な差異を求めることができ、この差異を含めて、ハンド２３上のウェーハ７を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構１の動作量を規定する動作指令（ウェーハ７をハンド２３上における正規の載置位置からずれた位置に載置した場合には、補正動作量を含む動作指令）を生成して、この動作指令に基づいて搬送駆動機構１を作動させることによって、ハンド２３上に実際に載置しているウェーハ７の中心位置と基準中心位置とのズレ量を修正して、ハンド２３上に載置しているウェーハ７を所定の搬送目的位置に搬送することができる。

加えて、本実施形態に係る搬送ロボットＴでは、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）に向かって移動させる前の時点で搬送駆動機構１の動作指令を生成し、この動作指令に基づき旋回軸３１及びハンド２３をそれぞれ途中で一旦停止させることなく、補正量を含めた動作量に応じて一挙に作動させて、搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）又は受渡位置（Ｅ）に対して補正動作量だけずれた位置に移動させることによって、ウェーハ７を所定の搬送目的位置に搬送するように構成しているため、ハンド２３を搬送開始位置（Ｓ）から受渡位置（Ｅ）へ移動させた後に動作補正量分だけ旋回軸３１を旋回させたり、ハンド２３を移動させる構成と比較して、メカ系のロストモーションやヒステリシスの影響を回避又は低減することができるとともに、微小動作分のタクトが余分に掛からず、動作タクトを短縮することができる。

また、本実施形態に係る搬送ロボットＴは、制御部４の中心位置算出手段４２で利用するリニアセンサ位置情報（各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標）として、キャリブレーション処理によって取得したキャリブレーションデータに基づいて推定した値を適用しているため、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒを幾ら高精度で取り付けたとしても避けられない僅かな設置誤差を排除して、ハンド２３上に載置したウェーハ７の中心位置を正確に算出することができる。

特に、本実施形態では、キャリブレーションデータを取得して各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒの位置座標を推定する手順として、ハンド２３上におけるウェーハ７の１つの載置位置を基準とし、その基準載置位置に載置した状態において各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにより検出したウェーハ７の周縁位置である１組の基準周縁位置と、基準周縁位置を抽出するために用いたウェーハ７を、ハンド２３上において基準載置位置から相互に異なる任意の量だけ変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態で、各リニアセンサ６Ｌ，６Ｃ，６Ｒにより検出したウェーハ７の周縁位置であって且つリニアセンサと同数の周縁位置を１組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標とから構成されるキャリブレーションデータを利用して、リニアセンサ位置座標を推定している。したがって、各リニアセンサの位置をセンサの設置時点において正確に調整できていない（正確に調整していない）場合であっても、上述の方法によって各リニアセンサの位置を定義することができ、この定義した各リニアセンサの位置を用いてウェーハの中心位置を正確に算出することが可能になる。

さらに、本実施形態に係る搬送ロボットＴでは、基準周縁位置の抽出処理後又はｎ組目（ｎは１以上の整数）のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理後にウェーハ７をハンド２３上に載置したまま、任意の変位量を加えた１回目又はｍ回目（ｍはｎ＋１）のキャリブレーション用位置補正動作でハンド２３を受渡位置（Ｅ）に対して任意の変位量分だけずれた位置へ移動させて、ハンド２３上のウェーハ７を所定の搬送先（本実施形態では処理室またはロードロック室内ＢのポートＢ１）に移載し、搬送開始位置（Ｓ）に戻したハンド２３を、位置補正動作なしで受渡位置２３（Ｅ）へ移動させて、基準周縁位置の抽出処理又はｎ組目（ｎは１以上の整数）のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理時に搬送先に移載したウェーハ７をハンド２３上に載置したまま搬送開始位置（Ｓ）に戻した状態で、１組目又はｍ組目（ｍはｎ＋１）のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理を行うように制御部４が搬送駆動機構１の作動を制御し、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を、各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて取得する構成を採用しているため、リニアセンサ位置座標を推定する際に利用する基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の正確な相対位置座標を効率良く取得することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、円盤状搬送対象物が、ウェーハ以外のもの、例えば液晶等であっても構わない。

また、搬送駆動機構を正規の動作量分だけ作動させた後に、動作指令（動作指令生成手段（動作指令生成ステップ）によって生成する指令）に基づいて、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と基準中心位置とのズレ量に応じた位置補正動作を追加で行うようにしてもよい。この場合、搬送駆動機構の動作指令を生成するタイミングは、ハンドを停止状態の搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させる前の時点、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させている最中、或いはハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させた後の時点の何れであってもよい。

また、リニアセンサは３つ以上であればよく、リニアセンサによって検出する円盤状搬送対象物の周縁位置の数はリニアセンサの数と同一となる。

また、中心位置算出手段（中心位置算出ステップ）で用いる各リニアセンサの設置位置（位置座標）は、キャリブレーション処理によって推定した値ではなく、設計上の設置位置（位置座標）であっても構わない。

また、キャリブレーション処理以外の適宜の処理や方法によって推定又は取得可能な各リニアセンサの設置位置（位置座標）を中心位置算出手段（中心位置算出ステップ）で用いることもできる。

キャリブレーション処理によって各リニアセンサの設置位置（位置座標）を推定する場合、円盤状搬送対象物上に付けたマーカ位置をエリアセンサ等の画像処理装置で測定したり、搬送駆動機構の駆動源に付帯させているエンコーダ等の位置検出器の情報に基づいて、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置のズレ量（相対位置座標）を直接的又は間接的に算出しても構わない。

また、搬送駆動機構は、ハンドに載置保持した円盤状搬送物を直線的な移動経路に沿って搬送可能なものであればよく、アームを構成するリンク要素の数や形状、関節部（軸）の数は適宜変更することができる。さらには、リンク要素同士を、水平旋回動作に代えて、或いは加えて、スライド動作可能に連結してもよい。

さらにはまた、搬送駆動機構が、図１１に示すように、アーム２の旋回軸３１の軸中心３１ａが、第１軸（Ｙ軸）上になく、第１軸に対して第２軸方向（Ｘ軸正方向またはＸ軸負方向）に任意の値だけ変位した位置にあるものであっても構わない。なお、図１１は、この一変形例に係る搬送駆動機構を図６に対応させて示す図であり、図６に示す部分や寸法表示、角度表示などに対応するものには同じ符号を付している。図１１では、リニアセンサを省略している。図１１に示すアーム２は、図６に示すアーム２と比較して、旋回軸３１の軸中心３１ａを第１軸に対して第２軸負方向に任意の値だけ変位した位置に設定している点、アーム２の第２リンク要素２２と、ハンド２３との間に、旋回軸中心３１ａのＹ軸に対するＸ軸方向への変位量に応じた長手寸法を有する第３リンク要素２４を介在させて、第２リンク要素２２の先端部と第３リンク要素２４の基端部を相対旋回動作可能に接続するとともに、第３リンク要素２４の先端部とハンド２３の基端部を相対旋回動作可能に接続している点で異なる。なお、ハンド２３の先端形状や、第２リンク要素とハンドの間に介在させるリンク要素の数や寸法は適宜変更することができる。

搬送駆動機構が、複数のアームを備えた複数アームタイプであってもよい。一例としては、図１１に示すようなアームを、第１軸（Ｙ軸）を中心に対称配置した２アームロボットを挙げることができる。もちろん、各アームの旋回軸を同じ位置に設定した複数アームロボットであっても構わない。

また、搬送駆動機構として、ハンドを直交する２軸（本発明における第１軸と第２軸）に沿ってそれぞれ直進移動させることが可能な直交座標系のロボットを適用することもできる。

また、３以上のリニアセンサの長手方向を、ハンドの正規の移動経路に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に平行または略平行に並べて配置してもよい。

また、円盤状搬送対象物をハンド上に載置した状態で保持する態様としては、真空吸引して保持する「真空吸着保持」、ベルヌーイ効果を利用したいわゆる「ベルヌーイ保持」、機械的な爪やローラを用いて円盤状搬送対象物に物理的に接触して保持する「メカニカル保持」、静電気力で円盤状搬送対象物を保持する「静電気保持」、円盤状搬送対象物自体の重力によって保持する（例えばハンドに溝または３点以上のノッチを設け、円盤状搬送対象物を溝や複数のノッチ内に収めて保持する）「重力保持」、これら何れの載置保持態様であっても構わない。

また、円盤状搬送対象物の搬送先は処理室またはロードロック室内のポートに限らず、ロードポート上のＦＯＵＰ内や適宜のポートであってもよい。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…搬送駆動機構
２３…ハンド
４…制御部
４１…周縁位置検出手段
４２…中心位置算出手段
４３…補正量算出手段
４４…動作指令生成手段
４５…位置補正実行手段
６Ｌ、６Ｃ、６Ｒ…リニアセンサ（左リニアセンサ、中央リニアセンサ、右リニアセンサ）
７…円盤状搬送対象物（ウェーハ）
Ｔ…搬送ロボット

Claims (5)

1. 直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることにより前記ハンド上の前記円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構と、前記搬送駆動機構の作動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部が、
   前記搬送開始位置にある停止状態の前記ハンド上に載置した前記円盤状搬送対象物における相互に異なる３箇所以上の周縁位置を３以上のリニアセンサによって検出する周縁位置検出手段と、
   前記ハンドの正規の移動経路に沿った第１軸と当該第１軸を含む水平面内において第１軸と直交する第２軸とによって規定される直交座標系上における前記各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報、及び前記周縁位置検出手段で検出した前記周縁位置に基づいて前記直交座標系上における前記円盤状搬送対象物の中心位置を算出する中心位置算出手段と、
   前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である前記直交座標系上の基準中心位置と前記中心位置算出手段によって算出した前記円盤状搬送対象物の中心位置との差異を算出する変位量算出手段と、
   前記変位量算出手段で算出した差異に基づいて、前記ハンド上の円盤状搬送対象物を前記所定の搬送目的位置に搬送するために必要な前記搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成する動作指令生成手段とを有し、
   前記動作指令生成手段で生成した前記動作指令に基づいて前記搬送駆動機構の作動を制御するものであることを特徴とする搬送ロボット。
2. 前記制御部が、前記ハンドを前記搬送開始位置から前記受渡位置に向かって移動させる前の時点で前記動作指令を生成し、当該動作指令に基づいて少なくとも前記ハンドを前記搬送位置から前記受渡位置又は受渡位置に対して前記補正動作量だけずれた位置に移動させて前記円盤状搬送対象物を所定の前記搬送目的位置に搬送するように前記搬送駆動機構の作動を制御するものである請求項１に記載の搬送ロボット。
3. 前記ハンド上における前記円盤状搬送対象物の１つの載置位置を基準とし、その基準載置位置に載置した状態において前記リニアセンサによりそれぞれ検出した前記円盤状搬送対象物の前記周縁位置である基準周縁位置と、
   前記基準周縁位置を抽出するために用いた前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上に前記基準載置位置から変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態において前記リニアセンサによりそれぞれ検出した前記円盤状搬送対象物の前記周縁位置であって且つ前記リニアセンサと同数の前記周縁位置を１組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、
   前記基準載置位置に対する前記各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標とを利用して、前記各リニアセンサの位置座標を推定し、
   当該推定した前記各リニアセンサの位置座標に基づく前記リニアセンサ位置情報を前記中心位置算出手段で利用している請求項１又は２に記載の搬送ロボット。
4. 前記基準周縁位置の抽出処理後又はｎ組目（ｎは１以上の整数）の前記キャリブレーション用周縁位置の抽出処理後に前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上に載置したまま、任意の変位量を加えた１組目又はｍ組目（ｍはｎ＋１）のキャリブレーション用位置補正動作で前記ハンドを前記受渡位置に対して任意の変位量分だけずれた位置へ移動させて前記円盤状搬送対象物を所定の搬送先に移載し、前記搬送開始位置に戻した前記ハンドを位置補正動作なしで前記受渡位置へ移動させて、前記搬送先に移載した前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上に載置したまま前記搬送開始位置に戻した状態で、１組目又はｍ組目（ｍはｎ＋１）の前記キャリブレーション用周縁位置の抽出処理を行うように前記制御部が前記搬送駆動機構の作動を制御し、前記基準載置位置に対する前記各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を、前記各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて取得する請求項３に記載の搬送ロボット。
5. 直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることにより前記ハンド上の前記円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構を有する搬送ロボットを利用して前記円盤状搬送対象物を搬送する搬送方法であり、
   前記搬送開始位置にある停止状態の前記ハンド上に載置した前記円盤状搬送対象物における相互に異なる３箇所以上の周縁位置を３以上のリニアセンサによって検出する周縁位置検出ステップと、
   前記ハンドの正規の移動経路である第１軸と当該第１軸を含む水平面内において第１軸と直交する第２軸とによって規定される直交座標系上における前記各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報、及び前記周縁位置検出ステップで検出した前記周縁位置に基づいて前記直交座標系上における前記円盤状搬送対象物の中心位置を算出する中心位置算出ステップと、
   前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である前記直交座標系上の基準中心位置と前記中心位置算出ステップによって算出した前記円盤状搬送対象物の中心位置との差異を算出する変位量算出ステップと、
   前記変位量算出ステップで算出した差異に基づいて、前記ハンド上の円盤状搬送対象物を前記所定の搬送目的位置に搬送するために必要な前記搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成する動作指令生成ステップとを経て、
   前記動作指令生成ステップで生成した前記動作指令に基づいて前記搬送駆動機構の作動を制御することを特徴とする円盤状搬送対象物の搬送方法。

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