专利名称：输送机构的基准位置的修正装置及修正方法
技术领域：
本发明涉及用于对半导体晶片等的处理系统中所使用的输送机构的相对于各种动作方向的基准位置进行修正的装置以及方法。
背景技术：
一般地，为了制造半导体集成电路，相对于晶片进行成膜、蚀刻、氧化、扩散等的各种处理。而且，为了通过半导体集成电路的微细化以及高集成化而提高生产能力及成品率，导入了所谓的组件化的处理系统。这样的组件化的处理系统具有如下的构成通过共用的输送容器而将进行相同或者不同的处理的多个处理装置相互结合起来。以此，能够不使晶片暴露于大气中地进行各种工序的连续处理。
在该种处理系统中，使用输送容器内的输送机构，从设置在导入端口上的盒式容器取出半导体晶片，并取入到输送容器内。取入的晶片由定向器进行位置对合后，由输送机构向可以抽成真空的加载锁定容器内输入。使用共用输送容器内的其他的输送机构将输入的晶片输入到真空气氛的共用输送容器内。在该共用输送容器的周围上连结有真空气氛的多个处理容器。以该共用输送容器为中心，将晶片依次送入各处理容器中，从而连续地进行各种处理。而且，处理完成的晶片例如逆向地通过原来的路径而收纳于原来的盒式容器中。
如上述那样，在该种处理系统中，一般地，在内部具有多个输送机构。而且，晶片的交接、以及输送通过这些输送机构而自动地进行。
输送机构由例如水平移动、伸屈、旋转以及升降自如地形成的多关节臂构成。而且，以设置在臂前端上的拾取器直接保持着作为被输送体的晶片并将其输送到规定的位置。例如，作为这样的输送机构，第1，有在1个旋转基台上设置有具有互相隔开的垂直的转动轴、并可以伸屈的2条输送臂的输送机构(例如特开平6-338554号公报)。第2，有具有可以在1个基台上旋转的第1臂、可互相独立地水平转动地连结在该第1臂的前端上的2个第2臂的输送机构(例如特开平11-284049号公报)。
在该情况下，必须避免在输送机构的动作中臂、拾取器或晶片与其他的部件干涉或者冲撞。又，必须适当地保持置于某一定场所的晶片，且输送到以该晶片为目的的位置，以例如±0.20mm以内的高位置精度向该位置交接。
因而，在包含有输送机构的系统的组装或进行较大的装置改造等时，需要进行所谓的示教操作。该操作是，将在输送机构的拾取器的移动路径中进行晶片交接的场所等重要的位置，作为位置坐标而使计算机等的控制部记住。
如上述那样，在系统的组装或者进行较大的装置改造之际，不能避免各部件的加工误差、组装误差、因编码器的分辨率而导致的误差等的产生。因此，在进行示教操作之前，必须求出表示输送机构实际动作的动作坐标相对于由处理系统的设计上的尺寸确定的设计坐标的偏离程度的偏离量，来修正(校正)基准位置。该修正在输送机构进行动作的所有方向上进行。即，在输送机构的整体向水平方向移动的情况下，进行向水平方向(也称为X方向)的基准位置的修正，在升降的情况下，进行向垂直方向(也称为Z方向)的基准位置的修正。又，还进行向臂整体的旋转方向(也称为θ方向)的基准位置的修正、与向臂的伸屈方向(也称为R方向)的基准位置的修正。
作为这样的基准位置修正的方法，有例如美国专利第5,535,306号说明书中所记载的那样的、自动修正输送臂的R方向以及θ方向的坐标的方法。根据该方法，使共用输送容器内的输送臂上的晶片保持部在共用输送容器内移动。而且，以具有垂直方向的光轴的光传感器检测晶片保持部的位置。该种情况下，以一束传感器的检查光只能进行R方向与θ方向这2个方向的基准位置修正，并不能对除此之外的方向、即对X方向与Z方向进行基准位置修正。
又，作为基准位置修正的其他方法，有如特开平11-254359号公报中所记载的那样的、自动检测输送臂的R方向、θ方向以及Z方向的各坐标，基于这些坐标而修正基准位置的方法。在该方法中，使共用输送容器内的输送臂上的晶片保持部在连接于共用输送容器上的处理容器等中移动。而且，以具有垂直方向的光轴的第1传感器以及具有水平方向的光轴的第2传感器，自动检测保持部的R方向、θ方向以及Z方向的各坐标。在该种情况下，以2束传感器的检查光只能进行R方向、θ方向以及Z方向这3个方向的基准位置修正，并不能对其他的X方向进行基准位置修正。
发明内容
本发明着眼于以上那样的问题，为了有效地解决以上问题而作出。本发明的目的在于提供一种结构简单，而且可以通过使用1束检查光而进行X方向、Z方向、θ方向以及R方向这些所有的方向的基准位置修正的、输送机构的基准位置的修正装置以及修正方法。
为了达到该目的，根据本发明的第1方面，提供一种修正装置，其是用于输送机构的基准位置修正装置，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以水平旋转以及升降的方式相对于该移动体安装的旋转基台、经由互相离开的垂直的转动轴而相对于该旋转基台安装并可以水平地伸屈的2个臂机构、安装在各臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有发光部，相对于前述输送容器位置固定，并向相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光；受光部，相对于前述输送容器固定在接受前述检查光的位置上，并检测前述检查光的通光与遮光；遮光部件，相对于前述旋转基台安装，并伴随着前述旋转基台的移动以及旋转而产生前述检查光的通光与遮光的切换；修正机构，基于与前述旋转基台的移动以及旋转对应的、由前述受光部进行的通光与遮光的检测，而修正前述旋转基台的水平、垂直以及旋转的各方向的基准位置、和前述臂机构的伸屈方向的基准位置。
该种情况下，例如前述修正机构，相对于前述旋转基台的水平方向，基于前述旋转基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述旋转基台的垂直方向，基于前述旋转基台的上端部或者前述遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述旋转基台的旋转方向，基于前述遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正。
例如前述遮光部件为从前述旋转基台的上表面向上方突出的遮光板。
在该种情况下，优选为设置有配置于前述旋转基台的旋转中心上的第1遮光板、与配置于前述旋转基台的周边部上的第2遮光板，在各遮光板的中央形成有用于使前述检查光通过的光通过孔。
据此，就可以通过确认检查光通过遮光板的光通过孔这一事实而更为适当地进行基准位置修正操作。
根据本发明的第1方面，进而提供一种修正装置，其是用于输送机构的基准位置修正装置，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以升降的方式相对于该移动体安装的基台、以可以水平旋转的方式相对于该基台安装并可以水平地伸屈的臂机构、安装在该臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有发光部，相对于前述输送容器位置固定，并向相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光；受光部，相对于前述输送容器固定在接受前述检查光的位置上，并检测前述检查光的通光与遮光；修正机构，基于与旋转基台的移动对应的、由前述受光部进行的通光与遮光的检测，而修正前述基台的水平方向及垂直方向的基准位置、和前述臂机构的旋转方向及伸屈方向的基准位置。
该种情况下，例如前述修正机构，相对于前述基台的水平方向，基于前述基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述基台的垂直方向，基于前述臂机构或者前述拾取器的一部分、或者前述基台的上端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述臂机构的旋转方向，基于前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正。
接着，根据本发明的第2方面，提供一种修正方法，其是对输送机构的基准位置进行修正的方法，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以水平旋转以及升降的方式相对于该移动体安装的旋转基台、经由互相离开的垂直的转动轴而相对于该旋转基台安装并可以水平地伸屈的2个臂机构、安装在各臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有从发光部向受光部沿相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光的工序，所述发光部和受光部分别相对于前述输送容器位置固定；相对于前述旋转基台的水平方向，基于前述旋转基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述旋转基台的垂直方向，基于前述旋转基台的上端部或者安装在前述旋转基台上的遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述旋转基台的旋转方向，基于前述遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序。
根据本发明的第2方面，进而提供一种修正方法，其是对输送机构的基准位置进行修正的方法，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以升降的方式相对于该移动体安装的基台、以可以水平旋转的方式相对于该基台安装并可以水平地伸屈的臂机构、安装在该臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有从发光部向受光部沿相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光的工序，所述发光部和受光部分别相对于前述输送容器位置固定；相对于前述基台的水平方向，基于前述基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述基台的垂直方向，基于前述臂机构或者前述拾取器的一部分、或者前述基台的上端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述臂机构的旋转方向，基于前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序。
如以上那样，根据本发明，能够提供通过使用一束检查光即可以进行X方向、Z方向、θ方向以及R方向这些所有的方向的基准位置修正的、输送机构的基准位置的修正装置以及修正方法。
图1是表示包含有本发明的输送机构的基准位置修正装置的第1实施方式的处理系统的一例的构成图；
图2是表示图1的输送机构的侧视图；图3是表示图1的输送机构与基准位置修正装置的安装状态的立体图；图4是表示图1的输送机构与基准位置修正装置的安装状态的俯视图；图5是表示通过图1的修正装置而进行X方向的基准位置的修正时的状态的纵剖示意图；图6是表示通过图1的修正装置而进行Z方向的基准位置的修正时的状态的纵剖示意图；图7是表示通过图1的修正装置而进行θ方向的基准位置的修正时的状态的水平剖视示意图；图8是表示通过图1的修正装置而进行R方向的基准位置的修正时的状态的侧视示意图；图9是表示通过图1的修正装置而进行R方向的基准位置的修正时的状态的俯视示意图；图10是表示遮光部件的变形例的立体图；图11是表示应用本发明的基准位置修正装置的第2实施方式的输送机构的立体图；图12是图11所示的输送机构的侧视示意图；图13是表示进行θ方向的基准位置的修正时的状态的俯视示意图；图14是表示臂机构的折叠状态发生变化时的状态的俯视示意图。
具体实施例方式
以下，基于附图详细说明本发明的输送机构的基准位置修正装置以及修正方法的实施方式。
首先，参照图1～图10，说明包含有本发明的输送机构的基准位置修正装置的第1实施方式的处理系统。
如图1所示，该处理系统2备有4个处理容器4、六边形状的共用输送容器6、第1以及第2加载锁定容器8A、8B、细长的导入侧输送容器10。
具体地，处理容器4分别接合在共用输送容器6的4个侧面上，第1以及第2加载锁定容器8A、8B分别接合在其他的2个侧面上。而且，导入侧输送容器10共用地连接在该第1以及第2加载锁定容器8A、8B上。在导入侧输送容器10内设置有第1输送机构22。
共用输送容器6与4个各处理容器4之间、以及共用输送容器6与第1及第2加载锁定容器8A、8B之间分别经由可气密地封闭的闸阀G而接合，从而被组件化。又，在各加载锁定容器8A、8B与导入侧输送容器10之间，也分别夹装有可气密地封闭的闸阀G。
在4个处理容器4内分别设置有载置半导体晶片的携带器12。4个处理容器4相对于晶片W实施同种的、或者不同种的处理。在共用输送容器6内，在可以进入到2个加载锁定容器8A、8B以及4个处理容器4中的位置上设置有由可以伸屈、升降以及旋转的多关节臂构成的第2输送机构14。该第2输送机构14具有可以互相向相反方向独立地伸屈的2个拾取器B1、B2，从而可以一次处理2片晶片。另外，作为第2输送机构14，也可以使用具有单一的拾取器的机构。
导入侧输送容器10由横长的箱体形成。在该输送容器10的一侧面上设置有用于导入晶片的3个输入口。在各输入口上设置有可以封闭的门16。对应于各输入口，设置有导入端口18，可以在各导入端口18各载置一个盒式容器20。在各盒式容器20中，可以以等间距多层地载置并收纳多片、例如25片的晶片W。
又，在输送容器10的一端侧上设置有进行晶片的位置对合的定向器26。定向器26具有通过驱动马达而旋转的旋转台28，从而在其上载置有晶片W的状态下旋转。在该旋转台28的外周上设置有用于检测晶片W的周缘部的光学传感器30。通过该传感器30，可以检测晶片W的定位用的切口，例如凹槽或者定向平面的朝向、或晶片W的中心位置。
在输送容器10内设置有用于在其内部输送被输送体即晶片W的上述第1输送机构22。该第1输送机构22在输送容器10内的导入端口18侧的一侧面上，可滑动地支承在沿长度方向水平延伸的导轨24上。在该导轨24中内置有例如具有编码器的线性马达作为移动机构。通过该线性马达的驱动，第1输送机构22沿着导轨24移动。
前述2个加载锁定容器8A、8B分别通过闸阀G而设置在输送容器10的另一侧面上。在各加载锁定容器8A、8B内设置有用于暂时地载置晶片W的、直径比晶片直径小的载置台32。第1输送机构22，如图2所示，具有移动体38，所述移动体38包括嵌装在与导轨24并行地形成的2条导向槽34内的脚部36。在该移动体38与导轨24之间设置有上述线性马达40。以此，可以使移动体38沿着导轨24向水平方向、即X方向移动。
又，基座44以可以经由滚珠丝杠42在垂直方向、即Z方向上移动的方式安装在该移动体38上。而且，圆筒形的旋转基台48经由可以向水平旋转方向、即θ方向驱动控制的旋转轴46安装在该基座44上。因而，该旋转基台48以可以水平旋转及升降的方式相对于移动体38安装。
而且，在该旋转基台48上设置有由可以水平地伸屈的多关节臂构成的2个臂机构50、52。两臂机构50、52分别安装在垂直的转动轴54、56上，所述转动轴54、56互相离开地配置于相对于旋转基台48的旋转中心O1点对称的位置上。
各臂机构50、52分别具有可互相弯曲地连结在一起的第1臂50A、52A以及第2臂50B、52B。用于保持晶片W的拾取器58、60可弯曲地连结在各第2臂50B、52B的前端上。由于构造上以及强度上的原因，各拾取器58、60的向第2臂50B、52B上安装的安装部58A、60A的垂直方向的厚度比该拾取器58、60的其他部分大(参照图8)。通过利用未图示的驱动马达使对应的转动轴54、56转动，各臂机构50、52的各拾取器58、60水平地伸屈，而在以转动轴54、56为中心的半径方向(R方向)上进退。
接着，返回图1，说明该处理系统2，在该处理系统2中还设置有本发明的基准位置修正装置64。该基准位置修正装置64备有相对于输送容器10位置固定的发光部66以及受光部68、与安装在旋转基台48上的遮光部件70(参照图3)、与基于受光部68的检测结果而修正各移动方向的基准位置的修正机构。该处理系统2备有用于控制系统整体的动作的、例如由微型计算机等构成的控制部62，该控制部62具有对基准位置进行修正的修正机构的功能。
发光部66向相对于移动体38的移动方向(X方向)交叉的水平方向射出检查光L。又，受光部68固定在接受检查光L的位置上，并检测检查光L的通光与遮光。遮光部件70伴随着旋转基台48(移动体38)的移动以及旋转基台48的旋转而产生检查光L的通光与遮光的切换。
以这样的基准位置修正装置64、与第1输送机构22以及导入侧输送容器10而构成输送系统。
具体地，发光部66与受光部68分别安装在输送容器10的互相对置的侧壁10A的规定位置上。作为发光部66，可以使用LED元件或激光器元件。发光部66或受光部68的安装位置考虑为，不会对其他的部件例如导入端口18或加载锁定容器8A、8B的动作造成妨碍。而且，作为修正机构的控制部62，基于第1输送机构22的各部分进行检查光L的通光与遮光的切换的位置，而进行X方向、Z方向、θ方向以及R方向的基准位置的修正。
如图3所示，遮光部件70由从旋转基台48的平坦的上表面向上方突出地设置的第1以及第2遮光板72、74构成。在各遮光板72、74的大致中央形成有光通过孔72A、74A。例如，各遮光板72、74的纵横的大小为12mm×18mm左右，该光通过孔72A、74A的直径为2mm左右。
在此，第1遮光板72，如图2以及图3所示，位于旋转基台48的旋转中心O1上。又，第2遮光板74，如图3所示，位于旋转基台48的周边部。而且，设定成，旋转基台48处于规定的旋转角度时，如图3以及图4所示，检查光L通过各光通过孔72A、74A，到达受光部68。以此，可以相对于旋转基台48的微小的旋转角度的范围内的旋转而产生检查光L的通光与遮光的切换。
接着，说明使用如以上那样所构成的基准位置修正装置64而进行的第1输送机构22的基准位置修正方法。
首先，基于处理系统2的设计图等，将第1输送机构22的各部分应该进行检查光L的通光与遮光的切换(例如由通光切换为遮光)的位置作为设计上的基准位置、即坐标的原点，来预先求出各方向的设计上的坐标。
然后进行修正，使得第1输送机构22的X方向、Z方向、θ方向、R方向这各方向的实际动作上的基准位置与设计上的基准位置一致。此时的动作数据或基准位置修正数据全部由作为修正机构的控制部62存储。
另外，基准位置的机械的尺寸误差，通常，在X方向上产生±10mm左右，在Z方向上产生±4mm左右，在θ方向上产生±2度左右，在R方向上产生±5mm左右。
<X方向的基准位置修正>
首先，参照图5说明X方向的基准位置修正。在X方向的基准位置修正的情况下，不使用遮光板72、74。又，在此，以旋转基台48的旋转中心O1与检查光L交叉的位置作为X轴的基准位置(原点)。
首先，如图5(A)所示，使第1输送机构22(基座44以及旋转基台48)移动到在X方向上从检查光L稍微离开例如30mm左右的位置。而且，调整Z方向的位置，使得基座44上的旋转基台48与检查光L处于大致同一水平面。在图示例中，第1输送机构22离开地位于检查光L的左侧。在该状态下，从发光部66射出的检查光L由受光部68接受。
接着，如图5(B)所示，使第1输送机构22向检查光L缓缓地移动。而且，求出并存储旋转基台48的水平方向端部(移动体的移动方向即X方向上的端缘)遮断检查光L、检查光L变为不入射到受光部68上时的位置坐标ΔX1。
接着，如图5(C)所示，使第1输送机构22从检查光L移动到在X方向上向与图5(A)的情况相反的一侧、即图中右侧方向稍微离开例如30mm左右的位置。
接着，如图5(D)所示，使该第1输送机构22向检查光L缓缓地移动。而且，求出并存储旋转基台48的水平方向端部遮断检查光L、检查光L变为不入射到受光部68上时的位置坐标ΔX2。
这样，就得到2个位置坐标ΔX1、ΔX2，通过运算(ΔX1+ΔX2)/2＝ΔX而求出位置偏离量ΔX。然后，以该位置偏离量ΔX为修正量，相对于X方向的设计上的基准位置(坐标原点)进行基准位置的修正。以此，X方向的基准位置的修正就完成了。
在此，通过使第1输送机构22从X方向的两侧接近检查光L，求出2个位置坐标ΔX1以及ΔX2，以此，提高了基准位置修正的精度。但是，也可以只求出其中的任意一个位置坐标ΔX1或者ΔX2，将其与该旋转基台48的半径的差作为旋转中心O1(图4)的位置偏离量ΔX，来进行基准位置的修正。
<Z方向的基准位置修正>
接着，参照图6说明Z方向的基准位置修正。另外，在此，将设置在旋转基台48上的遮光板72、74的上端与检查光L交叉的位置作为Z轴的基准位置(原点)。
首先，如图6(A)所示，将第1输送机构22(基座44以及旋转基台48)移动到从检查光L向Z方向的下侧稍微离开例如15mm左右的位置。而且，对已完成基准位置修正了的X方向的旋转基台48的位置进行调整，使得遮光板72、74位于检查光L的正下方。该种情况下，因为X方向的基准位置修正已经完成，所以可以将旋转基台48准确地定位在检查光L的正下方。
接着，如图6(B)所示，使第1输送机构22向检查光L缓缓地上升。而且，将遮光板72、74的上端遮断检查光L、检查光L变为不入射到受光部68上时的位置坐标作为偏离量ΔZ而存储起来。然后，以该偏离量ΔZ为修正量，来相对于Z方向的设计上的基准位置(坐标原点)进行基准位置修正。以此，Z方向的基准位置的修正就完成了。
另外，也可以取代遮光板72、74，而通过求出旋转基台48的上端切换检查光L的通光与遮光的位置，来进行Z方向的基准位置的修正。
<θ方向的基准位置修正>
接着，主要参照图7说明θ方向的基准位置修正。另外，在此，将检查光L通过遮光板72、74的光通过孔72A、74A的中央的位置作为θ轴的基准位置(原点)。
首先，使第1输送机构22向基准位置修正完成了的X方向以及Z方向移动，并调整成，检查光L的射出方向与安装在旋转基台48的上表面上的两遮光板72、74的大致中央部一致。
在该状态下，如图7(A)所示，使旋转基台48在θ方向(从上看)逆时针微小地旋转例如7度左右，检查光L射到从第2遮光板74的光通过孔74A偏离的位置。该种情况下，因为位于旋转基台48的旋转中心上的第1遮光板72的移动量极�。晕肿偶觳楣釲通过该光通过孔72A的状态。另外，在图示例中，因为旋转基台48周边部上的第2遮光板74的旋转移动量微�。砸云叫幸贫姆绞奖硎尽�
接着，使该旋转基台48缓缓地(如实线箭头所示)顺时针地旋转。于是，首先，如图7(B)所示，检查光L被第2遮光板74的一侧的边缘遮断，从通光切换为遮光。进而，旋转继续进行，则检查光L如图7(C)所示，向第2遮光板74的光通过孔74A内移动，从遮光切换为通光。
旋转继续进行，则检查光L如图7(D)所示，经过第2遮光板74的光通过孔74A，从通光切换为遮光。进而，旋转继续进行，则检查光L如图7(E)所示，通过第2遮光板74的另一侧的边缘，从遮光切换为通光。
然后，旋转继续进行，则检查光L如图7(F)所示，变为从第2遮光板74稍微离开的状态。在此，求出并存储例如从检查光L的通光向遮光的切换第2次进行时(图7(D))的位置坐标Δθ1。
接着，使旋转基台48相反地(如虚线箭头所示)即逆时针地以图7的(F)～(A)的顺序缓缓地旋转。求出并存储从检查光L的通光向遮光的切换第2次进行时(图7(C))的位置坐标Δθ2。
这样，就得到2个位置坐标Δθ1、Δθ2，则通过运算(Δθ1+Δθ2)/2＝Δθ，求出位置偏离量Δθ。然后，以该位置偏离量Δθ为修正量，相对于θ方向的设计上基准位置(坐标原点)进行修正。以此，θ方向的基准位置的修正就完成了。
<R方向的基准位置修正>
接着，参照图8以及图9说明R方向(臂机构伸屈的半径方向)的基准位置修正。
因为该R方向的基准位置修正就两臂机构50、52而言同样地进行，所以在此，只就其中的一个臂机构50来说明基准位置修正的情况。
首先，如图8所示，使第1输送机构22向该基准位置修正完成了的X方向、Z方向以及θ方向移动，并且进行位置调整使得臂机构50弯曲到事先设定的基准的角度。例如在臂机构50的整体的到达距离(伸出长度)为580mm左右的情况下，使其弯曲成从旋转中心O1(图2)到拾取器中心为550mm左右。
在此，调整成拾取器58的厚壁部分即安装部58A与检查光L这二者的水平面大致相同。又，如图9(A)所示，调整成安装部58A从检查光L向X方向的一侧(图9的右侧)离开20mm左右。
在这样的状态下，使该第1输送机构22的整体缓缓地向X方向的另一侧(图9的左侧)移动。而且，求出并存储如图9(B)所示检查光L由安装部58A遮断、从通光切换为遮光时的移动量ΔX3。然后，根据该移动量ΔX3与设计上的移动量ΔX4运算ΔX3-ΔX4＝ΔR，求出位置偏离量ΔR。然后，以该位置偏离量ΔR为修正量，而相对于R方向的设计上的基准位置(坐标原点)进行位置修正。以此，R方向的基准位置的修正就完成了。
另外，如前述那样，该R方向的基准位置的修正就另一臂机构52而言也同样地进行。又，在进行该R方向的基准位置的修正的情况下，也可以取代安装部58A，而是利用在拾取器58或者臂机构50上可以遮断检查光L的其他部位来遮断检查光L。例如也可以如下进行，将位置调整成第2臂50B与检查光L这二者的水平面大致相同。然后，使第1输送机构22的整体缓缓地向X方向的一侧(图9的右侧)移动。然后，基于检查光L由第2臂50B的前端部遮断、从通光切换为遮光时的移动量，而进行R方向的基准位置的修正。
这样，只设置1组发光部66与受光部68、使用1束检查光L，就可以进行X方向、Z方向、θ方向以及R方向的4轴的基准位置修正。其结果是，可以使输送机构实际动作的动作坐标与不存在处理系统的制造误差等误差的情况下的设计坐标几乎一致。
在上述第1实施方式中，为了减细检查光L的光束、从而提高光的检测精度，在旋转基台48的旋转中心上也设置了带有光通过孔72A的第1遮光板72。但是，不设置第1遮光板72而只是设置旋转基台48的周边部上的第2遮光板74亦可。
又，通过在遮光板74上设置光通过孔74A，通光与遮光的切换会在旋转基台48的微小的旋转角度的范围内频繁地产生。而且，通过在受光部68侧识别通光与遮光的切换，来判别正在适当地进行基准位置的修正操作这一事实。但是，在省略第1遮光板72、只设置第2遮光板74的情况下，也可以在第2遮光板74上不设置光通过孔74A。在该情况下，将检查光L由于第2遮光板74的左右端部而从通光切换为遮光、或者从遮光切换为通光的位置作为基准即可。
又，在上述第1实施方式中，作为在旋转基台48的微小的旋转角度的范围内切换检查光的通光与遮光的遮光部件70，以设置有遮光板72、74的情况为例而进行了说明，不过取代该情况，如图10所示亦可。图10是省略了臂机构等的记载而表示遮光部件的变形例的立体图。图10所示的变形例是如下述的部件在旋转基台48的上表面上形成有检查光L可以通过的、直径方向的槽部76，以此，将旋转基台48的槽部76周边作为遮光部件70而使用。
又，在上述第1实施方式中，说明了在旋转基台48上设有具有与其旋转轴不一致的伸屈轴的2个臂机构50、52的情况，不过本发明并不限定于此。例如，在备有如上述特开平11-284049号公报中所示的那样的、在不旋转的基台上备有旋转轴与伸屈轴同轴地形成的2个多关节臂的其他形式的输送机构中，也可以应用本发明。
以下，参照图11～图14说明应用于那样的其他形式的输送机构的、本发明的基准位置修正装置的第2实施方式。另外，对于与如图1以及图2所示的上述第1实施方式相同的构成，适当地省略其说明。
如图11～图13所示，本实施方式的输送机构80具有圆柱状的基台82。该基台82固定在例如可以向Z方向移动的基座44(图2)上。在该基台82上设置有旋转轴与伸屈轴同轴地形成的2个臂机构84、86。在各臂机构84、86的前端上分别安装有保持晶片的拾取器88、90。
臂机构84、86具有基端可以水平旋转地安装在基台82的中心上的共用的第1臂92、相对于该第1臂92的前端而分别上下地连结的第2臂94、96。各第2臂94、96相对于第1臂92可以互相独立地水平转动。在上层的第2臂96的前端上可以水平转动地安装有一个拾取器88。在下层的第2臂94的前端上，经由用于避免与拾取器88的干涉的横U字状的辅助臂98而可以水平转动地安装有另一个拾取器90。如图13所示，各第2臂94、96的前端部(拾取器88、90的侧端部)具有形成为曲率半径r1的圆弧的平面形状。
另外，在图12以及图13中省略了辅助臂98的记载。又，在第1臂92与第2臂94、96的连结部上设置有使第2臂94、96转动的驱动马达100。
接着，说明相对于这样构成的输送机构80而进行基准位置的修正的方法。
<X方向的基准位置修正>
首先，在进行X方向的基准位置修正的情况下，与上述第1实施方式的情况相同。即，以低速在X方向上移动基台82，并求出检查光L的通光与遮光切换的位置(X坐标)。以此，基于求出的偏离量，而进行X方向的基准位置的修正。
<Z方向的基准位置修正>
进行Z方向的基准位置修正的情况也与上述第1实施方式的情况相同。不过，因为在此未设置有遮光板等遮光部件，所以通过基台82的上表面(上端)来切换检查光L的通光与遮光。即，以低速使基台82在Z方向上上升，求出基台82的上端遮断检查光L、从通光切换为遮光的位置(Z坐标)。基于由此求出的偏离量，而进行Z方向的基准位置的修正。
另外，通过臂机构84、86或者拾取器88、90的一部分而切换检查光L的通光与遮光亦可。
<θ方向的基准位置修正>
在进行θ方向的基准位置修正的情况下，通过第2臂94、96而求出检查光L的通光与遮光切换的θ轴坐标，从而进行基准位置的修正。在该情况下，因为两臂机构84、86完全相同地进行基准位置的修正，所以在此只说明进行其中一个臂机构84的基准位置的修正的情况。
首先，如图12以及图13(A)所示，使基台82向修正完成了的X方向以及Z方向移动，并把位置调节成其中一个臂机构84的第2臂94的前端在X方向上从检查光L稍微离开、在Z方向上位于大致同一水平面。与此同时，将臂机构84弯曲到事先设定的弯曲角度。在图示例中，臂机构84较大地弯曲而成为折叠的状态。又，如图13(A)所示，就X方向而言，定位成臂机构84的旋转中心与检查光L之间的距离X5、和第2臂94的前端的曲率半径r1一致(X5＝r1)。
接着，在维持着这样的姿势的状态下，使臂机构84的第1臂92缓缓地向θ方向(在图13中逆时针旋转)旋转。而且，求出第2臂94的前端遮断检查光L、从通光切换为遮光时的位置(θ坐标)。基于由此求出的θ方向的偏离量，而进行θ方向的基准位置的修正。
在该情况下，即使如图14所示，臂机构84的弯曲状态即使与如图13所示的情况不同，也不会对基准位置的修正造成影响。
<R方向的基准位的修正>
进行R方向的基准位置修正的情况也与上述第1实施方式的情况相同。即，在使其中之一的输送臂机构、例如臂机构84以事先设定的角度弯曲的状态下，以低速使基台82向X方向移动。而且，求出臂机构84的拾取器90的厚壁的安装部90A(图11)遮断检查光L、从通光切换为遮光的位置(X坐标)。基于由此求出的R轴方向的偏离量，而进行R方向的基准位置的修正。
在以上的实施方式中，分别说明了使用具有2个臂机构的输送机构的情况，不过本发明并不限定于此。在例如使用具有单一的臂机构的输送机构的情况下当然也可以应用本发明。
又，输送机构的各方向的基准位置修正并不只是在系统的组装时或者改造时进行，考虑长年变化等而定期地、或者不定期地进行亦可。又，在以上的实施方式中，以设置在导入侧输送容器内的输送机构为例进行了说明，不过当然，只要是在X、Z、θ、R方向的4轴方向上动作的输送机构，则无论是设置在何处的输送机构，都可以应用。
又，作为被输送的被输送体，并不限定于半导体晶片，LCD基板、玻璃基板等的情况也可以应用本发明。
权利要求
1.一种修正装置，是用于输送机构的基准位置修正装置，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以水平旋转以及升降的方式相对于该移动体安装的旋转基台、经由互相离开的垂直的转动轴而相对于该旋转基台安装并可以水平地伸屈的2个臂机构、安装在各臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有发光部，相对于前述输送容器位置固定，并向相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光；受光部，相对于前述输送容器固定在接受前述检查光的位置上，并检测前述检查光的通光与遮光；遮光部件，相对于前述旋转基台安装，并伴随着前述旋转基台的移动以及旋转而产生前述检查光的通光与遮光的切换；修正机构，基于与前述旋转基台的移动以及旋转对应的、由前述受光部进行的通光与遮光的检测，而修正前述旋转基台的水平、垂直以及旋转的各方向的基准位置、和前述臂机构的伸屈方向的基准位置。
2.如权利要求1所述的修正装置，其特征在于，前述修正机构，相对于前述旋转基台的水平方向，基于前述旋转基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述旋转基台的垂直方向，基于前述旋转基台的上端部或者前述遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述旋转基台的旋转方向，基于前述遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正。
3.如权利要求1或者2所述的修正装置，其特征在于，前述遮光部件为从前述旋转基台的上表面向上方突出的遮光板。
4.如权利要求3所述的修正装置，其特征在于，设置有配置于前述旋转基台的旋转中心上的第1遮光板、与配置于前述旋转基台的周边部上的第2遮光板，在各遮光板的中央形成有用于使前述检查光通过的光通过孔。
5.如权利要求1或者2所述的修正装置，其特征在于，前述拾取器的向前述臂机构上安装的安装部分与前述拾取器的其他部分相比，垂直方向的厚度大，在进行相对于前述臂机构的伸屈方向的基准位置的修正时，通过前述拾取器的安装部分切换前述检查光的通光与遮光。
6.如权利要求1或者2所述的修正装置，其特征在于，安装前述拾取器的前述臂机构的前端部具有圆弧状的平面形状，在进行相对于前述臂机构的伸屈方向的基准位置的修正时，通过前述臂机构的前端部切换前述检查光的通光与遮光。
7.一种修正装置，是用于输送机构的基准位置修正装置，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以升降的方式相对于该移动体安装的基台、以可以水平旋转的方式相对于该基台安装并可以水平地伸屈的臂机构、安装在该臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有发光部，相对于前述输送容器位置固定，并向相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光；受光部，相对于前述输送容器固定在接受前述检查光的位置上，并检测前述检查光的通光与遮光；修正机构，基于与旋转基台的移动对应的、由前述受光部进行的通光与遮光的检测，而修正前述基台的水平方向及垂直方向的基准位置、和前述臂机构的旋转方向及伸屈方向的基准位置。
8.如权利要求7所述的修正装置，其特征在于，前述修正机构，相对于前述基台的水平方向，基于前述基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述基台的垂直方向，基于前述臂机构或者前述拾取器的一部分、或者前述基台的上端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述臂机构的旋转方向，基于前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正，相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正。
9.如权利要求7或者8所述的修正装置，其特征在于，前述拾取器的向前述臂机构上安装的安装部分与前述拾取器的其他部分相比，垂直方向的厚度大，在进行相对于前述臂机构的伸屈方向的基准位置的修正时，通过前述拾取器的安装部分切换前述检查光的通光与遮光。
10.如权利要求7或者8所述的修正装置，其特征在于，安装前述拾取器的前述臂机构的前端部具有圆弧状的平面形状，在进行相对于前述臂机构的伸屈方向的基准位置的修正时，通过前述臂机构的前端部切换前述检查光的通光与遮光。
11.如权利要求7或者8所述的修正装置，其特征在于，前述臂机构具有以可以水平旋转的方式相对于前述基台安装的第1臂、以可相互独立地水平转动的方式连结在该第1臂的前端部上的2个第2臂，在各第2臂的前端部上分别安装有前述拾取器，相对于前述臂机构的旋转方向，通过前述第2臂的一部分切换前述检查光的通光与遮光。
12.如权利要求11所述的修正装置，其特征在于，各拾取器的向前述第2臂上安装的安装部分与该拾取器的其他的部分相比，垂直方向的厚度大，在进行相对于前述臂机构的伸屈方向的基准位置的修正时，通过各拾取器的安装部分切换前述检查光的通光与遮光。
13.如权利要求11所述的修正装置，其特征在于，安装前述拾取器的各第2臂的前端部具有圆弧状的平面形状，在进行相对于前述臂机构的伸屈方向的基准位置的修正时，通过各第2臂的前端部切换前述检查光的通光与遮光。
14.一种修正方法，是对输送机构的基准位置进行修正的方法，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以水平旋转以及升降的方式相对于该移动体安装的旋转基台、经由互相离开的垂直的转动轴而相对于该旋转基台安装并可以水平地伸屈的2个臂机构、安装在各臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有从发光部向受光部沿相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光的工序，所述发光部和受光部分别相对于前述输送容器位置固定；相对于前述旋转基台的水平方向，基于前述旋转基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述旋转基台的垂直方向，基于前述旋转基台的上端部或者安装在前述旋转基台上的遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述旋转基台的旋转方向，基于前述遮光部件切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序。
15.一种修正方法，是对输送机构的基准位置进行修正的方法，所述输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置在输送容器内的移动体、以可以升降的方式相对于该移动体安装的基台、以可以水平旋转的方式相对于该基台安装并可以水平地伸屈的臂机构、安装在该臂机构的前端部上并保持被输送体的拾取器，其特征在于，备有从发光部向受光部沿相对于前述移动体的移动方向交叉的水平方向射出检查光的工序，所述发光部和受光部分别相对于前述输送容器位置固定；相对于前述基台的水平方向，基于前述基台的水平方向端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述基台的垂直方向，基于前述臂机构或者前述拾取器的一部分、或者前述基台的上端部切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述臂机构的旋转方向，基于前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序；相对于前述臂机构的伸屈方向，基于前述拾取器或者前述臂机构的一部分切换前述检查光的通光与遮光的位置，而进行基准位置的修正的工序。
全文摘要
在输送容器(10)内设置有输送机构(22)。该输送机构具有以可以在水平方向上移动的方式设置的移动体(38)、以可以水平旋转以及升降的方式相对于该移动体安装的旋转基台(48)、相对于该旋转基台可以水平地伸屈的2个臂机构。用于该输送机构的基准位置修正装置备有射出以及接受检查光(L)的发光部(66)以及受光部(68)、修正机构(62)，所述发光部(66)以及受光部(68)相对于输送容器位置固定。修正机构基于与旋转基台的移动以及旋转对应的、由受光部进行的通光与遮光的检测，而修正旋转基台的水平、垂直以及旋转的各方向的基准位置、和臂机构的伸屈方向的基准位置。相对于旋转基台，安装有伴随着其移动以及旋转而产生检查光的通光与遮光的切换的遮光部件。
文档编号G01B11/00GK1711155SQ200380103380
公开日2005年12月21日 申请日期2003年11月13日 优先权日2002年11月14日
发明者佐伯弘明, 神垣敏雄 申请人:东京毅力科创株式会社, 神钢电机株式会社
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