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CN114156198A - 位置判定装置、衬底搬送装置、位置判定方法及衬底搬送方法 - Google Patents

位置判定装置、衬底搬送装置、位置判定方法及衬底搬送方法 Download PDF

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CN114156198A
CN114156198A CN202111024947.2A CN202111024947A CN114156198A CN 114156198 A CN114156198 A CN 114156198A CN 202111024947 A CN202111024947 A CN 202111024947A CN 114156198 A CN114156198 A CN 114156198A
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桑原丈二
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Screen Holdings Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种位置判定装置、衬底搬送装置、位置判定方法及衬底搬送方法。衬底搬送装置具备保持衬底的机械手、使机械手在水平面内分别移动的支撑部件、旋转部件及移动部件。此外，衬底搬送装置具备：检测器，具有检测区域；及搬送控制部，在搬送衬底时控制支撑部件的移动、旋转部件的旋转及移动部件的移动。搬送控制部以由机械手保持的衬底的外周端部中的多个部分依序位于检测器的检测区域的方式，进行所述各部的控制。基于检测器的输出信号分别算出机械手中多个部分的位置。基于算出的多个部分的位置，判定机械手中的衬底的位置。

Description

位置判定装置、衬底搬送装置、位置判定方法及衬底搬送方法
技术领域
本发明涉及一种判定受支撑部支撑的衬底在支撑部中的位置的位置判定装置及具备所述装置的衬底搬送装置、以及位置判定方法及使用所述方法的衬底搬送方法。
背景技术
以往，为了对用于液晶显示装置或有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示装置等的FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用衬底、半导体衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、磁光盘用衬底、光掩模用衬底、陶瓷衬底或太阳能电池用衬底等各种衬底进行各种处理，使用衬底处理装置。
在衬底处理装置中，例如在多个处理单元中对一片衬底连续地进行处理。因此，在衬底处理装置中，设置将衬底在多个处理单元间搬送的衬底搬送装置。
例如，在日本专利特开2018-133415号公报所记载的衬底搬送装置中，由保持部保持成为处理对象的衬底，且通过保持部移动来搬送衬底。在从第1位置向第2位置搬送衬底时，以在第1位置由保持部接收衬底的状态，检测由保持部保持的衬底的外周端部的第1～第5部分。基于所述检测，分别算出保持部中第1～第5部分的位置。基于算出的第1～第5部分的位置，判定保持部中衬底的位置。以正确地将衬底搬送到第2位置的方式，基于判定的衬底位置来控制保持部的移动。
发明内容
为了实现衬底处理装置的低成本化，而期望用来判定衬底位置的构成(以下称为位置判定装置)简化。此外，为了实现衬底处理装置的低成本化，期望减少位置判定装置的零件个数。
本发明的目的在于提供一种能实现衬底处理装置的低成本化的位置判定装置、具备所述装置的衬底搬送装置、位置判定方法及使用所述方法的衬底搬送方法。
(1)依据本发明的一方面的位置判定装置为判定由支撑部支撑的衬底的位置的位置判定装置，具备：第1检测器，具有第1检测区域；相对移动部，构成为能使支撑部所支撑的衬底与第1检测器相对移动；及控制部，控制相对移动部；且控制部包含：相对移动控制部，以衬底的外周端部中的多个部分依序位于第1检测区域的方式，控制相对移动部；部分位置算出部，基于第1检测器的检测信号分别算出支撑部中多个部分的位置；及位置判定部，基于由部分位置算出部算出的多个部分的位置，判定支撑部中衬底的位置。
在所述位置判定装置中，以衬底的外周端部中的多个部分依序位于第1检测区域的方式，使支撑部所支撑的衬底与第1检测器相对移动。基于第1检测器的检测信号，分别算出支撑部中多个部分的位置。基于算出的多个部分的位置，判定支撑部中的衬底的位置。
根据所述的位置判定装置，利用第1检测器检测支撑部所支撑的衬底的多个部分。因此，不必为了检测衬底的多个部分的位置，准备与衬底的多个部分分别对应的多个检测器。因此，位置判定装置的构成简化。此外，位置判定装置的零件个数减少。所述结果，实现衬底处理装置的低成本化。
(2)也可为，支撑部包含：搬送保持部，构成为能保持且移动衬底；且相对移动部构成为能通过使搬送保持部移动，来使由搬送保持部保持的衬底对第1检测器相对移动。
此时，能以通过搬送保持部来保持衬底的状态，把握所述搬送保持部中衬底的位置。
(3)也可为，位置判定装置还具备：第2检测器，具有第2检测区域；且相对移动部构成为能通过使搬送保持部移动，来使由搬送保持部保持的衬底对第2检测器相对移动；相对移动控制部以衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于第1检测区域，且衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于第2检测区域的方式，控制相对移动部；部分位置算出部基于第1及第2检测器的检测信号分别算出搬送保持部中的多个部分的位置。
此时，利用第1检测器检测衬底的第1及第2部分，利用第2检测器检测衬底的第3及第4部分。
(4)也可为，第1及第2检测器以第1检测区域与第2检测区域在第1方向以比衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；相对移动控制部以通过搬送保持部在与第1方向交叉的第2方向移动，使衬底横穿第1及第2检测区域的方式，控制相对移动部。
此时，通过衬底在第2方向移动，在衬底的第1及第2部分依序通过第1检测区域的大致相同时序，衬底的第3及第4部分依序通过第2检测区域。因此，能缩短衬底的第1～第4部分的检测所需的时间。
(5)也可为，相对移动部构成为能通过使第1检测器移动，来使第1检测器对由支撑部支撑的衬底相对移动。
此时，通过第1检测器移动，能不使支撑部移动而把握所述支撑部中衬底的位置。
(6)也可为，位置判定装置还具备：第2检测器，具有第2检测区域；且相对移动部构成为能通过使第2检测器移动来使第2检测器对由支撑部支撑的衬底相对移动；相对移动控制部以衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于第1检测区域，且衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于第2检测区域的方式，控制相对移动部；部分位置算出部基于第1及第2检测器的检测信号分别算出支撑部中多个部分的位置。
此时，利用第1检测器检测衬底的第1及第2部分，利用第2检测器检测衬底的第3及第4部分。
(7)也可为，第1及第2检测器以第1检测区域与第2检测区域在第1方向以比衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；相对移动控制部以通过第1及第2检测器在与第1方向交叉的第2方向移动，使第1及第2检测区域横穿衬底的方式，控制相对移动部。
此时，通过第1及第2检测器在第2方向移动，在第1检测区域依序通过衬底的第1及第2部分的大致相同时序，第2检测区域依序通过衬底的第3及第4部分。因此，能缩短衬底的第1～第4部分的检测所需的时间。
(8)依据本发明的另一方面的衬底搬送装置具备所述位置判定装置。
在所述衬底搬送装置中，能基于位置判定装置的判定结果搬送衬底。因此，能以高精度搬送衬底。
(9)依据本发明的又一方面的位置判定方法为判定由支撑部支撑的衬底的位置的位置判定方法，包含如下步骤：准备具有第1检测区域的第1检测器；以由支撑部支撑的衬底的外周端部中的多个部分依序位于第1检测区域的方式，使支撑部所支撑的衬底与第1检测器相对移动；基于第1检测器的检测信号分别算出支撑部中多个部分的位置；及基于由算出步骤算出的多个部分的位置，判定支撑部中衬底的位置。
在所述位置判定方法中，以衬底的外周端部中的多个部分依序位于第1检测区域的方式，使支撑部所支撑的衬底与第1检测器相对移动。基于第1检测器的检测信号，分别算出支撑部中多个部分的位置。基于算出的多个部分的位置，判定支撑部中衬底的位置。
根据所述位置判定方法，利用第1检测器检测支撑部所支撑的衬底的多个部分。因此，不必为了检测衬底的多个部分的位置，准备与衬底的多个部分分别对应的多个检测器。因此，位置判定装置的构成简化。此外，位置判定装置的零件个数减少。所述结果，实现衬底处理装置的低成本化。
(10)也可为，支撑部包含：搬送保持部，构成为能保持且移动衬底；且使支撑部所支撑的衬底与第1检测器相对移动的步骤包含：通过使搬送保持部移动，来使由搬送保持部保持的衬底对第1检测器相对移动。
此时，能以通过搬送保持部来保持衬底的状态，把握所述搬送保持部中衬底的位置。
(11)也可为，位置判定方法还包含准备具有第2检测区域的第2检测器的步骤；且使由搬送保持部保持的衬底对第1检测器相对移动这一操作包含：以衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于第1检测区域，且衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于第2检测区域的方式，使搬送保持部所保持的衬底对第1及第2检测器相对移动；分别算出多个部分的位置的步骤包含如下步骤：基于第1及第2检测器的检测信号分别算出搬送保持部中多个部分的位置。
此时，利用第1检测器检测衬底的第1及第2部分，利用第2检测器检测衬底的第3及第4部分。
(12)也可为，第1及第2检测器以第1检测区域与第2检测区域在第1方向以比衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；且使搬送保持部所保持的衬底对第1及第2检测器相对移动这一操作包含：以衬底横穿第1及第2检测区域的方式，使搬送保持部在与第1方向交叉的第2方向移动。
此时，通过衬底在第2方向移动，在衬底的第1及第2部分依序通过第1检测区域的大致相同时序，衬底的第3及第4部分依序通过第2检测区域。因此，能缩短衬底的第1～第4部分的检测所需的时间。
(13)也可为，使支撑部所支撑的衬底与第1检测器相对移动的步骤包含：通过使第1检测器移动来使第1检测器对由支撑部支撑的衬底相对移动。
此时，通过第1检测器移动，能不使支撑部移动而把握所述支撑部中衬底的位置。
(14)也可为，位置判定方法还包含准备具有第2检测区域的第2检测器的步骤；且使第1检测器对支撑部所支撑的衬底相对移动这一操作包含：以衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于第1检测区域，且衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于第2检测区域的方式，使第1及第2检测器对支撑部所支撑的衬底相对移动；分别算出多个部分的位置的步骤包含如下步骤：基于第1及第2检测器的检测信号分别算出支撑部中多个部分的位置。
此时，利用第1检测器检测衬底的第1及第2部分，利用第2检测器检测衬底的第3及第4部分。
(15)也可为，第1及第2检测器以第1检测区域与第2检测区域在第1方向以比衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；且使第1及第2检测器对支撑部所支撑的衬底相对移动这一操作包含：以第1及第2检测区域横穿衬底的方式，使第1及第2检测器在与第1方向交叉的第2方向移动。
此时，通过第1及第2检测器在第2方向移动，在第1检测区域依序通过衬底的第1及第2部分的大致相同时序，第2检测区域依序通过衬底的第3及第4部分。因此，能缩短衬底的第1～第4部分的检测所需的时间。
(16)依据本发明的又一方面的衬底搬送方法包含所述位置判定方法。
在所述衬底搬送装置中，能基于位置判定装置的判定结果搬送衬底。因此，能以高精度搬送衬底。
附图说明
图1是第1实施方式的衬底搬送装置的俯视图。
图2是图1的衬底搬送装置的侧视图。
图3是图1的衬底搬送装置的前视图。
图4是表示检测由机械手保持的衬底的外周端部的多个部分的方法的一例的示意图。
图5是表示第1实施方式的衬底搬送装置的控制系统的构成的框图。
图6是表示由机械手定义的XY座标系的一例的俯视图。
图7是表示多个偏移量中至少1个超过阈值时，机械手上的衬底与虚拟圆的位置关系的俯视图。
图8是表示多个偏移量中至少1个超过阈值时，机械手上的衬底与虚拟圆的位置关系的俯视图。
图9是表示多个偏移量中至少1个超过阈值时，机械手上的衬底与虚拟圆的位置关系的俯视图。
图10是表示多个偏移量中至少1个超过阈值时，机械手上的衬底与虚拟圆的位置关系的俯视图。
图11是表示搬送控制部的功能性构成的框图。
图12是表示衬底搬送装置对衬底的基本搬送动作的流程图。
图13是表示衬底搬送装置对衬底的基本搬送动作的流程图。
图14是第2实施方式的衬底搬送装置的俯视图。
图15是图14的衬底搬送装置的侧视图。
图16是表示在第2实施方式的衬底搬送装置中检测的衬底的多个部分的俯视图。
图17是第3实施方式的衬底搬送装置的俯视图。
图18是表示第3实施方式的衬底搬送装置的控制系统的构成的框图。
图19是表示使用2个检测器检测由机械手保持的衬底W的外周端部的5个以上的部分的方法的一例的示意图。
图20是第4实施方式的衬底搬送装置的侧视图。
图21是第5实施方式的衬底搬送装置的俯视图。
图22是图21的衬底搬送装置的侧视图。
图23是图21的衬底搬送装置的前视图。
图24是表示检测衬底支撑部所支撑的衬底的外周端部的多个部分的方法的一例的示意图。
图25是表示具备第1～第5中任一个的实施方式的衬底搬送装置的衬底处理装置的整体构成的示意性框图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的一实施方式的位置判定装置、衬底搬送装置、位置判定方法及衬底搬送方法进行说明。在以下说明中，衬底意指用于液晶显示装置或有机EL(Electro Luminescence)显示装置等的FPD(Flat Panel Display)用衬底、半导体衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、磁光盘用衬底、光掩模用衬底、陶瓷衬底或太阳能电池用衬底等。
此外，在以下所示的实施方式中使用的衬底的至少一部分具有圆形状的外周端部。具体来说，在衬底形成定位用凹槽，衬底中除凹槽外的外周端部具有圆形状。另外，也可在衬底上形成定向平面来取代凹槽。
[1]第1实施方式
(1)第1实施方式的衬底搬送装置的构成
图1是第1实施方式的衬底搬送装置的俯视图，图2是图1的衬底搬送装置500的侧视图，图3是图1的衬底搬送装置500的前视图。图1～图3所示的衬底搬送装置500包含移动部件510(图2及图3)、旋转部件520、2个机械手H1、H2及多个检测器SE1、SE2(图1)。在本实施方式中，设置2个检测器SE1、SE2。移动部件510构成为能沿导轨(未图示)在水平方向上移动。
在移动部件510上，大致长方体形状的旋转部件520能绕上下方向的轴旋转地设置。在旋转部件520上，机械手H1、H2分别通过支撑部件521、522受支撑。机械手H1、H2构成为能在旋转部件520的长边方向进退。在本实施方式中，机械手H2位于旋转部件520的上表面上方，机械手H1位于机械手H2的上方。
机械手H1、H2各自包含引导部Ha及臂部Hb。如图1所示，引导部Ha具有大致V字型的平板形状，臂部Hb具有在一方向延伸的矩形平板形状。引导部Ha以从臂部Hb的一端部分支为2条的方式设置。
在引导部Ha的上表面，多个(本例中为3个)吸附部sm分别设置于彼此离开的多个(本例中为3个)部分。各吸附部sm连接于吸气系统(未图示)。在多个吸附部sm上载置衬底W。在所述状态下，多个吸附部sm上的衬底W的多个部位通过吸气系统分别吸附到多个吸附部sm。
2个检测器SE1、SE2分别为由投光部Se及受光部Sr构成的透过型光电传感器。2个投光部Se以在旋转部件520的长边方向上共通的位置，在旋转部件520的短边方向(宽度方向)空开间隔排列的方式安装于旋转部件520的上表面。2个受光部Sr以通过支撑部件530(图2及图3)在旋转部件520的上方与2个投光部Se分别对向的方式配置。另外，图1中省略支撑部件530的图示。
从各投光部Se朝上方分别出射光。各受光部Sr接收从对向的投光部Se出射的光作为返回光。借此，在各检测器SE1、SE2中，如图2及图3中阴影线所示，在彼此对向的投光部Se与受光部Sr之间，形成在上下方向延伸的检测区域DA。检测器SE1、SE2的2个检测区域DA离开比衬底W的直径更小且比衬底W周向上的凹槽的长度更大的距离。另外，本实施方式的衬底W的直径为例如300mm，所述衬底W具有的凹槽的周向长度为例如2.73mm。
衬底W存在于各检测器SE1、SE2的投光部Se与受光部Sr之间时，从投光部Se出射的光未入射到受光部Sr。将光未入射到受光部Sr的状态称为非入光状态。衬底W未存在于各检测器SE1、S5的投光部Se与受光部Sr之间时，从投光部Se出射的光入射到受光部Sr。将光入射到受光部Sr的状态称为入光状态。受光部Sr将表示入光状态及非入光状态的检测信号输出。
将机械手H1、H2的进退方向上机械手H1、H2能后退的旋转部件520上的界限位置称为进退初始位置(原位)。此外，将机械手H1、H2的进退方向上俯视时引导部Ha位于从旋转部件520离开的位置时的机械手H1、H2的位置称为前进位置。
在保持衬底W的机械手H1从前进位置向进退初始位置后退时，能基于检测器SE1、SE2的检测信号从入光状态变为非入光状态的时序，来算出衬底W的外周端部的2个部分的位置。此外，在保持衬底W的机械手H1从前进位置向进退初始位置后退时，能基于检测器SE1、SE2的检测信号从非入光状态变为入光状态的时序，来算出衬底W的外周端部的其它2个部分的位置。
具体来说，能基于检测器SE1的检测信号从入光状态变为非入光状态的时序的机械手H1与检测器SE1的相对位置，来算出衬底W的外周端部的第1部分相对于机械手H1的位置。能基于检测器SE2的检测信号从入光状态变为非入光状态的时序的机械手H1与检测器SE2的相对位置，来算出衬底W的外周端部的第2部分相对于机械手H1的位置。能基于检测器SE1的检测信号从非入光状态变为入光状态的时序的机械手H1与检测器SE1的相对位置，来算出衬底W的外周端部的第3部分相对于机械手H1的位置。能基于检测器SE2的检测信号从非入光状态变为入光状态的时序的机械手H1与检测器SE2的相对位置，来算出衬底W的外周端部的第4部分相对于机械手H1的位置。
以下说明中，将通过衬底W的外周端部横穿检测器SE1、SE2的检测区域DA，使检测器SE1、SE2的检测信号从入光状态变为非入光状态或从非入光状态变为入光状态的情况，称为适当检测。
图4是表示检测由机械手H1保持的衬底W的外周端部的多个部分的方法的一例的示意图。图4中，省略了图1的衬底搬送装置500中机械手H2、支撑部件522及支撑部件530的图示。此外，图4中，以从左向右排列的4个俯视图，表示保持衬底W的机械手H1从前进位置向进退初始位置后退的4个时点的衬底搬送装置500的状态。
如图4左端的俯视图所示，在机械手H1从前进位置开始向进退初始位置后退的时点，衬底W在俯视时位于旋转部件520的外侧，未与检测器SE1、SE2重叠。借此，检测器SE1、SE2的检测信号表示入光状态。
接着，如图4左起第2个俯视图所示，如果机械手H1后退特定距离，那么衬底W的外周端部的2个部分在俯视时与检测器SE1、SE2重叠。也就是说，衬底W的外周端部的2个部分横穿检测器SE1、SE2的2个检测区域DA(图3)。此时，检测器SE1、SE2各自的检测信号从入光状态变为非入光状态。借此，能基于检测器SE1、SE2的检测信号从入光状态变为非入光状态的检测时序，算出由机械手H1保持的衬底W的外周端部的2个部分的位置。此时，将基于检测器SE1的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p1。此外，将基于检测器SE2的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p2。
接着，如图4左起第3个俯视图所示，如果机械手H1进一步后退特定距离，那么衬底W的外周端部的其它2个部分在俯视时与检测器SE1、SE2重叠。也就是说，衬底W的外周端部的其它2个部分横穿检测器SE1、SE2的2个检测区域DA(图3)。此时，检测器SE1、SE2各自的检测信号从非入光状态变为入光状态。借此，能基于检测器SE1、SE2的检测信号从非入光状态变为入光状态的检测时序，算出由机械手H1保持的衬底W的外周端部的2个部分的位置。此时，将基于检测器SE1的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p3。此外，将基于检测器SE2的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p4。
之后，如图4右端的俯视图所示，机械手H1到达进退初始位置。此时，衬底W在俯视时未与检测器SE1、SE2重叠。借此，检测器SE1、SE2的检测信号以入光状态维持。
也可取代所述例，基于保持衬底W的机械手H1在旋转部件520上从进退初始位置前进时，检测器SE1、SE2的检测信号从入光状态变为非入光状态的时序、及检测器SE1、SE2的检测信号从非入光状态变为入光状态的时序，算出由机械手H1保持的衬底W的外周端部的4个部分的位置。此时，随着衬底搬送装置500的状态从图4右端的俯视图向左端的俯视图变化，检测衬底W的外周端部的多个部分p1～p4。另外，涉及由机械手H2保持的衬底W，也可以与机械手H1的例同样的方法检测所述衬底W的外周端部的4个部分的位置。
在各机械手H1、H2中，预先确定所保持的衬底W的中心应该位于的基准位置(以下称为第1基准位置)。各机械手H1、H2的第1基准位置为例如3个吸附部sm的中心位置。
已知衬底W的半径的情况下，如果能算出由各机械手H1、H2保持的衬底W的4个部分p1～p4的位置，那么能判定所述机械手中衬底W的位置。借此，能算出由各机械手H1、H2实际保持的衬底W的中心从第1基准位置偏移多少。
(2)衬底搬送装置500的控制系统的构成
图5是表示第1实施方式的衬底搬送装置500的控制系统的构成的框图。如图5所示，衬底搬送装置500包含上下方向驱动电动机511、上下方向编码器512、水平方向驱动电动机513、水平方向编码器514、旋转方向驱动电动机515、旋转方向编码器516、上机械手进退用驱动电动机525、上机械手编码器526、下机械手进退用驱动电动机527、下机械手编码器528、多个检测器SE1、SE2、搬送控制部550及操作部529。
上下方向驱动电动机511通过搬送控制部550的控制使移动部件510(图2)在上下方向移动。上下方向编码器512将表示上下方向驱动电动机511的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测移动部件510的上下方向的位置。
水平方向驱动电动机513通过搬送控制部550的控制使移动部件510(图2)在水平方向移动。水平方向编码器514将表示水平方向驱动电动机513的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测移动部件510的水平方向的位置。
旋转方向驱动电动机515通过搬送控制部550的控制使旋转部件520(图1)绕上下方向的轴旋转。旋转方向编码器516将表示旋转方向驱动电动机515的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测水平面内的旋转部件520的方向。
上机械手进退用驱动电动机525通过搬送控制部550的控制使机械手H1(图1)在旋转部件520上在水平方向进退。上机械手编码器526将表示上机械手进退用驱动电动机525的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测在旋转部件520上的机械手H1的位置。
下机械手进退用驱动电动机527通过搬送控制部550的控制使机械手H2(图2)在旋转部件520上在水平方向进退。下机械手编码器528将表示下机械手进退用驱动电动机527的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测在旋转部件520上的机械手H2的位置。
检测器SE1、SE2的投光部Se通过搬送控制部550的控制向受光部Sr出射光。受光部Sr的检测信号赋予搬送控制部550。借此，搬送控制部550能判别各检测器SE1、S5为入光状态还是非入光状态。搬送控制部550能基于2个检测器SE1、SE2的检测信号及上机械手编码器526的输出信号，算出机械手H1中的衬底W的部分p1～p4的位置。同样，搬送控制部550能基于2个检测器SE1、SE2的检测信号及下机械手编码器528的输出信号，算出机械手H2中衬底W的部分p1～p4的位置。
操作部529连接于搬送控制部550。使用者能通过操作操作部529，将各种指令及信息赋予搬送控制部550。
(3)机械手H1、H2中衬底W的位置的判定
在所述各机械手H1、H2中，定义具有X轴及Y轴的XY座标系。X轴及Y轴位于与由各机械手H1、H2保持的衬底W平行的水平面内，且在各机械手H1、H2的第1基准位置正交。因此，第1基准位置为原点O。在本例中，Y轴定义为相对于各机械手H1、H2的进退方向平行。
图6是表示由机械手H1定义的XY座标系的一例的俯视图。在图6中，以一点划线表示由机械手H1定义的XY座标系的X轴及Y轴。此外，第1基准位置表示为原点O。再者，以实线表示由机械手H1保持的衬底W。在图6的例中，由机械手H1保持的衬底W的中心位置位于原点O。
在衬底搬送装置500中，利用检测器SE1、SE2检测机械手H1中的衬底W的4个部分p1～p4，且基于检测出的部分p1～p4的位置判定机械手H1中的衬底W的位置。同样，利用检测器SE1、SE2检测机械手H2中的衬底W的4个部分p1～p4，且基于检测出的部分p1～p4的位置，判定机械手H2中的衬底W的位置。基于判定的衬底W的位置，控制所述上下方向驱动电动机511、水平方向驱动电动机513、旋转方向驱动电动机515、上机械手进退用驱动电动机525及下机械手进退用驱动电动机527。此处，对机械手H1中衬底W的位置的判定方法进行说明。
首先，依据例如图4所示的方法，使保持衬底W的机械手H1从前进位置向进退初始位置后退。借此，利用检测器SE1、SE2分别检测衬底W的部分p1～p4。基于检测器SE1、SE2的检测信号及图5的上机械手编码器526的输出信号，分别算出机械手H1中的衬底W的部分p1～p4的位置。此外，算出通过XY座标系中部分p1、p2、p3、p4中彼此不同的3个部分的位置的4个虚拟圆，且分别算出4个虚拟圆的中心位置。再者，算出4个中心位置间的多个偏移量。
在以下说明中，将通过部分p1、p2、p3的虚拟圆称为虚拟圆cr1，将通过部分p2、p3、p4的虚拟圆称为虚拟圆cr2，将通过部分p1、p3、p4的虚拟圆称为虚拟圆cr3，将通过部分p1、p2、p4的虚拟圆称为虚拟圆cr4。此外，将机械手H1中虚拟圆cr1、cr2、cr3、cr4各自的中心位置称为vp1、vp2、vp3、vp4。
如图6中一点划线所示，在中心位置vp1～vp4之间的多个偏移量全部为0时，4个中心位置vp1～vp4与机械手H1中衬底W的中心位置C一致。此外，即使多个偏移量的至少1个不为0时，4个中心位置vp1～vp4之间的多个偏移量全部为预先确定之阈值以下的情况，4个中心位置vp1～vp4也与机械手H1中衬底W的中心位置C一致。此处，阈值设定为例如在检测器SE1、SE2的实际位置与设计上的安装位置(设计位置)之间容许的误差。
如此，多个偏移量全部在阈值以下时，在由检测器SE1、SE2检测的衬底W的部分p1～p4的任一个都不存在凹槽N。因此，4个虚拟圆cr1～cr4全部表示机械手H1中衬底W的位置，因而能基于4个虚拟圆cr1～cr4中的任一个或全部，判定机械手H1中衬底W的位置。
图7～图10是分别表示多个偏移量中至少1个超过阈值时的机械手H1上的衬底W与4个虚拟圆cr1～cr4的位置关系的俯视图。另外，在图7～图10中，省略机械手H1的图示。图7表示衬底W与虚拟圆cr2的位置关系，图8表示衬底W与虚拟圆cr3的位置关系。此外，图9表示衬底W与虚拟圆cr1的位置关系，图10表示衬底W与虚拟圆cr4的位置关系。
在多个偏移量中至少1个超过阈值时，4个中心位置vp1～vp4中仅1个中心位置(本例中为虚拟圆cr4的中心位置vp4)与机械手H1中的衬底W的中心位置C一致或大致一致(图10)。另一方面，剩余的3个中心位置(本例中为虚拟圆cr1、cr2、cr3的中心位置vp1、vp2、vp3)从机械手H1中的衬底W的中心位置C偏移得比特定值更大(图7、图8及图9)。
如此，在多个偏移量中至少1个超过阈值时，在由检测器SE1、SE2检测的衬底W的部分p1～p4的任一个(本例中为部分p3)存在凹槽N。此时，通过存在凹槽N的部分的3个虚拟圆的半径(或直径)，偏移得比实际的衬底W的半径(或直径)更大。另一方面，未通过存在凹槽N的部分的1个虚拟圆的半径(或直径)与实际的衬底W的半径(或直径)一致或大致一致。
在本实施方式中，作为衬底搬送装置500的搬送对象的衬底W的半径已知。以下说明中，将作为衬底W的信息已知的衬底W的设计上的半径称为设计半径。此时，通过选择4个虚拟圆cr1～cr4中具有与设计半径一致或最接近的半径的虚拟圆(本例中为虚拟圆cr4)，能基于选择的虚拟圆判定机械手H1中的衬底W的位置。
(4)搬送控制部550的功能性构成
图11是表示搬送控制部550的功能性构成的框图。搬送控制部550包含部分位置算出部51、虚拟圆算出部52、衬底位置判定部53、检测器位置存储部54、阈值存储部55、移动控制部58、座标信息存储部59、座标信息修正部60、及衬底信息存储部61。搬送控制部550由CPU(Central Processing Unit：中央运算处理装置)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)及存储装置构成。CPU执行由ROM或存储装置等存储媒体存储的计算机程序，借此实现搬送控制部550的各构成要素的功能。另外，搬送控制部550的一部分或全部的构成要素也可利用电子电路等硬件来实现。
此处，衬底搬送装置500接收位于一个处理单元的特定位置(以下称为接收位置)的衬底W并搬送，且将衬底W载置于其它处理单元的特定位置(以下称为载置位置)。接收位置及载置位置以对衬底搬送装置500整体固定的座标系的座标表示。将接收位置的座标称为接收座标，将载置位置的座标称为载置座标。
座标信息存储部59预先将接收位置的接收座标及载置位置的载置座标存储为座标信息。移动控制部58基于座标信息存储部59所存储的座标信息(接收座标)，以从接收位置接收衬底W的方式控制图5的上下方向驱动电动机511、水平方向驱动电动机513及旋转方向驱动电动机515，且控制上机械手进退用驱动电动机525或下机械手进退用驱动电动机527。此时，机械手H1或机械手H2通过从进退初始位置前进而在接收位置接收衬底W后，后退到进退初始位置。
检测器位置存储部54将多个检测器SE1、SE2的设计位置存储为检测器信息。部分位置算出部51基于多个检测器SE1、SE2的检测信号、上机械手编码器526或下机械手编码器528的输出信号、及检测器位置存储部54所存储的检测器信息，算出机械手H1或机械手H2中衬底W的多个部分p1～p4的位置。
虚拟圆算出部52根据由部分位置算出部51算出的部分p1～p4的位置，分别算出4个虚拟圆cr1～cr4(图6～图10)。此外，虚拟圆算出部52将算出的各虚拟圆cr1～cr4的中心位置vp1～vp4(图6～图10)分别算出。
阈值存储部55存储所述阈值。衬底位置判定部53算出由虚拟圆算出部52算出的多个中心位置vp1～vp4之间的多个偏移量。此外，衬底位置判定部53判定多个偏移量是否全部在阈值存储部55所存储的阈值以下。
衬底位置判定部53在多个偏移量全部在阈值以下时，基于4个虚拟圆cr1～cr4中的任一个或全部，判定机械手H1或机械手H2中衬底W的位置。此时，衬底位置判定部53也可基于中心位置vp1～vp4与第1基准位置间的距离，选择用于判定的1个虚拟圆。例如，也可选择中心位置vp1～vp4与第1基准位置之间的距离第n(n为1～4的整数)小的虚拟圆。或者，衬底位置判定部53也可将全部虚拟圆cr1～cr4的平均位置判定为机械手H1或机械手H2中衬底W的位置。
衬底信息存储部61存储衬底搬送装置500的搬送对象也就是衬底W的设计半径。衬底位置判定部53在所述多个偏移量中的至少1个超过阈值时，选择4个虚拟圆cr1～cr4中具有与设计半径一致或最接近的半径的虚拟圆。此外，衬底位置判定部53基于选择的虚拟圆，判定机械手H1或机械手H2中的衬底W的位置。
座标信息修正部60基于由衬底位置判定部53判定的机械手H1或机械手H2中的衬底W的位置，算出衬底W的中心位置C相对于机械手H1或机械手H2的第1基准位置的偏移。此外，座标信息修正部60基于算出的偏移，修正座标信息存储部59所存储的座标信息(载置座标)。移动控制部58基于座标信息存储部59所存储且修正的座标信息(载置座标)，以将在接收位置接收的衬底W载置于载置位置的方式控制图5的上下方向驱动电动机511、水平方向驱动电动机513及旋转方向驱动电动机515，且控制上机械手进退用驱动电动机525或下机械手进退用驱动电动机527。此时，机械手H1或机械手H2从进退初始位置前进。
(5)衬底搬送装置500的动作
图12及图13是表示衬底搬送装置500的衬底W的基本搬送动作的流程图。以下，对使用机械手H1的衬底W的搬送动作进行说明。在初始状态中，机械手H1在旋转部件520上位于进退初始位置。此外，初始状态的机械手H1设为未保持衬底W。
图11的移动控制部58基于座标信息存储部59所存储的座标信息(接收座标)，使机械手H1移动到接收位置附近(步骤S1)，且通过使机械手H1前进将接收位置的衬底W接收(步骤S2)。此外，移动控制部58使接收衬底W的机械手H1后退到进退初始位置(步骤S3)。此时，部分位置算出部51基于多个检测器SE1、SE2的检测信号及上机械手编码器526的输出信号，算出衬底W的外周部的多个部分p1～p4的机械手H1中的位置(步骤S4)。
虚拟圆算出部52将通过算出的衬底W的部分p1～p4的位置中彼此不同的3个部分的位置的4个虚拟圆cr1～cr4分别算出，且将所述虚拟圆cr1～cr4的中心位置vp1～vp4分别算出(步骤S5)。
接着，衬底位置判定部53将算出的多个中心位置vp1～vp4之间的多个偏移量算出(步骤S6)，且判别算出的多个偏移量是否全部在阈值存储部55所存储的阈值以下(步骤S7)。
多个偏移量全部在阈值以下时，衬底位置判定部53基于4个虚拟圆cr1～cr4的任一个或全部判定机械手H1中衬底W的位置(步骤S8)。
接着，座标信息修正部60基于判定的衬底W的位置算出衬底W的中心位置C相对于第1基准位置的偏移，且基于算出结果以使由机械手H1载置的衬底W的位置与载置位置的偏移被抵消的方式修正座标信息存储部59所存储的座标信息(载置座标)(步骤S9)。
之后，移动控制部58基于修正的座标信息(载置座标)，以向载置位置搬送衬底W的方式开始机械手H1的搬送控制(步骤S10)，且使由机械手H1保持的衬底W载置于载置位置(步骤S11)。借此，能不依据机械手H1中衬底W的位置而将衬底W正确地载置于载置位置。
在所述步骤S7中，在多个偏移量中至少1个超过阈值时，衬底位置判定部53选择4个虚拟圆cr1～cr4中具有与设计半径一致或最接近的半径的一个虚拟圆(步骤S12)。之后，衬底位置判定部53基于选择的虚拟圆，来判定机械手H1中的衬底W的位置(步骤S13)，且进入步骤S9。
另外，在所述搬送动作中，也可在步骤S3的动作后且步骤S4的动作前执行步骤S10的动作。此时，部分位置算出部51也可在保持接收的衬底W的机械手H1或机械手H2从进退初始位置前进时，算出衬底W的外周部的多个部分p1～p4的机械手H1中的位置。之后，也可与衬底W直到载置位置为止的搬送动作并行进行所述步骤S5～S10的动作或步骤S5～S7、S12、S13、S9、S10的动作。此外，所述搬送动作中，也可进行步骤S12、S13的动作来取代步骤S7、S8的动作。此时，无需设定涉及偏移量的阈值。
(6)第1实施方式的效果
在所述衬底搬送装置500中，通过机械手H1、H2分别在旋转部件520上移动，来利用1个检测器SE1检测衬底W的多个部分p1、p3。再者，利用1个检测器SE2检测衬底W的多个部分p2、p4。因此，不必为了检测衬底W的多个部分p1～p4的位置，准备与衬底W的多个部分p1～p4分别对应的多个检测器。借此，衬底搬送装置500的构成简化。此外，衬底搬送装置500的零件个数减少。所述结果，包含衬底搬送装置500的衬底处理装置的低成本化得以实现。
此外，在所述衬底搬送装置500中，在机械手H1、H2分别在旋转部件520上前进或后退时，衬底W的部分p1、p2在大致相同时序通过检测器SE1、SE2的检测区域DA。此外，衬底W的部分p3、p4在大致相同时序通过检测器SE1、SE2的检测区域DA。因此，能缩短衬底W的多个部分p1～p4的检测所需的时间。
在所述衬底搬送装置500中，由检测器SE1、SE2检测的衬底W的4个部分p1～p4分别位于俯视时由各机械手H1、H2定义的XY座标系的第1～第4象限。此时，与部分p1～p4中的2个以上的部分位于一象限内的情况相比，提高衬底W的位置的判定精度。
在所述衬底搬送装置500中，机械手H1、H2的臂部Hb具有比俯视时检测器SE1、SE2间的距离更小的宽度。此外，机械手H1、H2的臂部Hb以机械手H1、H2在旋转部件520上进退时，未横穿检测器SE1、SE2的检测区域DA的方式构成。再者，由机械手H1、H2保持衬底W时，引导部Ha的大部分位于衬底W的下方。通过这种构成，在判定衬底W的位置时，防止机械手H1、H2的一部分错误检测为衬底W的外周端部。
[2]第2实施方式
对于第2实施方式的衬底搬送装置500，说明与第1实施方式的衬底搬送装置500不同的点。图14是第2实施方式的衬底搬送装置500的俯视图，图15是图14的衬底搬送装置500的侧视图。
如图14及图15所示，第2实施方式的衬底搬送装置500除第1实施方式的衬底搬送装置500的构成外，还设置检测器SE3。
检测器SE3为与检测器SE1、SE2同样由投光部Se及受光部Sr构成的透过型光电传感器。检测器SE3的投光部Se安装于旋转部件520的长边方向上的大致中央位置且旋转部件520的短边方向(宽度方向)上与检测器SE1、SE2的投光部Se不同的位置。检测器SE3的受光部Sr由支撑部件530(图15)配置成在旋转部件520的上方与检测器SE3的投光部Se对向。另外，图14中省略支撑部件530的图示。
在检测器SE3中，与检测器SE1、SE2同样从投光部Se朝向上方分别出射光。受光部Sr接收从对向的投光部Se出射的光作为返回光。借此，在检测器SE3中，与检测器SE1、SE2同样，如图15中阴影线所示，形成在上下方向延伸的检测区域DA。
检测器SE3设置为在机械手H1、H2位于进退初始位置时，俯视时与由各机械手H1、H2保持的衬底W重叠。也就是说，检测器SE3配置为在机械手H1、H2位于进退初始位置时检测信号成为非入光状态，在机械手H1、H2位于前进位置时检测信号成为入光状态。根据此种构成，在检测器SE1、SE2对衬底W的外周端部中的4个部分p1～p4检测时，能检测衬底W的外周端部中进而其它部分。
图16是表示第2实施方式的衬底搬送装置500中检测的衬底W的多个部分的俯视图。如图16所示，在本实施方式中，利用检测器SE1、SE2检测衬底W的外周端部中的4个部分p1～p4，且利用检测器SE3检测衬底W的外周端部中的1个部分p5。
此处，旋转部件520的短边方向(宽度方向)上检测器SE1、SE3间的距离及检测器SE2、SE3间的距离比衬底W具有的凹槽N的周向的长度更大。此时，部分p5相对于其它部分p1～p4，至少离开得比凹槽N的周向长度更大。
在本实施方式中，基于检测出的5个部分p1～p5的位置判定机械手H1、H2中的衬底W的位置。具体来说，与第1实施方式的例同样，首先算出通过部分p1～p4中彼此不同的3个部分的位置的4个虚拟圆cr1～cr4，且分别算出4个虚拟圆cr1～cr4的中心位置vp1～vp4。再者，算出4个中心位置间的多个偏移量。借此，在多个偏移量全部为0或预先确定之阈值以下时，基于4个虚拟圆cr1～cr4中的任一个或全部，判定机械手H1、H2中衬底W的位置。
多个偏移量中至少1个超过阈值时，如上所述，在衬底W的部分p1～p4中的任一个存在凹槽N。此时，在由检测器SE3检测的衬底W的部分p5未存在凹槽。因此，表示机械手H1、H2中的衬底W的位置的虚拟圆通过部分p5的位置。因此，通过选择4个虚拟圆cr1～cr4中通过部分p5的位置的虚拟圆，基于所选择的虚拟圆判定机械手H1、H2中衬底W的位置。
如此，根据第2实施方式的衬底搬送装置500，在衬底W的设计半径未知时，也能容易且正确地判定机械手H1、H2中衬底W的位置。
[3]第3实施方式
对于第3实施方式的衬底搬送装置500，说明与第1实施方式的衬底搬送装置500不同的点。图17是第3实施方式的衬底搬送装置500的俯视图。图17的衬底搬送装置500的俯视图相当于第1实施方式的图1的衬底搬送装置500的俯视图。因此，第3实施方式的衬底搬送装置500还具备未图示的机械手H2及支撑部件530。在所述衬底搬送装置500中，机械手H1、H2能在旋转部件520的长边方向进退，且如图17中的粗箭头所示，能在旋转部件520的短边方向进退地构成。
图18是表示第3实施方式的衬底搬送装置500的控制系统的构成的框图。如图18所示，本实施方式的衬底搬送装置500具备上机械手第1驱动电动机525A及上机械手第2驱动电动机525B来取代第1实施方式的图5的构成中的上机械手进退用驱动电动机525。此外，本实施方式的衬底搬送装置500具备下机械手第1驱动电动机527A及下机械手第2驱动电动机527B来取代第1实施方式的图5的构成中的下机械手进退用驱动电动机527。
上机械手第1驱动电动机525A通过搬送控制部550的控制使机械手H1(图17)在旋转部件520的长边方向进退。上机械手第2驱动电动机525B通过搬送控制部550的控制使机械手H1(图17)在旋转部件520的短边方向移动。上机械手编码器526将表示上机械手第1驱动电动机525A及上机械手第2驱动电动机525B的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测在旋转部件520上的机械手H1的位置。
下机械手第1驱动电动机527A通过搬送控制部550的控制使机械手H2(图17)在旋转部件520的长边方向进退。下机械手第2驱动电动机527B通过搬送控制部550的控制使机械手H2(图17)在旋转部件520的短边方向移动。下机械手编码器528将表示下机械手第1驱动电动机527A及下机械手第2驱动电动机527B的旋转角度的信号输出到搬送控制部550。借此，搬送控制部550能检测旋转部件520上的机械手H2的位置。
具有所述构成的衬底搬送装置500中，通过使保持衬底W的机械手H1、H2在水平面内正交的2个方向移动，能以2个检测器SE1、SE2检测衬底W的外周端部中5个以上的部分。
图19是表示使用2个检测器SE1、SE2检测由机械手H1保持的衬底W的外周端部的5个以上的部分的方法的一例的示意图。图19中，仅表示图17的衬底搬送装置500中的一部分构成要素。
首先，如图19左侧俯视图中粗箭头所示，保持衬底W的机械手H1在旋转部件520的中心轴CL上从前进位置朝向进退初始位置后退。此处，中心轴CL为通过旋转部件520的短边方向的中心在旋转部件520的长边方向延伸的直线。此时，通过衬底W横穿检测器SE1、SE2的2个检测区域DA，检测衬底W的外周端部中的4个部分p1～p4。
在本例中，如果检测衬底W的4个部分p1～p4，那么机械手H1以衬底W的一部分在俯视时位于检测器SE1、SE2之间的方式停止进退动作。之后，机械手H1如图19右侧俯视图中粗箭头所示，部分p1～p4以外的衬底W的部分p5以横穿检测器SE1、SE2中任一个的检测区域DA的方式，在旋转部件520的短边方向移动。借此，能使用2个检测器SE1、SE2检测衬底W的外周端部中5个以上的部分。因此，即使在衬底W的设计半径未知的情况，也能通过选择4个虚拟圆cr1～cr4中通过部分p5的位置的虚拟圆，基于所选择的虚拟圆判定机械手H1中衬底W的位置。
如此，根据第3实施方式的衬底搬送装置500，无需增加检测衬底W的外周端部的检测器的数量，就能容易且正确地判定机械手H1、H2中衬底W的位置。
[4]第4实施方式
对于第4实施方式的衬底搬送装置500，说明与第1实施方式的衬底搬送装置500不同的点。图20是第4实施方式的衬底搬送装置500的侧视图。
如图20所示，在本实施方式的衬底搬送装置500中，检测器SE1、SE2设置于与机械手H1、H2及旋转部件520分开设置的固定部611、612。在所述接收位置或载置位置，设置有构成为能支撑衬底W的衬底支撑部600。固定部611、612在衬底支撑部600的附近位置，无法相对于衬底支撑部600移动地设置。检测器SE1、SE2以由衬底搬送装置500搬送的衬底W横穿检测器SE1、SE2的检测区域DA的方式配置。
衬底支撑部600为例如收纳1个或多个衬底W的载体。或者，衬底支撑部600为例如用来在2个衬底搬送装置之间进行衬底W的交接的衬底载置部。或者，衬底支撑部600设置在用来对衬底W进行特定处理的处理单元内。作为设置在处理单元内的衬底支撑部600的例，有用来对衬底W进行热处理的加热板或冷却板。除所述例外，作为设置于处理单元内的衬底支撑部600的例，有以水平姿势能旋转地保持衬底W的旋转保持部(旋转夹盘)。
在本实施方式的衬底搬送装置500中，在从衬底支撑部600接收衬底W的机械手H1(或机械手H2)从接收位置后退到进退初始位置为止的期间内检测衬底W的多个部分p1～p4。或者，在保持衬底W的机械手H1(或机械手H2)从进退初始位置前进到载置位置的期间内检测衬底W的多个部分p1～p4。借此，判定机械手H1(或机械手H2)中的衬底W的位置。
根据所述构成，用来检测衬底W的多个部分p1～p4的检测器SE1、SE2安装于固定部611、612。此时，因为检测器SE1、SE2的安装状态稳定，所以机械手H1、H2中衬底W的位置的判定精度提高。
[5]第5实施方式
对于第5实施方式的衬底搬送装置500，说明与第1实施方式的衬底搬送装置500不同的点。图21是第5实施方式的衬底搬送装置的俯视图，图22是图21的衬底搬送装置500的侧视图，图23是图21的衬底搬送装置500的前视图。
如图21所示，在本实施方式的衬底搬送装置500中，设置4个检测器SE11、SE12、SE21、SE22来取代图1的检测器SE1、SE2。检测器SE11、SE12设置于机械手H1，且位于分支的引导部Ha的2个前端部。检测器SE21、SE22设置于机械手H2，且位于分支的引导部Ha的2个前端部。因此，在图21～图22的衬底搬送装置500中，未设置图2的支撑部件530。
检测器SE11、SE12、SE21、SE22分别为反射型光电传感器。此处使用的反射型光电传感器具有例如投光部Se及受光部Sr一体设置于共通的封装内的构成。检测器SE11、SE12、SE21、SE22分别以从投光部Se朝向上方出射光且从上方朝向下方行进的光入射到受光部Sr的方式设置。借此，在各检测器SE11、SE12、SE21、SE22中，如图22及图23中阴影线所示，形成从所述检测器朝上方延伸的检测区域DA。
各个检测器SE11、SE12、SE21、SE22中，在衬底W存在于检测区域DA时，从投光部Se出射且由衬底W反射的光作为返回光入射到受光部Sr。借此，从受光部Sr输出表示入光状态的检测信号。另一方面，在衬底W未存在于检测区域DA时，从投光部Se出射的光未返回到受光部Sr。借此，从受光部Sr输出表示非入光状态的检测信号。
如第4实施方式中说明，在接收位置设置例如支撑衬底W的衬底支撑部600。在衬底支撑部600，与对机械手H1、H2确定第1基准位置同样，预先确定所指示的衬底W的中心应该位于的基准位置(以下称为第2基准位置)。
在本实施方式的衬底搬送装置500中，在接收衬底支撑部600所支撑的衬底W时，利用检测器SE11、SE12检测所述衬底W的外周端部的多个部分。
图24是表示检测衬底支撑部600所支撑的衬底W的外周端部的多个部分的方法的一例的示意图。在图24中，仅表示衬底支撑部600、受衬底支撑部600支撑的衬底W及机械手H1。本例的衬底支撑部600为例如吸附保持衬底W的下表面中央部的旋转保持部(旋转夹盘)。
在检测衬底W的外周端部的多个部分时，例如未保持衬底W的机械手H1如图24左端俯视图中的粗箭头所示，在衬底支撑部600所载置的衬底W的下方位置，朝向衬底支撑部600前进。此时，因为衬底W未位于2个检测器SE11、SE12的上方，所以检测器SE11、SE12各自的检测信号为非入光状态。
接着，如图24中央俯视图中的粗箭头所示，如果机械手H1前进特定距离，那么检测器SE11、SE12在俯视时与衬底W的外周端部的2个部分重叠。也就是说，衬底W的外周端部的2个部分横穿检测器SE11、SE12的2个检测区域DA(图23)。此时，检测器SE11、SE12各自的检测信号从非入光状态变为入光状态。借此，基于检测器SE11、SE12的检测信号从非入光状态变为入光状态的时序，检测衬底支撑部600所支撑的衬底W的外周端部的2个部分的位置。此时，将基于检测器SE11的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p11。此外，将基于检测器SE12的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p12。
接着，如图24右端俯视图中的粗箭头所示，如果机械手H1进一步前进特定距离，那么检测器SE11、SE12在俯视时与衬底W的外周端部的其它2个部分重叠。也就是说，衬底W的外周端部的其它2个部分横穿检测器SE11、SE12的2个检测区域DA(图23)。此时，检测器SE11、SE12各自的检测信号从入光状态变为非入光状态。借此，基于检测器SE11、SE12的检测信号从非入光状态变为入光状态的时序，检测衬底支撑部600所支撑的衬底W的外周端部的2个部分的位置。此时，将基于检测器SE11的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p13。此外，将基于检测器SE12的检测信号检测的衬底W的外周端部的部分称为部分p14。如果检测4个部分p11～p14，那么机械手H1以不接触衬底支撑部600的方式，停止对衬底支撑部600的前进动作。
也可取代所述例，在机械手H1从最接近支撑衬底W的衬底支撑部600的位置，按图24中右到左的顺序相对于衬底支撑部600后退时检测所述4个部分p11～p14。
另外，在与机械手H1的例同样，使机械手H2相对于衬底支撑部600前进或后退时，能基于检测器SE21、SE22的检测信号，检测衬底W的外周端部的4个部分p11～p14的位置。
如上所述，检测衬底支撑部600中的衬底W的外周端部的多个部分p11～p14，算出它们的位置。基于算出的多个部分p11～p14的位置，判定衬底支撑部600中的衬底W的位置。
第5实施方式的衬底搬送装置500具有与第1实施方式的衬底搬送装置500基本相同的控制系统(图5)。此时，在本实施方式的搬送控制部550中，衬底位置判定部53基于检测出的多个部分p11～p14的位置，判定衬底支撑部600中的衬底W的位置。
座标信息修正部60基于由衬底位置判定部53判定的衬底支撑部600中的衬底W的位置，算出衬底W的中心位置C相对于第2基准位置的偏移。此外，座标信息修正部60在机械手H1、H2接收衬底W后，以衬底W的中心位置C与机械手H1、H2的第1基准位置一致的方式，基于算出的偏移，修正接收位置的座标信息。或者，座标信息修正部60在从机械手H1、H2向其它衬底支撑部600搬送衬底W后，以衬底W的中心位置C与其它衬底支撑部600的第2基准位置一致的方式，基于算出的偏移，修正载置位置的座标信息。借此，能以较高的精度搬送衬底W。
根据所述构成，通过机械手H1的移动，利用2个检测器SE11、SE12检测衬底W的4个部分p11～p14。此外，通过机械手H2的移动，利用2个检测器SE21、SE22检测衬底W的4个部分p11～p14。因此，不必为了检测衬底W的多个部分p11～p14的位置，准备与衬底W的多个部分p11～p14分别对应的多个检测器。借此，衬底搬送装置500的构成简化。此外，因为衬底搬送装置500的零件个数减少，所以包含衬底搬送装置500的衬底处理装置的低成本化得以实现。
[6]第6实施方式
图25是表示具备第1～第5中任一个的实施方式的衬底搬送装置500的衬底处理装置的整体构成的示意性框图。如图25所示，衬底处理装置100与曝光装置800相邻设置，且具备控制装置210、第1～第5中任一个的实施方式的衬底搬送装置500、热处理部230、涂布处理部240及显影处理部250。
控制装置210包含例如CPU及存储器、或微计算机，控制衬底搬送装置500、热处理部230、涂布处理部240、及显影处理部250的动作。此外，控制装置210将用来使衬底搬送装置500的机械手H1与特定处理单元的衬底支撑部对位的指令赋予搬送控制部550。
衬底搬送装置500在热处理部230、涂布处理部240、显影处理部250、及曝光装置800之间搬送衬底W。涂布处理部240及显影处理部250分别包含多个处理单元PU。在设置于涂布处理部240的处理单元PU中，设置有旋转夹盘作为衬底支撑部600。此外，在处理单元PU中，设置有处理液喷嘴5，所述处理液喷嘴5供给用来在通过旋转夹盘旋转的衬底W形成抗蚀剂膜的处理液。借此，在未处理的衬底W形成抗蚀剂膜。对形成有抗蚀剂膜的衬底W，在曝光装置800中进行曝光处理。
在设置于显影处理部250的处理单元PU中，设置有对通过旋转夹盘旋转的衬底W供给显影液的显影液喷嘴6。借此，由曝光装置800曝光处理后的衬底W显影。
热处理部230包含对衬底W进行加热或冷却处理的多个处理单元TU。在处理单元TU中，设置温度调整板作为衬底支撑部600。温度调整板为加热板或冷却板。在热处理部230中，在涂布处理部240的涂布处理、显影处理部250的显影处理、及曝光装置800的曝光处理前后，进行衬底W的热处理。
在所述的衬底处理装置100，设置第1～第5中任一个的实施方式的衬底搬送装置500。借此，因为不必为了判定衬底W的位置而准备多个检测器，所以低成本化得以实现。此外，在多个处理单元PU、TU间以高精度搬送衬底W。借此，在各处理单元PU、TU中，防止发生因衬底W的位置偏移引起的处理不佳，且提高衬底W的处理精度。
[7]其它实施方式
(1)在所述实施方式的衬底搬送装置500中，机械手H1、H2构成为能在旋转部件520上进退，但机械手H1、H2也可构成为能在旋转部件520上进退且回转。
此时，在衬底搬送装置500，设置有在旋转部件520上变更机械手H1、H2的方向的回转用电动机、及输出表示回转用电动机的旋转角度的信号的回转用编码器。借此，通过例如以横穿检测器SE1的检测区域DA的方式使机械手H1、H2回转，能基于检测器SE1的检测信号与回转用编码器的输出信号，算出衬底W的外周端部中一部分的位置。如此，用来检测衬底W的外周端部的多个部分的机械手H1、H2的动作不限定于进退动作，也可包含回转动作。
(2)在第3实施方式的衬底搬送装置500中，使用一个检测器SE1检测衬底W的外周端部的3个部分p1、p3、p5，但本发明并非限定于此。在所述实施方式的衬底搬送装置500中，也可使用一个检测器SE1检测衬底W的外周端部的4个以上的部分。此时，保持衬底W的机械手H1、H2以例如保持的衬底W的外周端部的4个以上的部分依序横穿一个检测器SE1的检测区域DA的方式移动。借此，能基于检测器SE1的输出信号的状态切换的时序、与内置于衬底搬送装置500的各编码器的输出，分别算出衬底W的外周端部的4个以上部分的位置。根据这种构成，能进一步减少用来检测衬底W的外周端部的检测器的数量。因此，包含衬底搬送装置500的衬底处理装置的进一步低成本化得以实现。
(3)在所述实施方式中，衬底搬送装置500接收位于一个处理单元的接收位置的衬底W并搬送，且将衬底载置于其它处理单元的载置位置，但本发明并非限定于此。衬底W的接收位置及载置位置也可设定于一个处理单元内。
例如，能在一个壳体内具备2个衬底支撑部600(例如冷却板及加热板)的处理单元中，设置第1～第4中任一个实施方式的衬底搬送装置500作为所谓的局部搬送机构。此时，在一个处理单元内，在将衬底W从一个衬底支撑部600搬送到其它衬底支撑部600时，判定机械手H1、H2中衬底W的位置。
或者，能在一个壳体内具备2个衬底支撑部600(例如冷却板及加热板)的处理单元中，设置第5实施方式的衬底搬送装置500作为所谓的局部搬送机构。此时，在一个处理单元内，在将衬底W从一个衬底支撑部600搬送到其它衬底支撑部600之前或之后，判定衬底支撑部600中衬底W的位置。
(4)在所述实施方式中，机械手H1、H2的引导部Ha具有大致V字型的平板形状，但本发明并非限定于此。机械手H1、H2的引导部Ha也可具有以圆弧状延伸的大致C字型的平板形状。此时，引导部Ha构成为在保持衬底W的状态下，在俯视时未与应该利用检测器SE1、SE2、SE3检测的衬底W的外周端部重叠。
(5)在所述实施方式中，衬底搬送装置500的机械手H1、H2也可具有通过与衬底W的外周端部抵接来保持衬底的外周端部的机构，取代吸附衬底W的下表面的机构。因为保持衬底W的外周端部的机械手与衬底W的外周端部的抵接部分磨损，所以有衬底W的中心位置C以从第1基准位置偏移的状态由机械手保持的可能性。在这种情况下，因为正确地判定机械手中衬底W的位置，所以能正确地将衬底W载置于本来应该载置的位置。
(6)在所述实施方式中，多个检测器SE1、SE2、SE3的投光部Se以从衬底W下方的位置朝向上方的方式出射光。不限定于此，检测器SE1、SE2、SE3的投光部Se也可以从衬底W上方的位置朝向下方的方式出射光。
(7)在第1～第4实施方式的衬底搬送装置500中，使用透过型光电传感器作为检测器SE1、SE2、SE3，但本发明并非限定于此。在第1～第4实施方式的衬底搬送装置500中，也可使用反射型光电传感器来取代透过型光电传感器作为检测器SE1、SE2、SE3。
(8)在所述实施方式中，利用光学式检测器SE1、SE2、SE3检测由机械手H1、H2保持的衬底W的外周部的多个部分p1～p5。不限定于此，由各机械手H1、H2保持的衬底W的外周部的多个部分p1～p5也可利用超声波传感器等其它检测器检测。
[8]权利要求的各构成要素与实施方式的各要素的对应
以下，虽然对权利要求的各构成要素与实施方式的各要素的对应例进行说明，但本发明并非限定于下述例。
在所述实施方式中，机械手H1、H2及衬底支撑部600为支撑部的例，衬底搬送装置500中除机械手H1、H2外的构成为位置判定装置的例，检测器SE1、SE11、SE21的检测区域DA为第1检测区域的例，检测器SE1、SE11、SE21为第1检测器的例。
此外，移动部件510、上下方向驱动电动机511、水平方向驱动电动机513、旋转方向驱动电动机515、旋转部件520、支撑部件521、522、上机械手进退用驱动电动机525、上机械手第1驱动电动机525A、上机械手第2驱动电动机525B、下机械手进退用驱动电动机527、下机械手第1驱动电动机527A及下机械手第2驱动电动机527B为相对移动部的例。
此外，搬送控制部550为控制部的例，移动控制部58为相对移动控制部的例，部分位置算出部51为部分位置算出部的例，衬底位置判定部53为位置判定部的例，机械手H1、H2为搬送保持部的例，检测器SE2、SE12、SE22的检测区域DA为第2检测区域的例，检测器SE2、SE12、SE22为第2检测器的例，衬底W的外周端部的部分p1、p11为衬底的外周端部中第1部分的例，衬底W的外周端部的部分p3、p13为衬底的外周端部中第2部分的例。
此外，衬底W的外周端部的部分p2、p12为衬底的外周端部中第3部分的例，衬底W的外周端部的部分p4、p14为衬底的外周端部中第4部分的例，旋转部件520的短边方向为第1方向的例，旋转部件520的长边方向为第2方向的例。
作为权利要求的各构成要素，也可使用具有权利要求所记载的构成或功能的其它各种要素。

Claims (16)

1.一种位置判定装置，为判定由支撑部支撑的衬底的位置的位置判定装置，具备：
第1检测器，具有第1检测区域；
相对移动部，构成为能使所述支撑部所支撑的所述衬底与所述第1检测器相对移动；及
控制部，控制所述相对移动部；且
所述控制部包含：
相对移动控制部，以所述衬底的外周端部中的多个部分依序位于所述第1检测区域的方式，控制所述相对移动部；
部分位置算出部，基于所述第1检测器的检测信号分别算出所述支撑部中所述多个部分的位置；及
位置判定部，基于由所述部分位置算出部算出的所述多个部分的位置，判定所述支撑部中所述衬底的位置。
2.根据权利要求1所述的位置判定装置，其中所述支撑部包含：搬送保持部，构成为能保持且移动所述衬底；且
所述相对移动部构成为能通过使所述搬送保持部移动，来使由所述搬送保持部保持的所述衬底对所述第1检测器相对移动。
3.根据权利要求2所述的位置判定装置，其中还具备：第2检测器，具有第2检测区域；且
所述相对移动部构成为能通过使所述搬送保持部移动，来使由所述搬送保持部保持的衬底对所述第2检测器相对移动；
所述相对移动控制部以所述衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于所述第1检测区域，且所述衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于所述第2检测区域的方式，控制所述相对移动部；
所述部分位置算出部基于所述第1及第2检测器的检测信号分别算出所述搬送保持部中的所述多个部分的位置。
4.根据权利要求3所述的位置判定装置，其中所述第1及第2检测器以所述第1检测区域与所述第2检测区域在第1方向以比所述衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；
所述相对移动控制部以通过所述搬送保持部在与所述第1方向交叉的第2方向移动，使所述衬底横穿所述第1及第2检测区域的方式，控制所述相对移动部。
5.根据权利要求1所述的位置判定装置，其中所述相对移动部构成为能通过使所述第1检测器移动，来使所述第1检测器对由所述支撑部支撑的所述衬底相对移动。
6.根据权利要求5所述的位置判定装置，其中还具备：第2检测器，具有第2检测区域；且
所述相对移动部构成为能通过使所述第2检测器移动，来使所述第2检测器对由所述支撑部支撑的所述衬底相对移动；
所述相对移动控制部以所述衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于所述第1检测区域，且所述衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于所述第2检测区域的方式，控制所述相对移动部；
所述部分位置算出部基于所述第1及第2检测器的检测信号分别算出所述支撑部中所述多个部分的位置。
7.根据权利要求6所述的位置判定装置，其中所述第1及第2检测器以所述第1检测区域与所述第2检测区域在第1方向以比所述衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；
所述相对移动控制部以通过所述第1及第2检测器在与所述第1方向交叉的第2方向移动，使所述第1及第2检测区域横穿所述衬底的方式，控制所述相对移动部。
8.一种衬底搬送装置，具备根据权利要求1至7中任一项所述的位置判定装置。
9.一种位置判定方法，为判定由支撑部支撑的衬底的位置的位置判定方法，包含如下步骤：
准备具有第1检测区域的第1检测器；
以由所述支撑部支撑的所述衬底的外周端部中的多个部分依序位于所述第1检测区域的方式，使所述支撑部所支撑的所述衬底与所述第1检测器相对移动；
基于所述第1检测器的检测信号分别算出所述支撑部中所述多个部分的位置；及
基于由所述算出步骤算出的所述多个部分的位置，判定所述支撑部中所述衬底的位置。
10.根据权利要求9所述的位置判定方法，其中所述支撑部包含：搬送保持部，构成为能保持且移动所述衬底；且
使所述支撑部所支撑的所述衬底与所述第1检测器相对移动的步骤包含：通过使所述搬送保持部移动，来使由所述搬送保持部保持的所述衬底对所述第1检测器相对移动。
11.根据权利要求10所述的位置判定方法，其中还包含准备具有第2检测区域的第2检测器的步骤；且
使由所述搬送保持部保持的所述衬底对所述第1检测器相对移动这一操作包含：以所述衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于所述第1检测区域，且所述衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于所述第2检测区域的方式，使所述搬送保持部所保持的所述衬底对所述第1及第2检测器相对移动；
分别算出所述多个部分的位置的步骤包含如下步骤：基于所述第1及第2检测器的检测信号分别算出所述搬送保持部中所述多个部分的位置。
12.根据权利要求11所述的位置判定方法，其中所述第1及第2检测器以所述第1检测区域与所述第2检测区域在第1方向以比所述衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；且
使所述搬送保持部所保持的所述衬底对所述第1及第2检测器相对移动这一操作包含：以所述衬底横穿所述第1及第2检测区域的方式，使所述搬送保持部在与所述第1方向交叉的第2方向移动。
13.根据权利要求9所述的位置判定方法，其中使所述支撑部所支撑的所述衬底与所述第1检测器相对移动的步骤包含：通过使所述第1检测器移动来使所述第1检测器对由所述支撑部支撑的所述衬底相对移动。
14.根据权利要求13所述的位置判定方法，其中还包含准备具有第2检测区域的第2检测器的步骤；且
使所述第1检测器对所述支撑部所支撑的所述衬底相对移动这一操作包含：以所述衬底的外周端部中的第1及第2部分依序位于所述第1检测区域，且所述衬底的外周端部中的第3及第4部分依序位于所述第2检测区域的方式，使所述第1及第2检测器对所述支撑部所支撑的所述衬底相对移动；
分别算出所述多个部分的位置的步骤包含如下步骤：基于所述第1及第2检测器的检测信号分别算出所述支撑部中所述多个部分的位置。
15.根据权利要求14所述的位置判定方法，其中所述第1及第2检测器以所述第1检测区域与所述第2检测区域在第1方向以比所述衬底的直径更小的间隔排列的方式设置；且
使所述第1及第2检测器对所述支撑部所支撑的所述衬底相对移动这一操作包含：以所述第1及第2检测区域横穿所述衬底的方式，使所述第1及第2检测器在与所述第1方向交叉的第2方向移动。
16.一种衬底搬送方法，包含根据权利要求9至15中任一项所述的位置判定方法。
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