申请/专利权人：川崎重工业株式会社

申请日：2015-02-13

公开（公告）日：2020-10-23

公开（公告）号：CN107251211B

主分类号：H01L21/677(20060101)

分类号：H01L21/677(20060101);B25J9/16(20060101);B25J13/08(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.23#授权;2017.11.10#实质审查的生效;2017.10.13#公开

摘要：该衬底搬送机械手1具备：机械臂4，具备具有保持衬底S的衬底保持机构的末端执行器7；臂驱动机构9、10、11，用来驱动机械臂4；升降驱动机构8，用来升降驱动末端执行器7；机械手控制机构12，控制臂驱动机构9、10、11、升降驱动机构8及衬底保持机构；及衬底检测机构20，检测衬底S的上下方向的位置，且具有与末端执行器7的升降动作连动地进行升降的衬底检测传感器20。可精度良好地检测搬送对象的衬底的上下方向的位置，并基于其检测结果而控制机械手动作。

主权项：1.一种衬底搬送机械手，具备：机械臂，具备具有用来保持衬底的衬底保持机构的末端执行器；臂驱动机构，用来驱动所述机械臂；升降驱动机构，用来升降驱动所述末端执行器；机械手控制机构，用来控制所述臂驱动机构、所述升降驱动机构、及所述衬底保持机构；及衬底检测机构，用来检测所述衬底的上下方向的位置，且具有与所述末端执行器的升降动作连动地进行升降的衬底检测传感器；所述机械手控制机构以如下方式构成：控制所述升降驱动机构而使所述末端执行器上升或下降，并通过所述衬底检测传感器检测所述衬底，基于检测出所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置、及以所述衬底保持机构在正规的衬底保持位置保持所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置，特定出所述末端执行器的基准面与所述衬底检测传感器的上下方向的间隔距离；所述衬底搬送机械手还具有用来判定所述衬底是否被所述衬底保持机构保持的保持状态判定机构；所述机械手控制机构还以如下方式构成：为了检测在以所述衬底保持机构在所述正规的衬底保持位置保持所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置，而一边通过所述升降驱动机构使所述末端执行器每次上升或下降规定距离，一边检测所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点。

全文数据：衬底搬送机械手及其运转方法技术领域[0001]本发明涉及一种衬底搬送机械手及其运转方法，所述衬底搬送机械手具备机械臂，所述机械臂设置有具有用来保持衬底的衬底保持机构的末端执行器。背景技术[0002]以往，作为用来搬送半导体晶片等衬底的机构，使用衬底搬送机械手。衬底搬送机械手例如具备多关节的机械臂、及设置在该机械臂的前端的末端执行器手部）。[0003]通常，F0UP晶片盒）等衬底收容容器中收容有多个晶片。衬底搬送机械手从衬底收容容器的内部取出搬送对象的晶片，并搬送至用来处理晶片的处理装置侧。或者，从处理装置侧的晶片保持器取出处理结束的晶片，并收容至衬底收容容器的内部。[0004]在使用衬底搬送机械手从衬底收容容器或晶片保持器取出晶片时，以机械手控制器控制机械臂的动作，在上下方向上的晶片彼此的间隙中插入末端执行器。从该状态使末端执行器上升而将搬送对象的晶片载置于末端执行器上，通过衬底保持机构在末端执行器上固定晶片。[0005]作为用来处理晶片的处理装置，有例如在热工艺中使用的热处理成膜装置。在该热处理成膜装置中，在构成为多层的晶片保持器装载多个晶片，以批量处理同时处理多个晶片。[0006]在所述热处理成膜装置中，为了增多批量处理的处理片数，而必须减小晶片保持器中的上下方向的衬底间距。另外，在衬底收容容器中，为了提高收纳效率，也必须减小容器内的上下方向的衬底间距。[0007]像这样，如果上下方向的衬底间距变小，那么在将衬底搬送机械手的末端执行器插入至晶片彼此的间隙中时对机械手动作要求的位置精度变高。[0008]以往，操作人员一边通过目视确认末端执行器及晶片的位置，一边进行与衬底搬送动作相关的示教作业教学）。因此，与衬底搬送动作相关的示教作业需要极大的劳力与时间。[0009]且说，作为用来检测衬底收容容器的内部的多个晶片的收纳状态的机构，已知有使用设置在末端执行器的光传感器对多个晶片的缘部进行扫描的机构。这称为映射，可在衬底搬送机械手进行的衬底搬送工艺之前判定衬底收容容器内部有无晶片。[GmG]背景技术文献[GG11]专利文献[0012]专利文献1:日本专利特开2000-124289号公报发明内容[0013][发明要解决的问题][0014]但是，设置在末端执行器的光传感器如上所述用来判定衬底收容容器内部有无晶片，而不是检测晶片的上下方向的位置。通常，光传感器对于末端执行器的安装存在误差，因此，即使想要使用映射用的光传感器检测晶片的上下方向的位置，要确保用于位置检测的充分的精度也极其困难或不可能。[0015]本发明是鉴于所述现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供一种衬底搬送机械手及其运转方法，可精度良好地检测搬送对象的衬底的上下方向的位置并基于其检测结果而控制机械手动作。[0016][解决问题的技术手段][0017]为了解决所述问题，本发明的第1态样的衬底搬送机械手的特征在于具备:机械臂，具备具有用来保持衬底的衬底保持机构的末端执行器;臂驱动机构，用来驱动所述机械臂;升降驱动机构，用来升降驱动所述末端执行器;机械手控制机构，用来控制所述臂驱动机构、所述升降驱动机构、及所述衬底保持机构;及衬底检测机构，用来检测所述衬底的上下方向的位置，且具有与所述末端执行器的升降动作连动地进行升降的衬底检测传感器。[0018]根据第1态样，本发明的第2态样的特征在于:所述机械手控制机构以如下方式构成:控制所述升降驱动机构而使所述末端执行器上升或下降，并通过所述衬底检测传感器检测所述衬底，基于在所述检测时间点的所述末端执行器的上下方向的位置、及以所述衬底保持机构在正规的衬底保持位置保持所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置，特定出所述末端执行器的基准面与所述衬底检测传感器的上下方向的间隔距离。[0019]根据第1或第2态样，本发明的第3态样的特征在于:所述末端执行器的基准面与所述正规的衬底保持位置一致。[0020]根据第1至第3中的任一态样，本发明的第4态样的特征在于:还具有用来判定所述衬底是否被所述衬底保持机构保持的保持状态判定机构。[0021]根据第4态样，本发明的第5态样的特征在于:所述机械手控制机构以如下方式构成:为了检测在以所述衬底保持机构在所述正规的衬底保持位置保持所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置，而一边通过所述升降驱动机构使所述末端执行器每上升或下降规定距离，一边检测所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点。[0022]根据第4或第5态样，本发明的第6态样的特征在于:所述衬底保持机构具有:可动卡合部，可松开地卡合于所述衬底的缘部;及柱塞，用来驱动所述可动卡合部;且所述保持状态判定机构具有用来检测所述柱塞的位置的位置传感器。[0023]根据第4或第5态样，本发明的第7态样的特征在于:所述衬底保持机构具有用来真空吸附所述衬底的真空吸附机构，且所述保持状态判定机构具有检测通过所述真空吸附机构达到真空状态的真空传感器。[0024]根据第1至第7中的任一态样，本发明的第8态样的特征在于:所述衬底检测传感器设置在所述末端执行器。[0025]根据第1至第8中的任一态样，本发明的第9态样的特征在于:所述末端执行器是以与所述机械臂一体地升降的方式构成，且所述升降驱动机构是以通过使所述机械臂升降而使所述末端执行器升降的方式构成。[0026]根据第1至第9中的任一态样，本发明的第10态样的特征在于:所述机械手控制机构是以如下方式构成:通过所述衬底检测传感器检测搬送对象的所述衬底的上下方向的位置，基于其检测结果控制所述升降驱动机构并通过所述衬底保持机构保持所述衬底。[0027]为了解决所述问题，本发明的第11态样是一种衬底搬送机械手的运转方法，其特征在于:该衬底搬送机械手具备机械臂，所述机械臂设置有具有用来保持衬底的衬底保持机构的末端执行器;且该运转方法具备:检测对象衬底检测步骤，使用与所述末端执行器的升降动作连动地进行升降的衬底检测传感器，检测检测对象的所述衬底;末端执行器位置检测步骤，检测以所述衬底保持机构在正规的衬底保持位置保持所述检测对象的衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置;及间隔距离特定步骤，基于所述检测对象衬底检测步骤的检测结果及所述末端执行器位置检测步骤的检测结果，特定出所述末端执行器的基准面与所述衬底检测传感器的上下方向的间隔距离。[0028]根据第11态样，本发明的第I2态样的特征在于:所述衬底搬送机械手还具有用来判定所述衬底是否被所述衬底保持机构保持的保持状态判定机构，且在所述末端执行器位置检测步骤中，一边使所述末端执行器每上升或下降规定距离，一边检测所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点。[0029]根据第12态样，本发明的第13态样的特征在于:在所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点，所述检测对象的衬底从所述正规的衬底保持位置变位。[0030]根据第12态样，本发明的第14态样的特征在于:在所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点，所述检测对象的衬底位于所述正规的衬底保持位置。[0031]根据第11至第14中的任一态样，本发明的第15态样的特征在于:所述末端执行器的基准面与所述正规的衬底保持位置一致。[0032]根据第11至第15中的任一态样，本发明的第16态样的特征在于:还具备搬送对象衬底位置检测步骤，基于所述间隔距离特定步骤中所获得的所述间隔距离，使用所述衬底检测传感器检测搬送对象的所述衬底的上下方向的位置。[0033][发明效果][0034]根据本发明，可提供一种衬底搬送机械手及其运转方法，可精度良好地检测搬送对象的衬底的上下方向的位置，并基于其检测结果控制机械手动作。附图说明[0035]图1是示意性地表示本发明的一实施方式的衬底搬送机械手的立体图。[0036]图2是放大且示意性地表示图1所示的衬底搬送机械手的末端执行器的部分的侧视图。_[0037]图3是放大且示意性地表示图1所示的衬底搬送机械手的末端执行器的部分的俯视图。_[0038]图4是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手检测衬底的方法的示意性横截面图。_[0039]图5是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手检测衬底的方法的示意性纵截面图。_[0040]图6是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手特定出末端执行器的基准面与衬底检测传感器的上下方向的间隔距离的方法的示意性放大图。__[0041]图7是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手特定出末端执行器的基准面与衬底检测传感器的上下方向的间隔距离的方法的其它的示意性放大图。_、[0042]图8是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手特定出末端执行器的基准面与衬底检测传感器的上下方向的间隔距离的方法的其它的示意性放大图。[0043]图9是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的示意性放大图。[0044]图10是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0045]图11是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0046]图12是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0047]图13是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0048]图14是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0049]图15是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0050]图16是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0051]图17是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0052]图18是用来说明使用图1所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0053]图19是示意性地表示图1所示的衬底搬送机械手的一变化例的衬底保持机构的放大图。[0054]图20是用来说明使用图19所示的衬底搬送机械手特定出末端执行器的基准面与衬底检测传感器的上下方向的间隔距离的方法的示意性放大图。[0055]图21是用来说明使用图19所示的衬底搬送机械手特定出末端执行器的基准面与衬底检测传感器的上下方向的间隔距离的方法的其它的示意性放大图。[0056]图22是用来说明使用图19所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的示意性放大图。[0057]图23是用来说明使用图19所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0058]图24是用来说明使用图19所示的衬底搬送机械手而检测以衬底保持机构保持检测对象的衬底的时间点的末端执行器的上下方向的位置的方法的其它的示意性放大图。[0059]图25是示意性地表示图1所示的衬底搬送机械手的其它变化例的立体图。[0060]图26是放大表示图25所示的衬底搬送机械手的末端执行器的部分的立体图。具体实施方式[0061]以下，参照附图对本发明的一实施方式的衬底搬送机械手进行说明。另外，本实施方式的衬底搬送机械手特别适合于搬送半导体制造用的晶片。[0062]如图1所示，本实施方式的衬底搬送机械手1具有基台2。在基台2,以可沿着第1旋转轴线L1升降的方式设置着回转主轴3。[0063]在回转主轴3的上端连接着机械臂4的基端。机械臂4具有:第1连杆部件5,在基端具有第1旋转轴线L1，并且在前端具有第2旋转轴线L2;及第2连杆部件6，在基端具有第2旋转轴线L2，并且在前端具有第3旋转轴线L3。在第2连杆部件6的前端，以可绕第3旋转轴线L3旋转的方式设置着末端执行器手部7。[0064]回转主轴3的升降动作及旋转动作分别通过设置在基台2内部的驱动源8、9而进行。通过回转主轴3绕第1旋转轴线L1旋转，而第1连杆部件5与回转主轴3—体地绕第1旋转轴线L1旋转。[0065]第2连杆部件6相对于第1连杆部件5的旋转动作通过设置在第1连杆部件5内部的驱动源10而进行。末端执行器7相对于第2连杆部件6的旋转动作通过设置在第2连杆部件6内部的驱动源11而进行。[0066]所述驱动源8构成本发明的升降驱动机构。所述驱动源9、10、11构成本发明的臂驱动机构。驱动源8、9、10、11例如可由伺服电动机构成。[0067]各驱动源8、9、10、11由机械手控制器12控制，由此，控制具有末端执行器7的机械臂4的升降动作及旋转动作。[0068]另外，本发明的衬底搬送机械手的机械臂及其驱动机构的构成并不限于图1所示的所述构成，只要为能够将末端执行器相对于搬送对象的衬底而定位的构成即可。[0069]如图2及图3所示，本实施方式的衬底搬送机械手1在末端执行器7设有用来保持衬底S的衬底保持机构13。衬底保持机构13具有：固定卡合部14,卡合于衬底S的前侧的缘部；可动卡合部15,可松开地卡合于衬底S的后侧的缘部;及柱塞16,用来进退驱动可动卡合部15。[0070]固定卡合部14设置在双叉状的末端执行器7的各个前端部。可动卡合部15设置于在末端执行器7的基端侧沿与末端执行器7的长轴线正交的方向延伸的细长部件17的两端部的各个。[0071]如图2所示，在固定卡合部14形成着阶部18,在该阶部18载置衬底S。在本例中，包含固定卡合部14的阶部18的水平面为末端执行器7的基准面P0。在本例中，保持在末端执行器7的正规保持位置的衬底S的下表面与末端执行器7的基准面P0—致。[0072]在本实施方式的衬底搬送机械手1中，通过利用机械手控制器12进退驱动柱塞16，可切换末端执行器7上的衬底S的保持状态与非保持状态。[0073]如图3所示，用来检测柱塞16的位置的位置传感器保持状态判定机构）19邻接于柱塞16而设置。通过位置传感器19,可判定末端执行器7上是否保持有衬底S。[0074]进而，本实施方式的衬底搬送机械手1具备用来检测衬底S的上下方向的位置的衬底检测传感器衬底检测机构）20。衬底检测传感器20是设置在双叉状的末端执行器7的前端部的内侧的光传感器，该光传感器是具有发光部及受光部的透过型传感器。光传感器的发光部设置在双叉状的末端执行器7的一前端部，光传感器的受光部设置在双叉状的末端执行器7的另一前端部。[0075]在检测衬底S时，从构成衬底检测传感器20的光传感器的发光部朝向光传感器的受光部发射光。此时，如果在光的路径的中途不存在衬底S，那么从发光部发射的光入射至受光部，而光传感器的输出信号接通。另一方面，在光的路径的中途存在衬底S时，从发光部发射的光被衬底S遮断而不会到达受光部，而光传感器的输出信号断开。[0076]此外，作为变化例，也可设为如下构成:将光传感器的发光部与受光部的双方设置在双叉状的末端执行器7的一前端部，并在双叉状的末端执行器7的另一前端部设置反射器。在该构成中，如果在光的路径上不存在衬底S，那么从光传感器的发光部发射的光会被反射器反射而到达至光传感器的受光部。[0077]使用衬底检测传感器20检测由F0UP等衬底收容容器21的衬底支撑部22支撑的衬底S的上下方向的位置时，通过机械手控制器12控制升降驱动机构8及臂驱动机构9、10、11，在如图4及图5所示衬底S的缘部位于末端执行器7的左右前端部之间的状态下使末端执行器7上升或下降。[0078]而且，在本实施方式的衬底搬送机械手1中，预先特定出末端执行器7的基准面P0与衬底检测传感器20的上下方向的间隔距离，可基于该特定出的间隔距离通过所述方法而检测衬底S的上下方向的位置。[0079]以下，对用来特定出末端执行器7的基准面P0与衬底检测传感器20的上下方向的间隔距离的方法进行说明。[0080]如图6所示，将末端执行器7的基准面P0与衬底检测传感器20的间隔距离设为D1。此处，衬底检测传感器20相对于末端执行器7的安装位置存在误差。因此，关于衬底检测传感器20的安装位置，针对每个末端执行器7而存在个体差异。因此，为了使用衬底搬送机械手1的衬底检测传感器20正确地检测衬底S的上下方向的位置，而必须特定出所述间隔距离Dl〇[00811因此，在本实施方式的衬底搬送机械手1中，首先，如图7所示，使用设置在末端执行器7的衬底检测传感器20,检测由F0UP等衬底收容容器21的衬底支撑部22支撑的检测对象的衬底S的下表面检测对象衬底检测步骤）。另外，检测以衬底保持机构13保持检测对象的衬底S的时间点的末端执行器7的上下方向的位置末端执行器位置检测步骤）。[0082]在末端执行器位置检测步骤中，如图8所示，以衬底S的下表面的上下方向的位置与末端执行器7的固定卡合部14的上表面14A的位置实质上一致的方式，升降驱动末端执行器7。[0083]为了从图7所示的状态、即衬底S的下表面由衬底检测传感器20检测出的状态设为图8所示的状态、即衬底S的下表面与末端执行器7的固定卡合部14的上表面14A实质上一致的状态，而必须从图7所示的状态使末端执行器7下降距离D3。距离D3是固定卡合部14的上表面14A与衬底检测传感器20的上下方向的间隔距离。[0084]此处，末端执行器7的固定卡合部14的上表面14A与末端执行器7的基准面P0的上下方向的距离D2是作为机械加工尺寸而预先得知。因此，只要能够特定出距离D3,通过从距离D3减去已知的距离D2,便可特定出末端执行器7的基准面P0与衬底检测传感器20的上下方向的间隔距离D1。[0085]为了特定出图6及图8所示的距离D3、即固定卡合部14的上表面14A与衬底检测传感器20的上下方向的距离D3,只需知道图7所示的状态下的末端执行器7的上下方向的位置、与图8所示的状态下的末端执行器7的上下方向的位置。图7所示的状态下的末端执行器7的上下方向的位置可通过使末端执行器7上升或下降时的衬底检测传感器20的输出信号的接通断开的切换而检测。[0086]另一方面，对于图8所示的状态下的末端执行器7的上下方向的位置，使用以下叙述的方法而检测。[0087]首先，如图9所示，将检测对象的衬底S以末端执行器7保持，并使它从衬底收容容器21的衬底支撑部22略微提升。从图9所示的状态，如图10所示，使可动卡合部15后退，将基于衬底保持机构13的衬底S的保持状态解除。从图1〇所示的状态，如图11所示，使末端执行器7仅略微下降规定距离。在图11中表示衬底S恰好载置于衬底支撑部22的状态、即衬底S的下表面位于末端执行器7的基准面P0的状态。[0088]从图11所示的状态，如图12所示，驱动衬底保持机构13而实施衬底保持动作。此时，由于衬底S位于末端执行器7的基准面P0的位置，故衬底S由衬底保持机构13保持。从图I2所示的状态，如图13所示，将基于衬底保持机构13的衬底S的保持状态解除。从图13所示的状态，如图14所示，使末端执行器7仅下降规定距离。这样一来，衬底S被衬底支撑部22支撑而无法移动，因此衬底S的下表面成为较末端执行器7的基准面P0相对略高的位置。[0089]从图14所示的状态，如图15所示，驱动衬底保持机构13而实施衬底保持动作。此时，衬底S的下表面位于比末端执行器7的基准面P0更高的位置，但是由于位于比固定卡合部14的上表面14A更低的位置，因此通过衬底保持机构13保持衬底S。[0090]从图lf5所示的状态，如图16所示，将基于衬底保持机构13的衬底S的保持状态解除，如图17所示，使末端执行器7仅略微下降规定距离。在图17所示的状态下，衬底S的下表面的上下方向的位置与固定卡合部14的上表面14A的上下方向的位置实质上一致。[0091]从图17所示的状态，如图18所示，驱动衬底保持机构13而实施衬底保持动作。此时，如上所述，衬底S的下表面的上下方向的位置与固定卡合部14的上表面14A的上下方向的位置实质上一致，因此，被衬底保持机构13的可动卡合部15推压的衬底S如图18所示朝前方变位，而搭靠在固定卡合部14的上表面14A。[0092]此处，构成衬底保持机构的柱塞的位置通过位置传感器保持状态判定机构而检测，在图18所示的状态下，由位置传感器检测柱塞越过衬底保持状态下的规定位置而前进。由此，可检测衬底处于非保持状态。[0093]通过所述一系列操作，只要检测出从衬底保持状态切换为衬底非保持状态的时间点（图18的末端执行器7的上下方向的位置，便可将与所述检测位置仅相隔图6所示的距离D2的上方的位置特定为以衬底保持机构15在正规的衬底保持位置基准面P0的位置保持检测对象的衬底S的时间点的末端执行器7的位置末端执行器位置检测步骤。[0094]接着，基于使用衬底检测传感器20的检测对象衬底检测步骤的检测结果及末端执行器位置检测步骤的检测结果，特定出末端执行器7的基准面P0与衬底检测传感器20的上下方向的间隔距离D1间隔距离特定步骤）。也就是说，D1=D3—D2。[0095]然后，本实施方式的衬底搬送机械手1的机械手控制器12基于间隔距离特定步骤中所获得的间隔距离D1，使用衬底检测传感器20检测搬送对象的衬底S的上下方向的位置搬送对象衬底位置检测步骤）。基于衬底检测传感器20的检测结果控制升降驱动机构8,通过衬底保持机构15保持衬底S。[0096]作为所述实施方式的一变化例，也可如图19所示，以用来真空吸附衬底S的真空吸附机构23构成衬底保持机构，以检测通过真空吸附机构23达到真空状态的真空传感器24构成保持状态判定机构。[0097]在本例中，由于在末端执行器7未设置所述实施方式的固定卡合部（图2等），故真空吸附机构23的吸附面对应于末端执行器7的基准面P0。[0098]在本例中，也与所述实施方式相同，首先，如图20所示，使用设置在末端执行器7的衬底检测传感器20,检测由衬底收容容器21的衬底支撑部22支撑的检测对象的衬底S的下表面检测对象衬底检测步骤。[0099]另外，与所述实施方式相同，在本例中，也如图21所示，检测以真空吸附机构衬底保持机构23保持检测对象的衬底S的时间点的末端执行器7的上下方向的位置末端执行器位置检测步骤）。[0100]在本例中，由于真空吸附机构23的吸附面对应于末端执行器的基准面P0,故在真空传感器保持状态判定机构24的判定结果改变的时间点，检测对象的衬底S位于末端执行器7的正规的衬底保持位置。因此，如图21所示，从末端执行器7的基准面P0至衬底检测传感器20为止的上下方向的间隔距离D1可根据以真空吸附机构衬底保持机构23保持检测对象的衬底S的时间点的末端执行器7的上下方向的位置而直接特定出。[0101]参照图22至图24,在本例中，对检测以真空吸附机构衬底保持机构23保持检测对象的衬底S的时间点的末端执行器7的上下方向的位置的方法进行说明。[0102]首先，如图22所示，在由衬底收容容器21的衬底支撑部22支撑的衬底S的下方，使末端执行器7位于与衬底S隔开的位置。从图22所示的状态，如图23所示，使末端执行器7仅略微上升规定距离，并驱动真空吸附机构衬底保持机构23。在图23所示的状态下，由于末端执行器7的吸附面基准面P0与衬底S的下表面隔开，故不会达到真空状态，而真空传感器24的输出信号断开。[0103]从图23所示的状态，如图24所示，使末端执行器7仅略微上升规定距离，并驱动真空吸附机构23。在图24所示的状态下，由于末端执行器7的吸附面基准面P0到达至衬底S的下表面，故通过真空吸附机构23达到真空状态，而真空传感器24的输出信号成为接通。[0104]像所述那样，一边使末端执行器7以规定距离一点一点地接近衬底S，一边检测真空传感器24的输出信号从断开切换为接通的时间点，由此，可检测在以真空吸附机构衬底保持机构23保持检测对象的衬底S的时间点的末端执行器7的上下方向的位置。[0105]图25及图26表示所述实施方式的其它变化例，在该例中，衬底检测传感器20设置在末端执行器7的基端部而并非末端执行器7的前端部。该例中的衬底检测传感器20是例如反射型的光传感器，通过以受光部检测从发光部发射并在衬底S的侧周面反射的光，而检测衬底S的位置。[0106]在该例中，衬底检测传感器20也与末端执行器7—体地升降，因此，与所述实施方式或变化例相同，可特定出末端执行器7的基准面P0与衬底检测传感器20的上下方向的间隔距离D1。[0107]如上所述，根据所述实施方式及其各变化例，由于具备用来检测衬底S的上下方向的位置的衬底检测传感器衬底检测机构20,故在末端执行器7进行的衬底S的保持动作之前，通过使用衬底检测传感器2〇检测搬送对象的衬底S的上下方向的位置，可精度良好地进行衬底搬送机械手1执行的衬底S的保持动作。[0108]例如，在半导体制造工艺中，当在热处理装置中加热收纳多个衬底S的支撑构造体由石英等形成时，存在处理结束后的支撑构造体因热而变形的情况。即使在这种情况下，在利用衬底搬送机械手1从支撑构造体取出处理完的衬底S之前，通过使用衬底检测传感器20检测收纳于支撑构造体的衬底S的上下方向的位置，也可精度良好地进行衬底搬送机械手1执行的衬底S的保持动作。[0109]另外，根据所述实施方式及各变化例，由于可特定出衬底检测传感器20相对于末端执行器7的基准面P0的上下方向的间隔距离D1，因此即使在衬底检测传感器20相对于末端执行器7的基准面P0的位置存在安装误差的情况下，也可使用衬底检测传感器20正确地检测衬底S的上下方向的位置。[0110]例如，在末端执行器设置着用来单纯检测有无晶片的晶片映射用传感器的情况下，传感器相对于末端执行器的基准面的位置存在安装误差，但即使在该情况下，通过应用所述实施方式及各变化例，也可利用该传感器正确地检测晶片的上下方向的位置。[0111]另外，根据所述实施方式及各变化例，由于衬底检测传感器20与末端执行器7的升降动作连动地进行升降，因此上下方向上的末端执行器7与衬底检测传感器20的相对位置关系己知，与使用独立于末端执行器7的升降动作的个别的衬底检测传感器的情况相比，可简化机器构成或运算处理。[0112]此外，在本发明中，衬底检测传感器的安装位置并非必须为末端执行器上的位置，在衬底搬送机械手中与末端执行器的升降动作连动地进行升降的部分安装衬底检测传感器即可。[0113]另外，在本发明中，检测对象衬底检测步骤及末端执行器位置检测步骤中的检测对象的衬底并非必须是由实际的衬底处理步骤中使用的F0UP等衬底收容容器的衬底支撑部支撑的衬底，可由任意的衬底支撑部支撑。另外，在本发明中，检测对象衬底检测步骤与末端执行器位置检测步骤的实施顺序不限。也就是说，可在实施检测对象基本检测步骤后实施末端执行器位置检测步骤，也可相反。[0115]另外，在本发明中，末端执行器的基准面也可不一定与正规的衬底保持位置一致，只要是能够在机械手坐标中特定出的位置便可。[0116][符号的说明][0117]1衬底搬送机械手[0118]2基台[0119]3回转主轴[0120]4机械臂[0121]5第1连杆构件[0122]6第2连杆构件[0123]7末端执行器手部）[0124]8回转主轴的升降动作的驱动源升降驱动机构）[0125]9回转主轴及第1连杆构件的旋转动作的驱动源臂驱动机构）[0126]10第2连杆构件的旋转动作的驱动源臂驱动机构）[0127]11末端执行器的旋转动作的驱动源臂驱动机构）[0128]12机械手控制器机械手控制机构）[0129]13衬底保持机构[0130]14固定卡合部衬底保持机构）[0131]14A固定卡合部的上表面[0132]15可动卡合部衬底保持机构）[0133]16柱塞衬底保持机构）[0134]17细长构件衬底保持机构）[0135]18固定卡合部的阶部[0136]19位置传感器保持状态判定机构）[0137]20衬底检测传感器衬底检测机构）[0138]21衬底收容容器[0139]22衬底收容容器的衬底支撑部[0140]23真空吸附机构衬底保持机构）[0141]24真空传感器保持状态判定机构）[0142]L1第1旋转轴线[0143]L2第2旋转轴线[0144]L3第3旋转轴线[0145]P〇末端执行器的基准面衬底的正规保持位置）[0146]S衬底

权利要求：1.一种衬底搬送机械手，具备：机械臂，具备具有用来保持衬底的衬底保持机构的末端执行器；臂驱动机构，用来驱动所述机械臂；升降驱动机构，用来升降驱动所述末端执行器；机械手控制机构，用来控制所述臂驱动机构、所述升降驱动机构、及所述衬底保持机构;及衬底检测机构，用来检测所述衬底的上下方向的位置，且具有与所述末端执行器的升降动作连动地进行升降的衬底检测传感器。2.根据权利要求1所述的衬底搬送机械手，其中所述机械手控制机构以如下方式构成：控制所述升降驱动机构而使所述末端执行器上升或下降，并通过所述衬底检测传感器检测所述衬底，基于所述检测时间点的所述末端执行器的上下方向的位置、及以所述衬底保持机构在正规的衬底保持位置保持所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置，特定出所述末端执行器的基准面与所述衬底检测传感器的上下方向的间隔距离。3.根据权利要求1或2所述的衬底搬送机械手，其中所述末端执行器的基准面与所述正规的衬底保持位置一致。4.根据权利要求1至3中任一项所述的衬底搬送机械手，还具有用来判定所述衬底是否被所述衬底保持机构保持的保持状态判定机构。5.根据权利要求4所述的衬底搬送机械手，其中所述机械手控制机构以如下方式构成：为了检测在以所述衬底保持机构在所述正规的衬底保持位置保持所述衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置，而一边通过所述升降驱动机构使所述末端执行器每上升或下降规定距离，一边检测所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点。6.根据权利要求4或5所述的衬底搬送机械手，其中所述衬底保持机构具有:可动卡合部，可松开地卡合于所述衬底的缘部;及柱塞，用来驱动所述可动卡合部;且所述保持状态判定机构具有用来检测所述柱塞的位置的位置传感器。7.根据权利要求4或5所述的衬底搬送机械手，其中所述衬底保持机构具有用来真空吸附所述衬底的真空吸附机构，且所述保持状态判定机构具有检测通过所述真空吸附机构而达到真空状态的真空传感器。8.根据权利要求1至7中任一项所述的衬底搬送机械手，其中所述衬底检测传感器设置在所述末端执行器。9.根据权利要求1至8中任一项所述的衬底搬送机械手，其中所述末端执行器是以与所述机械臂一体地升降的方式构成，且所述升降驱动机构是以通过使所述机械臂升降而使所述末端执行器升降的方式构成。10.根据权利要求1至9中任一项所述的衬底搬送机械手，其中所述机械手控制机构是以如下方式构成:通过所述衬底检测传感器检测搬送对象的所述衬底的上下方向的位置，基于其检测结果控制所述升降驱动机构并通过所述衬底保持机构保持所述衬底。11.一种衬底搬送机械手的运转方法，该衬底搬送机械手具备机械臂，所述机械臂设置有具有用来保持衬底的衬底保持机构的末端执行器;且该运转方法具备：检测对象衬底检测步骤，使用与所述末端执行器的升降动作连动地进行升降的衬底检测传感器，检测检测对象的所述衬底；末端执行器位置检测步骤，检测以所述衬底保持机构在正规的衬底保持位置保持所述检测对象的衬底的时间点的所述末端执行器的上下方向的位置;及间隔距离特定步骤，基于所述检测对象衬底检测步骤的检测结果及所述末端执行器位置检测步骤的检测结果，特定出所述末端执行器的基准面与所述衬底检测传感器的上下方向的间隔距离。12.根据权利要求11所述的衬底搬送机械手的运转方法，其中所述衬底搬送机械手还具有用来判定所述衬底是否被所述衬底保持机构保持的保持状态判定机构，且在所述末端执行器位置检测步骤中，一边使所述末端执行器每上升或下降规定距离，一边检测所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点。13.根据权利要求12所述的衬底搬送机械手的运转方法，其中在所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点，所述检测对象的衬底从所述正规的衬底保持位置变位。14.根据权利要求12所述的衬底搬送机械手的运转方法，其中在所述保持状态判定机构的判定结果改变的时间点，所述检测对象的衬底位于所述正规的衬底保持位置。_15.根据权利要求11至14中任一项所述的衬底搬送机械手的运转方法，其中所述末端执行器的基准面与所述正规的衬底保持位置一致。、、16.根据权利要求11至15中任一项所述的衬底搬送机械手的运转方法^具备搬送对象衬底位置检测步骤，基于所述间隔距离特定步骤中所获得的所述间隔距离，使用所述衬底检测传感器检测搬送对象的所述衬底的上下方向的位®。

百度查询： 川崎重工业株式会社 衬底搬送机械手及其运转方法

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