JP2003007805A - 基板処理装置および基板検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＯＵＰカセット内の基板の収納状態を適切
に把握することができる基板処理装置および基板検出装
置を提供することを目的とし、さらに、迅速に基板の収
納状態を検出し、基板の高速処理を可能にする基板処理
装置及び基板検出装置を提供する。 【解決手段】 基板Ｗの挿入及び取り出しを行うための
開口１ｃを備え、挿入された複数の基板Ｗを略水平に収
納保持するための溝１ｄが複数段設けられているカセッ
ト１に対して、収納された基板Ｗの検出を行う基板検出
装置であって、カセット１の各溝１ｄに収納された基板
Ｗに向かって、その一部を跨ぐように進退可能である、
線光源からなる投光部１９と線状に配設される受光部２
０とを有し、投光部１９から受光部２０へと至る光路が
遮られることにより基板Ｗの有無及び状態を検出するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カセットに収納さ
れた基板に所要の処理を施す基板処理装置と、かかる基
板処理装置において基板の有無を検出する基板検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製品の製造工程等にて半導体ウェ
ハーなどの基板を搬送する際、通常、複数の基板が、カ
セットに収納されて各工程間を搬送され、基板処理装置
においてカセット単位に所要の処理が施されていく。か
かる場合、基板処理装置においては、カセットごとに基
板の収納状態をまず把握する必要がある。従来、カセッ
トに収納された基板を処理する基板処理装置、またはか
かる基板処理装置において基板の有無を検出する基板検
出装置としては、例えば、特開平３−２９７１５６号公
報に開示されたもの等がある。

【０００３】この基板処理装置では、複数枚の基板を収
納するためのカセットとして、オープンカセットと呼ば
れるものが使用されている。このオープンカセット（以
下、単に「カセット」という）の前側には、基板を挿入
及び取り出しを行うための開口が設けられ、更に、カセ
ットの奥側には、前記開口よりも小さな開口が設けられ
ている。また、カセット内には、基板をほぼ水平に保持
するための複数段の溝が形成されている。かかるカセッ
ト内の基板収納状態を基板処理前に予め把握するため、
カセット載置部に基板検出手段が設けられている。この
基板検出手段は、カセットを前後から挟むように対向配
置された投光素子と受光素子とで構成された透過型セン
サであり、この透過型センサをカセット内の最上段の溝
から最下段の溝まで上下方向に移動させることで、カセ
ット内の各溝内に収納された基板の有無を把握するもの
である。

【０００４】ところが、近年の基板の大型化に伴って、
この基板を収納するカセットについて新たな規格が取り
決められている。この規格に準じたカセットは、ＦＯＵ
Ｐ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐ
ｏｄ）カセットと呼ばれている。このＦＯＵＰカセット
は、基板を挿入及び取り出するための開口が一つだけ設
けられており、この開口に着脱可能な蓋が取り付けられ
ているものである。

【０００５】上述したＦＯＵＰカセットにおいては、開
口が一つのみであるため、特開平３−２９７１５６号公
報に開示されたようにカセットを前後から挟む透過型セ
ンサによって、カセットの各溝に収納された基板の有無
を検出することができない。また、基板の検出を行うた
めには、一旦、開口に取り付けられた蓋を開けるという
動作がどうしても必要となるため、基板検出のための動
作が複雑となり時間が増大するなどの種々の制約を受け
ることになる。

【０００６】かかる制約を緩和すべく、例えば、特開平
１１−１４５２４４号公報のように、ＦＯＵＰカセット
の蓋を開けた後、蓋を取り外す機構を下降させて退避さ
せながら、同時に一対の反射型センサ等でカセットの上
から順に基板の有無を検出していく装置などが開示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−１４５２４４号公報の装置においても、蓋を取り
外す機構に取り付けられた反射型センサが、カセットに
沿って下降し終えるまでは、少なくともカセット内に収
納された全ての溝についての基板有無の検出を終了する
ことはできないため、処理時間としての制約が発生す
る。また、一対の反射型センサ等で、基板の有無を検出
するものであるため、基板が不規則な状態で収納されて
いる場合等には、適切に検出することが難しいという問
題がある。図１０は、開口１０１側からみたカセット１
００の一部を各溝に保持されて収納されている基板１０
２とともに示したものであるが、基板１０２ａ、１０２
ｄ、１０２ｅや、空隙１０３ａ〜ｃについては、基板の
有無を容易に検出できる。しかし、２枚重ねになった基
板１０２ｂや、斜め差しになった１０２ｃにおいては、
一対の反射型センサ等では、収納状態を適切に検出する
ことが困難となる。

【０００８】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、ＦＯＵＰカセット内の基板の収納状態を適切に
把握することができる基板処理装置および基板検出装置
を提供することを目的とし、さらに、迅速に基板の収納
状態を検出し、基板の高速処理を可能にする基板処理装
置及び基板検出装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の基板検出装置は、基板の挿入及び
取り出しを行うための開口を備え、挿入された複数の基
板を略水平に収納保持するための溝が複数段設けられて
いるカセットに対して、収納された基板の検出を行う基
板検出装置であって、前記カセットの各溝に収納された
基板に向かって、その一部を跨ぐように進退可能であ
る、線光源からなる投光部と線状に配設される受光部と
を有し、前記投光部から前記受光部へと至る光路が遮ら
れることにより前記基板の有無及び状態を検出すること
を特徴とする。

【００１０】この構成によると、線光源からなる投光部
と線状に配設される受光部との間で、一括して線状に基
板収納状態を把握することが可能になり、全ての溝に対
する基板の状態を同時に検出することができる。そのた
め、基板検出のためのタクトタイムが非常に短時間とな
り、迅速に基板の収納状態の検出を行うことが可能にな
る。そして、かかる投光部と受光部とを、カセットに収
納された基板に向かって、その一部を跨ぐように進退さ
せる動作を行うだけで基板検出可能な状態となるため、
非常に短時間でＦＯＵＰカセット内の全ての基板の検出
を可能にすることができる。また、投光部と受光部との
間に形成される線光の数を適切に選択し、十分な光路密
度を持たせることで、複数枚重ねや斜め差しといった不
規則な基板収納状態についても、正確に検出することが
可能になる。したがって、ＦＯＵＰカセット内の基板の
収納状態を迅速に且つ適切に把握することができ、基板
の高速処理を可能にする基板検出装置を提供することが
できる。

【００１１】請求項２に記載の基板検出装置は、請求項
１において、前記受光部は、前記基板を収納保持する各
溝ごとに対応するように、それぞれ複数本の光ファイバ
が、その一端を線状に分布させて配設されるものであ
る。

【００１２】この構成によると、複数本の光ファイバを
用いて受光部を形成するため、線状に配設される構造を
確実に実現でき、更に、設計の自由度も大きくすること
ができる。また、各溝ごとに対応するように複数本の光
ファイバを配設することで、ＦＯＵＰカセット内の基板
の収納状態を適切に検出することが可能になる。すなわ
ち、通常、光ファイバの径は基板の厚みに対して十分に
小さいため、各溝ごとに対応して複数本の光ファイバの
端部が位置するように十分な密度を持たせて配設するこ
とで、各溝ごとの基板の有無のみならず、複数枚重ねや
斜め差しといった不規則な収納状態をも適切に検出する
ことができる。

【００１３】請求項３に記載の基板検出装置は、請求項
１または２において、前記受光部は、前記投光部からの
複数の線光が線状に点滅している状態を撮像する撮像手
段を有していることを特徴とする。

【００１４】この構成によると、例えば、受光部側に配
設したリニアＣＣＤ等により、投光部から受光部へと至
る光路が基板によって遮られているかどうかによって線
状に点滅している状態となった複数の線光を撮像するた
め、一括してＦＯＵＰカセット内に収納されている基板
全ての状態を把握することができる。したがって、基板
の迅速な検出が可能になり、基板の高速処理を図ること
ができる。

【００１５】請求項４に記載の基板検出装置は、請求項
２において、前記受光部を構成するよう一端を線状に分
布させた光ファイバの他端側の端部を面状に集合させて
撮像する撮像手段を有していることを特徴とする。

【００１６】この構成によると、線状に分布した光ファ
イバの一端で受光された線光は、光ファイバを通過して
他端側に到達し、面状に集合してコンパクトに点滅して
いる状態となる。この状態を一括して撮像することで、
基板の迅速な検出が可能になる。また、ＣＣＤカメラ等
の撮像手段を受光部とは離れた位置に配置することがで
き、撮像手段の配置に関して空間的な設計の自由度が高
まるとともに、撮像手段の共有化なども可能になる。通
常、１基の基板処理装置において、複数のカセットが載
置され、カセット単位で処理が行われていくものである
が、かかる場合に、上記構成によると、撮像手段の共有
化等も可能になる。

【００１７】請求項５に記載の基板検出装置は、請求項
１〜４のいずれかにおいて、前記投光部は、前記基板を
収納保持する各溝ごとに対応するように、それぞれ複数
本の光ファイバが、その一端を線状に分布させて配設さ
れていることを特徴とする。

【００１８】この構成によると、光ファイバを用いてい
るため、線光源からなる投光部を確実に実現することが
でき、迅速な基板収納状態の検出を行うことが可能にな
る。また、各溝ごとに対応するように複数本の光ファイ
バを配設することで、ＦＯＵＰカセット内の基板の収納
状態を適切に検出することが可能になる。

【００１９】請求項６に記載の基板検出装置は、請求項
１〜４のいずれかにおいて、前記投光部を構成する線光
源は、光学フィルタを通過した平行光線であることを特
徴とする。

【００２０】この構成によると、線光源からなる投光部
を確実に実現することができ、迅速な基板収納状態の検
出を行うことが可能になる。

【００２１】請求項７に記載の基板処理装置は、（１）
基板の挿入及び取り出しを行うための開口を備え、挿入
された複数枚の基板を略水平に保持するための溝が複数
段設けられているカセットを載置する載置部と、（２）
前記カセットに収納された基板の処理を行う処理部と、
（３）前記載置部と処理部とを仕切る隔壁に設けられた
通過口と、（４）前記通過口に向かって進退することで
開閉するシャッター機構と、（４）前記カセットの各溝
に収納された基板の有無を検出する基板検出装置と、を
備えた基板処理装置であって、前記基板検出装置は、線
光源からなる投光部と線状に配設される受光部とを有
し、前記投光部から前記受光部へと至る光路が遮られる
ことにより前記基板の有無及び状態を検出するものであ
り、前記シャッター機構の開動作後もしくは開動作中
に、前記各溝に収納された基板に向かって、その一部を
跨ぐように前記投光部と受光部とを前記通過口内に突出
させることを特徴とする。

【００２２】この構成によると、線光源からなる投光部
と線状に配設される受光部との間で、一括して線状に基
板収納状態を把握することが可能になり、全ての溝に対
する基板の状態を同時に検出することができる。そのた
め、基板検出のためのタクトタイムが非常に短時間とな
り、迅速に基板の収納状態の検出を行うことが可能にな
る。そして、かかる投光部と受光部とを、シャッター機
構の開動作後もしくは開動作中に、カセットに収納され
た基板に向かって、その一部を跨ぐように通過口内に突
出させるため、ほとんどタイムラグを発生させずに、非
常に短時間でＦＯＵＰカセット内の基板の検出処理を行
うことを可能にすることができる。また、投光部と受光
部との間に形成される線光の数を適切に選択し、十分な
光路密度を持たせることで、複数枚重ねや斜め差しとい
った不規則な基板収納状態についても、正確に検出する
ことが可能になる。したがって、ＦＯＵＰカセット内の
基板の収納状態を迅速に且つ適切に把握することがで
き、基板の高速処理を可能にする基板処理装置を提供す
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態例について説明する。なお、本実施形態例で
は、本発明に係る基板処理装置と基板検出装置とを包括
するように説明する。

【００２４】図１は、本実施形態例に係る基板処理装置
５０の要部の概略構成を示す一部断面を含む側面図であ
る。なお、この基板処理装置５０は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏ
ｎｔＯｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）カセットと呼
ばれ、基板の挿入及び取り出しを行うための開口に蓋が
取り付けられているカセットに対応した基板処理装置で
ある。

【００２５】基板処理装置５０は、図１に示すように、
基板ＷをＦＯＵＰカセット１（以下、「カセット１」と
いう）から取り出して、この基板Ｗに所定の処理を行う
処理部９（詳細図示せず）と、カセット１を載置する載
置部３とが隔壁１０で隔てられて構成されている。載置
部３には、カセット１を載置する複数個のカセットステ
ージ２が設けられている（図１では、一つのみを図
示）。隔壁１０のこれらの各カセットステージ２に対応
する位置には、通過口１０ａが設けられ、通過口１０ａ
に向かって進退することで開閉するシャッター部材５ａ
を有したシャッター機構５と、基板搬送機構８とが、隔
壁１０と処理部９との間に更に設けられている。

【００２６】図２に示すように、カセット１は、基板Ｗ
を収納するための容器１ａと、この容器１ａに備える開
口１ｃに着脱可能に嵌め込まれる蓋１ｂとで構成されて
いる。容器１ａの内壁には、多段の溝１ｄが対向して設
けられている。各溝１ｄには、基板Ｗがほぼ水平に保持
された状態で収納されている。蓋１ｂには、容器１ａの
開口１ｃに嵌め込まれた際に、蓋１ｂを容器１ａに固定
する固定機構１ｅが埋設されている。この固定機構１ｅ
は、基端部にラックが刻切された２本のロック部材１ｆ
と、ラックに噛合う回転自在なピニオン１ｇとで構成さ
れる。ピニオン１ｇの回転により、ロック部材１ｆが蓋
１ｂから突出した状態となることで、容器１ａと蓋１ｂ
とが固定されるものである。そして、蓋１ｂと容器１ａ
の固定は、シャッター部材５ａに備えられ、ピニオン１
ｇに接続可能な連結部を有したロック機構（図示せず）
によって解除される。容器１ａとの固定が解除された蓋
１ｂは、ロック機構と連結されたままシャッター部材５
ａに保持されて容器１ａと離脱可能となる。

【００２７】図１において、カセットステージ２には、
カセット１が載置されたことを検出するために、反射セ
ンサ等の図示しないカセット検出手段がカセット１の載
置面に設けられている。また、カセットステージ２は、
その下方に設けられたカセット駆動機構４によって、隔
壁１０方向（Ｙ方向）に進退移動可能に構成されてい
る。

【００２８】カセット駆動機構４は、カセットステージ
２の下面に設けられた凸部２ａに螺合する螺軸４ｂを電
動機４ａで駆動する、いわゆる螺子送り機構によって構
成されている。カセットステージ２にカセット１が載置
されると、電動機４ａが螺軸４ｂを正回転させてカセッ
トステージ２を隔壁１０に向かって前進させる。なお、
カセット１の全ての基板Ｗの処理が終了すると、電動機
４ａは、螺軸４ｂを逆回転しカセットステージ２を後退
させる。

【００２９】隔壁１０には、先述した通過口１０ａが、
カセット１に対向する位置に、カセット１とほぼ同じ大
きさとなるように形成されている。この通過口１０ａ
は、カセット１から基板Ｗの取り出しおよび収納を行う
ためのものであり、カセット１が載置されていない場合
には、処理部９と載置部３との雰囲気を遮断するために
シャッター部材５ａによって閉じられている。

【００３０】シャッター機構５のシャッター部材５ａに
は、本実施形態例に係る基板検出装置５１の基板検出部
１１が取り付けられており、シャッター部材５ａは、支
持部材５ｂによってシャッター駆動機構５に取り付けら
れている。なお、基板検出装置５１については、後で詳
述する。支持部材５ｂは、下方に延びたＬ字型のアーム
状に形成されており、この支持部材５ｂの基端部が取り
付けられるシャッター駆動機構５ｃによって進退および
昇降駆動される。

【００３１】シャッター駆動機構５ｃは、シャッター部
材５ａをＺ方向に昇降させる昇降機構５ｄと、Ｙ方向に
進退させる進退機構５ｅとで構成されている。昇降機構
５ｄは、支持部材５ｃの基端部に螺合する螺軸を電動機
によって駆動する、いわゆる螺子送り機構によって構成
されている。進退機構５ｅも、昇降機構５ｄをＹ方向に
進退させる螺子送り機構で構成され、進退機構５ｅおよ
び昇降機構５ｄによって、シャッター部材５ａは、進退
および昇降が可能となる。すなわち、図１における矢印
（ａ）が進退方向を示し、矢印（ｂ）が昇降方向を示し
ている。図１においては、カセット１の蓋１ｂを取り外
した後における昇降前後のシャッター部材５ａの様子が
図示されている。

【００３２】シャッター機構５と処理部９との間には、
図１に示す基板搬送装置８が設けられている。基板搬送
装置８は、後述するように基板検出装置５１によってカ
セット１内における基板Ｗの収納状態が検出された後
に、カセット１から基板Ｗを取り出し、処理部９へ受け
渡すとともに、処理部９での処理が終了した後に、さら
に基板Ｗを受け取り、再びカセット１内に収納するもの
である。この基板搬送装置８は、基板Ｗを保持するアー
ム８ａを有し、アーム８ａは、アーム支持台８ｂに装備
された螺子送り機構によって、水平面内で進退移動可能
に構成されている。そして、このアーム支持台８ｂは、
アーム回転台８ｃに内蔵された電動機の出力軸に連結支
持されている。この電動機の回転によって、アーム８ａ
は、水平面内で回転可能となる。さらに、アーム回転台
８ｃは、螺子送り機構で構成された昇降機構８ｄによっ
て、昇降可能となっている。また、昇降機構８ｄは、Ｙ
方向及びＺ方向に対してともに垂直なＸ方向（矢印は図
示せず）にスライド移動可能なスライド機構８ｅに搭載
されている。

【００３３】次に、基板検出装置５１について説明す
る。基板検出装置５１は、カセット１の各溝１ｄに収納
された基板Ｗに向かって、その一部を跨ぐように進退可
能である投光部と受光部とを有し、投光部から受光部へ
と至る光路が遮られることにより基板の有無及び状態を
検出するものである。図３に、基板検出装置５１の概略
を示している。本図において、基板検出装置５１は、シ
ャッター部材５ａに取り付けられ、投光部と受光部を備
えた基板検出部１１を有している。そして、基板検出部
１１の投光部側には、複数の光ファイバ１２（以下、
「投光側光ファイバ１２」ともいう）の一端が接続さ
れ、この投光側光ファイバ１２の他端は、発光部１４に
接続されている。また、基板検出部１１の受光部側に
は、投光側と同様に複数の光ファイバ１３（以下、「受
光側光ファイバ１３」ともいう）の一端が接続され、そ
の他端は、集合保持部１５に接続されている。集合保持
部１５には、複数の受光側光ファイバ１３の端部が集合
して配設されている面と向き合うように撮像手段である
ＣＣＤカメラ１６が対向している。このＣＣＤカメラ１
６で撮像された画像が、処理部１７で処理されること
で、基板収納状態が検出される。そして、この基板検出
情報は、メモリ１８に記憶される。

【００３４】以下、基板検出装置５１の要部について、
さらに詳しく説明する。図４〜図７は、シャッター部材
５ａに取り付けられた基板検出部１１を説明する図であ
る。図４は基板検出部１１の上から見た図であり、図５
はシャッター部材５ａ側から基板検出部１１を見た図、
図６は基板検出部１１の要部の構造を説明する図、図７
は基板検出部１１の一部をカセット１の開口１ｃ側に向
かって見た図である。なお、図４では、理解しやすくす
るため、カセット１における容器１ａの上面部分と、隔
壁１０におけるカセット１の上側に位置した部分などを
適宜省略して示してある。

【００３５】図４および図５において、基板検出部１１
は、円弧状断面を有して柱状に形成される投光部１９と
受光部２０とを有しており、投光部１９と受光部２０
は、それぞれシャッター部材５ａの上面２１と下面２２
にて支持されている。この投光部１９の支持は、投光部
１９の上下端にそれぞれ一端が取り付けられた投光側上
スイングアーム２３ａと投光側下スイングアーム２３ｂ
とを介してシャッター部材５ａに取り付けられてなるも
のであり、投光側上スイングアーム２３ａと投光側下ス
イングアーム２３ｂの他端側が、それぞれ上面２１と下
面２２において、軸２４によりシャッター部材５ａに対
して回転可能に軸支されているものである。なお、図示
しないが、軸２４は、上下方向に位置決めされるととも
に回転可能となるように軸受け等により支持される構造
となっている。また、受光部２０についても、投光部１
９と同様の支持構造によりシャッター部材５ａに取り付
けられている。すなわち、受光側上スイングアーム２５
ａと受光側下スイングアーム２５ｂに、受光部２０の上
下端がそれぞれ取り付けられ、受光側上スイングアーム
２５ａと受光側下スイングアーム２５ｂの他端側が、そ
れぞれ上面２１と下面２２において、軸２４と同様に軸
２６によってシャッター部材５ａに対して回転可能に軸
支されている。

【００３６】そして、軸２４の上下端にはそれぞれギヤ
２４ａ、２４ｂが、軸２６の上下端にはそれぞれギヤ２
６ａ、２６ｂが設けられており、これらの各ギヤとそれ
ぞれ噛合するギヤを有する駆動部によって、各スイング
アームが駆動される。すなわち、ギヤ２４ａは、ギヤ２
７ａを有した投光側上駆動部２７によって駆動され、以
下同様に、ギヤ２４ｂは、ギヤ２８ａを有した投光側下
駆動部２８に、ギヤ２６ａは、ギヤ２９ａを有した受光
側上駆動部２９に、ギヤ２６ｂは、ギヤ３０ａを有した
受光側下駆動部３０に、それぞれ駆動される。これらの
駆動部は、いずれも同様の構成であり、例えば、圧縮空
気により作動して２位置で切換が行われるピストン部等
を有するものであり、かかるピストン部の先端に連結さ
れたリンク機構を介してギヤに回転力を付与するもので
ある。例えば、投光側上駆動部２７の場合であれば、ピ
ストン部２７ｂの２位置間での前後動により、リンク機
構２７ｃが駆動され、かかるリンク機構２７ｃの一端と
連結したギヤ２７ａが、所定の角度のみ回転するもので
ある。このとき、ギヤ２７ａとギヤ２４ａとの歯数比を
適宜選択することで、投光側上スイングアーム２３ａに
所要角度の回転運動を行わせるものである。

【００３７】投光側上駆動部２７以外の駆動部のいずれ
についても同様に構成されており、各ピストン部を同時
に動作させることで、各スイングアームを同時に駆動
し、投光部１９と受光部２０とを、それぞれ軸２４及び
軸２６に対して所要角度回転可能にするものである。な
お、必ずしも駆動部はこのとおりでなくてもよく、例え
ば、投光側と受光側のそれぞれの上側のみに設けられる
もの等であってもよい。

【００３８】次に、投光部１９と受光部２０において光
路を形成するための構成について説明する。図６は、投
光部１９を上側から見たものであるが、先述のように、
投光部１９は、円弧状断面を有した柱状に形成されてお
り、かかる柱状側面には、複数の投光側光ファイバ１２
の一端が、それぞれ接続されている。図６においては、
一つの光ファイバが、柱状側面２８から接続されている
様子を模式的に示しているが、同様に複数の光ファイバ
１２が、投光部１９の柱方向（上下方向）に接続されて
いる。投光部１９に接続された光ファイバ１２の端部２
９は、投光部１９の側面３０からその端面が露出するよ
うに保持されている。なお、受光部２０においても、同
様に複数の受光側光ファイバ１３が接続されている。

【００３９】図７は、投光部１９と受光部２０の一部
（二点鎖線で図示）をカセット１の開口１ｃ側に向かっ
て見たものであるが、投光部１９及び受光部２０に対し
て、それぞれ複数の光ファイバ１２及び１３が接続して
配設されている様子を模式的に示している。投光部１９
および受光部２０とも、同様の構成で複数の光ファイバ
１２および１３が接続して配設されており、その一端を
線状に分布させて配設されている。すなわち、投光部１
９の場合で説明すると、側面３０から露出した光ファイ
バ１２の端部２９が上下方向に線状に分布するように配
設されている。この光ファイバの配設構成については、
受光部２０についても同様である。そして、各光ファイ
バ１２の端部と各光ファイバ１３の端部とが、それぞれ
対向するように配設されており、各投光側光ファイバ１
２の端部からなる線光源から発せられた線光が、それぞ
れ各受光側光ファイバ１３へと至るように光路形成が可
能になる。

【００４０】また、投光部１９および受光部２０とも、
基板Ｗを収納保持する各溝１ｄごとに対応するように、
それぞれ複数本の光ファイバが配設する構成となってい
る。図７において、約０．１ｍｍの直径を有した光ファ
イバを、各溝１ｄごとに、光ファイバと光ファイバの間
隔が０．２ｍｍごととなるように配設している様子を示
している。通常、基板Ｗの厚みは約０．７ｍｍであり、
各溝１ｄごとに０．２ｍｍピッチで光ファイバを配設す
ることにより、基板Ｗが正常に溝１ｄに保持されていれ
ば、３本乃至４本の線光が基板Ｗの側部に対応すること
となる。図７に示す実施例では、各溝１ｄごとに１５本
即ち３ｍｍ幅にわたって光ファイバが配設されている。
そしてさらに、各溝と溝との間には、２本の光ファイバ
が配設されているものである。このように光ファイバを
配設することによって、後述するように投光部１９と受
光部２０とが、基板Ｗに向かってその一部を跨ぐように
突出したとき、基板Ｗによって線光が遮られる状態によ
って、各溝ごとの基板の有無を検出可能にするととも
に、２枚重ねや斜め差しといった不規則な収納状態につ
いても適切に検出することを可能にするものである。

【００４１】図８は、集合保持部１５の構成について説
明する図であり、図（ａ）は、正面図を示し、図（ｂ）
は、図（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図を示したもので
ある。受光側光ファイバ１３の一端は、それぞれ受光部
２０に配設されているが、その他端側の端部は、集合保
持部１５にて面状に集合して保持されている。すなわ
ち、集合保持部１５の一面側から挿入接続された投光側
光ファイバ１３の端部は、もう一方の面である被撮像面
１５ａにそれぞれ端面が露出するように配設され、これ
らの端面は、同一面上に集合配置される。そして、先述
したように、各溝ごとに対応する１５本と溝間に対応す
る２本の合わせて１７本が一区分を構成するが、これら
１区分となる１７本を図（ａ）における横方向に並べて
配設し、縦方向には、各区分を対応させるように配設し
ている。ＦＯＵＰカセットの場合、基板が２５枚収納さ
れるように溝が設けられており、このように配設するこ
とで、多数本の直径０．１ｍｍの光ファイバの端面が、
１７本×２５本のマトリックス状にコンパクトに配設さ
れる。そしてさらに、図８（ｂ）に示されるように、多
数の光ファイバ１３の端面が面状に集合した被撮像面１
５ａに向き合うように撮像手段であるＣＣＤカメラ１６
が対向している。

【００４２】以上説明したように、本実施形態例に係る
基板処理装置及び基板検出装置が構成される。つぎに、
上述した基板処理装置及び基板検出装置における作動に
ついて説明する。

【００４３】まず、図１を参照しながら説明する。図示
しない搬送設備等によって搬送されてきたカセット１
が、載置部３のカセットステージ２の上に載置される。
載置された後、カセット１は、カセット駆動機構４によ
って前進駆動される。このとき、シャッター部材５ａ
は、通過口１０ａを塞いでいる。そして、カセット１が
シャッター部材５ａに近接する位置にまで移動してくる
と、シャッター部材５ａに設けられている図示しないロ
ック機構が、カセット１の蓋１ｂに設けられた固定機構
１ｅのピニオン１ｇと連結し、固定機構１ｅが解除され
（図２参照）、容器１ａから蓋１ｂを取り外し可能な状
態となるとともに、蓋１ｂがシャッター部材５ａに保持
される。

【００４４】つぎに、シャッター部材５ａは、シャッタ
ー駆動機構５ｃにより後退させられる。後退すること
で、カセット１の開口１ｃは、開いた状態となり、蓋１
ｂを保持したシャッター部材５ａとカセット１との間に
空間が生じる。ここで図４を参照すると、後退する前
は、シャッター部材５ａは二点鎖線の位置にあり、後退
が完了すると、実線で示した位置となる。このとき、後
退前においては、基板検出部１１の投光部１９と受光部
２０は、ともに二点鎖線で示した退避位置にある。そし
て、シャッター部材５ａの後退が完了したところで、上
面２１と下面２２とにそれぞれ設けられている各駆動部
２７、２８、２９、３０によって、前述したように駆動
することで、カセット１の各溝に収納された基板Ｗに向
かって、その一部を跨ぐように投光部１９と受光部２０
とを通過口１０ａ内に突出させる（図４及び図５参
照）。投光部１９と受光部２０とが、通過口１０ａ内に
基板Ｗの一部を跨ぐように突出した様子が、図４の実線
で示した基板検出部１１として表されている。なお、投
光部１９と受光部２０とが、基板Ｗの一部を跨ぐことが
できるように、シャッター部材５ａの後退距離が適宜設
定されている。また、投光部１９と受光部２０が突出す
るタイミングは、必ずしも、シャッター機構５の開動作
完了後でなくてもよく、例えば、シャッター機構５の開
動作中に基板検出部１１が突出を開始し、シャッター機
構５の開動作完了とほぼ同時期ないしは、直後くらいの
タイミングで、基板検出部１１の突出が完了するもので
あってもよい。

【００４５】投光部１９と受光部２０とが、基板Ｗの一
部を跨ぐように通過口１０ａ内に突出した後、図３に示
す発光部１４に接続された投光側光ファイバ１２の全て
の端面に光が照射される。これらの照射された光は、そ
れぞれ投光側光ファイバ１２を通過して投光部１９に接
続された他端側の端部に到達する。そして、図４の矢印
で示したように投光部１９から受光部２０の対応する光
ファイバ１３の各端面に向かって線光からなる光路が形
成される。

【００４６】このとき、溝１ｄに基板Ｗが収納されてい
る場合は、その部分に対応する光路が遮られることにな
る。すなわち、図７を用いて説明すると、例えば、光フ
ァイバ１２ａおよび１２ｃの端部から投光された線光
は、それぞれ基板Ｗによって遮られ、受光側の光ファイ
バ１３ａおよび１３ｃに到達しない。しかし、基板Ｗが
収納されていない溝に該当している光ファイバ１２ｂに
ついては、受光側の光ファイバ１３ｂにまで到達する。
また、図１０に示す２枚重ねとなった基板１０２ｂの場
合は、光ファイバ１２ａや１２ｃの場合のように３本乃
至４本が遮られるのでなく、７本乃至８本といった多く
の光ファイバからの光路が遮られることになる。そし
て、同じく図１０に示す斜め差しとなった基板１０２ｃ
の場合は、溝と溝との間に配設された２本の光ファイバ
１２から投光される光路も遮られることになる。したが
って、各溝ごとの基板Ｗの有無のみならず、２枚重ねや
斜め差しといった不規則な基板の収納状態も把握するこ
とが可能になる。なお、必ずしも、各溝に対応する光フ
ァイバは、０．２ｍｍピッチの配列で、溝と溝との間の
配設本数は２本という配列に限られるものではなく、基
板Ｗの厚さ等を考慮し、複数枚重ねや斜め差しの場合を
把握可能な配設密度を有するものであれば、本実施形態
例のとおりでなくてもよい。

【００４７】そして、上述のように、投光部１９からの
複数の線光のうち一部は遮られ、一部は遮られずに受光
部２０へと到達すると、受光部２０側から見た場合、投
光部１９からの線光が上下方向に対して線状に点滅して
いる状態となる。これらの線状に点滅した線光は、受光
部２０の各光ファイバ１３の端部で受光されることにな
る。受光部２０で受光されたこれらの線光は、各光ファ
イバ１３を通過して、集合保持部１５の被撮像面１５ａ
にまで到達する（図３及び図８参照）。

【００４８】つまり、被撮像面１５ａにおいては、基板
Ｗに遮られて線光が受光されなかった光ファイバ１３の
端面は点灯せず、基板Ｗに遮られずに受光された光ファ
イバ１３の端面のみが点灯することになり、面状に集合
して点滅している状態となる。ここで、この被撮像面１
５ａをＣＣＤカメラ１６で撮像する。したがって、ＣＣ
Ｄカメラ１６では、２５行１７列のマトリックス状に点
滅している画像が得られる（図８参照）。この各行が、
カセット１の溝１ｄ単位に対応する一区切りを構成し、
これらの点滅状態によって、各溝ごとの基板Ｗの有無
や、また複数枚重ねや斜め差しといった状態を把握する
ことが可能になる。

【００４９】図３において、この２５行１７列のマトリ
ックス状の点滅画像データは、ＣＣＤカメラ１６で取り
込まれた後、処理部１７へと伝送される。処理部１７で
は、この画像データに２値化処理を施して、２５行１７
列の各格子点のオン・オフパターンを認識する。そし
て、このオン・オフパターンによって、カセット１内の
全ての溝１ｄにおける基板Ｗの有無を検出するととも
に、複数枚重ねや斜め差しといった不規則状態の発生に
ついても検出される。

【００５０】こうして、カセット１単位で収集された基
板Ｗの収納状態を示すデータは、メモリ１８へと記憶・
格納される。このメモリ１８に記憶されたカセット１単
位の基板Ｗの収納情報は、基板処理装置５０を制御する
図示しないコントローラによって利用される。例えば、
コントローラは、このメモリ１８の情報に基づいて、基
板搬送機構８を動作させて、カセット１の特定の溝から
取り出した基板Ｗを取り出すとともに、その基板Ｗを取
り出した特定の溝へと返却収納するような場合に利用し
ている。

【００５１】基板Ｗの検出が終了すると、基板検出部１
１は、通過口１０ａに突出した状態から、各駆動機構２
７〜３０によって駆動されて先述した退避位置へと後退
する（図４参照）。そして、図１にて、基板検出部１１
が退避位置にあり、カセット１の蓋１ｂを保持した状態
のまま、シャッター部材５ａは、シャッター駆動機構５
ｃによって下降を行う。

【００５２】シャッター部材５ａが後退した後、今度
は、基板搬送装置８のスライド機構８ｅが、載置部３に
載置されて蓋１ｂが取り外されているカセット１に対向
する位置にまで、アーム８ａを移動させる。そして、処
理部９での処理が施される予定の基板Ｗが収納されてい
る位置に対応するように、昇降機構８ｄによってアーム
８ａの昇降動作が行われる。所定の基板Ｗの前まで位置
すると、この基板Ｗの下面にまでアーム８ａを前進さ
せ、アーム８ａの上に基板Ｗを保持した後に、アーム８
ａを後退させて基板Ｗをカセット１から取り出す。スラ
イド機構８ｅは、アーム８ａを移動させて、処理部９の
図示しない基板搬送ロボットに基板Ｗを受け渡す。処理
部９での基板Ｗの処理が終了すると、基板搬送機構８
は、処理部９の基板搬送ロボットから基板Ｗを受け取
り、再びその基板Ｗを取り出したカセット１内に収納す
る。

【００５３】以上の処理をカセット１内の正常に収納さ
れている全ての基板Ｗに対して行う。こうして、カセッ
ト１内の基板Ｗの処理が終了し、カセット１に全ての基
板Ｗが収納されると、シャッター部材５ａは、上昇駆動
された後に前進駆動されて、通過口１０ａを塞ぎ、シャ
ッター部材５ａ内に設けられたロック機構（図示せず）
を動作させて、カセット１の容器１ａに蓋１ｂを固定す
る。容器１ａに蓋１ｂが固定されると、カセットステー
ジ２は、カセット駆動機構４によって後退移動し、カセ
ット取り上げ位置にまで移動する。以上により、本実施
形態例に係る基板処理装置５０および基板検出装置５１
の動作が終了する。

【００５４】以上説明したように、本実施形態例による
と、ＦＯＵＰカセット内の基板の収納状態を迅速に且つ
適切に把握することができ、基板の高速処理を可能にす
る基板処理装置及び基板検出装置を提供することができ
る。

【００５５】また、実施の形態は、上記に限定されるも
のではなく、例えば、次のように変更して実施してもよ
い。 （１）本実施形態例においては、シャッター部材に取り
付けられたスイングアーム機構により、カセット１内の
基板に向かって、その一部を跨ぐように、投光部と受光
部を突出させる基板検出部を例示している。しかし、必
ずしもこのとおりでなくてもよく、例えば、図９に示す
ようなものであってもよい。この実施形態においては、
隔壁１０に対して通過口１０ａの水平方向両側に投光側
スライド機構３１と受光側スライド機構３２をそれぞれ
設け、これら各スライド機構３１、３２にそれぞれスラ
イド駆動可能に取り付けられた投光側支持部３３、受光
側支持部３４を介して投光部１９と受光部２０が支持さ
れるようなものであってもよい。この場合、シャッター
部材５ａが蓋１ｂを保持したまま後退した後、各スライ
ド機構３１、３２上を各支持部３３、３４が矢印（ａ）
にようにスライド駆動される。そして、通過口１０ａに
近接してスライド移動が終了すると、それぞれ支持部３
３、３４が、図示しない旋回駆動機構により、矢印
（ｂ）に示すように約９０°回転し、投光部１９から受
光部２０に向かって矢印（ｃ）で示すように光路を形成
し、基板Ｗの検出を行うものであってもよい。

【００５６】（２）また、同じく図９に図示するが、投
光部２０については、本実施形態例で説明したように光
ファイバ１３が配設されるものでなくてもよく、例え
ば、投光部１９からの複数の線光が線状に点滅している
状態を直接に撮像する撮像手段を有するものであっても
よい。すなわち、図９にて、投光部１９の光ファイバ１
２から投光された複数の線光が線状に点滅している様子
をリニアＣＣＤ３５により直接に撮像するものであって
もよい。また、受光部２０に光ファイバ１３を配し、こ
の光ファイバ１３の受光側とは他端側の端面をリニアＣ
ＣＤで撮像するものであってもよい。これらの場合であ
っても、本実施形態例と同様の効果を奏し得る。

【００５７】（３）本実施形態例においては、投光部と
受光部が１回の旋回動作で、基板に向かって一部跨ぐよ
うに突出するものであったが、必ずしもこのとおりでな
くてもよく、例えば、旋回動作を行った後、投光部と受
光部を少し隔壁に向かって前進させて基板の一部を跨ぐ
ように突出するようなものであってもよい。

【００５８】（４）本実施形態例においては、投光部を
構成する線光源は、複数の光ファイバによって実現され
るものであるが、必ずしもこのとおりでなくてもよく、
例えば、光学フィルタを投光部１９に配設し、この光学
フィルタに対して光を照射して、光学フィルタを通過し
た平行光線によって、複数の線光源を発生させるもので
あってもよい。

【００５９】（５）また、複数の線光源が必ずしも同時
に線光を発しているものでなくてもよく、例えば、投光
部１９にて、上下方向に順次点灯していくことで、線光
源を上下方向に移動させるように生じさせるものであっ
ても、本発明は適用し得る。

【００６０】（６）本実施形態例においては、とくに、
複数のカセットに対応する集合保持部１５とＣＣＤカメ
ラ１６の配設構成については説明していないが、ＣＣＤ
カメラ１６については、必ずしも各集合保持部１５に対
応するように個別に設けられているものでなくてもよ
く、複数のカセットに対応するそれぞれの集合保持部１
５を全て撮影できる、または移動して撮影できるように
ＣＣＤカメラが設けられるものであってもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の基板検
出装置によると、線光源からなる投光部と線状に配設さ
れる受光部との間で、一括して線状に基板収納状態を把
握することが可能になり、全ての溝に対する基板の状態
を同時に検出することができる。そのため、基板検出の
ためのタクトタイムが非常に短時間となり、迅速に基板
の収納状態の検出を行うことが可能になる。そして、か
かる投光部と受光部とを、カセットに収納された基板に
向かって、その一部を跨ぐように進退させる動作を行う
だけで基板検出可能な状態となるため、非常に短時間で
ＦＯＵＰカセット内の全ての基板の検出を可能にするこ
とができる。また、投光部と受光部との間に形成される
線光の数を適切に選択し、十分な光路密度を持たせるこ
とで、複数枚重ねや斜め差しといった不規則な基板収納
状態についても、正確に検出することが可能になる。し
たがって、ＦＯＵＰカセット内の基板の収納状態を迅速
に且つ適切に把握することができ、基板の高速処理を可
能にする基板検出装置を提供することができる。

【００６２】請求項２の基板検出装置によると、複数本
の光ファイバを用いて受光部を形成するため、線状に配
設される構造を確実に実現でき、更に、設計の自由度も
大きくすることができる。また、各溝ごとに対応するよ
うに複数本の光ファイバを配設することで、ＦＯＵＰカ
セット内の基板の収納状態を適切に検出することが可能
になる。すなわち、通常、光ファイバの径は基板の厚み
に対して十分に小さいため、各溝ごとに対応して複数本
の光ファイバの端部が位置するように十分な密度を持た
せて配設することで、各溝ごとの基板の有無のみなら
ず、複数枚重ねや斜め差しといった不規則な収納状態を
も適切に検出することができる。

【００６３】請求項３の基板検出装置によると、例え
ば、受光部側に配設したリニアＣＣＤ等により、投光部
から受光部へと至る光路が基板によって遮られているか
どうかによって線状に点滅している状態となった複数の
線光を撮像するため、一括してＦＯＵＰカセット内に収
納されている基板全ての状態を把握することができる。
したがって、基板の迅速な検出が可能になり、基板の高
速処理を図ることができる。

【００６４】請求項４の基板検出装置によると、線状に
分布した光ファイバの一端で受光された線光は、光ファ
イバを通過して他端側に到達し、面状に集合してコンパ
クトに点滅している状態となる。この状態を一括して撮
像することで、基板の迅速な検出が可能になる。また、
ＣＣＤカメラ等の撮像手段を受光部とは離れた位置に配
置することができ、撮像手段の配置に関して空間的な設
計の自由度が高まるとともに、撮像手段の共有化なども
可能になる。通常、１基の基板処理装置において、複数
のカセットが載置され、カセット単位で処理が行われて
いくものであるが、かかる場合に、上記構成によると、
撮像手段の共有化等も可能になる。

【００６５】請求項５の基板検出装置によると、光ファ
イバを用いているため、線光源からなる投光部を確実に
実現することができ、迅速な基板収納状態の検出を行う
ことが可能になる。また、各溝ごとに対応するように複
数本の光ファイバを配設することで、ＦＯＵＰカセット
内の基板の収納状態を適切に検出することが可能にな
る。

【００６６】請求項６の基板検出装置によると、線光源
からなる投光部を確実に実現することができ、迅速な基
板収納状態の検出を行うことが可能になる。

【００６７】請求項７の基板処理装置によると、線光源
からなる投光部と線状に配設される受光部との間で、一
括して線状に基板収納状態を把握することが可能にな
り、全ての溝に対する基板の状態を同時に検出すること
ができる。そのため、基板検出のためのタクトタイムが
非常に短時間となり、迅速に基板の収納状態の検出を行
うことが可能になる。そして、かかる投光部と受光部と
を、シャッター機構の開動作後もしくは開動作中に、カ
セットに収納された基板に向かって、その一部を跨ぐよ
うに通過口内に突出させるため、ほとんどタイムラグを
発生させずに、非常に短時間でＦＯＵＰカセット内の基
板の検出処理を行うことを可能にすることができる。ま
た、投光部と受光部との間に形成される線光の数を適切
に選択し、十分な光路密度を持たせることで、複数枚重
ねや斜め差しといった不規則な基板収納状態について
も、正確に検出することが可能になる。したがって、Ｆ
ＯＵＰカセット内の基板の収納状態を迅速に且つ適切に
把握することができ、基板の高速処理を可能にする基板
処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態例に係る基板処理装置の概略構成を
示す一部断面を含む側面図である。

【図２】ＦＯＵＰカセットを示す斜視図である。

【図３】本実施形態例に係る基板検出装置の概略を示す
図である。

【図４】本実施形態例に係る基板検出装置の基板検出部
を説明する図（上面図）である。

【図５】本実施形態例に係る基板検出装置の基板検出部
を説明する図（正面図）である。

【図６】本実施形態例に係る基板検出装置の基板検出部
の要部構造を説明する図である。

【図７】本実施形態例に係る基板検出装置の基板検出部
の一部を示す図である。

【図８】本実施形態例に係る基板検出装置の一要素を説
明する図である。

【図９】本発明に係る基板検出装置の基板検出部の別実
施形態を示す図である。

【図１０】ＦＯＵＰカセットにおける基板の収納状態を
説明する図である。

【符号の説明】

１ ＦＯＵＰカセット １ａ 容器 １ｂ 蓋 １ｃ 開口 １ｄ 溝 ３ 載置部 ５ シャッター機構 ５ａ シャッター部材 ９ 処理部 １０ 隔壁 １０ａ 通過口 １１ 基板検出部 １２ 投光側光ファイバ １３ 受光側光ファイバ １４ 発光部 １５ 集合保持部 １５ａ 被撮像面 １６ ＣＣＤカメラ １７ 処理部 １８ メモリ １９ 投光部 ２０ 受光部 ２３ａ、ｂ 投光側スイングアーム ２５ａ、ｂ 受光側スイングアーム Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA08 EA12 EA14 GA02 GA47 GA49 JA04 JA05 JA06 JA13 JA19 JA22 JA23 JA25 JA51 LA12 LA14 LA15 MA15 NA10 PA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の挿入及び取り出しを行うための開
   口を備え、挿入された複数の基板を略水平に収納保持す
   るための溝が複数段設けられているカセットに対して、
   収納された基板の検出を行う基板検出装置であって、 前記カセットの各溝に収納された基板に向かって、その
   一部を跨ぐように進退可能である、線光源からなる投光
   部と線状に配設される受光部とを有し、前記投光部から
   前記受光部へと至る光路が遮られることにより前記基板
   の有無及び状態を検出することを特徴とする基板検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記受光部は、前記基板を収納保持する
   各溝ごとに対応するように、それぞれ複数本の光ファイ
   バが、その一端を線状に分布させて配設されるものであ
   る請求項１に記載の基板検出装置。
3. 【請求項３】 前記受光部は、前記投光部からの複数の
   線光が線状に点滅している状態を撮像する撮像手段を有
   していることを特徴とする請求項１または２に記載の基
   板検出装置。
4. 【請求項４】 前記受光部を構成するよう一端を線状に
   分布させた光ファイバの他端側の端部を面状に集合させ
   て撮像する撮像手段を有していることを特徴とする請求
   項２に記載の基板検出装置。
5. 【請求項５】 前記投光部は、前記基板を収納保持する
   各溝ごとに対応するように、それぞれ複数本の光ファイ
   バが、その一端を線状に分布させて配設されていること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板検出
   装置。
6. 【請求項６】 前記投光部を構成する線光源は、光学フ
   ィルタを通過した平行光線であることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の基板検出装置。
7. 【請求項７】 （１）基板の挿入及び取り出しを行うた
   めの開口を備え、挿入された複数枚の基板を略水平に保
   持するための溝が複数段設けられているカセットを載置
   する載置部と、（２）前記カセットに収納された基板の
   処理を行う処理部と、（３）前記載置部と処理部とを仕
   切る隔壁に設けられた通過口と、（４）前記通過口に向
   かって進退することで開閉するシャッター機構と、
   （４）前記カセットの各溝に収納された基板の有無を検
   出する基板検出装置と、を備えた基板処理装置であっ
   て、 前記基板検出装置は、線光源からなる投光部と線状に配
   設される受光部とを有し、前記投光部から前記受光部へ
   と至る光路が遮られることにより前記基板の有無及び状
   態を検出するものであり、前記シャッター機構の開動作
   後もしくは開動作中に、前記各溝に収納された基板に向
   かって、その一部を跨ぐように前記投光部と受光部とを
   前記通過口内に突出させる基板処理装置。