JP2004207507A - 基板検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供する。
【解決手段】寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサ１２と、複数の透過式センサ１２を基板Ｗと基板収納容器との間の隙間に挿入可能にそれぞれ支持する複数対のセンサ支持手段１５と、センサ支持手段１５の進退手段１０及び上下移動手段９と、を備え、複数対のセンサ支持手段１５は、基板収納容器の開口の幅方向に広がって配設され、径寸法の大きい基板を検出する透過式センサ１４を支持するセンサ支持手段１７が開口の幅方向のより外側に配設されるとともに基板収納容器側に向かってより突出して形成され、寸法の異なる基板Ｗに応じて、当該基板Ｗを検出する透過式センサ１２を支持するセンサ支持手段１５が所定位置に位置決めされるように進退手段１０を制御する。
【選択図】 図４
【解決手段】寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサ１２と、複数の透過式センサ１２を基板Ｗと基板収納容器との間の隙間に挿入可能にそれぞれ支持する複数対のセンサ支持手段１５と、センサ支持手段１５の進退手段１０及び上下移動手段９と、を備え、複数対のセンサ支持手段１５は、基板収納容器の開口の幅方向に広がって配設され、径寸法の大きい基板を検出する透過式センサ１４を支持するセンサ支持手段１７が開口の幅方向のより外側に配設されるとともに基板収納容器側に向かってより突出して形成され、寸法の異なる基板Ｗに応じて、当該基板Ｗを検出する透過式センサ１２を支持するセンサ支持手段１５が所定位置に位置決めされるように進退手段１０を制御する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板収納容器に収納された基板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等の基板を搬送する際、通常、複数の基板が、カセットと呼ばれる基板収納容器に収納されて各工程間（各基板処理装置間）を搬送される。そして、各工程（各基板処理装置）では、基板収納容器（以下、「カセット」という）から基板が基板搬送装置によって１枚ずつ取り出され、基板処理装置の基板処理室内で所定の処理が行われた後、再び、基板搬送装置によって当該カセットに収納される。この場合、基板処理装置において基板毎の処理を行う前に、基板搬送装置で基板処理室へと搬送する対象である基板のカセット内での収納状態を把握する必要がある。そのため、カセットに収納された基板を検出する基板検出装置が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
下記特許文献１においては、カセットと基板の左右との隙間に挿入する透過式センサーをカセット内に侵入退避させるとともにカセット内の基板収納棚の全段を移動させて、投受光器間の光路が遮られるか否かでカセット内に収納された基板を検出する半導体ウエハ認識装置（基板検出装置）が記載されている。なお、この特許文献１においては、透過式センサが設けられる光電検出器保持具が、搬送ロボット（基板搬送装置）の腕の先端に設けられたウエハ取り出しハンドと背中合わせに取り付けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１５３８１８号公報（第２−４頁、第６−８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
下記特許文献１に記載の基板検出装置は、透過式センサの投光器及び受光器が、検出対象である基板の大きさに応じた位置にそれぞれ取り付けられている。このため、検出対象となる基板の大きさが異なる場合（即ち、基板及びそれを収納するカセットの寸法が異なる場合）は、検出対象の基板寸法が異なる毎に、寸法の異なる基板に投受光器の取付位置が対応した光電検出器保持具に取り替えなければならない。また、寸法の異なる基板にそれぞれ対応した光電検出器保持具を複数備え、検出対象となる基板（及びカセット）の寸法に応じて、対応する光電検出器保持具を所定の位置まで移動させる駆動装置を設けることも考えられるが、機構が複雑となり、望ましくない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、基板の収納及び取り出しを行うための開口と前記基板を収納保持する複数の棚とを備える基板収納容器に対して、前記各棚に収納された基板を検出する基板検出装置において、一対の投光器及び受光器を各々有し、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサと、前記複数の透過式センサをそれぞれ支持するように複数対設けられるセンサ支持手段であって、前記基板と前記基板収納容器との間で前記開口の幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間に対して前記一対の投光器及び受光器をそれぞれ挿入可能に支持するセンサ支持手段と、前記センサ支持手段を前記基板収納容器に向かって進退させる進退手段と、前記センサ支持手段を前記基板収納容器の高さ方向に沿って上下に移動させる上下移動手段と、を備え、前記複数対のセンサ支持手段は、寸法の異なる基板をそれぞれ検出する各前記透過式センサを当該寸法の異なる基板及びそれを収納する前記基板収納容器ごとに形成される前記隙間にそれぞれ挿入可能な位置で支持するように、前記開口の幅方向に広がって配設され、径寸法のより大きい基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段は、径寸法のより小さい基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段よりも、前記開口の幅方向のより外側に配設されるとともに前記基板収納容器に向かってより突出して形成され、寸法の異なる基板に応じて、当該基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段が所定位置に位置決めされるように前記進退手段を制御することを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサを基板と基板収納容器との隙間に挿入可能にそれぞれ支持する複数対のセンサ支持手段が設けられているため、検出対象となる基板の寸法が異なってもセンサ支持手段等の機器の取り替えを行う必要がない。そして、複数対のセンサ支持手段は、基板収納容器の開口幅方向に広がって配設されるとともに、外側に配設されるセンサ支持手段ほど、基板収納容器に向かって突出して形成されて、径寸法のより大きい基板を検出することができるようになっている。このため、径寸法のより小さい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段と径寸法のより大きい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段とが、基板及び基板収納容器と干渉することなく、また投受光器間の線光経路が互いに干渉することもない。そして、寸法の異なる基板にそれぞれ対応するセンサ支持手段が進退手段によってそれぞれ所定位置に位置決めされ、対応する基板の検出を容易に行うことができる。したがって、検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２に記載の基板検出装置は、請求項１において、前記基板検出装置は、基板搬送用ハンドがロボットアームの先端側に取り付けられて前記基板収納容器内に収納された基板を前記開口を通じて搬出入する基板搬送装置に設けられ、前記複数対のセンサ支持手段は、前記アームの先端側に前記基板搬送用ハンドと略背中合わせに設けられ、前記基板搬送用ハンドの移動機構が、前記進退手段及び前記上下移動手段を兼ねていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、基板搬送装置の基板搬送用ハンドの移動機構が、基板検出装置の進退手段及び上下移動手段を兼ねるため、進退手段及び上下移動手段を基板搬送装置とは別途に設ける必要がなく、装置構成を簡略化できる。また、設備配設スペースの観点からも効率化が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板検出装置が適用される基板処理装置の一例を示す概略図であり、図２はその上面図（図１のＡ線矢視図）である。図１に示す基板移載装置２は、基板収納容器７（以下、「カセット７」という）内に収納された基板Ｗを１枚ずつ取り出して基板処理装置４内にて所定の基板処理を行うものである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、複数の基板Ｗが収納されたカセット７は、例えば前処理工程から搬送されてきた後、基板処理装置のポート装置５（ロードポート５）のカセット載置部５ａに載置される。カセット載置部５ａは、ロードポート５の型枠５ｂ（ロードポートフレーム５ｂ）で基板移載装置２に支持されており、型枠５ｂには、通過口５ｃが設けられている。この通過口５ｃが、遮蔽板６ａ（ポートドア６ａ）で遮蔽されることで、載置部５ａと基板処理スペース８との雰囲気が遮断されるようになっている。
【００１４】
カセット７には、図３に例示するように、基板Ｗの収納及び取り出しを行うための開口７ｂと基板Ｗを略水平に収納保持する複数の棚７ｃとが設けられた容器７ａと、開口７ｂを開閉するための蓋７ｄと、が備えられている。蓋７ｄは、着脱機構７ｅを介して容器７ａに着脱自在に取り付けられる。カセット７は、カセット載置部５ａ上のカセットステージ５ｄに載置されると（図１、２参照）、カセットステージ５ｄごと通過口５ｃに向かって前進駆動される。そして、ポートドア６ａと蓋７ｄとが連結され、遮蔽板駆動装置６によってポートドア６ａとともに蓋７ｄが取り外される。そして、遮蔽板駆動装置６によってポートドア６ａが蓋７ｂとともに下降すると、カセット７内に収納された基板Ｗを通過口５ｃ（及び開口７ｂ）を介して取り出すことが可能になる。
【００１５】
カセット７内の各棚７ｃに収納された基板Ｗが、後述する基板検出装置１によって検出され、この検出情報に基づいて、移載ロボット３（基板搬送装置）によって１枚ずつ基板Ｗが取り出されて基板処理装置４へと搬送され、所定の処理が行われる。処理が終了すると、再び、基板Ｗが、移載ロボット３によってカセット７へと搬送されて収納される。この処理がカセット７内の全ての基板Ｗについて行われると、再び、遮蔽板６ａ及び蓋７ｄが元の状態に戻され、カセット７が次工程へと搬送可能な状態となる。
【００１６】
図４に移載ロボット３を示す。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図である。図１、２、４に示すように、移載ロボット３は、昇降動作自在な昇降機構９と、昇降機構９の上端側で旋回機構（図示せず）を介して水平に旋回自在に取り付けられるとともに屈曲自在な多関節のロボットアーム１０と、ロボットアーム１０の先端側に取り付けられる基板搬送用ハンド１１と、を備えている。移載ロボット３においては、昇降機構９、ロボットアーム１０、旋回機構を駆動することで、基板搬送用ハンド１１（以下、「ハンド１１」という）を上下・前後・旋回方向に移動自在に支持している。このハンド１１によってカセット７内に収納された基板Ｗが開口７ｂを通じて搬出入される。図４（ａ）には、基板Ｗがハンド１１上に載置されて搬送されるイメージを二点鎖線で示している。
【００１７】
以下、本実施形態に係る基板検出装置１について図４等に基づいて説明する。基板検出装置１は、カセット７に対して、各棚７ｃに収納された基板Ｗを検出するものであって、移載ロボット３に設けられる。図４において、基板検出装置１は、カセット７内の基板Ｗを検出する複数の透過式センサ１２（第１透過式センサ１３及び第２透過式センサ１４）と、複数の透過式センサ１２をそれぞれ支持するように複数対設けられるセンサ支持手段１５（第１センサ支持手段１６、第２センサ支持手段１７）と、ロボットアーム１０によって構成される進退手段１０と、昇降機構９によって構成される上下移動手段９と、を備えている。
【００１８】
各透過式センサ１２は、後述するセンサ支持手段１５に取り付けられており、一対の投光器及び受光器をそれぞれ有し、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板Ｗを検出するようになっている。図５は、透過式センサ１２及びセンサ支持手段１５を基板Ｗとともに拡大して示した模式図である（上側から見た図であって、カセット７については、断面図で示している）。第１センサ支持手段１６の先端側に取り付けられる第１透過式センサ１３は、一対の投光器１３ａ及び受光器１３ｂを有している。また、第２センサ支持手段１７の先端側に取り付けられる第２透過式センサ１４は、一対の投光器１４ａ及び受光器１４ｂを有している。図５（ａ）に示すように、第１透過式センサ１３は、投受光器（１３ａ、１３ｂ）間に形成される線光経路Ｌ１が、基板寸法が小さい基板Ｗａ（例えば、基板直径200mm）によって遮られることによって、寸法の小さい基板Ｗａを検出する。また、図５（ｂ）に示すように、第２透過式センサ１４は、投受光器（１４ａ、１４ｂ）間に形成される線光経路Ｌ２が、基板寸法の大きい基板Ｗｂ（例えば、基板直径300mm）によって遮られることによって、寸法の大きい基板Ｗｂを検出する。このように、透過式センサ１２は、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板Ｗを検出することができるようになっている。
【００１９】
複数対のセンサ支持手段１５は、図４に示すように、ロボットアーム１０の先端側にハンド１１と略背中合わせにフォーク状に設けられている。そして、各センサ支持手段１５として、前述したように、第１透過式センサ１３を支持する第１センサ支持手段１６と、第２透過式センサ１４を支持する第２センサ支持手段１７と、を備えている（図５参照）。第１及び第２センサ支持手段（１６、１７）は、いずれも、図示しない光電検出器を内部に収納した光電検出器保持具１８に取り付けられている。なお、光電検出器保持具１８内の光電検出器は、各投受光器（１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ）と光学的に接続されている。
【００２０】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、各センサ支持手段１５は、基板Ｗとカセット７との間で開口７ｂの幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間に対して一対の投受光器をそれぞれ挿入可能支持している。即ち、第１センサ支持手段１６は、基板Ｗａとそれを収納するカセット７１との間で開口７ｂの幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間１９に対して投光器１３ａ及び受光器１３ｂをそれぞれ挿入可能に支持している（図５（ａ）参照）。また、第２センサ支持手段１７は、基板Ｗｂとそれを収納するカセット７２との間で開口７ｂの幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間２０に対して投光器１４ａ及び受光器１４ｂをそれぞれ挿入可能に支持している（図５（ｂ）参照）。
【００２１】
このように、これら複数対のセンサ支持手段（１６、１７）は、寸法の異なる基板（図５では、基板Ｗａ及びＷｂ）をそれぞれ検出する各透過式センサ（１３、１４）を当該寸法の異なる基板Ｗ及びそれを収納するカセット７ごとに形成される隙間（１９又は２０）に挿入可能な位置で支持するように、開口７ｂの幅方向に広がって配設されている。このため、基板Ｗの寸法ごとに異なる位置に形成される隙間（１９又は２０）に応じて、各透過式センサ（１３又は１４）を挿入することができる。
【００２２】
また、径寸法のより大きい基板Ｗｂを検出する透過式センサ１４を支持する第２センサ支持手段１７は、径寸法のより小さい基板Ｗａを検出する透過式センサ１３を支持するセンサ支持手段１６よりも、開口７ｂの幅方向のより外側に配設されるとともにカセット７に向かってより突出して形成されている。このように形成されることで、第１センサ支持手段１６と第２センサ支持手段１７とが、基板Ｗａ又はＷｂ及びカセット７１又は７２と干渉することがなく、また、投受光器間の線光経路（Ｌ１、Ｌ２）が互いに干渉することもない。
【００２３】
進退手段１０は、センサ支持手段１５をカセット７に向かって進退させる役割を担うものであり、基板検出装置１においては、移載ロボット３のロボットアーム１０によって構成されている。即ち、図２に二点鎖線で示すようにセンサ支持手段１５がカセット７に対向した状態であるとともにロボットアーム１０が屈曲した状態から、図４（ａ）に二点鎖線で示すようにロボットアーム１０をカセット７に向けて伸ばした状態にすることで、センサ支持手段１５は、カセット７に向かって進出することになる。また、進出した状態からロボットアーム１０を縮退させることで、センサ支持手段１５はカセット７内から退避することになる。なお、カセット７から基板Ｗを取り出すときは、旋回機構によりロボットアーム１０を旋回させて、ハンド１１がカセット７に対向している状態で、ロボットアーム１０を伸ばしてハンド１１をカセット７内に進出させることになる。
【００２４】
上下移動手段９は、センサ支持手段１５をカセット７の高さ方向に沿って上下に移動させるものであり、基板検出装置１においては、移載ロボット３の昇降機構９によって構成されている。即ち、図１に示すように、昇降機構９の昇降動作が行われることで（図中二点鎖線が上昇位置、実線が下降位置）、センサ支持支持手段１５の上下移動が行われることになる。透過式センサ１２がカセット７内に挿入された状態で、昇降機構９によって昇降動作が行われることで、投受光器間に形成される線光経路（Ｌ１又はＬ２）が、基板Ｗが存在している棚７ｃに対応する位置では遮られ、基板Ｗが存在していない棚７ｃに対応する位置では遮られないことになる（図５参照）。これにより、光電検出器を通じて発せられる出力信号に基づいて、各棚７ｃに収納されている基板Ｗの有無及び状態を検出することができる。
【００２５】
このように、基板検出装置１においては、ハンド１１の移動機構である昇降機構９及びロボットアーム１０が、進退手段１０及び上下移動手段９をそれぞれ兼ねている。このため、進退手段及び上下移動手段を移載ロボット３とは別途に設ける必要がなく、装置構成を簡略化できる。また、設備配設スペースの観点からも効率化が図れる。
【００２６】
また、基板検出装置１は、基板検出コントローラ２１を備えている。図６は、基板検出コントローラ２１の機能ブロック図を移載ロボット３などの模式図とともに示したものである。基板検出コントローラ２１は、移載ロボット３におけるハンド１１の移動機構を制御するハンド移動コントローラ２２、及び基板移載装置２全体の作動を集中制御する基板処理コントローラ２３、とそれぞれ通信可能に接続されている。また、センサ支持手段１５に支持される透過式センサ１２と接続している光電検出器（図示せず）からの出力信号も受信可能に接続されている。
【００２７】
基板検出コントローラ２１は、図示しないハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を内蔵している。ＲＯＭは、読み出し専用の記憶装置であって、基板検出装置１の動作を制御するために用いられる各種プログラムが格納されている。ＣＰＵは、受信した各種信号やＲＯＭに格納された各種プログラム等に基づいた各種演算及び処理や、他のコントローラ等との信号やデータの送受信を行う。ＲＡＭは、読み出し・書き込み可能な揮発性記憶装置であって、ＣＰＵでの各種演算結果等が記憶される。これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、後述の各部（２４〜２８）が基板検出装置１内に構築されている。
【００２８】
基板検出コントローラ２１は、検出信号記憶部（検出信号記憶手段）２４と、位置情報記憶部（位置情報記憶手段）２５と、信号処理部（信号処理手段）２６と、カセット情報記憶部（カセット情報記憶手段）２７と、センサ位置判断部（センサ位置判断手段）２８と、を備えている。なお、受信信号記憶部２４、位置情報記憶部２５、カセット情報記憶部２７は、ＲＡＭによって構成され、信号処理部２６、センサ位置判断部２８は、ＣＰＵによって実現される。
【００２９】
検出信号記憶部２４は、光電検出器から出力されて基板検出コントローラ２１にて受信された信号を記憶する。即ち、検出信号記憶部２４では、各棚７ｃにおける基板Ｗの有無によって（投受光器間の線光経路が遮られるか否かによって）変化する光電検出器からの出力信号（基板検出信号）が記憶される。また、位置情報記憶部２５は、ハンド移動コントローラ２２から出力されて基板検出コントローラ２１にて受信された信号を記憶する。具体的には、位置情報記憶部２５では、ハンド移動コントローラ２２によって制御されている昇降機構９の昇降位置情報（カセット高さ方向の検出位置情報）が記憶される。この検出位置情報としては、例えば、昇降機構９を構成しているステッピングモータのパルス信号等が用いられる。なお、基板検出信号は、対応する検出位置情報と関連付けられて記憶される。
【００３０】
信号処理部２６は、検出信号記憶部２４に記憶された基板検出信号と位置情報記憶部２５に記憶された検出位置情報とを処理し、カセット７内の各棚７ｃにおける基板Ｗの収納状態を把握する（検出する）。ここで、信号処理部２６による処理内容を、図７を用いて説明する。図７は、開口７ｂ側から見たカセット７の一部を各棚７ｃに収納された基板Ｗ（Ｗ１〜Ｗ５）とともに示した例（図７（ｂ））と、それに対する基板検出装置１による検出例（図７（ａ））とを示したものである。ここで、ｎ段目の棚７ｃにて基板Ｗを収納するための領域をｎ段目領域、ｎ＋１段目の棚７ｃにて基板Ｗを収納するための領域をｎ＋１段目領域、・・・・（以下、同じ）、とする。図７（ａ）の例では、ｎ段目領域、ｎ＋１段目領域、ｎ＋８段目領域には、基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ５が１枚ずつそれぞれ正常な状態で収納されている。また、ｎ＋２段目領域、ｎ＋５段目領域、ｎ＋７段目領域には、基板Ｗは収納されていない（存在していない）。しかし、ｎ＋３段目領域及びｎ＋４段目領域には、斜め差しになった状態で基板Ｗ３が収納されており、ｎ＋６段目領域には、２枚差しになった状態で基板Ｗ４が収納されている。
【００３１】
この状態のカセット７内に挿入された透過式センサ１２が上下方向（カセット高さ方向）に移動することで得られた基板検出信号及び検出位置情報に基づいて、信号処理部２６では、図７（ｂ）に示すような検出位置との関係の基板検出信号の出力波形が得られる。即ち、１枚の基板Ｗが正常な状態で収納されているｎ段目領域、ｎ＋１段目領域、ｎ＋８段目領域では、基板Ｗの１枚分の厚み寸法相当の遮光幅をもった遮光信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５がそれぞれ現れる。また、基板Ｗが存在していないｎ＋２段目領域、ｎ＋５段目領域、ｎ＋７段目領域では、遮光信号は現れない。しかし、斜め差しになった状態のｎ＋３段目領域及びｎ＋４段目領域にかけては、両領域に跨る遮光幅Ｓ３が現れる。また、基板Ｗ４が２枚差しになった状態で収納されているｎ＋６段目領域では、基板Ｗの１枚分の厚み寸法相当よりも厚い（約２枚分の厚み相当）の遮光幅Ｓ４が現れる。なお、３枚差し以上であると、さらに幅の大きい遮光幅が現れることになる。
【００３２】
このように、信号処理部２６においては、検出位置と基板検出信号とに基づいて、各棚７ｃに収納されている基板Ｗの有無及び状態が把握される。即ち、▲１▼基板Ｗが１枚だけ正常な状態で収納されている、▲２▼基板Ｗが収納されていない（存在しない）、▲３▼基板Ｗが複数枚重ねで収納されている、▲４▼基板Ｗが斜め差しの状態で収納されている、の４パターンのうちいずれの状態にあるかが判断される。なお、移載ロボット３では、▲１▼の状態に該当している棚７ｃのみから基板Ｗを取り出して、基板処理装置４へと搬送することになる。
【００３３】
カセット情報記憶部２７では、信号処理部２６で判断され検出された各棚７ｃにおける基板収納情報（基板Ｗの有無及び収納状態に関する情報）が、全ての棚７ｃに関して記憶される。そして、カセット情報記憶部２７に記憶された各棚７ｃの基板収納情報は、カセット単位で集計されたデータとして基板検出コントローラ２３に送信される。基板検出コントローラ２３では、当該データを当該カセット７に関するカセット情報のファイルに書き込む。基板処理コントローラ２３は、各棚７ｃの基板収納状態に関するデータが書き込まれたこのカセット情報に基づいて基板移載装置２全体の制御（ハンド移動コントローラ２２を通じての移載ロボット３の制御、基板処理装置４の制御、当該処理工程の前後行程とのカセット情報の送受信等）を行う。
【００３４】
センサ位置判断部２８は、基板Ｗの寸法（基板Ｗの直径）に応じて、カセット７内の基板検出時におけるカセット７に対するセンサ支持手段１５の前後方向における位置（以下、「基板検出位置」という）を判断する。即ち、基板移載装置２にカセット７が搬送されてくると、基板検出コントローラ２１が、当該カセット７のファイル情報（まだ、この状態では各棚７ｃの基板収納状態に関するデータが書き込まれていない）に含まれる基板寸法情報（即ち、基板直径情報）を基板処理コントローラ２３から受信する。センサ位置判断部２８では、この基板寸法情報に基づいて、対応する透過式センサ１２が支持されているセンサ支持手段１５を判断し、この対応するセンサ支持手段の基板検出位置を決定する。そして、この基板検出位置情報が、ハンド移動コントローラ２２に送信され、当該センサ支持手段１５が所定位置に位置決めされるようにロボットアーム（進退手段）１０が制御される。
【００３５】
図５（ａ）は、検出対象が径寸法の小さい基板Ｗａである場合にそれに対応する第１センサ支持手段１６が所定の基板検出位置に位置決めされた状態を示している。また、図５（ｂ）は、検出対象が径寸法の大きい基板Ｗｂである場合にそれに対応する第２センサ支持手段１７が所定の基板検出位置に位置決めされた状態をそれぞれ示している。図５（ａ）の場合、第１透過式センサ１３の投受光器（１３ａ、１３ｂ）間に形成される線光経路Ｌ１が基板Ｗａによって遮られる位置に第１センサ支持手段１６が位置するように、ロボットアーム１０のカセット７に対する前後方向位置が制御される。一方、図５（ｂ）の場合、第２透過式センサ１４の投受光器（１４ａ、１４ｂ）間に形成される線光経路Ｌ２が基板Ｗｂによって遮られる位置に第２センサ支持手段１７が位置するように、ロボットアーム１０のカセット７に対する前後方向位置が制御される。このように、寸法の異なる基板Ｗに応じて、対応するセンサ支持手段１５が所定の基板検出位置に位置決めされ、その後、昇降機構（上下移動手段）９によってセンサ支持手段１５が上下移動するとともに、前述したように各棚７ｃに収納された基板Ｗが順次検出されていくことになる。
【００３６】
最後に、基板検出装置１の作動について、説明する。まず、図１及び図２に示すように、カセット７が搬送されてきてロードポート５の載置部５ａに載置され、通過口５ｃに向かって前進する。そして、遮蔽板駆動装置６によって、ポートドア６ａとともにカセット７の蓋７ｄが取り外され、開口７ｂが開放される。図８は、移載ロボット３のロボットアーム１０とカセット７との位置関係を示す模式図であるが、開口７ｂが開放状態になると、図８（ａ）に示すように、ロボットアーム１０は、センサ支持手段１５がカセット７に対向して縮退した状態になる（図２の二点鎖線のロボットアーム１０を参照）。
【００３７】
そして、基板検出装置１の基板検出コントローラ２１でカセット７内の基板Ｗの寸法が判断され、基板Ｗの寸法に応じて、図８（ｂ）に示すように、ロボットアーム１０がカセット７に向かって進出し、センサ支持手段１５及び透過式センサ１２が所定の基板検出位置に位置決めされる（図５（ａ）又は（ｂ）参照）。その後、移載ロボット３の昇降機構９によって、図８（ｃ）に示すように、ロボットアーム１０及びセンサ支持手段１５が上昇していき、透過式センサ１２の投受光器間の線光経路が遮られることで順次基板Ｗが検出されていく。カセット７の最上段の棚７ｃまで基板検出が終了すると（上下移動が終了すると）、図８（ｄ）に示すように、ロボットアーム１０が縮退し、センサ支持手段１５及び透過式センサ１２がカセット７内から退避する。
【００３８】
基板検出コントローラ２１では、前述したように基板検出信号及び検出位置情報に基づいて、各棚７ｃにおける基板Ｗの収納状態を把握し、得られた各棚７ｃの基板収納情報をまとめて基板処理コントローラ２３へと送信する。この情報に基づいて、移載ロボット３による基板Ｗの搬送動作等が行われる。基板処理移載２において、カセット７内に正常な状態で収納された全ての基板Ｗの処理が終了すると、遮蔽板駆動装置６によってカセット７の開口７ｂに蓋７ｄが取り付けられるとともに、通過口５ｃがポートドア６ａで塞がれる。その後、カセット７がポート装置５の載置部５ａから持ち出され、次の処理工程へと搬送されることになる。
【００３９】
本実施形態に係る基板検出装置１によると、検出対象となる基板Ｗの寸法が異なってもセンサ支持手段１５や透過式センサ１２等の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板Ｗを検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することができる。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施することができる。
【００４１】
（１）基板検出装置が移載ロボットに設けられていないものであってもよい。この場合、進退手段及び上下移動手段が、移載ロボットのロボットアーム及び昇降機構とは別途に設けられているものであってもよい。
【００４２】
（２）複数対のセンサ支持手段が、２対でなく３対以上設けられ、３種類以上の寸法の基板を機器の取り替えを行うことなく検出可能になっているものであってもよい。
【００４３】
（３）カセット内の各棚に収納された基板を下段から順次検出するものでなく、上段から順次検出していくものであってもよい。
【００４４】
（４）基板検出コントローラ、ハンド移動コントローラ、基板処理コントローラのうち２台のコントローラが、又は全部のコントローラが、同一の制御装置によって実現されているものであってもよい。
【００４５】
（５）基板検出信号及び検出位置情報を処理してカセットの各棚における基板の収納状態を把握する処理形態については、本実施形態のものに限られず、種々の処理形態を選択し得るものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の記載の発明によると、寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサを基板と基板収納容器との隙間に挿入可能にそれぞれ支持する複数対のセンサ支持手段が設けられているため、検出対象となる基板の寸法が異なってもセンサ支持手段等の機器の取り替えを行う必要がない。そして、複数対のセンサ支持手段は、基板収納容器の開口幅方向に広がって配設されるとともに、外側に配設されるセンサ支持手段ほど、基板収納容器に向かって突出して形成されて、径寸法のより大きい基板を検出することができるようになっている。このため、径寸法のより小さい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段と径寸法のより大きい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段とが、基板及び基板収納容器と干渉することなく、また投受光器間の線光経路が互いに干渉することもない。そして、寸法の異なる基板にそれぞれ対応するセンサ支持手段が進退手段によってそれぞれ所定位置に位置決めされ、対応する基板の検出を容易に行うことができる。したがって、検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することができる。
【００４７】
請求項２の記載の発明によると、基板搬送装置の基板搬送用ハンドの移動機構が、基板検出装置の進退手段及び上下移動手段を兼ねるため、進退手段及び上下移動手段を基板搬送装置とは別途に設ける必要がなく、装置構成を簡略化できる。また、設備配設スペースの観点からも効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板処理装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す基板処理装置の上面図（図１のＡ線矢視図）である。
【図３】基板収納容器を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基板検出装置が設けられる移載ロボットを示す図であって、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図を示す。
【図５】図４に示す基板検出装置の透過式センサ及びセンサ支持手段を基板とともに拡大して示した模式図である。
【図６】図４に示す基板検出装置の基板検出コントローラの機能ブロック図を移載ロボット等の模式図とともに示したものである。
【図７】開口側から見た基板収納容器の一部を各棚に収納された基板とともに示した例（図７（ｂ））と、それに対する基板検出装置により検出例（図７（ａ））とを示したものである。
【図８】基板検出時における基板検出装置のセンサ支持手段と基板収納容器との位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 基板検出容器
２ 基板移載装置
３ 移載ロボット
７、７１、７２ 基板収納容器
７ｂ 開口
７ｃ 棚
９ 上下移動手段（昇降機構）
１０ 進退手段（ロボットアーム）
１２ 透過式センサ
１３ 第１透過式センサ
１４ 第２透過式センサ
１３ａ、１４ａ 投光器
１３ｂ、１４ｂ 受光器
１５ センサ支持手段
１６ 第１センサ支持手段
１７ 第２センサ支持手段
１９、２０ 隙間
２１ 基板検出コントローラ
２８ センサ位置判断部
Ｗ、Ｗａ、Ｗｂ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板収納容器に収納された基板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等の基板を搬送する際、通常、複数の基板が、カセットと呼ばれる基板収納容器に収納されて各工程間（各基板処理装置間）を搬送される。そして、各工程（各基板処理装置）では、基板収納容器（以下、「カセット」という）から基板が基板搬送装置によって１枚ずつ取り出され、基板処理装置の基板処理室内で所定の処理が行われた後、再び、基板搬送装置によって当該カセットに収納される。この場合、基板処理装置において基板毎の処理を行う前に、基板搬送装置で基板処理室へと搬送する対象である基板のカセット内での収納状態を把握する必要がある。そのため、カセットに収納された基板を検出する基板検出装置が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
下記特許文献１においては、カセットと基板の左右との隙間に挿入する透過式センサーをカセット内に侵入退避させるとともにカセット内の基板収納棚の全段を移動させて、投受光器間の光路が遮られるか否かでカセット内に収納された基板を検出する半導体ウエハ認識装置（基板検出装置）が記載されている。なお、この特許文献１においては、透過式センサが設けられる光電検出器保持具が、搬送ロボット（基板搬送装置）の腕の先端に設けられたウエハ取り出しハンドと背中合わせに取り付けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１５３８１８号公報（第２−４頁、第６−８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
下記特許文献１に記載の基板検出装置は、透過式センサの投光器及び受光器が、検出対象である基板の大きさに応じた位置にそれぞれ取り付けられている。このため、検出対象となる基板の大きさが異なる場合（即ち、基板及びそれを収納するカセットの寸法が異なる場合）は、検出対象の基板寸法が異なる毎に、寸法の異なる基板に投受光器の取付位置が対応した光電検出器保持具に取り替えなければならない。また、寸法の異なる基板にそれぞれ対応した光電検出器保持具を複数備え、検出対象となる基板（及びカセット）の寸法に応じて、対応する光電検出器保持具を所定の位置まで移動させる駆動装置を設けることも考えられるが、機構が複雑となり、望ましくない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、基板の収納及び取り出しを行うための開口と前記基板を収納保持する複数の棚とを備える基板収納容器に対して、前記各棚に収納された基板を検出する基板検出装置において、一対の投光器及び受光器を各々有し、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサと、前記複数の透過式センサをそれぞれ支持するように複数対設けられるセンサ支持手段であって、前記基板と前記基板収納容器との間で前記開口の幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間に対して前記一対の投光器及び受光器をそれぞれ挿入可能に支持するセンサ支持手段と、前記センサ支持手段を前記基板収納容器に向かって進退させる進退手段と、前記センサ支持手段を前記基板収納容器の高さ方向に沿って上下に移動させる上下移動手段と、を備え、前記複数対のセンサ支持手段は、寸法の異なる基板をそれぞれ検出する各前記透過式センサを当該寸法の異なる基板及びそれを収納する前記基板収納容器ごとに形成される前記隙間にそれぞれ挿入可能な位置で支持するように、前記開口の幅方向に広がって配設され、径寸法のより大きい基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段は、径寸法のより小さい基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段よりも、前記開口の幅方向のより外側に配設されるとともに前記基板収納容器に向かってより突出して形成され、寸法の異なる基板に応じて、当該基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段が所定位置に位置決めされるように前記進退手段を制御することを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサを基板と基板収納容器との隙間に挿入可能にそれぞれ支持する複数対のセンサ支持手段が設けられているため、検出対象となる基板の寸法が異なってもセンサ支持手段等の機器の取り替えを行う必要がない。そして、複数対のセンサ支持手段は、基板収納容器の開口幅方向に広がって配設されるとともに、外側に配設されるセンサ支持手段ほど、基板収納容器に向かって突出して形成されて、径寸法のより大きい基板を検出することができるようになっている。このため、径寸法のより小さい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段と径寸法のより大きい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段とが、基板及び基板収納容器と干渉することなく、また投受光器間の線光経路が互いに干渉することもない。そして、寸法の異なる基板にそれぞれ対応するセンサ支持手段が進退手段によってそれぞれ所定位置に位置決めされ、対応する基板の検出を容易に行うことができる。したがって、検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２に記載の基板検出装置は、請求項１において、前記基板検出装置は、基板搬送用ハンドがロボットアームの先端側に取り付けられて前記基板収納容器内に収納された基板を前記開口を通じて搬出入する基板搬送装置に設けられ、前記複数対のセンサ支持手段は、前記アームの先端側に前記基板搬送用ハンドと略背中合わせに設けられ、前記基板搬送用ハンドの移動機構が、前記進退手段及び前記上下移動手段を兼ねていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、基板搬送装置の基板搬送用ハンドの移動機構が、基板検出装置の進退手段及び上下移動手段を兼ねるため、進退手段及び上下移動手段を基板搬送装置とは別途に設ける必要がなく、装置構成を簡略化できる。また、設備配設スペースの観点からも効率化が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板検出装置が適用される基板処理装置の一例を示す概略図であり、図２はその上面図（図１のＡ線矢視図）である。図１に示す基板移載装置２は、基板収納容器７（以下、「カセット７」という）内に収納された基板Ｗを１枚ずつ取り出して基板処理装置４内にて所定の基板処理を行うものである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、複数の基板Ｗが収納されたカセット７は、例えば前処理工程から搬送されてきた後、基板処理装置のポート装置５（ロードポート５）のカセット載置部５ａに載置される。カセット載置部５ａは、ロードポート５の型枠５ｂ（ロードポートフレーム５ｂ）で基板移載装置２に支持されており、型枠５ｂには、通過口５ｃが設けられている。この通過口５ｃが、遮蔽板６ａ（ポートドア６ａ）で遮蔽されることで、載置部５ａと基板処理スペース８との雰囲気が遮断されるようになっている。
【００１４】
カセット７には、図３に例示するように、基板Ｗの収納及び取り出しを行うための開口７ｂと基板Ｗを略水平に収納保持する複数の棚７ｃとが設けられた容器７ａと、開口７ｂを開閉するための蓋７ｄと、が備えられている。蓋７ｄは、着脱機構７ｅを介して容器７ａに着脱自在に取り付けられる。カセット７は、カセット載置部５ａ上のカセットステージ５ｄに載置されると（図１、２参照）、カセットステージ５ｄごと通過口５ｃに向かって前進駆動される。そして、ポートドア６ａと蓋７ｄとが連結され、遮蔽板駆動装置６によってポートドア６ａとともに蓋７ｄが取り外される。そして、遮蔽板駆動装置６によってポートドア６ａが蓋７ｂとともに下降すると、カセット７内に収納された基板Ｗを通過口５ｃ（及び開口７ｂ）を介して取り出すことが可能になる。
【００１５】
カセット７内の各棚７ｃに収納された基板Ｗが、後述する基板検出装置１によって検出され、この検出情報に基づいて、移載ロボット３（基板搬送装置）によって１枚ずつ基板Ｗが取り出されて基板処理装置４へと搬送され、所定の処理が行われる。処理が終了すると、再び、基板Ｗが、移載ロボット３によってカセット７へと搬送されて収納される。この処理がカセット７内の全ての基板Ｗについて行われると、再び、遮蔽板６ａ及び蓋７ｄが元の状態に戻され、カセット７が次工程へと搬送可能な状態となる。
【００１６】
図４に移載ロボット３を示す。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図である。図１、２、４に示すように、移載ロボット３は、昇降動作自在な昇降機構９と、昇降機構９の上端側で旋回機構（図示せず）を介して水平に旋回自在に取り付けられるとともに屈曲自在な多関節のロボットアーム１０と、ロボットアーム１０の先端側に取り付けられる基板搬送用ハンド１１と、を備えている。移載ロボット３においては、昇降機構９、ロボットアーム１０、旋回機構を駆動することで、基板搬送用ハンド１１（以下、「ハンド１１」という）を上下・前後・旋回方向に移動自在に支持している。このハンド１１によってカセット７内に収納された基板Ｗが開口７ｂを通じて搬出入される。図４（ａ）には、基板Ｗがハンド１１上に載置されて搬送されるイメージを二点鎖線で示している。
【００１７】
以下、本実施形態に係る基板検出装置１について図４等に基づいて説明する。基板検出装置１は、カセット７に対して、各棚７ｃに収納された基板Ｗを検出するものであって、移載ロボット３に設けられる。図４において、基板検出装置１は、カセット７内の基板Ｗを検出する複数の透過式センサ１２（第１透過式センサ１３及び第２透過式センサ１４）と、複数の透過式センサ１２をそれぞれ支持するように複数対設けられるセンサ支持手段１５（第１センサ支持手段１６、第２センサ支持手段１７）と、ロボットアーム１０によって構成される進退手段１０と、昇降機構９によって構成される上下移動手段９と、を備えている。
【００１８】
各透過式センサ１２は、後述するセンサ支持手段１５に取り付けられており、一対の投光器及び受光器をそれぞれ有し、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板Ｗを検出するようになっている。図５は、透過式センサ１２及びセンサ支持手段１５を基板Ｗとともに拡大して示した模式図である（上側から見た図であって、カセット７については、断面図で示している）。第１センサ支持手段１６の先端側に取り付けられる第１透過式センサ１３は、一対の投光器１３ａ及び受光器１３ｂを有している。また、第２センサ支持手段１７の先端側に取り付けられる第２透過式センサ１４は、一対の投光器１４ａ及び受光器１４ｂを有している。図５（ａ）に示すように、第１透過式センサ１３は、投受光器（１３ａ、１３ｂ）間に形成される線光経路Ｌ１が、基板寸法が小さい基板Ｗａ（例えば、基板直径200mm）によって遮られることによって、寸法の小さい基板Ｗａを検出する。また、図５（ｂ）に示すように、第２透過式センサ１４は、投受光器（１４ａ、１４ｂ）間に形成される線光経路Ｌ２が、基板寸法の大きい基板Ｗｂ（例えば、基板直径300mm）によって遮られることによって、寸法の大きい基板Ｗｂを検出する。このように、透過式センサ１２は、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板Ｗを検出することができるようになっている。
【００１９】
複数対のセンサ支持手段１５は、図４に示すように、ロボットアーム１０の先端側にハンド１１と略背中合わせにフォーク状に設けられている。そして、各センサ支持手段１５として、前述したように、第１透過式センサ１３を支持する第１センサ支持手段１６と、第２透過式センサ１４を支持する第２センサ支持手段１７と、を備えている（図５参照）。第１及び第２センサ支持手段（１６、１７）は、いずれも、図示しない光電検出器を内部に収納した光電検出器保持具１８に取り付けられている。なお、光電検出器保持具１８内の光電検出器は、各投受光器（１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ）と光学的に接続されている。
【００２０】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、各センサ支持手段１５は、基板Ｗとカセット７との間で開口７ｂの幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間に対して一対の投受光器をそれぞれ挿入可能支持している。即ち、第１センサ支持手段１６は、基板Ｗａとそれを収納するカセット７１との間で開口７ｂの幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間１９に対して投光器１３ａ及び受光器１３ｂをそれぞれ挿入可能に支持している（図５（ａ）参照）。また、第２センサ支持手段１７は、基板Ｗｂとそれを収納するカセット７２との間で開口７ｂの幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間２０に対して投光器１４ａ及び受光器１４ｂをそれぞれ挿入可能に支持している（図５（ｂ）参照）。
【００２１】
このように、これら複数対のセンサ支持手段（１６、１７）は、寸法の異なる基板（図５では、基板Ｗａ及びＷｂ）をそれぞれ検出する各透過式センサ（１３、１４）を当該寸法の異なる基板Ｗ及びそれを収納するカセット７ごとに形成される隙間（１９又は２０）に挿入可能な位置で支持するように、開口７ｂの幅方向に広がって配設されている。このため、基板Ｗの寸法ごとに異なる位置に形成される隙間（１９又は２０）に応じて、各透過式センサ（１３又は１４）を挿入することができる。
【００２２】
また、径寸法のより大きい基板Ｗｂを検出する透過式センサ１４を支持する第２センサ支持手段１７は、径寸法のより小さい基板Ｗａを検出する透過式センサ１３を支持するセンサ支持手段１６よりも、開口７ｂの幅方向のより外側に配設されるとともにカセット７に向かってより突出して形成されている。このように形成されることで、第１センサ支持手段１６と第２センサ支持手段１７とが、基板Ｗａ又はＷｂ及びカセット７１又は７２と干渉することがなく、また、投受光器間の線光経路（Ｌ１、Ｌ２）が互いに干渉することもない。
【００２３】
進退手段１０は、センサ支持手段１５をカセット７に向かって進退させる役割を担うものであり、基板検出装置１においては、移載ロボット３のロボットアーム１０によって構成されている。即ち、図２に二点鎖線で示すようにセンサ支持手段１５がカセット７に対向した状態であるとともにロボットアーム１０が屈曲した状態から、図４（ａ）に二点鎖線で示すようにロボットアーム１０をカセット７に向けて伸ばした状態にすることで、センサ支持手段１５は、カセット７に向かって進出することになる。また、進出した状態からロボットアーム１０を縮退させることで、センサ支持手段１５はカセット７内から退避することになる。なお、カセット７から基板Ｗを取り出すときは、旋回機構によりロボットアーム１０を旋回させて、ハンド１１がカセット７に対向している状態で、ロボットアーム１０を伸ばしてハンド１１をカセット７内に進出させることになる。
【００２４】
上下移動手段９は、センサ支持手段１５をカセット７の高さ方向に沿って上下に移動させるものであり、基板検出装置１においては、移載ロボット３の昇降機構９によって構成されている。即ち、図１に示すように、昇降機構９の昇降動作が行われることで（図中二点鎖線が上昇位置、実線が下降位置）、センサ支持支持手段１５の上下移動が行われることになる。透過式センサ１２がカセット７内に挿入された状態で、昇降機構９によって昇降動作が行われることで、投受光器間に形成される線光経路（Ｌ１又はＬ２）が、基板Ｗが存在している棚７ｃに対応する位置では遮られ、基板Ｗが存在していない棚７ｃに対応する位置では遮られないことになる（図５参照）。これにより、光電検出器を通じて発せられる出力信号に基づいて、各棚７ｃに収納されている基板Ｗの有無及び状態を検出することができる。
【００２５】
このように、基板検出装置１においては、ハンド１１の移動機構である昇降機構９及びロボットアーム１０が、進退手段１０及び上下移動手段９をそれぞれ兼ねている。このため、進退手段及び上下移動手段を移載ロボット３とは別途に設ける必要がなく、装置構成を簡略化できる。また、設備配設スペースの観点からも効率化が図れる。
【００２６】
また、基板検出装置１は、基板検出コントローラ２１を備えている。図６は、基板検出コントローラ２１の機能ブロック図を移載ロボット３などの模式図とともに示したものである。基板検出コントローラ２１は、移載ロボット３におけるハンド１１の移動機構を制御するハンド移動コントローラ２２、及び基板移載装置２全体の作動を集中制御する基板処理コントローラ２３、とそれぞれ通信可能に接続されている。また、センサ支持手段１５に支持される透過式センサ１２と接続している光電検出器（図示せず）からの出力信号も受信可能に接続されている。
【００２７】
基板検出コントローラ２１は、図示しないハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を内蔵している。ＲＯＭは、読み出し専用の記憶装置であって、基板検出装置１の動作を制御するために用いられる各種プログラムが格納されている。ＣＰＵは、受信した各種信号やＲＯＭに格納された各種プログラム等に基づいた各種演算及び処理や、他のコントローラ等との信号やデータの送受信を行う。ＲＡＭは、読み出し・書き込み可能な揮発性記憶装置であって、ＣＰＵでの各種演算結果等が記憶される。これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、後述の各部（２４〜２８）が基板検出装置１内に構築されている。
【００２８】
基板検出コントローラ２１は、検出信号記憶部（検出信号記憶手段）２４と、位置情報記憶部（位置情報記憶手段）２５と、信号処理部（信号処理手段）２６と、カセット情報記憶部（カセット情報記憶手段）２７と、センサ位置判断部（センサ位置判断手段）２８と、を備えている。なお、受信信号記憶部２４、位置情報記憶部２５、カセット情報記憶部２７は、ＲＡＭによって構成され、信号処理部２６、センサ位置判断部２８は、ＣＰＵによって実現される。
【００２９】
検出信号記憶部２４は、光電検出器から出力されて基板検出コントローラ２１にて受信された信号を記憶する。即ち、検出信号記憶部２４では、各棚７ｃにおける基板Ｗの有無によって（投受光器間の線光経路が遮られるか否かによって）変化する光電検出器からの出力信号（基板検出信号）が記憶される。また、位置情報記憶部２５は、ハンド移動コントローラ２２から出力されて基板検出コントローラ２１にて受信された信号を記憶する。具体的には、位置情報記憶部２５では、ハンド移動コントローラ２２によって制御されている昇降機構９の昇降位置情報（カセット高さ方向の検出位置情報）が記憶される。この検出位置情報としては、例えば、昇降機構９を構成しているステッピングモータのパルス信号等が用いられる。なお、基板検出信号は、対応する検出位置情報と関連付けられて記憶される。
【００３０】
信号処理部２６は、検出信号記憶部２４に記憶された基板検出信号と位置情報記憶部２５に記憶された検出位置情報とを処理し、カセット７内の各棚７ｃにおける基板Ｗの収納状態を把握する（検出する）。ここで、信号処理部２６による処理内容を、図７を用いて説明する。図７は、開口７ｂ側から見たカセット７の一部を各棚７ｃに収納された基板Ｗ（Ｗ１〜Ｗ５）とともに示した例（図７（ｂ））と、それに対する基板検出装置１による検出例（図７（ａ））とを示したものである。ここで、ｎ段目の棚７ｃにて基板Ｗを収納するための領域をｎ段目領域、ｎ＋１段目の棚７ｃにて基板Ｗを収納するための領域をｎ＋１段目領域、・・・・（以下、同じ）、とする。図７（ａ）の例では、ｎ段目領域、ｎ＋１段目領域、ｎ＋８段目領域には、基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ５が１枚ずつそれぞれ正常な状態で収納されている。また、ｎ＋２段目領域、ｎ＋５段目領域、ｎ＋７段目領域には、基板Ｗは収納されていない（存在していない）。しかし、ｎ＋３段目領域及びｎ＋４段目領域には、斜め差しになった状態で基板Ｗ３が収納されており、ｎ＋６段目領域には、２枚差しになった状態で基板Ｗ４が収納されている。
【００３１】
この状態のカセット７内に挿入された透過式センサ１２が上下方向（カセット高さ方向）に移動することで得られた基板検出信号及び検出位置情報に基づいて、信号処理部２６では、図７（ｂ）に示すような検出位置との関係の基板検出信号の出力波形が得られる。即ち、１枚の基板Ｗが正常な状態で収納されているｎ段目領域、ｎ＋１段目領域、ｎ＋８段目領域では、基板Ｗの１枚分の厚み寸法相当の遮光幅をもった遮光信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５がそれぞれ現れる。また、基板Ｗが存在していないｎ＋２段目領域、ｎ＋５段目領域、ｎ＋７段目領域では、遮光信号は現れない。しかし、斜め差しになった状態のｎ＋３段目領域及びｎ＋４段目領域にかけては、両領域に跨る遮光幅Ｓ３が現れる。また、基板Ｗ４が２枚差しになった状態で収納されているｎ＋６段目領域では、基板Ｗの１枚分の厚み寸法相当よりも厚い（約２枚分の厚み相当）の遮光幅Ｓ４が現れる。なお、３枚差し以上であると、さらに幅の大きい遮光幅が現れることになる。
【００３２】
このように、信号処理部２６においては、検出位置と基板検出信号とに基づいて、各棚７ｃに収納されている基板Ｗの有無及び状態が把握される。即ち、▲１▼基板Ｗが１枚だけ正常な状態で収納されている、▲２▼基板Ｗが収納されていない（存在しない）、▲３▼基板Ｗが複数枚重ねで収納されている、▲４▼基板Ｗが斜め差しの状態で収納されている、の４パターンのうちいずれの状態にあるかが判断される。なお、移載ロボット３では、▲１▼の状態に該当している棚７ｃのみから基板Ｗを取り出して、基板処理装置４へと搬送することになる。
【００３３】
カセット情報記憶部２７では、信号処理部２６で判断され検出された各棚７ｃにおける基板収納情報（基板Ｗの有無及び収納状態に関する情報）が、全ての棚７ｃに関して記憶される。そして、カセット情報記憶部２７に記憶された各棚７ｃの基板収納情報は、カセット単位で集計されたデータとして基板検出コントローラ２３に送信される。基板検出コントローラ２３では、当該データを当該カセット７に関するカセット情報のファイルに書き込む。基板処理コントローラ２３は、各棚７ｃの基板収納状態に関するデータが書き込まれたこのカセット情報に基づいて基板移載装置２全体の制御（ハンド移動コントローラ２２を通じての移載ロボット３の制御、基板処理装置４の制御、当該処理工程の前後行程とのカセット情報の送受信等）を行う。
【００３４】
センサ位置判断部２８は、基板Ｗの寸法（基板Ｗの直径）に応じて、カセット７内の基板検出時におけるカセット７に対するセンサ支持手段１５の前後方向における位置（以下、「基板検出位置」という）を判断する。即ち、基板移載装置２にカセット７が搬送されてくると、基板検出コントローラ２１が、当該カセット７のファイル情報（まだ、この状態では各棚７ｃの基板収納状態に関するデータが書き込まれていない）に含まれる基板寸法情報（即ち、基板直径情報）を基板処理コントローラ２３から受信する。センサ位置判断部２８では、この基板寸法情報に基づいて、対応する透過式センサ１２が支持されているセンサ支持手段１５を判断し、この対応するセンサ支持手段の基板検出位置を決定する。そして、この基板検出位置情報が、ハンド移動コントローラ２２に送信され、当該センサ支持手段１５が所定位置に位置決めされるようにロボットアーム（進退手段）１０が制御される。
【００３５】
図５（ａ）は、検出対象が径寸法の小さい基板Ｗａである場合にそれに対応する第１センサ支持手段１６が所定の基板検出位置に位置決めされた状態を示している。また、図５（ｂ）は、検出対象が径寸法の大きい基板Ｗｂである場合にそれに対応する第２センサ支持手段１７が所定の基板検出位置に位置決めされた状態をそれぞれ示している。図５（ａ）の場合、第１透過式センサ１３の投受光器（１３ａ、１３ｂ）間に形成される線光経路Ｌ１が基板Ｗａによって遮られる位置に第１センサ支持手段１６が位置するように、ロボットアーム１０のカセット７に対する前後方向位置が制御される。一方、図５（ｂ）の場合、第２透過式センサ１４の投受光器（１４ａ、１４ｂ）間に形成される線光経路Ｌ２が基板Ｗｂによって遮られる位置に第２センサ支持手段１７が位置するように、ロボットアーム１０のカセット７に対する前後方向位置が制御される。このように、寸法の異なる基板Ｗに応じて、対応するセンサ支持手段１５が所定の基板検出位置に位置決めされ、その後、昇降機構（上下移動手段）９によってセンサ支持手段１５が上下移動するとともに、前述したように各棚７ｃに収納された基板Ｗが順次検出されていくことになる。
【００３６】
最後に、基板検出装置１の作動について、説明する。まず、図１及び図２に示すように、カセット７が搬送されてきてロードポート５の載置部５ａに載置され、通過口５ｃに向かって前進する。そして、遮蔽板駆動装置６によって、ポートドア６ａとともにカセット７の蓋７ｄが取り外され、開口７ｂが開放される。図８は、移載ロボット３のロボットアーム１０とカセット７との位置関係を示す模式図であるが、開口７ｂが開放状態になると、図８（ａ）に示すように、ロボットアーム１０は、センサ支持手段１５がカセット７に対向して縮退した状態になる（図２の二点鎖線のロボットアーム１０を参照）。
【００３７】
そして、基板検出装置１の基板検出コントローラ２１でカセット７内の基板Ｗの寸法が判断され、基板Ｗの寸法に応じて、図８（ｂ）に示すように、ロボットアーム１０がカセット７に向かって進出し、センサ支持手段１５及び透過式センサ１２が所定の基板検出位置に位置決めされる（図５（ａ）又は（ｂ）参照）。その後、移載ロボット３の昇降機構９によって、図８（ｃ）に示すように、ロボットアーム１０及びセンサ支持手段１５が上昇していき、透過式センサ１２の投受光器間の線光経路が遮られることで順次基板Ｗが検出されていく。カセット７の最上段の棚７ｃまで基板検出が終了すると（上下移動が終了すると）、図８（ｄ）に示すように、ロボットアーム１０が縮退し、センサ支持手段１５及び透過式センサ１２がカセット７内から退避する。
【００３８】
基板検出コントローラ２１では、前述したように基板検出信号及び検出位置情報に基づいて、各棚７ｃにおける基板Ｗの収納状態を把握し、得られた各棚７ｃの基板収納情報をまとめて基板処理コントローラ２３へと送信する。この情報に基づいて、移載ロボット３による基板Ｗの搬送動作等が行われる。基板処理移載２において、カセット７内に正常な状態で収納された全ての基板Ｗの処理が終了すると、遮蔽板駆動装置６によってカセット７の開口７ｂに蓋７ｄが取り付けられるとともに、通過口５ｃがポートドア６ａで塞がれる。その後、カセット７がポート装置５の載置部５ａから持ち出され、次の処理工程へと搬送されることになる。
【００３９】
本実施形態に係る基板検出装置１によると、検出対象となる基板Ｗの寸法が異なってもセンサ支持手段１５や透過式センサ１２等の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板Ｗを検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することができる。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施することができる。
【００４１】
（１）基板検出装置が移載ロボットに設けられていないものであってもよい。この場合、進退手段及び上下移動手段が、移載ロボットのロボットアーム及び昇降機構とは別途に設けられているものであってもよい。
【００４２】
（２）複数対のセンサ支持手段が、２対でなく３対以上設けられ、３種類以上の寸法の基板を機器の取り替えを行うことなく検出可能になっているものであってもよい。
【００４３】
（３）カセット内の各棚に収納された基板を下段から順次検出するものでなく、上段から順次検出していくものであってもよい。
【００４４】
（４）基板検出コントローラ、ハンド移動コントローラ、基板処理コントローラのうち２台のコントローラが、又は全部のコントローラが、同一の制御装置によって実現されているものであってもよい。
【００４５】
（５）基板検出信号及び検出位置情報を処理してカセットの各棚における基板の収納状態を把握する処理形態については、本実施形態のものに限られず、種々の処理形態を選択し得るものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の記載の発明によると、寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサを基板と基板収納容器との隙間に挿入可能にそれぞれ支持する複数対のセンサ支持手段が設けられているため、検出対象となる基板の寸法が異なってもセンサ支持手段等の機器の取り替えを行う必要がない。そして、複数対のセンサ支持手段は、基板収納容器の開口幅方向に広がって配設されるとともに、外側に配設されるセンサ支持手段ほど、基板収納容器に向かって突出して形成されて、径寸法のより大きい基板を検出することができるようになっている。このため、径寸法のより小さい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段と径寸法のより大きい基板を検出する透過式センサのセンサ支持手段とが、基板及び基板収納容器と干渉することなく、また投受光器間の線光経路が互いに干渉することもない。そして、寸法の異なる基板にそれぞれ対応するセンサ支持手段が進退手段によってそれぞれ所定位置に位置決めされ、対応する基板の検出を容易に行うことができる。したがって、検出対象となる基板の寸法が異なっても機器の取り替えを行うことなく寸法の異なる基板を検出可能であって、簡易な構造で実現できる基板検出装置を提供することができる。
【００４７】
請求項２の記載の発明によると、基板搬送装置の基板搬送用ハンドの移動機構が、基板検出装置の進退手段及び上下移動手段を兼ねるため、進退手段及び上下移動手段を基板搬送装置とは別途に設ける必要がなく、装置構成を簡略化できる。また、設備配設スペースの観点からも効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板処理装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す基板処理装置の上面図（図１のＡ線矢視図）である。
【図３】基板収納容器を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基板検出装置が設けられる移載ロボットを示す図であって、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図を示す。
【図５】図４に示す基板検出装置の透過式センサ及びセンサ支持手段を基板とともに拡大して示した模式図である。
【図６】図４に示す基板検出装置の基板検出コントローラの機能ブロック図を移載ロボット等の模式図とともに示したものである。
【図７】開口側から見た基板収納容器の一部を各棚に収納された基板とともに示した例（図７（ｂ））と、それに対する基板検出装置により検出例（図７（ａ））とを示したものである。
【図８】基板検出時における基板検出装置のセンサ支持手段と基板収納容器との位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 基板検出容器
２ 基板移載装置
３ 移載ロボット
７、７１、７２ 基板収納容器
７ｂ 開口
７ｃ 棚
９ 上下移動手段（昇降機構）
１０ 進退手段（ロボットアーム）
１２ 透過式センサ
１３ 第１透過式センサ
１４ 第２透過式センサ
１３ａ、１４ａ 投光器
１３ｂ、１４ｂ 受光器
１５ センサ支持手段
１６ 第１センサ支持手段
１７ 第２センサ支持手段
１９、２０ 隙間
２１ 基板検出コントローラ
２８ センサ位置判断部
Ｗ、Ｗａ、Ｗｂ 基板
Claims (2)
- 基板の収納及び取り出しを行うための開口と前記基板を収納保持する複数の棚とを備える基板収納容器に対して、前記各棚に収納された基板を検出する基板検出装置において、
一対の投光器及び受光器を各々有し、各一対の投受光器がそれぞれ寸法の異なる基板を検出する複数の透過式センサと、
前記複数の透過式センサをそれぞれ支持するように複数対設けられるセンサ支持手段であって、前記基板と前記基板収納容器との間で前記開口の幅方向の両側にそれぞれ形成される隙間に対して前記一対の投光器及び受光器をそれぞれ挿入可能に支持するセンサ支持手段と、
前記センサ支持手段を前記基板収納容器に向かって進退させる進退手段と、
前記センサ支持手段を前記基板収納容器の高さ方向に沿って上下に移動させる上下移動手段と、
を備え、
前記複数対のセンサ支持手段は、寸法の異なる基板をそれぞれ検出する各前記透過式センサを当該寸法の異なる基板及びそれを収納する前記基板収納容器ごとに形成される前記隙間にそれぞれ挿入可能な位置で支持するように、前記開口の幅方向に広がって配設され、
径寸法のより大きい基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段は、径寸法のより小さい基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段よりも、前記開口の幅方向のより外側に配設されるとともに前記基板収納容器に向かってより突出して形成され、
寸法の異なる基板に応じて、当該基板を検出する前記透過式センサを支持する前記センサ支持手段が所定位置に位置決めされるように前記進退手段を制御することを特徴とする基板検出装置。 - 前記基板検出装置は、基板搬送用ハンドがロボットアームの先端側に取り付けられて前記基板収納容器内に収納された基板を前記開口を通じて搬出入する基板搬送装置に設けられ、
前記複数対のセンサ支持手段は、前記アームの先端側に前記基板搬送用ハンドと略背中合わせに設けられ、
前記基板搬送用ハンドの移動機構が、前記進退手段及び前記上下移動手段を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の基板検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002375157A JP2004207507A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 基板検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002375157A JP2004207507A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 基板検出装置 |
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|---|---|
| JP2004207507A true JP2004207507A (ja) | 2004-07-22 |
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ID=32812976
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|---|---|---|---|
| JP2002375157A Pending JP2004207507A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 基板検出装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-12-25 JP JP2002375157A patent/JP2004207507A/ja active Pending
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