JP4428147B2 - Substrate detection device in load port device - Google Patents
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本発明は、半導体製造装置の各処理装置に対して基板の搬出入を行うロードポート装置に装着される基板検出装置に関し、更に詳しくは、異なるキャリアカセット(以下、「カセット」と略称することもある)にそれぞれ収容された大きさの異なる二種類の基板の各段における存否などを検出可能な二種類の基板検出ユニットを備えた基板検出装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate detection apparatus mounted on a load port apparatus that carries a substrate in and out of each processing apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus. More specifically, the present invention relates to a different carrier cassette (hereinafter abbreviated as “cassette”). The present invention relates to a substrate detection apparatus including two types of substrate detection units that can detect the presence or absence of two types of substrates of different sizes accommodated in each stage.
ロードポート装置は、キャリアカセット(以下、「カセット」と略称することもある)を載置するために半導体処理装置(以下、「処理装置」という)のフレームの外側に水平に設けられたテーブルと、該テーブルの載置された前記カセットの開口に対して蓋体を着脱させるために、前記フレームの内側に昇降可能に装着された蓋体着脱装置とを備え、前記テーブルに載置されたカセットに複数段となって収容された各基板を処理装置内に取り込んで所定の処理を行い、当該処理後において基板を再度前記カセット内に戻して、次工程の処理装置にカセットを介して多数枚の基板を搬送している。 The load port device includes a table horizontally provided on the outside of a frame of a semiconductor processing apparatus (hereinafter referred to as “processing apparatus”) for mounting a carrier cassette (hereinafter also abbreviated as “cassette”). A cassette mounted on the table, wherein the cassette is mounted on the table so that the lid can be attached to and detached from the opening of the cassette on which the table is mounted. Each substrate accommodated in a plurality of stages is taken into the processing apparatus and subjected to a predetermined processing, and after the processing, the substrate is returned to the cassette again, and a large number of sheets are passed through the cassette to the processing apparatus for the next process. The substrate is being transported.
また、外側に前記テーブルを取付けた処理装置のフレームの内側には、蓋体着脱装置が昇降可能に装着されていて、基板の処理前において、テーブルに載置されたカセットの開口を覆っている蓋体を取り外すと共に、処理済の基板をカセットに収容した後において、当該カセットの開口を蓋体で覆った状態で、当該工程の処理を終えた多数の基板を収容したカセットを次工程に搬送している。ここで、処理済の基板をカセットに収容した後には、カセットの開口を蓋体で覆う前に、例えば特許文献1に示されるように、蓋体着脱装置を構成する蓋体着脱ユニットの上端部に、カセット内の各段の基板の存否、二枚重ね、傾斜配置などを検出するための基板検出ユニットを装着して、基板におけるカセットの開口に臨んでいる部分の両側に発光素子及び受光素子から成る「マッピングセンサ」と称される一対のセンサを配置して、該一対のセンサを下降させることにより、基板の存否などの検出を行っている。
Also, a lid attaching / detaching device is mounted on the inside of the frame of the processing apparatus having the table attached to the outside, and covers the opening of the cassette placed on the table before processing the substrate. After removing the lid and storing the processed substrates in the cassette, the cassette containing a large number of substrates that have been processed in the process is transferred to the next process with the opening of the cassette covered with the lid. is doing. Here, after the processed substrate is accommodated in the cassette, before the opening of the cassette is covered with the lid, as shown in
一方、基板の処理に関しては、外径200mmと同300mmの大きさの異なる基板を同一の処理装置で処理する場合がある。外径200mmの基板を収容するカセットは、基板の挿入及び取出し方向に沿って両端が開口した構造の「オープンカセット」と称されるものであり、外径300mmの基板を収容するカセットは、基板の挿入及び取出しの開口が一つのみ設けられた構造のFOUP(Front Opening Unified Pod)カセットと称されるものである。ここで、「オープンカセット」に収容された基板は、その前後にそれぞれ設けられた開口部に前記一対のセンサを配置して、上下方向に移動させることにより、基板の存否などの確認ができるが、「FOUPカセット」の場合には、開口が一つのみであるため、「オープンカセット」のようにして一対のセンサの配置ができないので、カセットの開口に臨んでいる部分の基板の両側に一対のセンサを配置して、該一対のセンサを下降させることにより、基板の存否などの検出を行っている。 On the other hand, with respect to substrate processing, there are cases where substrates having different outer diameters of 200 mm and 300 mm are processed by the same processing apparatus. A cassette that accommodates a substrate having an outer diameter of 200 mm is referred to as an “open cassette” having a structure in which both ends are opened along the insertion and removal directions of the substrate. This is called a FOUP (Front Opening Unified Pod) cassette having a structure in which only one opening for insertion and removal is provided. Here, the substrate accommodated in the “open cassette” can be confirmed whether or not the substrate is present by arranging the pair of sensors in the openings provided at the front and back of the substrate and moving the sensors in the vertical direction. In the case of the “FOUP cassette”, since there is only one opening, a pair of sensors cannot be arranged as in the “open cassette”, so there is a pair on both sides of the substrate facing the opening of the cassette. The presence or absence of the substrate is detected by arranging the sensors and lowering the pair of sensors.
従来において、外径200mmと同300mmの大きさの異なる基板を同一の処理装置で処理する場合には、予め外径200mmと同300mmとにそれぞれ対応する基板検出ユニットを製作準備しておいて、処理対象の基板の大きさが変更された場合には、その都度、別の基板検出ユニットに交換することにより対応していた。しかし、基板検出ユニットの交換には、多数の部品の交換を余儀なくされて、その交換自体が面倒であるのに加えて、交換作業を行っている間は、基板の処理を中断せざるを得ないので、基板処理の効率も低下するという二重の問題があった。
本発明は、異なるカセットにそれぞれ収容された大きさの異なる二種類の基板を同一装置で処理する際に、処理後にカセットの各段に戻された基板の存否などを確認するのに、基板の大きさに対応する基板検出ユニットの着脱を行うことなく検出可能にすることである。 In the present invention, when processing two types of substrates of different sizes respectively stored in different cassettes with the same apparatus, it is possible to confirm whether or not there are substrates returned to each stage of the cassette after processing. It is to enable detection without attaching or detaching the substrate detection unit corresponding to the size.
上記の課題を解決するための請求項1の発明は、キャリアカセットを載置するために、基板の処理装置のフレームの外側に水平に設けられたカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置された前記キャリアカセットの開口に対して蓋体を着脱させるために、前記フレームの内側に昇降可能に装着された蓋体着脱装置とを備えたロードポート装置において、基板検出ユニットは、前記キャリアカセットの開口に臨む基板群に対して退避可能に配置されたセンサが昇降することにより、各段における基板の存否などを検出する構成であって、前記蓋体着脱装置を構成する蓋体着脱ユニットの上端部に、二種類のキャリアカセットに複数段に収容された大きさの異なる第1及び第2の各基板の存否などを検出可能な第1及び第2の各基板検出ユニットが装着され、前記第1及び第2の各基板検出ユニットは、垂直回動軸を中心に水平面内で回動する一対のアームの先端に発光素子と受光素子とがそれぞれ取付けられた構成であって、第1及び第2の各基板検出ユニットを構成する計二対のアームの垂直回動軸は、各対の対応する垂直回動軸が同心二重軸構造となっていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
請求項1の発明によれば、ロードポート装置のカセットテーブルに載置したキャリアカセットの各段に収容された第1基板の存否などを検出する場合には、第1基板検出ユニットのセンサを退避位置から突出させて、第1基板におけるカセットの開口に臨む部分の側方に配置させ、第2基板検出ユニットのセンサは、退避位置に退避させたままにしておく。この状態において、蓋体着脱装置の蓋体着脱ユニットを降下させると、前記センサによりキャリアカセットの各段毎に、基板の存否、二枚重ね、傾斜配置などが検出される。一方、処理装置で処理する基板が第2基板に変更された場合には、上記とは逆に、第1基板検出ユニットのセンサを退避位置に退避させておいて、第2基板を検出可能な第2基板検出ユニットのセンサを退避位置から所定位置まで突出させて、上記と同様にして、別のカセットの各段に収容されている第2基板の存否などを行う。 According to the first aspect of the present invention, when detecting the presence / absence of the first substrate housed in each stage of the carrier cassette placed on the cassette table of the load port device, the sensor of the first substrate detection unit is retracted. The sensor of the second substrate detection unit is kept retracted to the retracted position by projecting from the position and being disposed on the side of the portion of the first substrate facing the opening of the cassette. In this state, when the lid attaching / detaching unit of the lid attaching / detaching apparatus is lowered, the presence / absence of the substrate, the double stack, the inclined arrangement, etc. are detected by the sensor for each stage of the carrier cassette. On the other hand, when the substrate to be processed by the processing apparatus is changed to the second substrate, the second substrate can be detected by retracting the sensor of the first substrate detection unit to the retracted position, contrary to the above. The sensor of the second substrate detection unit is projected from the retracted position to a predetermined position, and the presence or absence of the second substrate accommodated in each stage of another cassette is performed in the same manner as described above.
このため、同一の処理装置において、処理対象である基板の大きさが変更された場合においても、従来のように、基板検出ユニットの交換を行うことなく、大きさの異なる別々のカセットに収容された第1及び第2の各基板の検出を行えるために、基板検出ユニットの交換のために処理装置を一時中断させることなく、大きさの異なる第1及び第2の各基板の処理を連続して行える。 For this reason, even when the size of the substrate to be processed is changed in the same processing apparatus, it is accommodated in separate cassettes having different sizes without replacing the substrate detection unit as in the past. In order to be able to detect each of the first and second substrates, the processing of the first and second substrates having different sizes is continuously performed without temporarily interrupting the processing apparatus for replacing the substrate detection unit. Can be done.
また、第1及び第2の各基板検出ユニットを構成する計4本のアームの垂直回動軸の軸心の数は、計4個であるにもかかわらず2個で済ませられて、平面視における各部品の配置設計が容易となって、全体として可動部品の干渉を避けてコンパクトな設計にできる。 In addition , although the total number of the vertical rotation axes of the four arms constituting the first and second substrate detection units is four , the number of axes is two, so that the plan view The layout design of each component in the above becomes easy, and the overall design can be made compact by avoiding the interference of moving parts.
本発明は、蓋体着脱装置を構成する蓋体着脱ユニットの上端部に、二種類のキャリアカセットに複数段に収容された大きさの異なる第1及び第2の各基板の存否などを検出可能な第1及び第2の各基板検出ユニットを装着してあるので、使用しない基板検出ユニットのセンサを退避位置に退避させたままで、検出対象の基板に対応する基板検出ユニットのセンサのみを退避位置から検出位置まで突出させて、カセットに収容された基板における前記カセットの開口に臨む部分の側方に配置した状態で、蓋体着脱ユニットを下降又は上昇させることにより、カセットの各段の基板の存否などを検出できる。よって、処理基板の大きさが変更された場合には、別の基板検出ユニットのセンサを退避位置から検出位置まで突出させることにより、別のカセットの各段に収容された大きさの異なる別の基板の検出を即座にできる。また、第1及び第2の各基板検出ユニットを構成する垂直回動軸の軸心の数は、計4個であるにもかかわらず2個で済ませられて、平面視における各部品の配置設計が容易となって、全体として可動部品の干渉を避けてコンパクトな設計にできる。 The present invention can detect the presence / absence of the first and second substrates of different sizes accommodated in a plurality of stages in two types of carrier cassettes at the upper end of the lid attaching / detaching unit constituting the lid attaching / detaching device. Since the first and second substrate detection units are mounted, only the sensor of the substrate detection unit corresponding to the detection target substrate is retracted while the sensor of the unused substrate detection unit is retracted to the retracted position. Projecting from the detection position to the side of the portion of the substrate accommodated in the cassette facing the opening of the cassette, the lid attaching / detaching unit is lowered or raised, Presence / absence can be detected. Therefore, when the size of the processing substrate is changed, by projecting a sensor of another substrate detection unit from the retracted position to the detection position, the different size accommodated in each stage of another cassette is different. The substrate can be detected immediately. In addition, the number of the vertical rotation shafts constituting each of the first and second board detection units is four in spite of a total of four, and the layout design of each component in plan view is sufficient. As a result, the overall design can be made compact by avoiding the interference of moving parts.
以下、本発明を実施するための最良の形態、及び他の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。最初に、図1ないし図7を参照にして、ロードポート装置Pの概略について説明し、その後に、ロードポート装置Pを構成する蓋体着脱装置Lの蓋体着脱ユニットU12の上端部に組み込まれた基板検出装置Aについて説明する。図1は、ロードポート装置Pの概略斜視図であり、図2は、同じく正面図であり、図3は、図2のU−U線断面図であり、図4は、図2のV1 −V1 線線断面図であり、図5は、図2又は図3のV2 −V2 線断面図であり、図6は、基板検出装置Aを構成する駆動ユニットU11の昇降部材8に対して蓋体着脱ユニットU12を基板W1 (W2 )の受渡し方向(前後方向)Xに沿って移動させる前後動機構Bの平面図であり、図7は、同じく断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the best mode for carrying out the present invention and other forms. First, the outline of the load port device P will be described with reference to FIGS. 1 to 7, and then incorporated into the upper end portion of the lid body attaching / detaching unit U 12 of the lid body attaching / detaching device L constituting the load port device P. The substrate detection apparatus A will be described. Figure 1 is a schematic perspective view of a load port device P, Fig. 2 is a likewise front view, FIG. 3 is a U-U line sectional view of FIG. 2, FIG. 4, V 1 in FIG. 2 a single-wire line sectional view -V, Fig. 5 is a V 2 -V 2 line sectional view of FIG. 2 or FIG. 3, FIG. 6, the
ロードポート装置Pは、半導体製造装置の各処理装置と外部との間においてカセットK1 (K2 )に収容された基板W1 (W2 )の受け渡しを行うための装置であり、更に詳しくは、カセットK1 (K2 )に収容された基板W1 (W2 )を取り出して、各処理装置において所定の処理を行った後に、当該処理装置による所定の処理を終えた基板W1 (W2 )を前記カセットK1 (K2 )に戻して収容させるための装置である。図3において、カセットK1 は、外径300mmの基板W1 を収容するためのFOUPカセットであって、前面の一ヶ所にのみ開口72が形成されており(図14参照)、カセットK2 は、外径200mmの基板W2 を収容するためのカセットである。ロードポート装置Pは、処理装置のフレームFに形成された開口Faを覆うようにして垂直に配置されたロードポートフレーム1と、前記カセットK1 (K2 )を載置するために、該ロードポートフレーム1の裏側(処理装置側)に水平となって一体に装着されたカセットテーブルTと、前記ロードポートフレーム1における表側(処理装置と反対側)に装着された蓋体着脱装置Lとを備えている。ロードポートフレーム1におけるカセットテーブルTよりも上方の部分には、処理装置側と外部との間で基板W1 (W2 )を通過させてその受け渡しを可能にするための方形の基板通過口2が形成されている。基板通過口2が方形をしているのは、該基板通過口2は、処理装置の内外の間で基板W1 (W2 )を受け渡しのために通過させる機能を有する他に、蓋体着脱装置LによりFOUPカセットであるカセットK1 のカセット本体71の開口72に蓋体73を着脱させる際に、前記蓋体73を通過させる機能も有している。よって、基板通過口2は、カセットK1 の蓋体73の形状に対して僅かに大きな相似形の方形をなしている。
The load port apparatus P is an apparatus for delivering the substrate W 1 (W 2 ) accommodated in the cassette K 1 (K 2 ) between each processing apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus and the outside. The substrate W 1 (W 2 ) accommodated in the cassette K 1 (K 2 ) is taken out, subjected to predetermined processing in each processing apparatus, and then subjected to predetermined processing by the processing apparatus W 1 (W 2 ) is a device for returning and storing the cassette K 1 (K 2 ). 3, the cassette K 1 is a FOUP cassette for housing the substrate W 1 of the outer diameter of 300 mm, the
また、カセットテーブルTは、ロードポートフレーム1に固定されたテーブル本体3と、該テーブル本体3の幅方向の中央のスライド案内部4に基板W1 (W2 )の受渡し方向Xに沿ってスライド可能に配置されたカセット載置板5とを備えている。前記カセット載置板5に大きさの異なる二種類の各カセットK1 ,K2 が位置決めされて載置される。カセット載置板5の上面には、該カセット載置板5に対して二種類の各カセットK1 ,K2 をそれぞれ設定位置に位置決めして固定させるための二種類の位置決め部材6,7がそれぞれ設けられており、カセット載置板5は、エアシリンダなどの駆動手段(図示せず)により受渡し方向Xに沿って往復動されて、その前進端位置において、各カセットK1 ,K2 の開口はロードポートフレーム1の基板通過口2に臨むようになっている。
The cassette table T is slid along the delivery direction X of the substrate W 1 (W 2 ) to the table
また、蓋体着脱装置Lは、ロードポートフレーム1の裏側に、その板面に沿って上下方向Zに沿って移動可能(昇降可能)となって装着され、駆動ユニットU11と、該駆動ユニットU11の上方に前後動機構Bを介して受渡し方向Xに沿って移動可能に取付けられた蓋体着脱ユニットU12とで構成される。駆動ユニットU11は、基板通過口2と対峙する上昇端位置と、全体が基板通過口2の下端縁よりも下方に位置する下降端位置との間(以下、この間を「第1ストロークD1 」という)、及びカセットテーブルTのテーブル本体3に載置された大きさの異なる二種類の各カセットK1 ,K2 にそれぞれ収容された各基板W1 ,W2 の存否などを検出可能にするために、カセットK1 の最上段に収容された基板W1 よりも僅かに上方の位置と、カセットK2 の最下段に収容された基板W2 よりも僅かに下方の位置との間(以下、この間を「第2ストロークD2 」という)において、蓋体着脱ユニットU12を直線移動させるための駆動源である。このように、蓋体着脱装置Lは、カセットK1 の開口72に対して蓋体73を着脱させる本来の機能に加えて、蓋体着脱ユニットU12の上端部に装着した後述の基板検出装置Aによって、カセットK1 ,K2 内の基板W1 ,W2 の存否などを検出する別の機能を有しているために、後述のように各機能に対応した二種類の上下動のストロークを選択できるようになっている。 Further, the lid attachment apparatus L is the back side of the load port frame 1, along its plate surface movable along the vertical direction Z is attached (liftable) and turned by a drive unit U 11, the drive unit composed of a lid detachable unit U 12 mounted movably along the delivery direction X through the longitudinal movement mechanism B above the U 11. The drive unit U 11 is located between the rising end position facing the substrate passage opening 2 and the lower end position positioned entirely below the lower end edge of the substrate passage opening 2 (hereinafter, this interval is referred to as “first stroke D 1. And the presence / absence of the substrates W 1 and W 2 respectively housed in the two types of cassettes K 1 and K 2 of different sizes mounted on the table body 3 of the cassette table T. Therefore, a position slightly above the substrate W 1 accommodated in the uppermost stage of the cassette K 1 and a position slightly lower than the substrate W 2 accommodated in the lowermost stage of the cassette K 2 ( hereinafter, in) referred to as "second-stroke D 2" between this, which is a drive source for linearly moving the lid detachable unit U 12. Thus, the lid attachment apparatus L, in addition to the original function of attaching and detaching the lid 73 to the opening 72 of the cassette K 1, the substrate detection apparatus described later mounted to the upper end portion of the lid detachable unit U 12 the a, to have another function of detecting the like presence of the substrate W 1, W 2 within cassette K 1, K 2, two strokes of vertical movement corresponding to each function as described below Can be selected.
即ち、図3及び図4に示されるように、ロードポートフレーム1の裏側には、ボールネジ11が上下方向に配置されて、その上下端部はそれぞれロードポートフレーム1に固定されたブラケット12,13で回転可能に支持されていて、ボールネジ11の下端部は、下方のブラケット13よりも下方に突出していて、ステッピングモータ(パルスモータ)Mの駆動軸(図示せず)と連結され、前記ボールネジ11はステッピングモータMにより回転駆動される。一方、ロードポートフレーム1の表側には、前記ボールネジ11に対峙する位置(幅方向に沿って同一位置)に一本のガイドレール14が上下方向に沿って配置され、箱状をした固定カバー15内の昇降部材8の下端部に固定された嵌合部材16と前記ガイドレール14とが嵌合していると共に、前記昇降部材8における嵌合部材16よりも上方の位置に固定された連結具17と、前記ボールネジ11に螺合されたボールナット部材18とが連結されている。ロードポートフレーム1には、連結具17を上下方向に移動可能にするための連結具貫通孔19が上下方向に沿って形成されている。また、前記昇降部材8の上方に蓋体着脱ユニットU12が一体に取付けられているので、ステッピングモータMによりボールネジ11が正逆回転すると、蓋体着脱ユニットU12は、前記第1ストロークD1 又は第2ストロークD2 の間において上下直線運動を行う。
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, ball screws 11 are arranged in the vertical direction on the back side of the
また、図14に示されるように、外径300mmの基板W1 を収容するカセットK1 のカセット本体71の開口72を閉塞する蓋体73には、固定機構74が埋設状態となって配設され、該固定機構74は、対向面にラックが形成されて、水平方向に沿って所定間隔をおいて配置された一対のラック部材75と、蓋体73の中央部に配置されて、前記一対のラック部材75の各ラックとそれぞれ噛合するピニオン部材76とで構成され、ピニオン部材76が正逆回転されることにより、一対のラック部材75は互いに逆方向に直線移動して、各ラック部材75の端部に形成された爪片75aが蓋体73の上下の各端面から出没する構成となっていて、カセット本体71の上下板部の内面における開口72に臨む部分に形成された係止孔71aに対して前記爪片75aが係脱して、カセット本体71の開口72を閉塞する蓋体73が前記カセット本体71に対してロック・アンロックされる。前記ピニオン部材76の回動は、蓋体着脱位置Lにおける蓋体着脱ユニットU12の前面(基板通過口2と対峙する面)に装着された後述の蓋体着脱機構21により操作される。なお、図14において、77は、カセット本体71の両側板部の内側に複数段状に形成されて、基板W2 を支持するための支持段部を示す。
As shown in FIG. 14, a
また、蓋体着脱ユニットU12の手前側面に装着された蓋体着脱機構21の中央部には、前記蓋体73の中央部に配置されたピニオン部材76の係止孔76aに係止して、該ピニオン部材76を回動させることにより、カセット本体71の開口72を閉塞している蓋体73のカセット本体71に対するロック・アンロックを行う係止爪機構22が設けられている。また、蓋体着脱機構21の上下端部には、カセット本体71に対して蓋体73を着脱する際に、蓋体73を一時的に保持するための複数の吸盤機構23が設けられている。前記係止爪機構22及び吸盤機構23を駆動するための駆動源・機械的機構(図示せず)などは、蓋体着脱機構21の後方の箱体24内に収容されている。
The central portion of the
また、駆動ユニットU11の昇降部材8の上方に取付けられた蓋体着脱ユニットU12は、前後動機構Bによって昇降部材8の上端の取付板部8aに対して基板W1 (W2 )の受渡し方向(前後方向)Xに沿って移動可能に装着されている。即ち、図6及び図7に示されるように、前記取付板部8aの上面には、ガイドレール25が前記受渡し方向Xに沿って配設されていると共に、昇降部材8の上端の取付板部8aの下面には、駆動軸27aが垂直上方に配置されるように駆動モータ27が固定されている。一方、蓋体着脱ユニットU12の箱体24を一体に取付けている取付板28は、嵌合部材29を介して前記ガイドレール25に嵌合されて受渡し方向Xに移動可能になっている。また、駆動モータ27の駆動軸27aに一体に連結された旋回アーム30の先端には、上方に向けて係合ピン31が取付けられていると共に、前記取付板28には、前記係合ピン31を係合可能な係合孔32が受渡し方向Xと直交する水平方向であるY方向に沿って形成されている。このため、駆動モータ27の駆動軸27aを半回転させると、蓋体着脱ユニットU12の箱体24を一体に装着した取付板28は、受渡し方向Xに沿って、係合ピン31の旋回半径の2倍の距離だけ直線移動することとなる。この機構によって、蓋体着脱ユニットU12は、図6で実線及び二点鎖線でそれぞれ示されるように、カセットテーブルTのテーブル本体3に載置されて、基板通過口2に最も近接して配置されているカセットK1 に対して接近・離隔して、その開口72に対して蓋体73の着脱を可能にしている。
Further, the lid detachable unit U 12 mounted above the lifting
また、図2に示されるように、ロードポートフレーム1の裏面には、蓋体着脱ユニットU12の第1及び第2の各ストロークD1 ,D2 及びその上下動端を定めるための一対一組の第1及び第2の各ストローク端センサS11,S12がボールネジ11を挟んで配置されている。即ち、第1ストローク端センサS11は、蓋体着脱ユニットU12により蓋体73を着脱する際に必要な第1ストロークD1 及び前記蓋体着脱ユニットU12の上下動端を定めるものであり、第2ストローク端センサS12は、蓋体着脱ユニットU12に上端部に装着された後述の基板検出装置Aにより各カセットK1 ,K2 に収容された基板W1 ,W2 の存否などを確認するのに必要な第2ストロークD2 及び前記基板検出装置Aの上下動端を定めるためのものである。いずれも、蓋体着脱ユニットU12と同期して同一量だけ昇降するボールナット部材18の両側面にそれぞれ取付けられた被検出片T1 ,T2 (図4参照)を前記各ストローク端センサS11,S12により検出する構造になっている。
As shown in FIG. 2, the back surface of the
次に、図8ないし図11を参照にして、蓋体着脱ユニットU12の上端部に一体に組み込まれた基板検出装置Aについて説明する。図8は、蓋体着脱ユニットU12の箱体24の前板部24aに装着された基板検出装置Aの一部を破断した正面図であり、図9は、同じく部分拡大断面図であり、図10は、同じく斜視図であり、図11は、大きさの異なる二種類の基板W1 (W2 )が検出可能であることを示す平面図である。基板検出装置Aは、外径300mmの基板W1 を検出するための第1基板検出ユニットU1 と、外径200mmの基板W2 を検出するための第2基板検出ユニットU2 とで構成される。第1及び第2の各基板検出ユニットU1 ,U2 は、同一構成であって、第1基板検出ユニットU1 (第2基板検出ユニットU2 )は、前記Y方向に沿って所定間隔をおいて垂直に支持された一対の垂直回動軸33a,33b(34a,34b)と、該一対の垂直回動軸33a,33b(34a,34b)を往復回動させるためのエアシリンダ35(36)と、前記一対の垂直回動軸33a,33b(34a,34b)を中心にして水平面内で回動する一対のアーム37(38)と、該一対のアーム37(38)の先端部にそれぞれ取付けられた発光素子39(41)及び受光素子42(43)とから成る光センサS1 (S2 )とで構成される。
Next, with reference to FIGS. 8 to 11, a description will be given of a substrate detection device A incorporated integrally in the upper portion of the lid detachable unit U 12. Figure 8 is a front view of a partially cutaway of the
また、第1及び第2の各基板検出ユニットU1 ,U2 において、一対の垂直回動軸33a,33b(34a,34b)の長さは異なっており、第1基板検出ユニットU1 の一対の垂直回動軸33a,33bは中実軸で構成されると共に、第2基板検出ユニットU2 の一対の垂直回動軸34a,34bは、中空軸で構成されて、中空軸から成る一対の垂直回動軸34a,34b内に、中実軸から成る一対の垂直回動軸33a,33bがそれぞれ挿通されて、各垂直回動軸34a,34bの上下端部において軸受44を介して支持されて、同心二重軸構造となっている。中空軸から成る一対の垂直回動軸34a,34b内に、中実軸から成る一対の垂直回動軸33a,33bがそれぞれ挿通された状態において、中実軸から成る一対の垂直回動軸33a,33bの上下端部は、それぞれ中空軸から成る一対の垂直回動軸34a,34bの上下端面から上方及び下方に所定長だけ突出している。垂直回動軸34aは、箱体24の天板部24bの裏面に固定されたブラケット45及びその前板部24aの内側面に固定されたブラケット46に支持されており、垂直回動軸34bは、同様のブラケット45,47に支持されている。また、中実軸から成る各垂直回動軸33a,33bの下端部は、中空軸から成る各垂直回動軸34a,34bの下端部から所定長だけ突出していて、各突出部は、それぞれブラケット48,49で支持されている。
In the first and second substrate detection units U 1 and U 2 , the lengths of the pair of
また、第1基板検出ユニットU1 の各垂直回動軸33a,33bの上端側の突出部に、それぞれアーム37の基端部が一体に取付けられていると共に、各垂直回動軸33a,33bの前記突出部の外側には、それぞれ互いに噛合する等歯数の歯車50が一体に取付けられている。また、エアシリンダ35の基端部は、箱体24の前板部24aに固定されたブラケット51に連結されていると共に、その先端部は、アーム52を介して垂直回動軸33aの下端側の突出部に連結されている。よって、エアシリンダ35のロッド35aの出入りによって、一対のアーム37は、正逆両方向に同一角度だけ回動して、両回動端において退避位置と基板検出位置とにそれぞれ配置される。
The first respective
全く同様にして、第2基板検出ユニットU2 の各垂直回動軸34a,34bにおけるブラケット45の直下の部分には、互いに噛合する等歯数の歯車53が一体に取付けられ、各垂直回動軸34a,34bの上端部には、それぞれアーム38の基端部が一体に連結されている。アーム38は、アーム37よりも短い。また、垂直回動軸34aの下端部には、前記エアシリンダ35の直上に配置された別のエアシリンダ36の先端部がアーム54を介して連結されている。エアシリンダ36の基端部は、箱体24の前板部24aの内側に固定されたブラケット55に連結されている。よって、エアシリンダ36のロッド36aの出入りによって、一対のアーム38は、正逆両方向に同一角度だけ回動して、両回動端において退避位置と基板検出位置とにそれぞれ配置される。このため、一対のアーム37の直下に別の一対のアーム38が配置されて、各アーム37,38は、いずれも蓋体着脱ユニットU12の箱体24の上面から上方に突出して露出状態となっている。
In the same manner, the second individual
また、各カセットK1 ,K2 の各段に収容された外径300mmと同200mmの各基板W1 ,W2 の存否などを検出するのに、各基板W1 ,W2 の検出を一つの基板検出ユニットにより兼用させずに、大きさの異なる各基板W1 ,W2 に対応した第1及び第2の各基板検出ユニットU1 ,U2 をそれぞれ設けたのは、以下の理由による。即ち、図11に示されているように、外径200mmの基板W2 を収容するカセットK2 と、外径300mmの基板W1 の検出を行う第1基板検出ユニットU1 を構成する一対のアーム37の先端とが干渉してしまい、これを回避するために各基板W1 ,W2 毎に独立した基板検出ユニットが必要となるのである。
Further, in order to detect the presence / absence of the respective substrates W 1 and W 2 having the outer diameter of 300 mm and the same as the 200 mm accommodated in the respective stages of the cassettes K 1 and K 2 , the detection of each substrate W 1 and W 2 is performed. The reason why the first and second substrate detection units U 1 and U 2 corresponding to the substrates W 1 and W 2 having different sizes are provided without being shared by the two substrate detection units is as follows. . That is, as shown in FIG. 11, a pair of cassettes K 2 that accommodates a substrate W 2 with an outer diameter of 200 mm and a first substrate detection unit U 1 that detects a substrate W 1 with an outer diameter of 300 mm. In order to avoid the interference with the tip of the
また、カセットK1 (K2 )の各段に複数段となって収容された基板W1 (W2 )の存否、二枚重ね、傾斜配置などを、第1基板検出ユニットU1 (U2 )により検出する原理は公知である。図12及び図13は、それぞれ基板W1 ,W2 の検出を行っている状態の平面図である。即ち、図11ないし図13に示されるように、第1基板検出ユニットU1 (U2 )の一対のアーム37(38)の先端の発光素子39(41)と受光素子42(43)とを、基板W1 (W2 )におけるカセットK1 (K2 )の開口に臨む部分の両側に配置して、ステッピングモータ(パルスモータ)Mにより第1基板検出ユニットU1 (U2 )を昇降させると、発光素子39(41)と受光素子42(43)との間に形成された光路R1 (R2 )は、第1基板検出ユニットU1 (U2 )の下降又は上昇中において基板W1 (W2 )の存在により遮断されることを利用している。即ち、ステッピングモータ(パルスモータ)Mに連続して入力されるパルスと、前記光路R1 (R2 )の遮断された時点のパルス番号とを比較することにより、基板W1 (W2 )の存否などを容易に検出できる。 Further, the first substrate detection unit U 1 (U 2 ) determines the presence / absence of the substrate W 1 (W 2 ) accommodated in a plurality of stages in each stage of the cassette K 1 (K 2 ), the double stack , and the inclined arrangement. The principle of detection is well known. 12 and 13 are plan views showing a state in which the substrates W 1 and W 2 are being detected, respectively. That is, as shown in FIGS. 11 to 13, the light emitting element 39 (41) and the light receiving element 42 (43) at the tips of the pair of arms 37 (38) of the first substrate detection unit U 1 (U 2 ) are connected. The first substrate detection unit U 1 (U 2 ) is moved up and down by a stepping motor (pulse motor) M arranged on both sides of the portion of the substrate W 1 (W 2 ) facing the opening of the cassette K 1 (K 2 ). And the optical path R 1 (R 2 ) formed between the light emitting element 39 (41) and the light receiving element 42 (43) is the substrate W while the first substrate detection unit U 1 (U 2 ) is lowered or raised. 1 Utilizing the fact that it is blocked by the presence of (W 2 ). That is, by comparing the pulse continuously input to the stepping motor (pulse motor) M with the pulse number when the optical path R 1 (R 2 ) is cut off, the substrate W 1 (W 2 ) Presence / absence can be easily detected.
そして、カセットK1 に収容された300mmの基板W1 を処理装置で処理するには、カセットテーブルTのテーブル本体3にカセットK1 を載置して、該テーブル本体3を前進端まで前進させる。この状態では、第2ストローク端センサS12は無効となっていて、第1ストローク端センサS11のみが有効となるように設定されていて、蓋体着脱ユニットU12は、カセットK1 に対して最も離れた位置である後退端に位置している。ステッピングモータMを正回転させると、蓋体着脱ユニットU12は、その上昇端位置が上方の第1ストローク端センサS11によって検出されて、図3で2点鎖線で示される当該上昇端位置で停止する。この状態で、前後動機構Bによって蓋体着脱ユニットU12をカセットK2 に向けて前進させ、その前進端位置において、係止爪機構22によって蓋体73の固定機構74を解除すると共に、吸盤機構23によって蓋体73を吸着した後に、前記前後動機構Bによって蓋体着脱ユニットU12を原位置まで後退させる。その後に、ステッピングモータMを逆回転させると、蓋体着脱ユニットU12は、その下降端位置が下方の第1ストローク端センサS11によって検出されて、図3で実線で示される当該下降端位置で停止する。
Then, in processing a substrate W 1 of 300mm, which is accommodated in the cassette K 1 in the processing apparatus, the
上記のようにして、蓋体73が取り外されて開口72の前面が開放されたカセットK1 内の基板W1 は、基板受渡し装置(図示せず)によって処理装置の側に取り出されて、当該処理装置によって所定の処理が施される。一方、当該処理装置によって所定の処理を終えた基板W2 は、前記基板受渡し装置によって、カセットテーブルT上で待機している空のカセットK1 の各段に順次収容される。
As described above, the substrate W 1 in the cassette K 1 in which the
次に、カセットK1 の各段に収容されている基板W1 の存否などが基板検出装置Aによって検出される。この基板検出を行う際には、第1ストローク端センサS11は無効となっていて、第2ストローク端センサS12のみが有効となるように設定されている。この状態で、ステッピングモータMが正回転されると、基板着脱ユニットU12の上端部に組み込まれた基板検出装置Aは、その上昇端位置が上方の第2ストローク端センサS12によって検出されて、当該上昇端位置で停止される。そして、図10及び図12に示されるように、基板検出装置Aを構成する第1基板検出ユニットU1 のエアシリンダ35により一対のアーム37を退避位置から突出位置まで回動させることにより、外径300mmの基板W1 を検出するための発光素子39及び受光素子42とから成る第1光センサS1 を基板検出位置に配置すると共に、外径200mmの基板W2 を検出するための発光素子41及び受光素子43とから成る第2光センサS2 は退避位置に配置したままにしておく。この状態で、ステッピングモータMを逆回転させて、基板検出装置Aを下降させると、上記した「基板検出原理」によって、カセットK1 内の各段の基板W1 の存否などが検出される。
Next, the presence or absence of the substrate W 1 accommodated in each stage of the cassette K 1 is detected by the substrate detection apparatus A. When this substrate detection is performed, the first stroke end sensor S 11 is disabled, and only the second stroke end sensor S 12 is set to be enabled. In this state, when the stepping motor M is rotated forward, the substrate detection apparatus A incorporated in the upper end portion of the substrate attachment / detachment unit U 12 has its rising end position detected by the upper second stroke end sensor S 12 . And stopped at the rising end position. Then, as shown in FIGS. 10 and 12, by rotating the pair of
一方、処理装置で処理される基板の種類が変更されて、外径200mmの基板W2 となった場合には、上記とは逆に、図13に示されるように、基板検出装置Aを構成する第2基板検出ユニットU2 のエアシリンダ36により一対のアーム38を退避位置から突出位置まで回動させることにより、外径200mmの基板W2 を検出するための発光素子41及び受光素子43とから成る第2光センサS2 を基板検出位置に配置すると共に、外径300mmの基板W1 を検出するための発光素子39及び受光素子42とから成る第1光センサS1 は退避位置に配置したままにしておいて、ステッピングモータMを逆回転させて基板検出装置Aを下降させればよい。
On the other hand, when the type of the substrate processed by the processing apparatus is changed to become a substrate W 2 having an outer diameter of 200 mm, the substrate detection apparatus A is configured as shown in FIG. by rotating the pair of
このように、処理装置で処理される基板の種類が変更された場合には、基板検出装置Aを構成する第1及び第2の基板検出ユニットU1 ,U2 のうち基板検出位置に配置するユニットの変更を行うのみでよいので、基板の処理を中断することなく、短時間で変更作業を行える。 As described above, when the type of the substrate to be processed by the processing apparatus is changed, it is arranged at the substrate detection position among the first and second substrate detection units U 1 and U 2 constituting the substrate detection apparatus A. Since only the unit needs to be changed, the change operation can be performed in a short time without interrupting the processing of the substrate.
また、上記実施例では、基板W1 ,W2 の存否などを検出するための光センサS1 ,S2 は、透過型のものであるが、基板W1 ,W2 に反射した光を検出する反射型のものであってもよく、反射型の場合には、光センサを取付けるアームは一本で済む。 In the above embodiment, the optical sensor S 1, S 2 for detecting the like presence of the substrate W 1, W 2 is of the transmissive type, detecting the light reflected on the substrate W 1, W 2 In the case of the reflection type, only one arm for mounting the optical sensor is sufficient.
A:基板検出装置
F:処理装置のフレーム
L:蓋体着脱装置
K1 :外径300mmの基板用のキャリアカセット
K2 :外径200mmの基板用のキャリアカセット
P:ロードポート装置
S1 :外径300mmの基板検出用の光センサ
S2 :外径200mmの基板検出用の光センサ
T:カセットテーブル
U1 :第1基板検出ユニット
U2 :第2基板検出ユニット
W1 :外径300mmの基板
W2 :外径200mmの基板
72:カセットの開口
73:蓋体
A: Substrate detection device
F: Frame of processing device
L: Lid body attaching / detaching device
K 1 : carrier cassette for a substrate having an outer diameter of 300 mm
K 2 : carrier cassette for a substrate having an outer diameter of 200 mm
P: Load port device
S 1 : Optical sensor for detecting a substrate having an outer diameter of 300 mm
S 2 : Optical sensor for detecting a substrate having an outer diameter of 200 mm
T: Cassette table
U 1 : First substrate detection unit
U 2 : Second substrate detection unit
W 1 : substrate having an outer diameter of 300 mm
W 2 : substrate having an outer diameter of 200 mm
72: Opening of cassette
73: Lid
Claims (1)
基板検出ユニットは、前記キャリアカセットの開口に臨む基板群に対して退避可能に配置されたセンサが昇降することにより、各段における基板の存否などを検出する構成であって、前記蓋体着脱装置を構成する蓋体着脱ユニットの上端部に、二種類のキャリアカセットに複数段に収容された大きさの異なる第1及び第2の各基板の存否などを検出可能な第1及び第2の各基板検出ユニットが装着され、
前記第1及び第2の各基板検出ユニットは、垂直回動軸を中心に水平面内で回動する一対のアームの先端に発光素子と受光素子とがそれぞれ取付けられた構成であって、第1及び第2の各基板検出ユニットを構成する計二対のアームの垂直回動軸は、各対の対応する垂直回動軸が同心二重軸構造となっていることを特徴とするロードポート装置における基板検出装置。 In order to mount the carrier cassette, a cassette table horizontally provided outside the frame of the substrate processing apparatus, and a lid to be attached to and detached from the opening of the carrier cassette mounted on the cassette table In the load port device comprising a lid attaching / detaching device mounted inside the frame so as to be movable up and down,
The substrate detection unit is configured to detect presence / absence of a substrate in each stage by moving up and down a sensor disposed so as to be retractable with respect to the substrate group facing the opening of the carrier cassette, and the lid body attaching / detaching device First and second each capable of detecting the presence / absence of the first and second substrates of different sizes accommodated in two stages in two types of carrier cassettes at the upper end of the lid attaching / detaching unit constituting substrate detection unit is mounted,
Each of the first and second substrate detection units has a configuration in which a light emitting element and a light receiving element are respectively attached to tips of a pair of arms that rotate in a horizontal plane around a vertical rotation axis. And the vertical rotation shafts of a total of two pairs of arms constituting each of the second substrate detection units, the corresponding vertical rotation shafts of each pair have a concentric double shaft structure. Substrate detection device.
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