JP6969936B2

JP6969936B2 - ウエーハ収容カセット

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Inventors: 智章遠藤
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Description

本発明は、ウエーハ又はウエーハを保持する環状フレームを収容するウエーハ収容カセットに関する。

ウエーハに切削加工等の各種の加工を施す加工装置は、複数枚のウエーハを収容したウエーハ収容カセットから加工前のウエーハを取り出し、加工後のウエーハをウエーハ収容カセット内に収容する。ウエーハ収容カセットは、作業者によりウエーハが挿入されて、複数枚のウエーハを収容することとなる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１０４５８０号公報

しかしながら、特許文献１に示されたウエーハ収容カセットに作業者がウエーハを収容する場合には、誤って左右の側壁の段違いの収容棚に跨ってウエーハを挿入し易いという問題がある。ウエーハが左右の側壁で段違いの収容棚に跨って収容されると、加工装置などがウエーハの搬出時に搬送ロボット等の搬送手段とウエーハとが衝突してウエーハと搬送手段とのうちの少なくとも一方を破損させてしまうという問題が生じる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエーハ及び加工装置の搬送手段を破損させてしまう恐れを抑制することができるウエーハ収容カセットを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハ収容カセットは、ウエーハ又は粘着テープに貼着されてウエーハが一体となった環状フレームを複数枚収容可能なウエーハ収容カセットであって、ウエーハを収容する複数の第１の収容棚が形成された第１の側壁と、該第１の側壁と対向し該第１の収容棚と高さの揃った複数の第２の収容棚を備える第２の側壁と、該第１の側壁と該第２の側壁を連結する連結部と、該第１の収容棚及び該第２の収容棚にウエーハを出し入れする開口部と、を有するカセット本体と、該第１の収容棚及び該第２の収容棚にウエーハが載置されているかを検知するために、該第１の収容棚及び該第２の収容棚との各段に対応する位置に設置された複数のセンサと、該センサを駆動させるバッテリーと、を備える検出機構と、を備え、該検出機構は、該カセット本体に取り外し可能に構成されていることを特徴とする。

また、前記ウエーハ収容カセットにおいて、該検出機構は、該第１の収容棚の各段に対応する位置に設置された複数の第１のランプと、該第２の収容棚の各段に対応する位置に設置された複数の第２のランプと、該第１のランプ及び該第２のランプの発光を、該センサからの情報に基づき制御する制御部と、をさらに備えても良い。

本願発明は、ウエーハ及び加工装置の搬送手段を破損させてしまう恐れを抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るウエーハ収容カセットが用いられる加工装置の一例である切削装置を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るウエーハ収容カセットが収容するウエーハの斜視図である。図３は、実施形態１に係るウエーハ収容カセットの構成例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたウエーハ収容カセットの底板を下面側からみた平面図である。図５は、図３に示されたウエーハ収容カセットの構成を示すブロック図である。図６は、図３に示されたウエーハ収容カセットのウエーハが一体となった環状フレームを収容する動作を説明する正面図である。図７は、実施形態２に係るウエーハ収容カセットのウエーハが一体となった環状フレームを収容する動作を説明する正面図である。図８は、実施形態３に係るウエーハ収容カセットの構成例を示す斜視図である。図９は、図８に示されたウエーハ収容カセットのカセット本体の分解斜視図である。図１０は、図８に示されたウエーハ収容カセットの検出機構の要部を示す斜視図である。図１１は、図８に示されたウエーハ収容カセットのウエーハが一体となった環状フレームを収容する動作を説明する正面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウエーハ収容カセットを図面に基いて説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハ収容カセットが用いられる加工装置の一例である切削装置を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るウエーハ収容カセットが収容するウエーハの斜視図である。図３は、実施形態１に係るウエーハ収容カセットの構成例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたウエーハ収容カセットの底板を下面側からみた平面図である。図５は、図３に示されたウエーハ収容カセットの構成を示すブロック図である。図６は、図３に示されたウエーハ収容カセットのウエーハが一体となった環状フレームを収容する動作を説明する正面図である。

実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、図１及び図２に示すように、粘着テープ１０１に貼着されてウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２を複数枚収容可能なウエーハ収容カセットであって、半導体製造工程等で用いられる複数のウエーハ１００に加工を施す各種の加工装置において用いられる。加工装置は、例えば、ウエーハ１００を切削する図１に示す切削装置２００、ウエーハ１００を研削する研削装置、ウエーハ１００を研磨する研磨装置、又はウエーハ１００をレーザー加工するレーザー加工装置である。

ウエーハ１００は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。ウエーハ１００は、表面１１０の図示しない格子状の分割予定ラインに区画された複数の領域にデバイスが形成されている。また、実施形態１において、ウエーハ１００は、結晶方位を示すオリエンテーションフラット１１１が外縁に形成されている。ウエーハ１００は、表面１１０の裏側の裏面１１２に粘着テープ１０１が貼着され、粘着テープ１０１の外縁部が環状フレーム１０２に貼着されて、環状フレーム１０２の開口１０３内に保持される。ウエーハ１００は、環状フレーム１０２の開口１０３に保持された状態でウエーハ収容カセット１に複数枚収容され、ウエーハ収容カセット１が加工装置に設置され、加工装置により各種の加工が施される。

加工装置の一例としての切削装置２００は、図１に示すように、ウエーハ１００を保持面２１１で吸引保持するとともに回転駆動源により軸心回りに回転可能なチャックテーブル２１０と、チャックテーブル２１０に保持されたウエーハ１００を切削ブレード２２１で切削（加工）する切削ユニット２２０と、チャックテーブル２１０をＸ軸方向に移動させる図示しないＸ軸移動ユニットと、切削ユニット２２０をＹ軸方向に移動させる図示しないＹ軸移動ユニットと、切削ユニット２２０をＺ軸方向に移動させる図示しないＺ軸移動ユニットとを備える。また、切削装置２００は、切削後のウエーハ１００を洗浄する洗浄ユニット２５０と、切削前後のウエーハ１００を収容したウエーハ収容カセット１を載置するとともにウエーハ収容カセット１をＺ軸方向に昇降させるカセットエレベータ２６０と、搬送手段である搬送ユニット２７０と、各構成要素を制御するコンピュータである制御ユニット２８０とを備える。

搬送ユニット２７０は、少なくとも切削ユニット２２０により切削されるウエーハ１００を保持するチャックテーブル２１０とカセットエレベータ２６０に置かれたウエーハ収容カセット１との間においてウエーハ１００を搬送するものである。搬送ユニット２７０は、ウエーハ収容カセット１からウエーハ１００を出し入れする仮置きユニット２７１と、ウエーハ搬送ユニット２７４とを備える。

仮置きユニット２７１は、カセットエレベータ２６０に載置されたウエーハ収容カセット１から切削前のウエーハ１００を一枚取り出すとともに、切削後のウエーハ１００をウエーハ収容カセット１内に収容するものである。仮置きユニット２７１は、切削前のウエーハ１００をウエーハ収容カセット１から取り出すとともに切削後のウエーハ１００をウエーハ収容カセット１内に挿入する搬出入ユニット２７２と、切削前後のウエーハ１００を一時的に載置する一対のレール２７３とを含んで構成されている。

搬出入ユニット２７２は、環状フレーム１０２を把持してＹ軸方向に沿ってウエーハ収容カセット１から離れる方向に移動して、切削前のウエーハ１００をウエーハ収容カセット１から取り出してレール２７３上に一時的に載置する。搬出入ユニット２７２は、切削後のレール２７３上に一時的に載置されたウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２を把持してＹ軸方向に沿ってウエーハ収容カセット１に近付く方向に移動して、ウエーハ１００をウエーハ収容カセット１内に挿入する。ウエーハ搬送ユニット２７４は、レール２７３とチャックテーブル２１０と洗浄ユニット２５０との間においてウエーハ１００を搬送する。

制御ユニット２８０は、切削装置２００の上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハ１００に対する加工動作を切削装置２００に実施させるものである。なお、制御ユニット２８０は、コンピュータである。制御ユニット２８０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置と、通信ユニットとを有する。制御ユニット２８０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置２００を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置２００の上述した構成要素に出力する。通信ユニットは、他のコンピュータと無線と有線との少なくとも一方により通信可能に接続する。また、制御ユニット２８０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニット及びオペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとが接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

切削装置２００は、切削ユニット２２０からウエーハ１００に切削水を供給しながら、Ｘ軸移動ユニット、回転駆動源、Ｙ軸移動ユニット及びＺ軸移動ユニットにチャックテーブル２１０と切削ユニット２２０とを分割予定ラインに沿って相対的に移動させながら切削ユニット２２０のスピンドル２２２により回転される切削ブレード２２１でウエーハ１００の分割予定ラインを切削する。切削装置２００は、ウエーハ１００の全ての分割予定ラインを切削すると、ウエーハ１００を洗浄ユニット２５０で洗浄した後にウエーハ収容カセット１内に収容する。また、切削装置２００は、カセットエレベータ２６０のウエーハ収容カセット１を載置する上面２６１にウエーハ収容カセット１に電力を送電するワイヤレス送電コイル２６２を設けている。ワイヤレス送電コイル２６２は、電磁誘導方式、磁界共鳴方式またはその他の方式によって電力を送電することができる。

ウエーハ収容カセット１は、図３に示すように、カセット本体１０と、検出機構３０とを備える。

カセット本体１０は、図３に示すように、第１の側壁１１と、第１の側壁１１と対向する第２の側壁１２と、底板１３と、天板１４と、開口部１６とを有する。第１の側壁１１と、第２の側壁１２と、底板１３と、天板１４と、奥板１５とは、平板状に形成されている。第１の側壁１１と第２の側壁１２とは、ウエーハ収容カセット１がカセットエレベータ２６０に載置された際に、左右方向であるＸ軸方向に沿って相対対向する。第１の側壁１１と第２の側壁１２とは、水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿ってウエーハ１００が出し入れされるとともに、互いの間であるカセット本体１０内にウエーハ１００を収容する。

底板１３は、第１の側壁１１の下端と第２の側壁１２の下端とを連結し、天板１４は、第１の側壁１１の上端と第２の側壁１２の上端とを連結している。天板１４は、各種の加工装置のオペレータ等が掴んでウエーハ収容カセット１を搬送するため持ち手１７が設けられている。なお、底板１３及び天板１４は、第１の側壁１１と第２の側壁１２とを連結する連結部である。また、実施形態１において、カセット本体１０の側壁１１，１２、底板１３及び天板１４の図３中奥側の端同士は、奥板１５により連結されている。

第１の側壁１１には、複数の第１の収容棚２１が形成されている。即ち、第１の側壁１１は、複数の第１の収容棚２１を備える。第１の収容棚２１は、第１の側壁１１から第２の側壁１２に向かって凸に形成され、上下方向であるＺ軸方向に間隔をあけて配置されている。各第１の収容棚２１は、ウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２が上面２３に載置されて、ウエーハ１００をカセット本体１０内に収容する。

第２の側壁１２は、複数の第２の収容棚２２を備える。即ち、第２の側壁１２には、複数の第２の収容棚２２が形成されている。第２の収容棚２２は、第２の側壁１２から第１の側壁１１に向かって凸に形成され、Ｚ軸方向に間隔をあけて配置されている。各第２の収容棚２２は、ウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２が上面２３に載置されて、ウエーハ１００をカセット本体１０内に収容する。

また、第１の収容棚２１と第２の収容棚２２とは、互いに１対１で対応している。対応した第１の収容棚２１と第２の収容棚２２とは、Ｚ軸方向の高さが揃った位置に配置されている。対応する第１の収容棚２１と第２の収容棚２２とは、ウエーハ収容カセット１がカセットエレベータ２６０に載置された際に、Ｚ軸方向の高さが互いに等しい。各収容棚２１，２２は、それぞれ、ウエーハ１００がウエーハ収容カセット１に出し入れされる際に移動するＹ軸方向に沿って直線状に延びている。なお、互いに対応する第１の収容棚２１及び第２の収容棚２２を、以下、対の収容棚２１，２２と記す。このために、カセット本体１０は、複数対の収容棚２１，２２を備えている。

開口部１６は、側壁１１，１２、底板１３及び天板１４の図３中の手前側の端により囲まれて構成され、かつ内側にウエーハ１００を通すことができるカセット本体１０の内外を連通する開口である。開口部１６は、内側にウエーハ１００を通すことにより、第１の収容棚２１と第２の収容棚２２との上面２３（即ち、カセット本体１０）にウエーハ１００を出し入れする。

検出機構３０は、複数のセンサ３１と、バッテリー３２と、複数の第１のランプ３３と、複数の第２のランプ３４と、制御部である制御装置３５とを備える。

センサ３１は、各第１の収容棚２１及び第２の収容棚２２の上面２３にウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２が載置されているか否かを検知するためのセンサ３１である。センサ３１は、図３に示すように、第１の収容棚２１及び第２の収容棚２２との各段に対応する位置に設置されている。即ち、センサ３１は、ウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２が載置されているか否かの検出対象の各収容棚２１，２２に対応する位置に設置されている。なお、図３は、第２の収容棚２２に設置されたセンサ３１のみを図示しているが、実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、第２の収容棚２２と同様に各第１の収容棚２１に対応する位置にセンサ３１を設置している。実施形態１において、センサ３１は、第１の収容棚２１及び第２の収容棚２２との各段に対応する位置として、ウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２が載置されているか否かの検出対象の各収容棚２１，２２の上面２３のＹ軸方向の中央部と、検出対象の各収容棚２１，２２の一つ上の収容棚２１，２２の下面２４のＹ軸方向の中央部とに設けられているが、本発明では、センサ３１を設置する位置は、実施形態１の位置に限定されない。

センサ３１は、前述した検出対象の各収容棚２１，２２の上面２３と、前述した一つ上の収容棚２１，２２の下面２４との一方に設けられた発光素子と、他方に設けられかつ発光素子とＺ軸方向に対応する受光素子とを備える。発光素子は、発光し、受光素子は、発光素子からの光を受光する。センサ３１は、制御装置３５に接続しており、受光素子が発光素子の光を受光した状態から受光しなくなる、または受光量が少なくなると、前述した検出対象の各収容棚２１，２２の上面２３にウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２が載置されていると検知する。また、センサ３１は、受光素子が発光素子の光を受光していると、前述した検出対象の各収容棚２１，２２の上面２３にウエーハ１００を保持した環状フレーム１０２が載置されていないと検知する。各センサ３１は、検知結果を制御装置３５に出力する。実施形態１において、センサ３１は、カセット本体１０の収容棚２１，２２の上面２３及び下面２４に埋設されて、上面２３と面一又は上面２３よりも下方に配置されているととともに、下面２４と面一又は下面２４よりも上方に配置されている。

バッテリー３２は、カセット本体１０に着脱自在に取り付けられ、各センサ３１、ランプ３３，３４及び制御装置３５を駆動させるための電力を各センサ３１、ランプ３３，３４及び制御装置３５に供給する。実施形態１において、バッテリー３２は、二次電池であり、図４に示すように、底板１３の下面１３１側に露出する格好で底板１３の下面１３１に取り付けられている。バッテリー３２は、ウエーハ収容カセット１がカセットエレベータ２６０の上面２６１に載置されると、図４に示すワイヤレス受電コイル３６を介してワイヤレス送電コイル２６２から送電された電力を充電可能である。なお、ワイヤレス受電コイル３６は、底板１３の下面１３１側に露出する格好で底板１３の下面１３１に取り付けられており、ウエーハ収容カセット１がカセットエレベータ２６０の上面２６１に載置されると、ワイヤレス送電コイル２６２と間隔をあけて対向して、電磁誘導方式、磁界共鳴方式またはその他の方式によってワイヤレス送電コイル２６２が送電した電力を受電することができる。実施形態１において、バッテリー３２及びワイヤレス受電コイル３６は、下面１３１よりも下方に突出していない。

複数の第１のランプ３３は、第１の収容棚２１の各段に対応する位置に設置されている。実施形態１において、第１のランプ３３は、第１の側壁１１の開口部１６を囲む側の端に互いにＺ軸方向に間隔をあけて配置されている。第１のランプ３３は、第１の収容棚２１と１対１で対応している。実施形態１において、第１のランプ３３は、第１の収容棚２１の各段に対応する位置として、対応する第１の収容棚２１の上面２３とＸ軸方向に並ぶ位置に配置されているが、本発明では、第１のランプ３３が配置される位置は、実施形態１の位置に限定されない。

複数の第２のランプ３４は、第２の収容棚２２の各段に対応する位置に設置されている。実施形態１において、第２のランプ３４は、第２の側壁１２の開口部１６を囲む側の端に互いにＺ軸方向に間隔をあけて配置されている。第２のランプ３４は、第２の収容棚２２と１対１で対応している。実施形態１において、第２のランプ３４は、第２の収容棚２２の各段に対応する位置として、対応する第２の収容棚２２の上面２３とＸ軸方向に並ぶ位置に配置されているが、本発明では、第２のランプ３４が配置される位置は、実施形態１の位置に限定されない。

第１のランプ３３及び第２のランプ３４は、バッテリー３２から供給される電力により連続的に発光、点滅及び消灯可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode）であるが、本発明では、ランプ３３，３４は、ＬＥＤに限定されない。なお、本明細書は、連続的に発光することを単に「発光する」と記し、第１のランプ３３及び第２のランプ３４が、発光、点滅及び消灯することを総称して、第１のランプ３３及び第２のランプ３４の点灯の態様と記す。

制御装置３５は、図５に示すように、各センサ３１、各第１のランプ３３及び各第２のランプ３４と接続して、第１のランプ３３及び第２のランプ３４の発光を、センサ３１からの情報である検知結果に基づき制御するものである。制御装置３５は、図５に示すように、各センサ３１、各第１のランプ３３及び第２のランプ３４と接続したコンピュータである。

制御装置３５は、図５に示すように、記憶装置３５１と、演算処理装置３５２と、オペレータの操作を受け付ける入力装置３５３と、各種の情報を表示する表示装置３５４と、加工装置である切削装置２００の制御ユニット２８０又はオペレータが携帯するコンピュータである携帯情報端末と無線と有線との少なくとも一方により通信可能に接続する通信装置３５５とを備える。

記憶装置３５１は、複数対の収容棚２１，２２のうちの上面２３にウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２が載置される収容棚２１，２２を記憶している。即ち、実施形態１では、ウエーハ収容カセット１は、全ての対の収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されても良く、一部の対の収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されても良い。実施形態１では、ウエーハ収容カセット１は、一部の対の収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置される場合には、上面２３に環状フレーム１０２が載置される対の収容棚２１，２２のＺ軸方向の位置が記憶装置３５１に記憶して、予め設定されている。記憶装置３５１は、オペレータの入力装置３５３の操作、制御ユニット２８０からの情報の受信又は携帯情報端末からの情報の受信により、複数対の収容棚２１，２２のうちの上面２３にウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２が載置される収容棚２１，２２のＺ軸方向の位置が書き込まれて、記憶する。また、記憶装置３５１は、ウエーハ収容カセット１を動作させるためのコンピュータプログラムを記憶している。

演算処理装置３５２は、記憶装置３５１に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、ウエーハ収容カセット１を制御するための制御信号を各ランプ３３，３４に出力する。また、演算処理装置３５２は、ウエーハ収容カセット１が加工装置である切削装置２００のカセットエレベータ２６０の上面２６１に載置されると、バッテリー３２の充電量（所謂、バッテリー３２の残量）を確認し、充電量が予め設定された所定値を下回っていると、通信装置３５５を介して制御ユニット２８０に給電を開始することを示す情報を送信する。

制御ユニット２８０は、ウエーハ収容カセット１の制御装置３５の給電を開始することを示す情報を受信すると、ワイヤレス送電コイル２６２を介してワイヤレス受電コイル３６に電力を送電し、バッテリー３２を充電する。演算処理装置３５２は、ウエーハ収容カセット１が加工装置である切削装置２００のカセットエレベータ２６０の上面２６１から取り外された場合、又はバッテリー３２の充電量が予め設定された第２の所定値（前述の所定値よりも大きな値）を超えると、制御ユニット２８０に給電を終了することを示す情報を送信する。制御ユニット２８０は、ウエーハ収容カセット１の制御装置３５の給電を終了することを示す情報を受信すると、ワイヤレス送電コイル２６２の送電を終了する。

演算処理装置３５２は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサにより構成される。記憶装置３５１は、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリにより構成される。表示装置３５４は、各種の情報を表示する液晶表示装置などにより構成される。入力装置３５３は、表示装置３５４に設けられたタッチパネル等により構成される。

次に、実施形態１に係るウエーハ収容カセット１にウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２を収容する動作を説明する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、入力装置３５３がオペレータから環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１に収容する動作を開始する操作を受け付けると、全ての第１のランプ３３及び第２のランプ３４を図６の黒丸で示すように消灯する。そして、オペレータは、環状フレーム１０２を開口部１６を通してカセット本体１０内に挿入して、各対の収容棚２１，２２の上面２３に載置する。

制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２に設置されたセンサ３１が収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検知すると、図６の実線で示すように、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定すると、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を図６の白丸で示すように発光する。

制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２に設置されたセンサ３１が収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検出しないと、図６の点線で示すように、互いに対応していない収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定する。即ち、制御装置３５の演算処理装置３５２は、カセット本体１０内に挿入された環状フレーム１０２が段違いの収容棚２１，２２の上面２３に載置されたと判定する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２のいずれか一方に対応したランプ３３，３４を図６の平行斜線で示すように点滅させ、オペレータに環状フレーム１０２の挿入し直しを行わせることを促す。こうして、ウエーハ収容カセット１は、複数の第１のランプ３３と複数の第２のランプ３４とを備えて、対応していない収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことをオペレータに報知する。

すると、オペレータは、段違いに挿入された環状フレーム１０２をカセット本体１０外に取り出した後、再度、カセット本体１０内に挿入し、点滅したランプ３３，３４に対応した収容棚２１，２２の上面２３に載置する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、オペレータにより挿入し直された環状フレーム１０２が点滅したランプ３３，３４に対応した収容棚２１，２２の上面２３に載置されたことをセンサ３１が検知すると、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を点滅から発光に切り換える。

オペレータは、載置されることが設定された各対の収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２を載置すると、環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１に収容する動作を終了する操作を入力装置３５３に入力する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、入力装置３５３がオペレータから環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１に収容する動作を終了する操作を受け付けると、全ての第１のランプ３３及び第２のランプ３４を消灯して、環状フレーム１０２を収容する動作を終了する。このように、実施形態１において、ウエーハ収容カセット１のランプ３３，３４は、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かで、点灯の態様が切り換えられる。

実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、各収容棚２１，２２に対応する位置に設置され、かつ各収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検知するセンサ３１を備えている。このため、ウエーハ収容カセット１は、センサ３１の検知結果により、カセット本体１０に挿入された環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かを把握することができる。その結果、ウエーハ収容カセット１は、段違いの収容棚２１，２２に跨ってウエーハ１００を収容することを抑制でき、ウエーハ１００及び加工装置の一例である切削装置２００の搬送ユニット２７０の搬出入ユニット２７２を破損させてしまう恐れを抑制することができる。

また、実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かで、点灯の態様が切り換えられるランプ３３，３４を各収容棚２１，２２に対応する位置に設置している。このために、ウエーハ収容カセット１は、カセット本体１０内に挿入した環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かをオペレータに容易に認識させることができる。

また、実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されるとランプ３３，３４が点灯し、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されないと、ランプ３３，３４が点滅する。このために、ウエーハ収容カセット１は、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置された環状フレーム１０２と、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されていない環状フレーム１０２とをオペレータに容易に認識させることができる。

また、実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、制御装置３５の入力装置３５３、切削装置２００の入力ユニット又は携帯情報端末により、複数対の収容棚２１，２２のうちの環状フレーム１０２を上面２３に載置する収容棚２１，２２を設定できる。このために、ウエーハ収容カセット１は、カセット本体１０内の全ての収容棚２１，２２に環状フレーム１０２を収容しない所謂段飛ばし状態での環状フレーム１０２の収容が可能となって、各加工装置における柔軟な使用にも対応することができる。

また、実施形態１に係るウエーハ収容カセット１は、切削装置２００のワイヤレス送電コイル２６２からの電力を受電してバッテリー３２を充電するワイヤレス受電コイル３６を備えているので、オペレータが切削装置２００から離れていてもバッテリー３２が適宜充電されるので、オペレータが切削装置２００から離れて他の作業を実施している間も使用することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るウエーハ収容カセットを図面に基いて説明する。図７は、実施形態２に係るウエーハ収容カセットのウエーハが一体となった環状フレームを収容する動作を説明する正面図である。なお、図７は、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係るウエーハ収容カセット１−２は、ウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２を収容する動作が実施形態１と異なるだけで、実施形態１と同一の構成である。

実施形態２に係るウエーハ収容カセット１−２の制御装置３５の演算処理装置３５２は、入力装置３５３がオペレータから環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１−２に収容する動作を開始する操作を受け付けると、記憶装置３５１から上面２３にウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２が載置される収容棚２１，２２を読み出す。ウエーハ収容カセット１−２の制御装置３５の演算処理装置３５２は、記憶装置３５１から読み出した上面２３にウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２が載置される収容棚２１，２２に対応する第１のランプ３３及び第２のランプ３４を図７の白丸で示すように発光する。そして、オペレータは、環状フレーム１０２を開口部１６を通してカセット本体１０内に挿入して、各対の収容棚２１，２２の上面２３に載置する。

ウエーハ収容カセット１−２の制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２に設置されたセンサ３１が収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検知すると、図７の実線で示すように、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定すると、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を図７の黒丸で示すように消灯する。

ウエーハ収容カセット１−２の制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２に設置されたセンサ３１が収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検出しないと、図７の点線で示すように、互いに対応していない収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定する、即ち、カセット本体１０内に挿入された環状フレーム１０２が段違いの収容棚２１，２２の上面２３に載置されたと判定する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応したランプ３３，３４を図７の平行斜線で示すように点滅させ、オペレータに環状フレーム１０２の挿入し直しを行わせることを促す。

すると、オペレータは、段違いに挿入された環状フレーム１０２をカセット本体１０外に取り出した後、再度、カセット本体１０内に挿入し、互いに対応した収容棚２１，２２の上面２３に載置する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、オペレータにより挿入し直された環状フレーム１０２が互いに対応した収容棚２１，２２の上面２３に載置されたことをセンサ３１が検知すると、上面２３に環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を図７の黒丸で示すように消灯し、センサ３１が上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検出していない収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を発光させる。

オペレータが、発光したランプ３３，３４に対応した全ての対の収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２を載置すると、制御装置３５の演算処理装置３５２は、全てのランプ３３，３４を消灯させることとなる。そして、オペレータは、発光したランプ３３，３４に対応した全ての対の収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２を載置した後に、環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１−２に収容する動作を終了する操作を入力装置３５３に入力する。制御装置３５の演算処理装置３５２は、入力装置３５３がオペレータから環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１−２に収容する動作を終了する操作を受け付けると、環状フレーム１０２を収容する動作を終了する。このように、実施形態２においても実施形態１と同様に、ウエーハ収容カセット１−２のランプ３３，３４は、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かで、点灯の態様が切り換えられる。

実施形態２に係るウエーハ収容カセット１−２は、各収容棚２１，２２に対応する位置に設置され、かつ各収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを検知するセンサ３１を備えている。このため、ウエーハ収容カセット１−２は、実施形態１と同様に、カセット本体１０に挿入された環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かを把握することができ、ウエーハ１００及び加工装置の一例である切削装置２００の搬送ユニット２７０の搬出入ユニット２７２を破損させてしまう恐れを抑制することができる。

また、実施形態２に係るウエーハ収容カセット１−２は、制御装置３５が環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１−２に収容する動作を開始する操作を受け付けると、記憶装置３５１から読み出した環状フレーム１０２が載置される収容棚２１，２２に対応する第１のランプ３３及び第２のランプ３４を発光する。ウエーハ収容カセット１−２は、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されるとランプ３３，３４を消灯する。このために、ウエーハ収容カセット１−２は、ウエーハ１００を収容すると設定された収容棚２１，２２の上面２３以外に環状フレーム１０２が載置されてしまうことを抑制することができる。

また、実施形態２に係るウエーハ収容カセット１−２は、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されないと、ランプ３３，３４が点滅する。このために、ウエーハ収容カセット１−２は、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置された環状フレーム１０２と、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されていない環状フレーム１０２とをオペレータに容易に認識させることができる。

また、実施形態２に係るウエーハ収容カセット１−２は、実施形態１と同様に、制御装置３５の入力装置３５３、切削装置２００の入力ユニット又は携帯情報端末により、複数対の収容棚２１，２２のうちの環状フレーム１０２を上面２３に載置する収容棚２１，２２を設定できる。このために、ウエーハ収容カセット１−２は、実施形態１と同様に、カセット本体１０内の全ての収容棚２１，２２に環状フレーム１０２を収容しない所謂段飛ばし状態の環状フレーム１０２の収容が可能となって、各加工装置における柔軟な使用にも対応することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係るウエーハ収容カセットを図面に基いて説明する。図８は、実施形態３に係るウエーハ収容カセットの構成例を示す斜視図である。図９は、図８に示されたウエーハ収容カセットのカセット本体の分解斜視図である。図１０は、図８に示されたウエーハ収容カセットの検出機構の要部を示す斜視図である。図１１は、図８に示されたウエーハ収容カセットのウエーハが一体となった環状フレームを収容する動作を説明する正面図である。なお、図８から図１１は、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、検出機構３０がカセット本体１０に取り外し可能に構成されている点が実施形態１と異なるだけで、実施形態１と同一の構成である。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３の検出機構３０の複数の第１のランプ３３は、図８及び図９に示すように、第１の側壁１１の開口部１６を囲む側の端に着脱自在な第１の棒部材１８に設けられている。ウエーハ収容カセット１−３の検出機構３０の複数の第２のランプ３４は、第２の側壁１２の開口部１６を囲む側の端に着脱自在な第２の棒部材１９に設けられている。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３の第１のランプ３３及び第２のランプ３４のＺ軸方向の位置は、実際形態１と同じ位置である。実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、ランプ３３，３４のＺ軸方向の位置が実際形態１と同じ位置であることにより、ランプ３３，３４が収容棚２１，２２の各段に対応する位置に設置されている。実施形態３において、各棒部材１８，１９は、図９に示すねじ４１によりＺ軸方向の両端が側壁１１，１２に着脱自在であるが、本発明では、ランプ３３，３４をカセット本体１０に着脱自在とするための構成は、実施形態３のものに限定されない。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、カセット本体１０の側壁１１，１２、底板１３及び天板１４に奥板１５を着脱自在に設け、検出機構３０のセンサ３１、バッテリー３２及び制御装置３５を奥板１５に設けている。実施形態３において、奥板１５は、図９に示すねじ４２により四隅が側壁１１，１２に着脱自在であるが、本発明では、奥板１５即ち、センサ３１、バッテリー３２及び制御装置３５をカセット本体１０に着脱自在とするための構成は、実施形態３のものに限定されない。実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、棒部材１８，１９及び奥板１５が着脱自在とされることにより、ランプ３３，３４、センサ３１、バッテリー３２及び制御装置３５がカセット本体１０に取り外し可能に構成されている。

奥板１５は、図８、図９及び図１０に示すように、開口部１６と対向する内面に複数の検知用収容棚３９を設けている。検知用収容棚３９は、互いにＺ軸方向に間隔をあけて配置され、かつＸ軸方向に直線状に延びている。検知用収容棚３９は、対の収容棚２１，２２と１対１で対応している。検知用収容棚３９は、対応した対の収容棚２１，２２とＺ軸方向の高さが揃った位置に配置されている。即ち、検知用収容棚３９は、対応する対の収容棚２１，２２とウエーハ収容カセット１−３がカセットエレベータ２６０に載置された際に、Ｚ軸方向の高さが互いに等しい。検知用収容棚３９は、対応する対の収容棚２１，２２に載置された環状フレーム１０２が載置される。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３のセンサ３１は、前述した検出対象の各収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７のＸ軸方向の両端部と、前述した一つ上の収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の下面３８のＸ軸方向の両端部とに設けられている。ウエーハ収容カセット１−３のセンサ３１は、検知用収容棚３９の上面３７のＸ軸方向の両端部と、検知用収容棚３９の下面３８のＸ軸方向の両端部とに設けられることにより、収容棚２１，２２の各段に対応する位置に設置されている。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３のセンサ３１は、実施形態１と同様に、前述した検出対象の各収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７のＸ軸方向の両端部と、前述した一つ上の収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の下面３８のＸ軸方向の両端部との一方に設けられた発光素子と、他方に設けられた受光素子とを備える。実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３のセンサ３１は、実施形態１と同じ機能を有する。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３のバッテリー３２及び制御装置３５は、図８、図９及び図１０に示すように、奥板１５の外表面に取り付けられているが、本発明では、バッテリー３２及び制御装置３５の位置は、実施形態３の位置に限定されない。また、実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、棒部材１８，１９及び奥板１５が取り付けられると、ワイヤレス受電コイル３６、バッテリー３２、ランプ３３，３４、センサ３１及び制御装置３５を互いに電気的に接続して、これらの間で電力を供給可能とする図示しない電源用導電部材がカセット本体１０内に設けられている。また、実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、棒部材１８，１９及び奥板１５が取り付けられると、ランプ３３，３４、センサ３１及び制御装置３５を互いに電気的に接続して、これらの間で信号を送受信可能とする図示しない信号用導電部材がカセット本体１０内に設けられている。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、環状フレーム１０２を収容する際に、制御装置３５の演算処理装置３５２が環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１−３に収容する動作を開始する操作を受け付けると、実施形態１と同様に、全ての第１のランプ３３及び第２のランプ３４を図１１の黒丸で示すように消灯する。ウエーハ収容カセット１−３の制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７に設置された２つのセンサ３１が環状フレーム１０２が載置されたことを検知すると、図１１の実線で示すように、互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定し、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を図１１の白丸で示すように発光する。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３の制御装置３５の演算処理装置３５２は、互いに対応する収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７に設置された２つのセンサ３１のうちいずれか一方が環状フレーム１０２が載置されたことを検出しないと、図１１の点線で示すように、互いに対応していない収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたと判定し、実施形態１と同様に、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２のいずれか一方に対応したランプ３３，３４を図１１の平行斜線で示すように点滅させ、オペレータに環状フレーム１０２の挿入し直しを行わせることを促す。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３の制御装置３５の演算処理装置３５２は、オペレータにより挿入し直された環状フレーム１０２が点滅したランプ３３，３４に対応した収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７に載置されたことを２つのセンサ３１が検知すると、環状フレーム１０２が載置された収容棚２１，２２に対応するランプ３３，３４を点滅から発光に切り換える。実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３の制御装置３５の演算処理装置３５２は、環状フレーム１０２をウエーハ収容カセット１−３に収容する動作を終了する操作を受け付けると、全ての第１のランプ３３及び第２のランプ３４を消灯させて、環状フレーム１０２を収容する動作を終了する。このように、実施形態３において、ウエーハ収容カセット１−３のランプ３３，３４は、実施形態１と同様に、環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７に載置されたか否かで、点灯の態様が切り換えられるが、本発明では、実施形態２と同様に点灯の態様が切り換えられても良い。

実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、各収容棚２１，２２に対応する位置に設置され、かつ各収容棚２１，２２と同じ高さの検知用収容棚３９の上面３７に環状フレーム１０２が載置されたことを検知するセンサ３１を備えている。このため、ウエーハ収容カセット１−３は、実施形態３と同様に、カセット本体１０に挿入された環状フレーム１０２が互いに対応する収容棚２１，２２の上面２３に載置されたか否かを把握することができ、ウエーハ１００及び加工装置の一例である切削装置２００の搬送ユニット２７０の搬出入ユニット２７２を破損させてしまう恐れを抑制することができる。

また、実施形態３に係るウエーハ収容カセット１−３は、検出機構３０がカセット本体１０に取り外し可能に構成されているために、カセット本体１０から検出機構３０を取り外すことで、検出機構３０を備えるウエーハ収容カセット１−３に対応することができない加工装置にも用いることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。前述した実施形態では、ウエーハ収容カセット１，１−２，１−３は、ウエーハ１００が一体となった環状フレーム１０２を複数枚収容可能である。しかしながら、本発明では、ウエーハ収容カセットは、環状フレーム１０２と一体となっていないウエーハ１００を複数枚収容可能でも良い。即ち、本発明では、第１の収容棚２１は、上面２３にウエーハ１００又は環状フレーム１０２が載置され、第２の収容棚２２は、上面２３にウエーハ１００又は環状フレーム１０２が載置される。また、本発明では、センサ３１は、収容棚２１，２２の上面２３にウエーハ１００又は環状フレーム１０２が載置されているかを検知する。

また、前述した実施形態では、ウエーハ収容カセット１，１−２，１−３は、複数の第１のランプ３３と複数の第２のランプ３４とを備えて、対応していない収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置されたことを報知している。しかしながら、本発明では、ウエーハ収容カセットは、音や光を発することでオペレータに報知する報知手段を備えて、対応していない収容棚２１，２２の上面２３に環状フレーム１０２が載置された際に報知手段が音や光を発して報知しても良い。

１，１−２，１−３ウエーハ収容カセット
１０カセット本体
１１第１の側壁
１２第２の側壁
１３底板（連結部）
１４天板（連結部）
１６開口部
２１第１の収容棚
２２第２の収容棚
３０検出機構
３１センサ
３２バッテリー
３３第１のランプ
３４第２のランプ
３５制御装置（制御部）
１００ウエーハ
１０１粘着テープ
１０２環状フレーム

Claims

ウエーハ又は粘着テープに貼着されてウエーハが一体となった環状フレームを複数枚収容可能なウエーハ収容カセットであって、
ウエーハを収容する複数の第１の収容棚が形成された第１の側壁と、
該第１の側壁と対向し該第１の収容棚と高さの揃った複数の第２の収容棚を備える第２の側壁と、
該第１の側壁と該第２の側壁を連結する連結部と、
該第１の収容棚及び該第２の収容棚にウエーハを出し入れする開口部と、を有するカセット本体と、
該第１の収容棚及び該第２の収容棚にウエーハが載置されているかを検知するために、該第１の収容棚及び該第２の収容棚との各段に対応する位置に設置された複数のセンサと、
該センサを駆動させるバッテリーと、を備える検出機構と、
を備え、
該検出機構は、該カセット本体に取り外し可能に構成されている事を特徴とする、ウエーハ収容カセット。
該検出機構は、
該第１の収容棚の各段に対応する位置に設置された複数の第１のランプと、
該第２の収容棚の各段に対応する位置に設置された複数の第２のランプと、
該第１のランプ及び該第２のランプの発光を、該センサからの情報に基づき制御する制御部と、をさらに備える事を特徴とする、
請求項１に記載のウエーハ収容カセット。