JPH1135153A - 基板収納カセットからの基板取出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が極めて簡単で、コスト的にも極めて有
利であり、基板収納カセット内での基板の前垂れや基板
収納カセットの歪みなどにも容易に対応でき、パーティ
クル発生の原因となる駆動機構も有していない基板検知
機構を備えた装置を提供する。 【解決手段】 基板収納カセット内へ基板支持アーム１
０を進入させたときにその進入位置の上方側直近の基板
収納位置に基板が存在するかどうかを検知する圧力セン
サ１６と、基板支持アームを上昇させる過程で基板支持
アームの上方側の基板収納位置に基板が存在するかどう
かを、その基板収納位置に到達する以前に検知する光反
射型センサ２０とを基板支持アームに付設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ等
の基板を上下方向に僅かな間隔を設けて多段に収納した
基板収納カセット内から基板を１枚ずつ取り出す装置に
関し、この基板収納カセットからの基板取出し装置は、
半導体製造装置などの基板処理装置に設置される。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置などの基板処理装置は、
複数枚の基板を多段に収納可能である基板収納カセット
が複数個、カセット載置台上に載置され、基板収納カセ
ット内に収納された処理前の基板を１枚ずつ取り出すと
ともに、一連の処理を終えた基板を１枚ずつ基板収納カ
セット内へ挿入して収納するインデクサ部と、基板に対
し各種の処理を施す複数の基板処理部、例えば、基板の
表面へフォトレジストなどの塗布液を塗布するコーティ
ング処理部、基板を加熱処理しおよび冷却処理する加熱
処理部および冷却処理部などの基板処理部と、インデク
サ部から１枚ずつ取り出された基板を各基板処理部へ順
次搬送しすべての処理を終えた基板をインデクサ部へ戻
す基板搬送ユニットとから構成されている。そして、イ
ンデクサ部には、カセット載置台上に載置された基板収
納カセット内から基板を１枚ずつ取り出して基板搬送ユ
ニットへ受け渡す基板取出し装置が設けられている。

【０００３】基板取出し装置は、カセット載置台に沿っ
て走行可能であり、カセット載置台上に載置された複数
個の基板収納カセットのそれぞれと対向する位置へ移動
するようになっている。この基板取出し装置は、基板を
水平姿勢に支持する基板支持アームを有しており、この
基板支持アームは、それを昇降および水平往復移動（基
板収納カセットに対する進入および退出）させるアーム
移動機構に保持されている。なお、この基板取出し装置
は、一連の処理を終えた基板を基板搬送ユニットから受
け取ってカセット載置台上に載置された基板収納カセッ
ト内へ挿入して収納する基板挿入装置を兼ねているのが
普通である。

【０００４】ここで、基板収納カセットは、複数枚の基
板を上下方向に僅かな間隔を設けて収納することができ
るように、少なくとも前面が開口した筐体の内周面に複
数段の水平方向の基板収納溝を形成した構造を有してい
る。基板は、その周縁部分が基板収納溝に係合して、基
板収納カセット内に多段に収納されている。そして、基
板取出し装置により基板収納カセット内から基板を取り
出すときは、基板支持アームを水平方向へ移動させて、
基板収納カセット内へ前面開口を通して基板支持アーム
を進入させ、取り出そうとする基板の収納位置より下方
の位置へ基板支持アームを挿入する。その後に、基板収
納カセット内で基板支持アームを所望の基板収納位置ま
で上昇させて、基板を基板収納溝から基板支持アーム上
へ移し替えた後、基板を水平姿勢に支持した基板支持ア
ームを基板収納カセット内から退出させるようにする。
このように、基板収納カセットの各基板収納位置から基
板をそれぞれ取り出すときには、取り出そうとする基板
の収納位置の下側へ基板支持アームを挿入する必要があ
るので、基板収納カセットの複数の基板収納位置のうち
の何れに基板が収納されており何れに基板が収納されて
いない、といった情報を予め知得しておく必要がある。

【０００５】基板収納カセットの各基板収納位置におけ
る基板の有無を検知する装置としては、従来、例えば特
開平３−２９７１５６号公報等に開示されているよう
に、固定設置された基板収納カセットを挾んで対向配置
された投光素子と受光素子とからなる光センサを、光セ
ンサ昇降機構によりカセットに沿って昇降移動させ、光
センサによって基板収納カセットの複数の基板収納位置
のそれぞれに基板が存在するかどうかを検出（マッピン
グ）する基板検出装置が用いられていた。そして、基板
検出装置をカセット載置台に、基板収納カセットが載置
されるそれぞれの位置ごとに配設しておき、インデクサ
部のカセット載置台上に基板収納カセットが載置され一
連の基板処理操作が開始された時に、それぞれの基板収
納カセットの全段の基板収納位置に対して基板の有無を
検知するマッピング操作を行い、その操作により得られ
た情報に基づいてそれぞれの基板収納カセット内からの
基板の取出し操作を行うようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のような基板検出方法では、カセット載置台の、
基板収納カセットの載置位置ごとに基板検出装置を配設
する必要があり、このため、装置構成が複雑化し、また
コスト的にみても不利であった。また、従来の基板検出
装置のような構成では、基板収納カセット内に収納され
た基板の位置がずれて前垂れを起こしたり基板収納カセ
ットに微妙な歪みなどがあったりすると、それに対応す
ることが難しく、それに対応するためには複雑な制御を
行う必要があった。さらに、従来の基板検出装置では、
光センサを昇降させる必要があり、そのために光センサ
昇降機構を駆動させたときにパーティクルが発生する恐
れがあり、雰囲気の清浄度を極めて高く維持しなければ
ならない半導体製造装置などでは好ましくない。

【０００７】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、構成が極めて簡単で、コスト的にも
極めて有利であり、基板収納カセット内での基板の前垂
れや基板収納カセットの歪みなどにも容易に対応するこ
とができ、パーティクル発生の原因となるような駆動機
構も有していない基板検知機構を備えた、基板収納カセ
ットからの基板取出し装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基板を水平姿勢に支持する基板支持アームと、この基板
支持アームを昇降および水平往復移動させるアーム移動
機構とを備えた基板収納カセットからの基板取出し装置
において、基板収納カセット内へ前記基板支持アームを
進入させたときにその進入位置の上方側直近の基板収納
位置に基板が存在するかどうかを検知する第１の基板検
知手段と、基板支持アームを上昇させる過程でその基板
支持アームの上方側の基板収納位置に基板が存在するか
どうかを、その基板収納位置に到達する以前に検知する
第２の基板検知手段とを、基板支持アーム自体に付設
し、前記第１の基板検知手段により、前記基板支持アー
ムの進入位置の上方側直近の基板収納位置に基板が存在
することが検知された時に、その基板収納位置から基板
支持アームによって基板を取り出し、前記第２の基板検
知手段により、前記基板支持アームの上方側の基板収納
位置に基板が存在することが検知された時に、その基板
収納位置で基板支持アームの上昇動作を停止させて、そ
の基板収納位置から基板支持アームによって基板を取り
出すように制御することを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の基
板取出し装置において、基板支持アームの上昇中に第２
の基板検知手段によって基板の存在が検知された時点
で、基板支持アームの上昇速度を減速させるように制御
することを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の基板取出し装置において、第１の基板検知
手段が圧力センサであり、第２の基板検知手段が光反射
型センサであることを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、基板を水平姿勢に
支持する基板支持アームと、この基板支持アームを昇降
および水平往復移動させるアーム移動機構とを備えた基
板収納カセットからの基板取出し装置において、基板収
納カセット内へ前記基板支持アームを進入させたときに
その進入位置の上方側直近の基板収納位置に基板が存在
するかどうかを検知するとともに、基板支持アームを上
昇させる過程でその基板支持アームの上方側の基板収納
位置に基板が存在するかどうかを、その基板収納位置に
到達する以前に検知する基板検知手段を、基板支持アー
ム自体に付設し、前記基板検知手段により、前記基板支
持アームの進入位置の上方側直近の基板収納位置に基板
が存在することが検知された時に、その基板収納位置か
ら基板支持アームによって基板を取り出し、前記基板検
知手段により、前記基板支持アームの上方側の基板収納
位置に基板が存在することが検知された時に、その基板
収納位置で基板支持アームの上昇動作を停止させて、そ
の基板収納位置から基板支持アームによって基板を取り
出すように制御することを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項４記載の基
板取出し装置において、基板支持アームの上昇中に基板
検知手段によって基板の存在が検知された時点で、基板
支持アームの上昇速度を減速させるように制御すること
を特徴とする。

【００１３】請求項１ないし請求項５に係る各発明の基
板取出し装置により基板収納カセット内から基板を取り
出すときは、従来の装置のように、基板の取出し操作に
先立ち基板収納カセットの全段の基板収納位置に対して
基板の有無を検知するマッピング操作を行ったりするこ
となく、直ちに基板の取出し操作が行なわれる。そし
て、請求項１に係る発明の基板取出し装置による基板の
取出し操作は、以下のようにして行われる。

【００１４】基板取出し装置を、基板の取出しを行おう
とする基板収納カセットの前面に対向させた状態で、ア
ーム移動機構により基板支持アームを水平方向へ移動さ
せて、基板収納カセット内へその前面開口を通して基板
支持アームを進入させる。このとき、基板の取出しを行
おうとする基板収納カセットから未だ基板を１枚も取り
出していないときは、基板支持アームを最下段の基板収
納位置の下方側へ挿入し、一方、基板収納カセットから
既に何枚かの基板の取出しが行われているときは、基板
支持アームを、前回に基板の取出しが行われた基板収納
位置の１段上の基板収納位置より少なくとも下方の位置
へ挿入する。そして、基板支持アームを僅かに上昇させ
た時に或いは基板支持アームの進入位置で、第１の基板
検知手段により、基板支持アームの進入位置の上方側直
近の基板収納位置に基板が存在しているかどうかが検知
される。この結果、第１の基板検知手段によって当該基
板収納位置に基板が存在することが検知されると、その
検知信号に基づいてアーム移動機構が制御され、その基
板収納位置の基板が基板収納溝から基板支持アーム上に
移し替えられた後基板支持アームが基板収納カセット内
から退出することにより、基板収納カセット内から１枚
の基板が取り出される。一方、当該基板収納位置に基板
が収納されていない時は、基板支持アームがその基板収
納位置を通過して上昇する。そして、基板支持アーム
は、第２の基板検知手段により基板支持アームの上方側
の基板収納位置に基板が存在することが検知されるまで
上昇し続け、第２の基板検知手段によって基板の存在が
検知されると、その検知信号に基づいてアーム移動機構
が制御され、その基板収納位置で基板支持アームの上昇
動作が停止させられ、その基板収納位置の基板が基板収
納溝から基板支持アーム上に移し替えられた後基板支持
アームが基板収納カセット内から退出することにより、
基板収納カセット内から１枚の基板が取り出される。

【００１５】請求項２に係る発明の基板取出し装置で
は、第２の基板検知手段によって基板の存在が検知され
た時点で基板支持アームの上昇速度が減速され、その後
に基板支持アームの上昇動作が停止させられるので、基
板支持アームが基板に対し衝撃を与えることが防止され
る。一方、基板支持アームを低速の一定速度で上昇させ
る場合に比べて、基板支持アームの上昇に要する時間が
短縮され、操作効率が向上する。

【００１６】請求項３に係る発明の基板取出し装置で
は、圧力センサからなる第１の基板検知手段に基板が接
触することにより基板収納位置の基板の存在が検知され
る。また、光反射型センサからなる第２の基板検知手段
により、基板支持アームの上方側の基板収納位置に基板
が存在することが非接触で検知される。

【００１７】請求項４に係る発明の基板取出し装置によ
り基板収納カセット内から基板を取り出すときは、この
基板取出し装置を、基板の取出しを行おうとする基板収
納カセットの前面に対向させた状態で、アーム移動機構
により基板支持アームを水平方向へ移動させて、基板収
納カセット内へその前面開口を通して基板支持アームを
進入させる。このとき、基板の取出しを行おうとする基
板収納カセットから未だ基板を１枚も取り出していない
ときは、基板支持アームを最下段の基板収納位置の下方
側へ挿入し、一方、基板収納カセットから既に何枚かの
基板の取出しが行われているときは、基板支持アーム
を、前回に基板の取出しが行われた基板収納位置の１段
上の基板収納位置より少なくとも下方の位置へ挿入す
る。そして、基板支持アームの進入位置で、基板検知手
段により、基板支持アームの進入位置の上方側直近の基
板収納位置に基板が存在しているかどうかが検知され
る。この結果、基板検知手段によって当該基板収納位置
に基板が存在することが検知されると、その検知信号に
基づいてアーム移動機構が制御され、その基板収納位置
の基板が基板収納溝から基板支持アーム上に移し替えら
れた後基板支持アームが基板収納カセット内から退出す
ることにより、基板収納カセット内から１枚の基板が取
り出される。一方、当該基板収納位置に基板が収納され
ていない時は、基板支持アームがその基板収納位置を通
過して上昇する。そして、基板支持アームは、基板検知
手段により基板支持アームの上方側の基板収納位置に基
板が存在することが検知されるまで上昇し続け、基板検
知手段によって基板の存在が検知されると、その検知信
号に基づいてアーム移動機構が制御され、その基板収納
位置で基板支持アームの上昇動作が停止させられ、その
基板収納位置の基板が基板収納溝から基板支持アーム上
に移し替えられた後基板支持アームが基板収納カセット
内から退出することにより、基板収納カセット内から１
枚の基板が取り出される。

【００１８】請求項５に係る発明の基板取出し装置で
は、基板支持アームの上昇中に基板検知手段によって基
板の存在が検知された時点で基板支持アームの上昇速度
が減速され、その後に基板支持アームの上昇動作が停止
させられるので、基板支持アームが基板に対し衝撃を与
えることが防止される。一方、基板支持アームを低速の
一定速度で上昇させる場合に比べて、基板支持アームの
上昇に要する時間が短縮され、操作効率が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について画面を参照しながら説明する。

【００２０】図１ないし図３は、請求項１に係る発明の
実施形態の１例を示し、図１は、基板収納カセットから
の基板取出し装置の要部の構成を示す概略平面図、図２
は、その概略側面図であり、図３は、制御系のブロック
図である。基板取出し装置は、基板Ｗを水平姿勢に支持
する基板支持アーム１０を有し、基板支持アーム１０
は、図２に示すようにアーム水平移動機構１２に保持さ
れており、アーム水平移動機構１２は、アーム昇降機構
１４（図１および図２には図示せず）に保持されてい
る。

【００２１】基板支持アーム１０には、基板支持面に圧
力センサ１６が付設されており、この圧力センサ１６に
より、基板支持アーム１０の基板支持面が基板収納カセ
ット（図示せず）内に収納された基板Ｗの下面に接触し
たことが検知される。また、基板支持アーム１０には、
その基板支持面外に固着された取付部材１８に光反射型
センサ２０が取着されている。この光反射型センサ２０
は、基板支持アーム１０の基板支持面から距離ｈだけ高
い位置に配置されており、その距離ｈは、基板収納カセ
ットにおける基板収納位置間の距離（収納ピッチ）ｐ
（図４および図５参照）と同等にされている。したがっ
て、その光反射型センサ２０により、基板支持アーム１
０が基板収納カセット内の或る基板収納位置にある時に
その基板収納位置より１段だけ上方の基板収納位置に基
板が存在するかどうかが検知される。

【００２２】アーム水平移動機構１２は、駆動プーリ２
２、従動プーリ２４および両プーリ２２、２４間に掛け
渡されたベルト２６を備えて構成されており、ベルト２
６の一部に基板支持アーム１０の基端部２８が固着され
ている。そして、この基板取出し装置を基板収納カセッ
トの前面に対向させた状態で、ベルト２６を周回往復移
動させることにより、基板支持アーム１０が水平方向へ
往復移動して、基板収納カセットに対しその前面開口を
通して基板支持アーム１０が進入および退出する。ま
た、基板支持アーム１０が基板収納カセット内に挿入さ
れた状態（図１および図２にそれぞれ実線で示した状
態）で、アーム昇降機構１４によってアーム水平移動機
構１２を上昇させることにより、基板収納カセット内に
おいて基板支持アーム１０が上昇する。これらのアーム
水平移動機構１２およびアーム昇降機構１４の駆動は、
コントローラ３０によって制御され、コントローラ３０
には、上記した圧力センサ１６および光反射型センサ２
０からの検知信号が入力されるようになっている。ま
た、コントローラ３０にはメモリ３２が付設されてお
り、メモリ３２には、基板収納カセット内から既に基板
の取出しが行われた基板収納位置などの情報が記憶され
る。

【００２３】次に、上記した構成の基板取出し装置によ
り基板収納カセット内から基板を取り出す動作を、要部
概略側面図を示した図４および図５ならびにフローチャ
ートを示した図６および図７に基づいて説明する。

【００２４】基板取出し装置が基板収納カセットの前面
に対向するように位置した状態において、基板処理装置
のメインコントローラ（図示せず）より基板収納カセッ
トからの基板の取出しの要求信号がコントローラ３０へ
送られる（Ｓ１）と、メモリ３２から読み出された情報
に基づいて、基板の取出しを行おうとする基板収納カセ
ットからそれ以前に基板が取り出されたかどうかが判別
される（Ｓ２）。そして、当該基板収納カセットから未
だ１枚の基板も取り出されていないときは、最下段（１
段目）の基板収納位置ａの下方側へ基板支持アーム１０
を挿入し（Ｓ１０）、その後に、図４に示すように基板
支持アーム１０を基板収納位置ａへ上昇させる（Ｓ１
１）。この時、基板支持アーム１０上に基板Ｗ１が載置
されて、圧力センサ１６により基板収納位置ａに基板Ｗ
１が存在することが検知される（Ｓ１２）と、その検知
信号がコントローラ３０へ送られ、コントローラ３０か
らアーム水平移動機構１２へ制御信号が送られて、アー
ム水平移動機構１２が駆動され、基板支持アーム１０が
基板Ｗ１を支持した状態で基板収納カセット内から退出
することにより、基板収納カセット内から基板Ｗ１が取
り出される（Ｓ７）。

【００２５】一方、基板収納位置ａに基板が無いとき
は、圧力センサ１６から検知信号が出力されず、光反射
型センサ２０により、基板収納位置ａより１段上方（２
段目）の基板収納位置ｂに基板が存在するかどうかが検
知される（１３）。そして、もし光反射型センサ２０に
より２段目の基板収納位置ｂに基板が存在することが検
知されると、その検知信号がコントローラ３０へ送ら
れ、コントローラ３０からアーム水平移動機構１２およ
びアーム昇降機構１４へ制御信号が送られて、アーム昇
降機構１４により基板支持アーム１０が２段目の基板収
納位置ｂへ低速で上昇させられて基板支持アーム１０上
に基板が支持され、その後に、アーム水平移動機構１２
により基板支持アーム１０が基板収納カセット内から退
出させられ、基板収納カセット内の２段目の基板収納位
置ｂから基板が取り出される（Ｓ１４）。また、２段目
の基板収納位置ｂに基板が無いときは、コントローラ３
０によりアーム昇降機構１４が制御されて、アーム昇降
機構１４により基板支持アーム１０が高速で上昇させら
れ、後述するように、光反射型センサ２０によって基板
の存在が検知されるまで基板支持アーム１０が上昇し続
ける（Ｓ４）。

【００２６】次に、基板の取出しを行おうとする基板収
納カセットからそれ以前に基板の取出しが行われている
とき（Ｓ２）、例えば１段目の基板収納位置ａから基板
Ｗ１が取り出されているときは、図５の（Ａ）に示すよ
うに、１段目の基板収納位置ａ付近に基板支持アーム１
０を挿入した後（Ｓ３）、光反射型センサ２０により基
板の有無を確認しながら基板支持アーム１０を高速で上
昇させる（Ｓ４）。そして、図５の（Ｂ）に示すように
光反射型センサ２０が基板収納位置で基板を検知しない
時は、そのまま基板支持アーム１０の高速上昇を続け、
図５の（Ｃ）に示すように、基板支持アーム１０が３段
目の基板収納位置ｃを通過しようとする時点で、光反射
型センサ２０によって４段目の基板収納位置ｄに基板Ｗ
２が存在することが検知される（Ｓ５）と、その検知信
号がコントローラ３０ヘ送られ、コントローラ３０から
アーム上昇機構１４へ制御信号が送られて、基板支持ア
ーム１０の上昇速度が減速される（Ｓ６）。その後、基
板支持アーム１０が４段目の基板収納位置ｄに到達し
て、基板Ｗ２が基板支持アーム１０上へ移し替えられ、
図５の（Ｄ）に示すように、基板支持アーム１０が４段
目の基板収納位置ｄより僅かに上方の基板取出し高さ位
置に停止する。そして、アーム水平移動機構１２が駆動
されて、基板支持アーム１０が基板収納カセット内から
退出することにより、基板収納カセット内から基板Ｗ２
が取り出される（Ｓ７）。

【００２７】基板収納カセット内に基板が１枚でも収納
されているときは、以上のようにして基板の取出しが行
われるが、基板支持アーム１０が上昇していっても光反
射型センサ２０によって基板の存在が検知されず（Ｓ
５）、基板支持アーム１０が最上段まで到達したとき
（Ｓ８）は、その基板収納カセット内にはもはや基板が
収納されていない、と認定され（Ｓ９）、その基板収納
カセット内からの基板の取出し操作を終了する。

【００２８】次に、図８ないし図１０は、請求項４に係
る発明の実施形態の１例を示し、図８は、基板取出し装
置の要部の構成を示す概略平面図。図９は、その概略側
面図であり、図１０は、制御系のブロック図である。こ
れらの図において、図１ないし図３に示した基板取出し
装置と共通する構成要素については、図１ないし図３で
用いた符号と同一符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００２９】この基板取出し装置の基板支持アーム１０
には、その基板支持面外に固着された取付部材３４に取
着された投光部３６ａと、基板支持面に取着され投光部
３６ａから照射された光を受光するように配置された受
光部３６ｂとから構成された光透過型センサ３６が付設
されている。光透過型センサ３６の投光部３６ａおよび
受光部３６ｂは、基板支持アーム１０を基板収納カセッ
ト内の最下段の基板収納位置ａの下方側へ挿入したとき
に２段目の基板収納位置ｂにおける基板の有無に拘らず
投光部３６ａからの照射光が最下段の基板収納位置ａの
基板Ｗ１によって遮光される位置（図１１参照）であっ
て、かつ、基板支持アーム１０が基板収納カセット内の
或る基板収納位置の付近にある時にその基板収納位置よ
り１段だけ上方の基板収納位置の基板によって投光部３
６ａからの照射光が遮光される位置（図１２の（Ｂ）お
よび（Ｃ）参照）にそれぞれ配置される。この光透過型
センサ３６の受光部３６ｂからの検知信号は、コントロ
ーラ３０に入力され、コントローラ３０によりアーム水
平移動機構１２およびアーム昇降機構１４が制御され
る。

【００３０】上記した構成の基板取出し装置により基板
収納カセット内から基板を取り出す動作を、要部概略側
面図を示した図１１および図１２ならびにフローチャー
トを示した図１３および図１４に基づいて説明する。

【００３１】基板取出し装置が基板収納カセットの前面
に対向するように位置した状態において、基板処理装置
のメインコントローラ（図示せず）より基板収納カセッ
トからの基板の取出しの要求信号がコントローラ３０へ
送られる（Ｓ２１）と、メモリ３２から読み出された情
報に基づいて、基板の取出しを行おうとする基板収納カ
セットからそれ以前に基板が取り出されたかどうかが判
別される（Ｓ２２）。そして、当該基板収納カセットか
ら未だ１枚の基板も取り出されていないときは、最下段
（１段目）の基板収納位置ａの下方側へ基板支持アーム
１０を挿入する（Ｓ３０）。この時、図１１に示すよう
に、光透過型センサ３６により基板収納位置ａに基板Ｗ
１が存在することが検知される（Ｓ３１）と、その検知
信号がコントローラ３０へ送られ、コントローラ３０か
らアーム水平移動機構１２およびアーム昇降機構１４へ
制御信号が送られて、アーム昇降機構１４により基板支
持アーム１０が１段目の基板収納位置ａへ低速で上昇さ
せられて基板支持アーム１０上に基板Ｗ１が支持され、
その後に、アーム水平移動機構１２により基板支持アー
ム１０が基板収納カセット内から退出させられ、基板収
納カセット内の１段目の基板収納位置ａから基板Ｗ１が
取り出される（Ｓ２７）。

【００３２】一方、基板収納位置ａに基板が無いとき
（Ｓ３１）は、光透過型センサ３６から検知信号が出力
されず、コントローラ３０からアーム昇降機構１４へ制
御信号が送られて、アーム昇降機構１４により基板支持
アーム１０が高速上昇させられる（Ｓ２４）。そして、
もし光透過型センサ３６により基板収納位置ａより１段
上方（２段目）の基板収納位置ｂに基板が存在すること
が検知される（２５）と、その検知信号がコントローラ
３０へ送られ、コントローラ３０からアーム水平移動機
構１２およびアーム昇降機構１４へ制御信号が送られ
て、アーム昇降機構１４により基板支持アーム１０が２
段目の基板収納位置ｂへ減速されて低速で上昇させられ
て（Ｓ２６）基板支持アーム１０上に基板が支持され、
その後に、アーム水平移動機構１２により基板支持アー
ム１０が基板収納カセット内から退出させられ、基板収
納カセット内の２段目の基板収納位置ｂから基板が取り
出される（Ｓ２７）。また、２段目の基板収納位置ｂに
基板が無いときは、コントローラ３０によりアーム昇降
機構１４が制御されて、アーム昇降機構１４により基板
支持アーム１０が高速で上昇させられ、後述するよう
に、ステップ２４で光透過型センサ３６によって基板の
存在が検知されるまで基板支持アーム１０が上昇し続け
る。

【００３３】次に、基板の取出しを行おうとする基板収
納カセットからそれ以前に基板の取出しが行われている
とき（Ｓ２２）、例えば１段目の基板収納位置ａから基
板Ｗ１が取り出されているときは、図１２の（Ａ）に示
すように、１段目の基板収納位置ａ付近に基板支持アー
ム１０を挿入した後（Ｓ２３）、光透過型センサ３６に
より基板の有無を確認しながら基板支持アーム１０を高
速で上昇させる（Ｓ２４）。そして、図１２の（Ｂ）に
示すように光透過型センサ３６が基板収納位置で基板を
検知しない時は、そのまま基板支持アーム１０の高速上
昇を続け、図１２の（Ｃ）に示すように、基板支持アー
ム１０が３段目の基板収納位置ｃ付近を通過しようとす
る時点で、光透過型センサ３６によって４段目の基板収
納位置ｄに基板Ｗ２が存在することが検知される（Ｓ２
５）と、その検知信号がコントローラ３０ヘ送られ、コ
ントローラ３０からアーム上昇機構１４へ制御信号が送
られて、基板支持アーム１０の上昇速度が減速される
（Ｓ２６）。その後、基板支持アーム１０が４段目の基
板収納位置ｄに到達して、基板Ｗ２が基板支持アーム１
０上へ移し替えられ、図１２の（Ｄ）に示すように、基
板支持アーム１０が４段目の基板収納位置ｄより僅かに
上方の基板取出し高さ位置に停止する。そして、アーム
水平移動機構１２が駆動されて、基板支持アーム１０が
基板収納カセット内から退出することにより、基板収納
カセット内から基板Ｗ２が取り出される（Ｓ２７）。

【００３４】基板収納カセット内に基板が１枚でも収納
されているときは、以上のようにして基板の取出しが行
われるが、基板支持アーム１０が上昇していっても光透
過型センサ３６によって基板の存在が検知されず（Ｓ２
５）、基板支持アーム１０が最上段まで到達したとき
（Ｓ２８）は、その基板収納カセット内にはもはや基板
が収納されていない、と認定され（Ｓ２９）、その基板
収納カセット内からの基板の取出し操作を終了する。

【００３５】なお、上記した各実施形態の説明では、基
板の取出しを行おうとする基板収納カセットからそれ以
前に基板が取り出されているときには、図５の（Ａ）或
いは図１２の（Ａ）に示すように、その基板の取出しが
行われた基板収納位置ａ付近に基板支持アーム１０を挿
入し、続いて光反射型センサ２０或いは光透過型センサ
３６により基板の有無を確認しながら基板支持アーム１
０を高速で上昇させるようにしているが、基板の取出し
を行おうとする基板収納カセットからそれ以前に基板が
取り出されているときに、その基板の取出しが行われた
基板収納位置ａの１段上の基板収納位置ｂの下方側へ基
板支持アーム１０を挿入し、圧力センサ１６或いは光透
過型センサ３６により前回の基板の取出しが行われた基
板収納位置ａの１段上の基板収納位置ｂに基板が存在す
るかどうかを検知し、基板収納位置ｂに基板が存在しな
いときに基板支持アーム１０の高速上昇を開始するよう
にしてもよい。また、基板の取出しを行おうとする基板
収納カセットからそれ以前に基板が取り出されていると
きでも、常に基板収納カセット内の最下段の基板収納位
置ａの下方側へ基板支持アーム１０を挿入し、その後に
光反射型センサ２０或いは光透過型センサ３６により基
板の有無を確認しながら基板支持アーム１０を高速で上
昇させるようにしてもよい。

【００３６】また、上記した実施形態では、基板検知手
段として圧力センサ１６と光反射型センサ２０との組合
せ或いは光透過型センサ３６を用いるようにしたが、セ
ンサの種類は、上記実施形態で示したものに限定されな
い。

【００３７】

【発明の効果】請求項１および請求項４に係る各発明の
基板取出し装置は、基板支持アーム自体が基板検出手段
を有しているので、従来の装置のように基板収納カセッ
トの載置位置ごとにそれぞれ基板検出装置を設けたりす
る必要が無く、このため、装置構成が極めて簡易化さ
れ、コスト的にも極めて有利であり、また、基板収納カ
セット内での基板の前垂れや基板収納カセットの歪みな
どにも容易に対応することが可能である。さらに、パー
ティクル発生の原因となるようなセンサ昇降機構などの
駆動機構を有していないため、半導体製造装置などのよ
うに雰囲気の清浄度を極めて高く維持する必要のある装
置にとっては、非常に有利となる。

【００３８】請求項２および請求項５に係る各発明の基
板取出し装置では、基板支持アームが基板に対し衝撃を
与えることが防止され、かつ、操作効率が向上する。

【００３９】請求項３に係る発明の基板取出し装置で
は、接触式の圧力センサと非接触式の光反射型センサと
の組合せにより、基板収納カセット内の各基板収納位置
における基板の有無を確実に検知して、基板収納カセッ
ト内からの基板の取出し操作を確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の実施形態の１例を示し、
基板収納カセットからの基板取出し装置の要部の構成を
示す概略平面図である。

【図２】図１に示した基板取出し装置の要部の構成を示
す概略側面図である。

【図３】図１に示した基板取出し装置の制御系のブロッ
ク図である。

【図４】図１ないし図３に示した基板取出し装置により
基板収納カセット内から基板を取り出す動作を説明する
ための要部概略側面図である。

【図５】同じく要部概略側面図である。

【図６】図１ないし図３に示した基板取出し装置により
基板収納カセット内から基板を取り出すときの一連の手
順を示すフローチャートである。

【図７】同じくフローチャートである。

【図８】請求項４に係る発明の実施形態の１例を示し、
基板収納カセットからの基板取出し装置の要部の構成を
示す概略平面図である。

【図９】図８に示した基板取出し装置の要部の構成を示
す概略側面図である。

【図１０】図８に示した基板取出し装置の制御系のブロ
ック図である。

【図１１】図８ないし図１０に示した基板取出し装置に
より基板収納カセット内から基板を取り出す動作を説明
するための要部概略側面図である。

【図１２】同じく要部概略側面図である。

【図１３】図８ないし図１０に示した基板取出し装置に
より基板収納カセット内から基板を取り出すときの一連
の手順を示すフローチャートである。

【図１４】同じくフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 基板支持アーム １２ アーム水平移動機構 １４ アーム昇降機構 １６ 圧力センサ（第１の基板検知手段） ２０ 光反射型センサ（第２の基板検知手段） ３０ コントローラ ３２ メモリ ３６ 光透過型センサ ３６ａ 光透過型センサの投光部 ３６ｂ 光透過型センサの受光部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を水平姿勢に支持する基板支持アー
   ムと、 この基板支持アームを昇降および水平往復移動させるア
   ーム移動機構とを備え、 複数枚の基板を上下方向に間隔を設けてそれぞれ収納す
   るための複数段の基板収納溝が形成された基板収納カセ
   ットの各基板収納位置から、前記基板支持アームを昇降
   および水平移動させて基板を１枚ずつ取り出す、基板収
   納カセットからの基板取出し装置において、 前記基板支持アームに、 前記基板収納カセット内へ基板支持アームを進入させた
   ときに、その進入位置の上方側直近の基板収納位置に基
   板が存在するかどうかを検知する第１の基板検知手段
   と、 前記基板支持アームを上昇させる過程で、その基板支持
   アームの上方側の基板収納位置に基板が存在するかどう
   かを、その基板収納位置に到達する以前に検知する第２
   の基板検知手段とを付設し、 前記第１の基板検知手段により、前記基板支持アームの
   進入位置の上方側直近の基板収納位置に基板が存在する
   ことが検知された時に、その基板収納位置から基板支持
   アームによって基板を取り出し、 前記第２の基板検知手段により、前記基板支持アームの
   上方側の基板収納位置に基板が存在することが検知され
   た時に、その基板収納位置で基板支持アームの上昇動作
   を停止させて、その基板収納位置から基板支持アームに
   よって基板を取り出すように制御することを特徴とす
   る、基板収納カセットからの基板取出し装置。
2. 【請求項２】 基板支持アームの上昇中に第２の基板検
   知手段によって基板の存在が検知された時点で、基板支
   持アームの上昇速度を減速させるように制御される請求
   項１記載の、基板収納カセットからの基板取出し装置。
3. 【請求項３】 第１の基板検知手段が圧力センサであ
   り、第２の基板検知手段が光反射型センサである請求項
   １または請求項２記載の、基板収納カセットからの基板
   取出し装置。
4. 【請求項４】 基板を水平姿勢に支持する基板支持アー
   ムと、 この基板支持アームを昇降および水平往復移動させるア
   ーム移動機構とを備え、 複数枚の基板を上下方向に間隔を設けてそれぞれ収納す
   るための複数段の基板収納溝が形成された基板収納カセ
   ットの各基板収納位置から、前記基板支持アームを昇降
   および水平移動させて基板を１枚ずつ取り出す、基板収
   納カセットからの基板取出し装置において、 前記基板支持アームに、 前記基板収納カセット内へ基板支持アームを進入させた
   ときに、その進入位置の上方側直近の基板収納位置に基
   板が存在するかどうかを検知するとともに、基板支持ア
   ームを上昇させる過程で、その基板支持アームの上方側
   の基板収納位置に基板が存在するかどうかを、その基板
   収納位置に到達する以前に検知する基板検知手段を付設
   し、 前記基板検知手段により、前記基板支持アームの進入位
   置の上方側直近の基板収納位置に基板が存在することが
   検知された時に、その基板収納位置から基板支持アーム
   によって基板を取り出し、 前記基板検知手段により、前記基板支持アームの上方側
   の基板収納位置に基板が存在することが検知された時
   に、その基板収納位置で基板支持アームの上昇動作を停
   止させて、その基板収納位置から基板支持アームによっ
   て基板を取り出すように制御することを特徴とする、基
   板収納カセットからの基板取出し装置。
5. 【請求項５】 基板支持アームの上昇中に基板検知手段
   によって基板の存在が検知された時点で、基板支持アー
   ムの上昇速度を減速させるように制御される請求項４記
   載の、基板収納カセットからの基板取出し装置。