WO2025239239A1 - 検出システム及び検出方法 - Google Patents

検出システム及び検出方法

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WO2025239239A1
WO2025239239A1 PCT/JP2025/016584 JP2025016584W WO2025239239A1 WO 2025239239 A1 WO2025239239 A1 WO 2025239239A1 JP 2025016584 W JP2025016584 W JP 2025016584W WO 2025239239 A1 WO2025239239 A1 WO 2025239239A1
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WO
WIPO (PCT)
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container
wafer cassette
light
light source
captured image
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/016584
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English (en)
French (fr)
Inventor
祐一郎 森
潤也 淺野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications

Definitions

  • the present invention relates to a detection system and a detection method.
  • Patent Document 1 describes a wafer imaging system that includes a camera installed at a known position relative to the open front of the cassette to capture an image of the cassette and the entire stack of stored wafers.
  • Patent Document 2 describes a wafer detection device that includes an imaging device that is positioned on the front side of a wafer storage container and into which reflected light from the wafers is incident, and an illumination device that irradiates light from above and below onto the wafers in the wafer storage container.
  • the wafers are imaged in overlapping positions at the top and bottom of the container, making it impossible to accurately grasp the state inside the container.
  • the present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to accurately detect the condition inside a container.
  • a detection system comprises a light source that emits light, a focusing lens that focuses the light emitted from the light source after it passes through a container capable of containing one or more wafers and emerges from the container, an imaging device that receives the light focused by the focusing lens and generates an image, and a detection device that detects the condition inside the container based on the image.
  • an imaging device uses a focusing lens to capture an image of the inside of the container, and the condition inside the container is detected based on the image generated by the imaging device.
  • the captured image accurately reflects the condition inside the container, making it possible to accurately detect the condition inside the container.
  • the transport device that transports wafers can continue to perform wafer transport operations, etc., thereby improving productivity.
  • the detection device detects the condition inside the container based on a first region and a second region in the captured image, where the first region is the region where the light emitted from the light source is blocked by the one or more wafers, and the second region is the region corresponding to the light emitted from the container.
  • the captured image has the first region where the light emitted from the light source is blocked by the one or more wafers and the second region corresponding to the light emitted from the container. Since the captured image accurately reflects the condition inside the container, it is possible to accurately detect the condition inside the container.
  • the detection device detects the presence or absence of the one or more wafers in the container based on the captured image.
  • the detection device detects the state of the one or more wafers in the container based on the captured image.
  • the detection device detects the number of the one or more wafers in the container based on the captured image.
  • the detection system makes it possible to detect the presence, state, and number of one or more wafers in a container based on the captured image.
  • At least a portion of the container is a transparent member that transmits the light emitted from the light source. This allows the light emitted from the light source to pass through the transparent member of the container, enter the container, and then pass through the container and exit the container.
  • the container is positioned between the light source and the condenser lens. This allows the light emitted from the light source to enter the container directly, pass through the container, and exit the container.
  • the container has a first opening and a second opening, and is positioned so that the first opening faces the side where the condenser lens is located and the second opening faces the side opposite the side where the condenser lens is located.
  • the light emitted from the light source enters the container through the second opening, passes through the container, and exits through the first opening. It is possible to accurately detect the condition inside a container having a first opening and a second opening.
  • the detection system includes a mirrored member that reflects the light emitted from the light source, and the condensing lens condenses the light that is reflected by the mirrored member and passes through the container before exiting the container, with the container being positioned between the condensing lens and the mirrored member.
  • the light source can be positioned on the side of the container, providing greater flexibility in light source placement and greater flexibility in layout in factories and manufacturing facilities.
  • the light source is disposed within the container, and the multiple wafers can be accommodated within the container between the light source and the condenser lens. By not locating the light source around the container, the degree of freedom in layout in factories and manufacturing facilities is improved.
  • the focusing lens is a Fresnel lens. Using a Fresnel lens as the focusing lens reduces costs and allows for a thinner thickness in the optical axis direction.
  • a detection method includes the steps of: collecting, with a collecting lens, light emitted from a light source, which passes through a container capable of containing one or more wafers and exits the container; receiving the light collected by the collecting lens and generating an image; and detecting the state inside the container based on the image.
  • the present invention makes it possible to accurately detect the condition inside a container.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control system.
  • FIG. 2 is a perspective view of a wafer cassette.
  • FIG. 3 is a perspective view of a wafer cassette.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation of the transfer robot to remove a wafer from a wafer cassette.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a detection system.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a detection system.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a case where an image of the inside of a wafer cassette is captured by an imaging device using a condenser lens.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a captured image generated by the imaging device.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control system.
  • FIG. 2 is a perspective view of a wafer cassette.
  • FIG. 3 is a perspective view of a wafer cassette.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation of the transfer robot to
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a case where an image of the inside of a wafer cassette is taken by an imaging device without using a condenser lens.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a captured image generated by the imaging device.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the control device.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining the overall flow of the operation of the detection system.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of data used to register the removal height.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of data used to register a determination region.
  • FIG. 15 is a perspective view of a wafer cassette according to the first modification.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the arrangement of wafer cassettes according to the first modification.
  • FIG. 17 is a diagram showing the configuration of a detection system according to the second modification.
  • FIG. 18 is a diagram showing the configuration of a wafer cassette according to the third modification.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control system 1.
  • the control system 1 will be described with reference to FIG. 1.
  • the control system 1 includes a transfer robot (transfer device) 10 that transfers wafers, a robot controller 20 that controls the transfer robot 10, an imaging device 30 that captures an image of an object and generates a captured image, and a control device 40 that controls the imaging device 30.
  • Communication is performed between the transfer robot 10 and the robot controller 20 via wired or wireless communication.
  • Communication is performed between the robot controller 20 and the control device 40 via wired or wireless communication.
  • Communication is performed between the imaging device 30 and the control device 40 via wired or wireless communication.
  • FIG 2 is a perspective view of a wafer cassette 50.
  • the wafer cassette 50 is an example of a container.
  • the wafer cassette 50 has an approximately rectangular parallelepiped shape with one face located on the front side open.
  • the wafer cassette 50 has an opening 51 on the front side.
  • One or more wafers can be stored in the wafer cassette 50.
  • Multiple wafers can be stored in the wafer cassette 50 at a predetermined interval. When multiple wafers are stored in the wafer cassette 50 at a predetermined interval, the multiple wafers are arranged in one direction in the internal space of the wafer cassette 50 while being spaced apart from each other.
  • At least a portion of the wafer cassette 50 is made of a transparent material that transmits light.
  • the rear portion of the wafer cassette 50 on the side opposite the opening 51 may also be made of a transparent material that transmits light.
  • the entire wafer cassette 50 may be made of a transparent material that transmits light.
  • Figure 3 is a perspective view of a wafer cassette 50.
  • Figure 3 shows the wafer cassette 50 containing multiple wafers 60.
  • the wafer cassette 50 contains multiple wafers 60 at predetermined intervals.
  • the wafers 60 contained in the wafer cassette 50 are, for example, semiconductor substrates cut from a cylindrical ingot of silicon or the like.
  • Figure 4 shows an example of the operation of the transfer robot 10 to remove a wafer 60 from a wafer cassette 50.
  • Figure 4 shows a schematic diagram of the wafer cassette 50 as viewed from the side.
  • the transfer robot 10 is equipped with a hand 11 for removing the wafer 60 from the wafer cassette 50.
  • the transfer robot 10 is controlled by the robot controller 20, and the hand 11 is inserted below the wafer 60 stored in the wafer cassette 50.
  • the hand 11 rises, and the wafer 60 is lifted.
  • the transfer robot 10 is controlled by the robot controller 20, and transports the wafer 60 placed on the hand 11.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the detection system 2.
  • the detection system 2 includes an imaging device 30, a control device 40, a light source 70, and a condensing lens 80.
  • the light source 70 emits light.
  • the condensing lens 80 condenses the light emitted from the light source 70.
  • the imaging device 30 receives the light condensed by the condensing lens 80 and generates a captured image.
  • the imaging device 30 is, for example, a camera having a light-receiving element that receives light.
  • the control device 40 detects the state inside the wafer cassette 50 based on the captured image generated by the imaging device 30.
  • the control device 40 is an example of a detection device.
  • the open arrow in FIG. 5 indicates the traveling direction of light.
  • the distance between the imaging device 30 and the condensing lens 80, and the distance between the wafer cassette 50 and the condensing lens 80 may be determined based on the pitch (spacing) of the multiple wafers 60 contained in the wafer cassette 50.
  • the user may adjust the distance between the imaging device 30 and the condensing lens 80, and the distance between the wafer cassette 50 and the condensing lens 80, depending on the pitch of the multiple wafers 60 contained in the wafer cassette 50.
  • Figure 6 is a diagram showing the configuration of the detection system 2.
  • Figure 6 shows the configuration of the detection system 2 when viewed from the direction indicated by arrow A1 in Figure 5.
  • the width of the condenser lens 80 is smaller than the width of the wafer cassette 50.
  • the configuration is not limited to that shown in Figure 6, and the width of the condenser lens 80 may be the same as the width of the wafer cassette 50, or may be larger than the width of the wafer cassette 50.
  • the height of the condenser lens 80 may be the same as the height of the wafer cassette 50, or may be taller than the wafer cassette 50.
  • the light source 70 is a light source that emits light.
  • the light source 70 is, for example, a rod-shaped light source (bar light).
  • An organic EL lighting device may be used as the light source 70.
  • the height of the light source 70 may be the same as the height of the wafer cassette 50, or may be higher than the wafer cassette 50.
  • the condenser lens 80 condenses the light emitted from the light source 70.
  • the condenser lens 80 is, for example, a Fresnel lens or a telecentric lens. Using a Fresnel lens as the condenser lens 80 reduces costs compared to using a telecentric lens, and allows for a thinner thickness in the optical axis direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an imaging device 30 using a condenser lens 80 to capture an image of the inside of a wafer cassette 50.
  • light emitted from the light source 70, light emitted from the wafer cassette 50, and light condensed by the condenser lens 80 are indicated by hatching.
  • Multiple wafers 60 are arranged at a predetermined interval inside the wafer cassette 50 shown in FIG. 7.
  • Light emitted from the light source 70 passes through a transparent member on the back of the wafer cassette 50 to enter the wafer cassette 50, and then passes through the wafer cassette 50 to exit the wafer cassette 50.
  • the wafer cassette 50 is arranged between the light source 70 and the condenser lens 80.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a captured image generated by the imaging device 30. The width of the captured image generated by the imaging device 30 varies depending on the width of the condenser lens 80.
  • the captured image has multiple regions where the light emitted from the light source 70 is blocked by multiple wafers 60, and multiple regions corresponding to the light emitted from the wafer cassette 50.
  • the multiple regions where the light emitted from the light source 70 is blocked by multiple wafers 60 are indicated by region Z1
  • the multiple regions corresponding to the light emitted from the wafer cassette 50 are indicated by region Z2.
  • multiple dark regions are lined up at predetermined intervals from top to bottom.
  • Multiple wafers 60 are arranged at predetermined intervals within the wafer cassette 50 shown in FIG. 7, and the captured image shown in FIG. 8 accurately reflects the state within the wafer cassette 50 shown in FIG. 7.
  • the captured image will now be explained.
  • the captured image will have multiple dark areas where the light emitted from the light source 70 is blocked by the multiple wafers 60, and multiple bright areas corresponding to the light emitted from the wafer cassette 50.
  • the captured image will have one dark area where the light emitted from the light source 70 is blocked by one wafer 60, and multiple bright areas corresponding to the light emitted from the wafer cassette 50.
  • the dark area is an example of a first area.
  • the bright area is an example of a second area.
  • the imaging device 30 uses a condenser lens 80 to capture an image of the inside of the wafer cassette 50, and the condition inside the wafer cassette 50 is detected based on the captured image generated by the imaging device 30. Since the captured image accurately reflects the condition inside the wafer cassette 50, it is possible to accurately detect the condition inside the wafer cassette 50.
  • wafer 60 detection was performed by raising and lowering a photoelectric sensor using a transport device, which took time.
  • detection system 2 there is no need for the transport robot 10 to raise and lower the photoelectric sensor.
  • the transport robot 10 can perform tasks such as transporting wafers 60, improving productivity.
  • detection system 2 the state inside the wafer cassette 50 can be detected in a shorter time than the detection time required using a photoelectric sensor, improving productivity.
  • Figure 9 is a schematic diagram of an image captured inside a wafer cassette 50 by the imaging device 30 without using a condenser lens 80.
  • light emitted from the light source 70 and light emitted from the wafer cassette 50 are indicated by hatching.
  • Multiple wafers 60 are arranged at predetermined intervals inside the wafer cassette 50 shown in Figure 9.
  • the light emitted from the light source 70 passes through the wafer cassette 50 and exits the wafer cassette 50.
  • the imaging device 30 receives the light emitted from the wafer cassette 50 and generates a captured image.
  • Figure 10 is a diagram showing an example of a captured image generated by the imaging device 30.
  • the captured image has multiple regions where the light emitted from the light source 70 is blocked by multiple wafers 60, and multiple regions corresponding to the light emitted from the wafer cassette 50.
  • the multiple regions where the light emitted from the light source 70 is blocked by multiple wafers 60 are indicated by region Z3
  • the multiple regions corresponding to the light emitted from the wafer cassette 50 are indicated by region Z4.
  • multiple dark areas are lined up at a predetermined interval in the center of the captured image, but the multiple dark areas overlap at the top and bottom of the captured image.
  • Multiple wafers 60 are arranged at a predetermined interval inside the wafer cassette 50 shown in Figure 9.
  • the captured image shown in Figure 10 does not reflect the state inside the wafer cassette 50 shown in Figure 9.
  • the control device 40 has a control unit 110, a memory unit 120, and a communication unit 130.
  • the control unit 110 controls each operation of the control device 40.
  • the control unit 110 includes a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), etc., and controls each part of the control unit 110 and performs various processes.
  • the memory unit 120 stores programs executed by the control unit 110 and various data used in the processes executed by the control unit 110.
  • the memory unit 120 may be an auxiliary storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • the memory unit 120 may be realized by a removable storage medium.
  • the communication unit 130 is a communication interface that performs communication with the transport robot 10 and the robot controller 20.
  • the communication unit 130 includes at least one of a wired communication module and a wireless communication module.
  • the control unit 110 is configured to include an acquisition unit 111, a detection unit 112, and an output unit 113.
  • the acquisition unit 111 acquires an image from the imaging device 30.
  • the detection unit 112 detects the state inside the wafer cassette 50 based on the image.
  • the output unit 113 outputs the detection result of the detection unit 112 to the robot controller 20.
  • Not all of the components of the control unit 110 shown in FIG. 11 are essential, and components of the control unit 110 may be added or deleted as appropriate.
  • at least some of the functions of the control unit 110 may be implemented by a computer on the cloud.
  • the control device 40 may be integrated with the robot controller 20.
  • FIG. 12 is a flowchart for describing the overall flow of operation of the detection system 2.
  • the removal height of the wafer 60 (hereinafter referred to as the "removal height") is registered in the robot controller 20.
  • a judgment area for determining the presence or absence of the wafer 60 (hereinafter referred to as the "judgment area") is registered in the control device 40.
  • the robot controller 20 may extract data related to the removal height from an external database and store the data related to the removal height in the memory unit of the robot controller 20, thereby registering the removal height.
  • the control device 40 may extract coordinate data of the judgment area from the external database and store the coordinate data of the judgment area in the memory unit 120, thereby registering the judgment area.
  • the user may register the removal height and judgment area in the robot controller 20 and the control device 40.
  • FIG. 13 shows an example of data used to register the removal height.
  • the robot controller 20 determines the position (height) of multiple wafers 60 within the wafer cassette 50 based on the registered removal height.
  • the number of stages for storing wafers 60 is 25, but this is not limited to this example, and the number of stages for storing wafers 60 can be set depending on the type of wafer cassette 50.
  • the removal height (mm) of the wafers 60 can also be set depending on the type of wafer cassette 50.
  • FIG. 14 shows an example of data used to register a judgment area.
  • Line 200 shown in FIG. 14 corresponds to the outline of the wafer cassette 50.
  • the multiple rectangular areas within line 200 in FIG. 14 correspond to the judgment area.
  • the control device 40 uses the judgment area when detecting the state inside the wafer cassette 50 based on the captured image.
  • step S2 the acquisition unit 111 acquires the captured image from the imaging device 30.
  • the detection unit 112 detects the state inside the wafer cassette 50 based on the captured image.
  • the detection unit 112 detects the state inside the wafer cassette 50 based on dark and light areas in the captured image.
  • the detection unit 112 may detect the state of one or more wafers 60 inside the wafer cassette 50 based on dark and light areas in the captured image.
  • the detection unit 112 may detect the presence or absence of one or more wafers 60 inside the wafer cassette 50 based on the captured image.
  • the detection unit 112 may detect the state of one or more wafers 60 inside the wafer cassette 50 based on the captured image.
  • the state of the wafer 60 includes the position, tilt, warpage, thickness, etc. of the wafer 60 inside the wafer cassette 50.
  • the detection unit 112 may detect the number of one or more wafers 60 inside the wafer cassette 50 based on the captured image.
  • the detection unit 112 determines whether or not a dark area exists in each of the multiple judgment areas in the captured image. For example, if a dark area exists in the first judgment area in the captured image, the detection unit 112 determines that a wafer 60 exists in the first row of the wafer cassette 50. In this case, the detection unit 112 may determine the position of the dark area in the first judgment area in the captured image as the position of the wafer 60 in the wafer cassette 50. For example, if a dark area does not exist in the 25th row of the judgment area in the captured image, the detection unit 112 may determine that a wafer 60 does not exist in the 25th row of the wafer cassette 50.
  • the detection unit 112 may calculate the inclination of the dark area in the judgment area in the captured image by image analysis of the captured image, and detect the inclination of the wafer 60 in the wafer cassette 50 based on the inclination of the dark area in the judgment area in the captured image.
  • the detection unit 112 may calculate the shape of a dark area within a judgment area in the captured image by performing image analysis on the captured image, and detect warpage of the wafer 60 in the wafer cassette 50 based on the shape of the dark area within the judgment area in the captured image. For example, the detection unit 112 may detect warpage of the wafer 60 in the wafer cassette 50 by comparing the shape of the dark area within the judgment area in the captured image with a reference shape.
  • the detection unit 112 may calculate the vertical (lengthwise) width of the dark area within the judgment area in the captured image by performing image analysis on the captured image, and detect the thickness of the wafer 60 in the wafer cassette 50 based on the vertical width of the dark area within the judgment area in the captured image.
  • the detection unit 112 may detect the number of one or more wafers 60 in the wafer cassette 50 by counting the number of judgment areas in which a dark area exists among multiple judgment areas in the captured image.
  • step S3 the output unit 113 outputs the detection result of the detection unit 112 to the robot controller 20.
  • the robot controller 20 controls the transport robot 10 based on the detection result of the detection unit 112, and the transport robot 10 removes the wafer 60 from the nth stage of the wafer cassette 50.
  • the robot controller 20 may determine the movement height of the hand 11 based on the removal height registered in step S1 and control the transport robot 10.
  • the robot controller 20 may determine (calculate) the movement height of the hand 11 based on the position of the dark area within the judgment area and control the transport robot 10.
  • step S4 the transport robot 10 transports the wafer 60 removed from the wafer cassette 50 and places the wafer 60 on the processing stage.
  • step S5 the robot controller 20 determines whether the wafer 60 to be removed is present in the wafer cassette 50. If the wafer 60 to be removed is present in the wafer cassette 50 (step S5: YES), processing proceeds to step S3. If the wafer 60 to be removed is not present in the wafer cassette 50 (step S5: NO), the flowchart in Figure 12 ends.
  • FIG. 15 is a perspective view of a wafer cassette 50A according to Modification 1.
  • the wafer cassette 50A is an example of a container.
  • the wafer cassette 50A has a generally rectangular parallelepiped shape with one open front surface and one open rear surface.
  • the wafer cassette 50A has an opening 51 on the front side and an opening 52 on the rear side.
  • the opening 51 is an example of a first opening.
  • the opening 52 is an example of a second opening.
  • One or more wafers 60 can be accommodated in the wafer cassette 50A.
  • the wafer cassette 50A can accommodate multiple wafers 60 at a predetermined interval. When multiple wafers 60 are accommodated in the wafer cassette 50A at a predetermined interval, the multiple wafers 60 are arranged in one direction in the internal space of the wafer cassette 50A while being spaced apart from one another.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the arrangement of a wafer cassette 50A according to Variation 1.
  • the wafer cassette 50A is arranged so that the opening 51 faces the side where the condenser lens 80 is arranged, and the opening 52 faces the side opposite the side where the condenser lens 80 is arranged.
  • the opening 51 is provided on the side of the wafer cassette 50A where the condenser lens 80 is arranged, and the opening 52 is provided on the side opposite the side where the condenser lens 80 is arranged (the side where the light source 70 is arranged).
  • Light emitted from the light source 70 enters the wafer cassette 50A through the opening 52, passes through the wafer cassette 50A, and exits through the opening 51.
  • the light emitted from the wafer cassette 50A is condensed by the condenser lens 80.
  • the hollow arrows in FIG. 16 indicate the direction of travel of the light.
  • the imaging device 30 receives the light focused by the focusing lens 80 and generates a captured image.
  • the control device 40 detects the state inside the wafer cassette 50A based on the captured image generated by the imaging device 30. According to Variation 1, it is possible to accurately detect the state inside the wafer cassette 50A using a wafer cassette 50A whose back surface is not made of a transparent material.
  • a wafer cassette 50A whose rear portion is not made of a transparent material is used, but this is not limited to this. At least a portion of the wafer cassette 50A may be made of a transparent material that transmits light. The entire wafer cassette 50A may be made of a transparent material that transmits light. The entire wafer cassette 50A may be made of a material that does not transmit light.
  • FIG. 17 is a diagram showing the configuration of a detection system 2A according to Modification 2.
  • the detection system 2A includes an imaging device 30, a control device 40, a light source 70, a condensing lens 80, and a mirror 90.
  • the light source 70 emits light.
  • the mirror 90 reflects the light emitted from the light source 70.
  • the mirror 90 is an example of a mirrored member.
  • a wafer cassette 50 is disposed between the condensing lens 80 and the mirror 90. The light emitted from the light source 70 is reflected by the mirror 90, thereby indirectly entering the wafer cassette 50 and passing through the wafer cassette 50 to exit the container.
  • the condensing lens 80 condenses the light reflected by the mirror 90, passing through the wafer cassette 50, and exiting the wafer cassette 50.
  • the imaging device 30 receives the light condensed by the condensing lens 80 and generates a captured image.
  • the imaging device 30 and the control device 40 detect the state inside the wafer cassette 50 based on the captured image generated by the imaging device 30 .
  • the light source 70 can be placed on the side of the wafer cassette 50, which increases the freedom of placement of the light source 70 and increases the freedom of layout in factories and manufacturing facilities.
  • FIG. 18 is a structural diagram of a wafer cassette 50B according to Modification 3.
  • FIG. 18 shows a structural diagram of the wafer cassette 50B as viewed from the side.
  • a light source 70 is disposed within the wafer cassette 50B.
  • a plurality of wafers 60 can be accommodated within the wafer cassette 50B between the light source 70 and the condenser lens 80.
  • the condenser lens 80 condenses light emitted from the light source 70 disposed within the wafer cassette 50B, which passes through the wafer cassette 50B and exits the wafer cassette 50B.
  • the hollow arrows in FIG. 18 indicate the direction in which the light travels.
  • the light source 70 can be placed inside the wafer cassette 50B. By not placing the light source 70 near the wafer cassette 50B, the degree of freedom in layout in factories and manufacturing facilities is improved.
  • the present invention can also be understood as a detection method, control method, or manufacturing method including at least a part of the above-described process, a program for causing a computer to execute at least a part of the above-described process, or a computer-readable recording medium on which such a program is non-temporarily recorded. It can also be understood as a control system or manufacturing system including at least a part of the above-described process.
  • the above configurations and processes can be combined with each other to constitute the present invention as long as no technical contradictions arise.
  • ⁇ Appendix 2> The detection device (40) detects a state inside the container (50) based on the first region and the second region in the captured image; the first region is a region where the light emitted from the light source (70) is blocked by the one or more wafers (60); The second region corresponds to the light exiting the container (50). 2.
  • ⁇ Appendix 3> The detection device (40) detects the presence or absence of the one or more wafers (60) in the container (50) based on the captured image. 1.
  • ⁇ Appendix 4> The detection device (40) detects the state of the one or more wafers (60) in the container (50) based on the captured image. 4.
  • the container (50) has a first opening (51) and a second opening (52);
  • the container (50) is arranged so that the first opening (51) faces a side on which the condenser lens (80) is arranged and the second opening (52) faces a side opposite to the side on which the condenser lens (80) is arranged;
  • the light emitted from the light source (70) enters the container (50) through the second opening (52), passes through the container (50), and exits from the first opening (51).
  • the detection system (2) according to any one of claims 1 to 7.
  • ⁇ Appendix 9> a mirror member that reflects the light emitted from the light source (70);
  • the condensing lens (80) condenses the light that is reflected by the mirror member, passes through the container (50), and exits the container (50);
  • the container (50) is disposed between the condenser lens (80) and the mirror member.
  • the condenser lens (80) is a Fresnel lens.
  • a detection system (2) according to any one of claims 1 to 10.
  • ⁇ Appendix 12> a step of collecting light emitted from a light source (70), passing through a container (50) capable of containing one or more wafers (60), and exiting the container (50) using a collecting lens (80); receiving the light collected by the collecting lens (80) and generating a captured image; Detecting a state inside the container (50) based on the captured image; Equipped with Detection method.
  • Control system 2A Detection system 10: Transfer robot 20: Robot controller 30: Imaging device 40: Control devices 50, 50A, 50B: Wafer cassettes 51, 52: Opening 60: Wafer 70: Light source 80: Condenser lens 90: Mirror

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Abstract

容器内の状態を正確に検出する。検出システムは、光を出射する光源と、前記光源から出射された前記光であって、一又は複数のウエハを収容可能な容器内を通って前記容器から出た前記光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成する撮像装置と、前記撮像画像に基づいて、前記容器内の状態を検出する検出装置と、を備える。

Description

検出システム及び検出方法
　本発明は、検出システム及び検出方法に関する。
　従来、搬送装置に設けた光電センサを用いてカセット等の容器内のウエハの有無を検知していた。搬送装置により光電センサを昇降させてウエハの検知を行うため、時間を要していた。ウエハの検知を行っている間、搬送装置は搬送作業を行うことができず、生産性が低下する。特許文献１には、カセットと収納ウエハの全積み重ねを映すためのカセットの開放前面に関連する既知の位置に設置されるカメラを具備するウエハ撮像システムが記載されている。特許文献２には、ウエハ収容容器の前側に配置されウエハからの反射光が入射される撮像装置と、ウエハ収容容器内のウエハに対して上下から光を照射する照明装置と、を備えるウエハ検出装置が記載されている。
特表２００４－５２７１１６号公報 特許第５８８１００７号
　カメラ等の撮像装置を用いて容器内のウエハの有無を検知する場合、容器内の上部及び下部においては、ウエハが重なった状態で撮像されるため、容器内の状態を正確に把握できない。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、容器内の状態を正確に検出することである。
　本発明の一観点に係る検出システムは、光を出射する光源と、前記光源から出射された前記光であって、一又は複数のウエハを収容可能な容器内を通って前記容器から出た前記光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成する撮像装置と、前記撮像画像に基づいて、前記容器内の状態を検出する検出装置と、を備える。
　検出システムでは、集光レンズを用いて、撮像装置によって容器内を撮像し、撮像装置によって生成された撮像画像に基づいて、容器内の状態を検出する。撮像画像には、容器内の状態が正確に反映されているので、容器内の状態を正確に検出することが可能である。検出システムでは、ウエハカセット内の状態を検出している間、ウエハを搬送する搬送装置は、ウエハの搬送作業等を行うことが可能であり、生産性が向上する。
　前記検出装置は、前記撮像画像における第１領域及び第２領域に基づいて、前記容器内の状態を検出し、前記第１領域は、前記光源から出射された前記光が前記一又は複数のウエハによって遮られた領域であり、前記第２領域は、前記容器から出た前記光に対応する領域である。撮像画像は、光源から出射された光が一又は複数のウエハによって遮られた第１領域及び容器から出た光に対応する第２領域を有している。撮像画像には、容器内の状態が正確に反映されているので、容器内の状態を正確に検出することが可能である。
　前記検出装置は、前記撮像画像に基づいて、前記容器内における前記一又は複数のウエハの有無を検出する。前記検出装置は、前記撮像画像に基づいて、前記容器内における前記一又は複数のウエハの状態を検出する。前記検出装置は、前記撮像画像に基づいて、前記容器内における前記一又は複数のウエハの数を検出する。検出システムによれば、撮像画像に基づいて、容器内における一又は複数のウエハの有無、状態及び数を検出することが可能である。
　前記容器の少なくとも一部は、前記光源から出射された前記光を透過する透明部材である。これにより、光源から出射された光は、容器の透明部材を透過して容器内に入り、容器内を通って容器から出る。
　前記光源と前記集光レンズとの間に前記容器が配置されている。これにより、光源から出射された光は、直接的に容器内に入り、容器内を通って容器から出る。
　前記容器は、第１開口及び第２開口を有し、前記第１開口が、前記集光レンズが配置されている側を向き、かつ、前記第２開口が、前記集光レンズが配置されている側の反対側を向くように、前記容器が配置され、前記光源から出射された前記光は、前記第２開口から前記容器内に入り、前記容器内を通って前記第１開口から出る。第１開口及び第２開口を有する容器内の状態を正確に検出することが可能である。
　上記検出システムは、前記光源から出射された前記光を反射する鏡面部材を備え、前記集光レンズは、前記鏡面部材で反射された前記光であって、前記容器内を通って前記容器から出た前記光を集光し、前記集光レンズと前記鏡面部材との間に前記容器が配置されている。光源を容器の側面側に配置することが可能であり、光源の配置の自由度が向上し、工場や製造設備におけるレイアウトの自由度が向上する。
　前記容器内に前記光源が配置されており、前記光源と前記集光レンズとの間における前記容器内に前記複数のウエハを収容可能である。容器の周辺に光源を配置しないことで、工場や製造設備におけるレイアウトの自由度が向上する。
　前記集光レンズは、フレネルレンズである。集光レンズとしてフレネルレンズを用いることにより、コストを抑えることができ、光軸方向の厚みを薄くすることができる。
　本発明の一観点に係る検出方法は、光源から出射された光であって、一又は複数のウエハを収容可能な容器内を通って前記容器から出た前記光を、集光レンズによって集光するステップと、前記集光レンズによって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成するステップと、前記撮像画像に基づいて、前記容器内の状態を検出するステップと、を備える。
　本発明によれば、容器内の状態を正確に検出することができる。
図１は、制御システムの構成を示す図である。 図２は、ウエハカセットの斜視図である。 図３は、ウエハカセットの斜視図である。 図４は、搬送ロボットによるウエハカセットからウエハを取り出す動作の一例を示す図である。 図５は、検出システムの構成を示す図である。 図６は、検出システムの構成を示す図である。 図７は、集光レンズを用いて、撮像装置によってウエハカセット内を撮像する場合の模式図である。 図８は、撮像装置によって生成された撮像画像の一例を示す図である。 図９は、集光レンズを用いずに、撮像装置によってウエハカセット内を撮像する場合の模式図である。 図１０は、撮像装置によって生成された撮像画像の一例を示す図である。 図１１は、制御装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、検出システムの動作の全体の流れを説明するためのフローチャートである。 図１３は、取り出し高さの登録に用いられるデータの一例を示す図である。 図１４は、判断領域の登録に用いられるデータの一例を示す図である。 図１５は、変形例１に係るウエハカセットの斜視図である。 図１６は、変形例１に係るウエハカセットの配置の一例を示す図である。 図１７は、変形例２に係る検出システムの構成を示す図である。 図１８は、変形例３に係るウエハカセットの構成図である。
　以下、適用例及び実施形態について図を参照しながら説明する。以下に示す適用例及び実施形態は、本願の一態様であり、本願の権利範囲を限定するものではない。
　＜適用例＞
　適用例について説明する。図１は、制御システム１の構成を示す図である。図１を参照して、制御システム１について説明する。制御システム１は、ウエハを搬送する搬送ロボット（搬送装置）１０と、搬送ロボット１０を制御するロボットコントローラ２０と、対象物を撮像して、撮像画像を生成する撮像装置３０と、撮像装置３０を制御する制御装置４０と、を備える。搬送ロボット１０とロボットコントローラ２０との間では、有線又は無線により通信が行われる。ロボットコントローラ２０と制御装置４０との間では、有線又は無線により通信が行われる。撮像装置３０と制御装置４０との間では、有線又は無線により通信が行われる。
　図２は、ウエハカセット５０の斜視図である。ウエハカセット５０は、容器の一例である。図２に示す例では、ウエハカセット５０は、正面側に位置する一面が開放された略直方体形状の外形を有する。ウエハカセット５０は、正面側に設けられた開口５１を有する。ウエハカセット５０内に、一又は複数のウエハを収容することが可能である。ウエハカセット５０内に、複数のウエハを所定間隔で収容することが可能である。ウエハカセット５０内に複数のウエハを所定間隔で収容する場合、ウエハカセット５０の内部空間には、複数のウエハが互いに離間した状態で一方向に並んで配置される。
　ウエハカセット５０の少なくとも一部が、光を透過する透明部材で構成されている。ウエハカセット５０の開口５１位置と反対側の位置における背面部分が、光を透過する透明部材で構成されていてもよい。また、ウエハカセット５０の全部が、光を透過する透明部材で構成されていてもよい。
　図３は、ウエハカセット５０の斜視図である。図３には、複数のウエハ６０が収容されたウエハカセット５０が示されている。図３に示すように、ウエハカセット５０内には、複数のウエハ６０が所定間隔で収容されている。ウエハカセット５０内に収容されるウエハ６０は、例えば、円柱状のシリコン等のインゴットから切り出した半導体基板である。
　図４は、搬送ロボット１０によるウエハカセット５０からウエハ６０を取り出す動作の一例を示す図である。図４には、ウエハカセット５０を側面側から見た場合の模式図が示されている。搬送ロボット１０は、ウエハ６０をウエハカセット５０から取り出すためのハンド１１を備えている。ロボットコントローラ２０によって搬送ロボット１０が制御されることにより、ハンド１１が、ウエハカセット５０に収容されたウエハ６０の下方に挿入される。ハンド１１が上昇することにより、ウエハ６０が持ち上げられる。これにより、ウエハ６０がハンド１１に載置された状態となり、ウエハカセット５０からウエハ６０が取り出される。搬送ロボット１０は、ロボットコントローラ２０により制御され、ハンド１１に載置されたウエハ６０を搬送する。
　＜実施形態の説明＞
　図５は、検出システム２の構成を示す図である。検出システム２は、撮像装置３０と、制御装置４０と、光源７０と、集光レンズ８０と、を備える。光源７０は、光を出射する。集光レンズ８０は、光源７０から出射された光を集光する。撮像装置３０は、集光レンズ８０によって集光された光を受光し、撮像画像を生成する。撮像装置３０は、例えば、光を受光する受光素子を有するカメラである。制御装置４０は、撮像装置３０によって生成された撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する。制御装置４０は、検出装置の一例である。図５の白抜きの矢印は、光の進行方向を示している。
　ウエハカセット５０内に収容される複数のウエハ６０のピッチ（間隔）に基づいて、撮像装置３０と集光レンズ８０との間の距離、及び、ウエハカセット５０と集光レンズ８０との間の距離が、決定されてもよい。例えば、ユーザは、ウエハカセット５０内に収容される複数のウエハ６０のピッチに応じて、撮像装置３０と集光レンズ８０との間の距離、及び、ウエハカセット５０と集光レンズ８０との間の距離を調整してもよい。
　図６は、検出システム２の構成を示す図である。図６には、図５の矢印Ａ１で示す方向から見た場合の検出システム２の構成が示されている。図６に示すように、集光レンズ８０の幅は、ウエハカセット５０の幅よりも小さい。図６に示す構成に限定されず、集光レンズ８０の幅は、ウエハカセット５０の幅と同じであってもよいし、ウエハカセット５０の幅よりも大きくてもよい。集光レンズ８０の高さは、ウエハカセット５０の高さと同じであってもよいし、ウエハカセット５０よりも高くてもよい。
　光源７０は、光を出射する照明である。光源７０は、例えば、棒形状の照明（バー照明）である。光源７０として、有機ＥＬの照明装置を用いてもよい。光源７０の高さは、ウエハカセット５０の高さと同じであってもよいし、ウエハカセット５０よりも高くてもよい。集光レンズ８０は、光源７０から出射された光を集光する。集光レンズ８０は、例えば、フレネルレンズ又はテレセントリックレンズである。集光レンズ８０として、フレネルレンズを用いることにより、テレセントリックレンズを用いるよりもコストを抑えることができ、光軸方向の厚みを薄くすることができる。
　図７は、集光レンズ８０を用いて、撮像装置３０によってウエハカセット５０内を撮像する場合の模式図である。図７では、光源７０から出射された光、ウエハカセット５０から出た光及び集光レンズ８０によって集光された光をハッチングで示している。図７に示すウエハカセット５０内には、複数のウエハ６０が所定間隔で配置されている。光源７０から出射された光は、ウエハカセット５０の背面部分における透明部材を透過してウエハカセット５０内に入り、ウエハカセット５０内を通ってウエハカセット５０から出る。ウエハカセット５０は、光源７０と集光レンズ８０との間に配置されている。光源７０から出射された光は、直接的にウエハカセット５０内に入り、ウエハカセット５０内を通って容器から出る。ウエハカセット５０から出た光は、集光レンズ８０によって集光される。撮像装置３０は、集光レンズ８０によって集光された光を受光し、撮像画像を生成する。図８は、撮像装置３０によって生成された撮像画像の一例を示す図である。集光レンズ８０の幅に応じて、撮像装置３０によって生成された撮像画像の幅は変化する。
　図８に示すように、撮像画像は、光源７０から出射された光が複数のウエハ６０によって遮られた複数の領域と、ウエハカセット５０から出た光に対応する複数の領域とを有する。図８では、光源７０から出射された光が複数のウエハ６０によって遮られた複数の領域（以下、暗領域とも表記する）を領域Ｚ１で示し、ウエハカセット５０から出た光に対応する複数の領域（以下、明領域とも表記する）を領域Ｚ２で示している。図８の撮像画像に示すように、上部から下部に渡って複数の暗領域が所定間隔で並んでいる。図７に示すウエハカセット５０内には、複数のウエハ６０が所定間隔で配置されており、図８に示す撮像画像には、図７に示すウエハカセット５０内の状態が正確に反映されている。
　撮像画像について説明する。ウエハカセット５０内に複数のウエハ６０が収容されている場合、撮像画像は、光源７０から出射された光が複数のウエハ６０によって遮られた複数の暗領域と、ウエハカセット５０から出た光に対応する複数の明領域とを有する。ウエハカセット５０内に一つのウエハ６０が収容されている場合、撮像画像は、光源７０から出射された光が一つのウエハ６０によって遮られた一つの暗領域と、ウエハカセット５０から出た光に対応する複数の明領域とを有する。暗領域は、第１領域の一例である。明領域は、第２領域の一例である。
　検出システム２では、集光レンズ８０を用いて、撮像装置３０によってウエハカセット５０内を撮像し、撮像装置３０によって生成された撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する。撮像画像には、ウエハカセット５０内の状態が正確に反映されているので、ウエハカセット５０内の状態を正確に検出することが可能である。
　従来技術では、搬送装置により光電センサを昇降させてウエハ６０の検知を行っていたため、時間を要していた。検出システム２では、搬送ロボット１０により光電センサを昇降させる必要がない。ウエハカセット５０内の状態を検出している間、搬送ロボット１０は、ウエハ６０の搬送作業等を行うことが可能であり、生産性が向上する。検出システム２によれば、光電センサを用いた検知時間よりも短い時間で、ウエハカセット５０内の状態を検出することが可能であり、生産性が向上する。
　図９は、集光レンズ８０を用いずに、撮像装置３０によってウエハカセット５０内を撮像する場合の模式図である。図９では、光源７０から出射された光及びウエハカセット５０から出た光をハッチングで示している。図９に示すウエハカセット５０内には、複数のウエハ６０が所定間隔で配置されている。光源７０から出射された光は、ウエハカセット５０内を通ってウエハカセット５０から出る。撮像装置３０は、ウエハカセット５０から出た光を受光し、撮像画像を生成する。図１０は、撮像装置３０によって生成された撮像画像の一例を示す図である。
　図１０に示すように、撮像画像は、光源７０から出射された光が複数のウエハ６０によって遮られた複数の領域と、ウエハカセット５０から出た光に対応する複数の領域とを有する。図１０では、光源７０から出射された光が複数のウエハ６０によって遮られた複数の領域（以下、暗領域とも表記する）を領域Ｚ３で示し、ウエハカセット５０から出た光に対応する複数の領域（以下、明領域とも表記する）を領域Ｚ４で示している。
　図１０に示すように、撮像画像における中央部分では複数の暗領域が所定間隔で並んでいるが、撮像画像における上部及び下部では複数の暗領域が重なり合ってしまっている。図９に示すウエハカセット５０内には、複数のウエハ６０が所定間隔で配置されている。しかし、図１０に示す撮像画像には、図９に示すウエハカセット５０内の状態が反映されていない。
　図１１は、制御装置４０の構成を示すブロック図である。制御装置４０は、制御部１１０、記憶部１２０及び通信部１３０を有する。制御部１１０は、制御装置４０の各動作を制御する。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、制御部１１０の各部の制御や、各種の処理等を行う。記憶部１２０は、制御部１１０で実行されるプログラムや、制御部１１０において実行される処理で使用される各種データ等を記憶する。例えば、記憶部１２０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置であってもよい。記憶部１２０は、着脱可能な記憶媒体によって実現されてもよい。通信部１３０は、搬送ロボット１０やロボットコントローラ２０との間の通信を実行する通信インターフェースである。通信部１３０は、有線通信モジュール及び無線通信モジュールの少なくとも一方を含む。
　制御部１１０は、取得部１１１、検出部１１２及び出力部１１３を備えるように構成されている。取得部１１１は、撮像装置３０から撮像画像を取得する。検出部１１２は、撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する。出力部１１３は、検出部１１２の検出結果をロボットコントローラ２０に出力する。図１１に示す制御部１１０の構成要素の全てが必須というわけではなく、適宜、制御部１１０の構成要素の追加又は削除がなされてもよい。また、制御部１１０の少なくとも一部の機能が、クラウド上のコンピュータによって実現されてもよい。また、制御装置４０は、ロボットコントローラ２０と一体であってもよい。
　図１２を用いて、検出システム２の動作の全体の流れについて説明する。図１２は、検出システム２の動作の全体の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１において、ロボットコントローラ２０にウエハ６０の取り出し高さ（以下、「取り出し高さ」と表記する。）を登録する。また、ステップＳ１において、制御装置４０にウエハ６０の有無を判断するための判断領域（以下、「判断領域」と表記する。）を登録する。ロボットコントローラ２０が外部データベースから取り出し高さに関するデータを抽出し、ロボットコントローラ２０がロボットコントローラ２０の記憶部に取り出し高さに関するデータを記憶することで、取り出し高さの登録が行われてもよい。制御装置４０が外部データベースから判断領域の座標データを抽出し、制御装置４０が記憶部１２０に判断領域の座標データを記憶することで、判断領域の登録が行われてもよい。ユーザが、ロボットコントローラ２０及び制御装置４０に対して取り出し高さ及び判断領域を登録してもよい。
　図１３は、取り出し高さの登録に用いられるデータの一例を示す図である。ロボットコントローラ２０は、登録された取り出し高さに基づいて、ウエハカセット５０内における複数のウエハ６０の位置（高さ）を把握する。図１３に示す例では、ウエハ６０を収容するための段数を２５としているが、この例に限定されず、ウエハ６０を収容するための段数は、ウエハカセット５０の種類に応じて設定することが可能である。また、ウエハ６０の取り出し高さ（ｍｍ）についても、ウエハカセット５０の種類に応じて設定することが可能である。
　図１４は、判断領域の登録に用いられるデータの一例を示す図である。図１４に示す線２００は、ウエハカセット５０の外形線に対応する。図１４における線２００内の複数の矩形領域が、判断領域に対応する。制御装置４０は、撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する際に、判断領域を利用する。
　ステップＳ２において、取得部１１１は、撮像装置３０から撮像画像を取得する。ステップＳ２において、検出部１１２は、撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する。
　検出部１１２によるウエハカセット５０内の状態の検出処理の一例について説明する。検出部１１２は、撮像画像における暗領域及び明領域に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する。検出部１１２は、撮像画像における暗領域及び明領域に基づいて、ウエハカセット５０内における一又は複数のウエハ６０の状態を検出してもよい。検出部１１２は、撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内における一又は複数のウエハ６０の有無を検出してもよい。検出部１１２は、撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内における一又は複数のウエハ６０の状態を検出してもよい。ウエハ６０の状態とは、ウエハカセット５０内におけるウエハ６０の位置、傾き、反り及び厚みなどを含む。検出部１１２は、撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内における一又は複数のウエハ６０の数を検出してもよい。
　検出部１１２は、撮像画像における複数の判断領域について、各判断領域内に暗領域が存在する否かを判定する。例えば、撮像画像における１段目の判断領域内に暗領域が存在する場合、検出部１１２は、ウエハカセット５０の１段目にウエハ６０が存在していると判定する。この場合、検出部１１２は、撮像画像における１段目の判断領域内の暗領域の位置を、ウエハカセット５０内におけるウエハ６０の位置として決定してもよい。例えば、撮像画像における２５段目の判断領域内に暗領域が存在しない場合、検出部１１２は、ウエハカセット５０の２５段目にウエハ６０が存在しないと判定する。検出部１１２は、撮像画像を画像解析することで撮像画像における判断領域内の暗領域の傾きを計算し、撮像画像における判断領域内の暗領域の傾きに基づいて、ウエハカセット５０内におけるウエハ６０の傾きを検出してもよい。検出部１１２は、撮像画像を画像解析することで、撮像画像における判断領域内の暗領域の形状を計算し、撮像画像における判断領域内の暗領域の形状に基づいて、ウエハカセット５０内におけるウエハ６０の反りを検出してもよい。例えば、検出部１１２は、撮像画像における判断領域内の暗領域の形状と基準の形状とを比較することで、ウエハカセット５０内におけるウエハ６０の反りを検出してもよい。検出部１１２は、撮像画像を画像解析することで撮像画像における判断領域内の暗領域の垂直方向（縦方向）の幅を計算し、撮像画像における判断領域内の暗領域の垂直方向の幅に基づいて、ウエハカセット５０内におけるウエハ６０の厚みを検出してもよい。検出部１１２は、撮像画像における複数の判断領域のうち、暗領域が存在した判断領域の数をカウントすることで、ウエハカセット５０内における一又は複数のウエハ６０の数を検出してもよい。
　ステップＳ３において、出力部１１３は、検出部１１２の検出結果をロボットコントローラ２０に出力する。ステップＳ３において、ロボットコントローラ２０は、検出部１１２の検出結果に基づいて、搬送ロボット１０を制御し、搬送ロボット１０は、ウエハカセット５０のｎ段目のウエハ６０を取り出す。この場合、ロボットコントローラ２０は、ステップＳ１で登録された取り出し高さに基づいて、ハンド１１の移動高さを決定し、搬送ロボット１０を制御してもよい。或いは、ロボットコントローラ２０は、判断領域内の暗領域の位置に基づいて、ハンド１１の移動高さを決定（計算）し、搬送ロボット１０を制御してもよい。ステップＳ４において、搬送ロボット１０は、ウエハカセット５０から取り出したウエハ６０を搬送し、処理ステージにウエハ６０を置く。
　ステップＳ５において、ロボットコントローラ２０は、取り出し対象のウエハ６０がウエハカセット５０内に存在するか否かを判定する。取り出し対象のウエハ６０がウエハカセット５０内に存在する場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３に進む。取り出し対象のウエハ６０がウエハカセット５０内に存在しない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、図１２のフローチャートが終了する。
　変形例について説明する。下記の変形例１から変形例３を適宜組み合わせてもよい。
　＜変形例１＞
　図１５は、変形例１に係るウエハカセット５０Ａの斜視図である。ウエハカセット５０Ａは、容器の一例である。図１５に示す例では、ウエハカセット５０Ａは、正面側に位置する一面及び背面側に位置する一面が開放された略直方体形状の外形を有する。ウエハカセット５０Ａは、正面側に設けられた開口５１及び背面側に設けられた開口５２を有する。開口５１は、第１開口の一例である。開口５２は、第２開口の一例である。ウエハカセット５０Ａ内に、一又は複数のウエハ６０を収容することが可能である。ウエハカセット５０Ａ内に、複数のウエハ６０を所定間隔で収容することが可能である。ウエハカセット５０Ａ内に複数のウエハ６０を所定間隔で収容する場合、ウエハカセット５０Ａの内部空間には、複数のウエハ６０が互いに離間した状態で一方向に並んで配置される。
　図１６は、変形例１に係るウエハカセット５０Ａの配置の一例を示す図である。図１６に示すように、開口５１が、集光レンズ８０が配置されている側を向き、かつ、開口５２が、集光レンズ８０が配置されている側の反対側を向くように、ウエハカセット５０Ａが配置される。図１６の例では、ウエハカセット５０Ａに対して、集光レンズ８０が配置されている側に開口５１が設けられ、集光レンズ８０が配置されている側の反対側（光源７０が配置されている側）に開口５２が設けられている。光源７０から出射された光は、開口５２からウエハカセット５０Ａ内に入り、ウエハカセット５０Ａ内を通って開口５１から出る。ウエハカセット５０Ａから出た光は、集光レンズ８０によって集光される。図１６の白抜きの矢印は、光の進行方向を示している。
　撮像装置３０は、集光レンズ８０によって集光された光を受光し、撮像画像を生成する。制御装置４０は、撮像装置３０によって生成された撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０Ａ内の状態を検出する。変形例１によれば、背面部分が透明部材で構成されていないウエハカセット５０Ａを用いて、ウエハカセット５０Ａ内の状態を正確に検出することが可能である。
　変形例１では、背面部分が透明部材で構成されていないウエハカセット５０Ａを用いる例を説明したが、これに限定されない。ウエハカセット５０Ａの少なくとも一部が、光を透過する透明部材で構成されてもよい。ウエハカセット５０Ａの全部が、光を透過する透明部材で構成されていてもよい。ウエハカセット５０Ａの全部が、光を透過しない部材で構成されていてもよい。
　＜変形例２＞
　図１７は、変形例２に係る検出システム２Ａの構成を示す図である。検出システム２Ａは、撮像装置３０と、制御装置４０と、光源７０と、集光レンズ８０と、ミラー９０と、を備える。光源７０は、光を出射する。ミラー９０は、光源７０から出射された光を反射する。ミラー９０は、鏡面部材の一例である。図１７に示すように、ウエハカセット５０は、集光レンズ８０とミラー９０との間に配置されている。光源７０から出射された光は、ミラー９０で反射されることで、間接的にウエハカセット５０内に入り、ウエハカセット５０内を通って容器から出る。集光レンズ８０は、ミラー９０で反射された光であって、ウエハカセット５０内を通ってウエハカセット５０から出た光を集光する。撮像装置３０は、集光レンズ８０によって集光された光を受光し、撮像画像を生成する。撮像装置３０は、制御装置４０は、撮像装置３０によって生成された撮像画像に基づいて、ウエハカセット５０内の状態を検出する。
　変形例２によれば、光源７０をウエハカセット５０の側面側に配置することが可能であり、光源７０の配置の自由度が向上し、工場や製造設備におけるレイアウトの自由度が向上する。
　＜変形例３＞
　図１８は、変形例３に係るウエハカセット５０Ｂの構成図である。図１８には、ウエハカセット５０Ｂを側面側から見た場合の構成図が示されている。ウエハカセット５０Ｂ内に光源７０が配置されている。光源７０と集光レンズ８０との間におけるウエハカセット５０Ｂ内に複数のウエハ６０を収容可能である。集光レンズ８０は、ウエハカセット５０Ｂ内に配置された光源７０から出射された光であって、ウエハカセット５０Ｂ内を通ってウエハカセット５０から出た光を集光する。図１８の白抜きの矢印は、光の進行方向を示している。
　変形例３によれば、光源７０をウエハカセット５０Ｂ内に配置することが可能である。ウエハカセット５０Ｂの周辺に光源７０を配置しないことで、工場や製造設備におけるレイアウトの自由度が向上する。
　＜その他＞
　本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む検出方法、制御方法又は製造方法や、上記処理の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム、または、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。また、上記処理の少なくとも一部を含む制御システム又は製造システムとして捉えることもできる。上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
　＜付記１＞
　光を出射する光源（７０）と、
　前記光源（７０）から出射された前記光であって、一又は複数のウエハ（６０）を収容可能な容器（５０）内を通って前記容器（５０）から出た前記光を集光する集光レンズ（８０）（８０）と、
　前記集光レンズ（８０）によって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成する撮像装置（３０）と、
　前記撮像画像に基づいて、前記容器（５０）内の状態を検出する検出装置（４０）と、
　を備える、
　検出システム（２）。
　＜付記２＞
　前記検出装置（４０）は、前記撮像画像における第１領域及び第２領域に基づいて、前記容器（５０）内の状態を検出し、
　前記第１領域は、前記光源（７０）から出射された前記光が前記一又は複数のウエハ（６０）によって遮られた領域であり、
　前記第２領域は、前記容器（５０）から出た前記光に対応する領域である、
　付記１に記載の検出システム（２）。
　＜付記３＞
　前記検出装置（４０）は、前記撮像画像に基づいて、前記容器（５０）内における前記一又は複数のウエハ（６０）の有無を検出する、
　付記１又は２に記載の検出システム（２）。
　＜付記４＞
　前記検出装置（４０）は、前記撮像画像に基づいて、前記容器（５０）内における前記一又は複数のウエハ（６０）の状態を検出する、
　付記１から３の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記５＞
　前記検出装置（４０）は、前記撮像画像に基づいて、前記容器（５０）内における前記一又は複数のウエハ（６０）の数を検出する、
　付記１から４の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記６＞
　前記容器（５０）の少なくとも一部は、前記光源（７０）から出射された前記光を透過する透明部材である、
　付記１から５の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記７＞
　前記光源（７０）と前記集光レンズ（８０）との間に前記容器（５０）が配置されている、
　付記１から６の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記８＞
　前記容器（５０）は、第１開口（５１）及び第２開口（５２）を有し、
　前記第１開口（５１）が、前記集光レンズ（８０）が配置されている側を向き、かつ、前記第２開口（５２）が、前記集光レンズ（８０）が配置されている側の反対側を向くように、前記容器（５０）が配置され、
　前記光源（７０）から出射された前記光は、前記第２開口（５２）から前記容器（５０）内に入り、前記容器（５０）内を通って前記第１開口（５１）から出る、
　付記１から７の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記９＞
　前記光源（７０）から出射された前記光を反射する鏡面部材を備え、
　前記集光レンズ（８０）は、前記鏡面部材で反射された前記光であって、前記容器（５０）内を通って前記容器（５０）から出た前記光を集光し、
　前記集光レンズ（８０）と前記鏡面部材との間に前記容器（５０）が配置されている、
　付記１から６及び８の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記１０＞
　前記容器（５０）内に前記光源（７０）が配置されており、
　前記光源（７０）と前記集光レンズ（８０）との間における前記容器（５０）内に前記複数のウエハ（６０）を収容可能である、
　付記１から６の何れか一つに記載の検出システム（２）。
　＜付記１１＞
　前記集光レンズ（８０）は、フレネルレンズである、
　付記１から１０の何れか一項に記載の検出システム（２）。
　＜付記１２＞
　光源（７０）から出射された光であって、一又は複数のウエハ（６０）を収容可能な容器（５０）内を通って前記容器（５０）から出た前記光を、集光レンズ（８０）によって集光するステップと、
　前記集光レンズ（８０）によって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成するステップと、
　前記撮像画像に基づいて、前記容器（５０）内の状態を検出するステップと、
　を備える、
　検出方法。
１：制御システム
２、２Ａ：検出システム
１０：搬送ロボット
２０：ロボットコントローラ
３０：撮像装置
４０：制御装置
５０、５０Ａ、５０Ｂ：ウエハカセット
５１、５２：開口
６０：ウエハ
７０：光源
８０：集光レンズ
９０：ミラー

Claims (12)

  1. 　光を出射する光源と、
    　前記光源から出射された前記光であって、一又は複数のウエハを収容可能な容器内を通って前記容器から出た前記光を集光する集光レンズと、
    　前記集光レンズによって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成する撮像装置と、
    　前記撮像画像に基づいて、前記容器内の状態を検出する検出装置と、
    　を備える、
    　検出システム。
  2. 　前記検出装置は、前記撮像画像における第１領域及び第２領域に基づいて、前記容器内の状態を検出し、
    　前記第１領域は、前記光源から出射された前記光が前記一又は複数のウエハによって遮られた領域であり、
    　前記第２領域は、前記容器から出た前記光に対応する領域である、
    　請求項１に記載の検出システム。
  3. 　前記検出装置は、前記撮像画像に基づいて、前記容器内における前記一又は複数のウエハの有無を検出する、
    　請求項１に記載の検出システム。
  4. 　前記検出装置は、前記撮像画像に基づいて、前記容器内における前記一又は複数のウエハの状態を検出する、
    　請求項１に記載の検出システム。
  5. 　前記検出装置は、前記撮像画像に基づいて、前記容器内における前記一又は複数のウエハの数を検出する、
    　請求項１に記載の検出システム。
  6. 　前記容器の少なくとも一部は、前記光源から出射された前記光を透過する透明部材である、
    　請求項１に記載の検出システム。
  7. 　前記光源と前記集光レンズとの間に前記容器が配置されている、
    　請求項１に記載の検出システム。
  8. 　前記容器は、第１開口及び第２開口を有し、
    　前記第１開口が、前記集光レンズが配置されている側を向き、かつ、前記第２開口が、前記集光レンズが配置されている側の反対側を向くように、前記容器が配置され、
    　前記光源から出射された前記光は、前記第２開口から前記容器内に入り、前記容器内を通って前記第１開口から出る、
    　請求項１に記載の検出システム。
  9. 　前記光源から出射された前記光を反射する鏡面部材を備え、
    　前記集光レンズは、前記鏡面部材で反射された前記光であって、前記容器内を通って前記容器から出た前記光を集光し、
    　前記集光レンズと前記鏡面部材との間に前記容器が配置されている、
    　請求項１に記載の検出システム。
  10. 　前記容器内に前記光源が配置されており、
    　前記光源と前記集光レンズとの間における前記容器内に前記複数のウエハを収容可能である、
    　請求項１に記載の検出システム。
  11. 　前記集光レンズは、フレネルレンズである、
    　請求項１から１０の何れか一項に記載の検出システム。
  12. 　光源から出射された光であって、一又は複数のウエハを収容可能な容器内を通って前記容器から出た前記光を、集光レンズによって集光するステップと、
    　前記集光レンズによって集光された前記光を受光し、撮像画像を生成するステップと、
    　前記撮像画像に基づいて、前記容器内の状態を検出するステップと、
    　を備える、
    　検出方法。
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