JPH10242249A - カセット内の基板検出方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板搬送用ロボットの移動機能を利用して、
構造の簡素化を図りながらカセット内の基板を的確に検
出する。 【解決手段】 カセットＣに収納した基板Ｗを取り出し
て所定の処理部位へ搬送する基板搬送用のロボットアー
ム４で、センサ載置台９に載置されている基板検出用セ
ンサＳを保持して搬出し、基板検出用センサＳをカセッ
トＣに対向する位置に移動させて、カセット内に積層収
納された基板Ｗの積層方向に移動させ、かつ、検出作動
終了後に基板検出用センサＳを再びセンサ載置台９に返
還するようにロボットアーム４を移動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カセットに多段に
積層収納された半導体ウエハ等の基板の存否や収納姿勢
などを検出する基板検出方法とこれを実行する検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】カセットに多段に積層収納された基板を
ロボットアームで１枚づつ取り出して処理する基板処理
装置においては、カセットが所定の位置に装填された状
態で、先ず、カセット内の基板収納具合を把握しておく
必要がある。そのために基板の周方向複数箇所において
基板積層方向、つまり上下方向にセンサで走査して基板
の存否などを検出することが行われている。これによっ
て、基板が正しく平行に収容されているか、あるいは、
基板の収納されていない段の存否、などが判断できるの
である。

【０００３】従来、このような検出手段としては、次の
ような形態が知られている。一般的な形態として、カセ
ットを位置決め載置するカセット載置台と基板検出用セ
ンサとを相対的に昇降移動させて、カセット内の基板を
検出するものがある。

【０００４】別の形態として、基板搬送用ロボットに進
退可能な２本のアームを備え、一方のアームで基板の搬
送を行うとともに、他方のアームに基板検出用センサを
取り付け、この他方のアームをカセットに接近させて昇
降させることで、センサを基板積層方向に走査させて、
カセット内の基板を検出するものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来手法には、次のような問題点がある。前者の形態で
は、カセット載置台、あるいは、基板検出用センサを昇
降させるための昇降駆動機構が必要であり、装置構成が
複雑化する。また、基板サイズが変わると、基板端縁と
センサとの距離が変化することになり、その都度、セン
サの感度等の調整が必要となり、作業性の点でも難点が
ある。

【０００６】また、後者の形態では、基板搬送用ロボッ
トの移動機能を利用してセンサを移動させることができ
るので、センサを移動させる専用の駆動機構が不要であ
り、また、基板サイズが変わってもアームの進退位置を
変更するだけで基板端縁とセンサとの距離を一定にする
ことができて、センサの感度調整が不要となる利点を有
している。しかし、この形態では、基板を搬送するため
の本来のアームの他にセンサ用に別のアームを備えなけ
ればならず、アーム構造が複雑になるとともに、基板搬
送作動にセンサ用アームが邪魔にならないように考慮す
る必要がある。

【０００７】本発明は、このような実情に着目してなさ
れたものであって、基板搬送用ロボットの移動機能を利
用してセンサを移動させることができる後者の利点を活
かしながら、構造の簡素化をも図ることのできるカセッ
ト内の基板検出方法およびその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】本発明は、上記目的を達
成するために次のような手段および構成をとる。すなわ
ち、請求項１に係るカセット内の基板検出方法は、所定
位置に保管保持された基板検出用センサを基板搬送用の
ロボットアームで保持し、このロボットアームを移動さ
せることで、カセット内に収容された基板を前記センサ
で検出することを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２に係るカセット内の基板検
出装置は、カセットを位置決め載置するカセット載置台
と、カセットに収納した基板を取り出して所定の処理部
位へ搬送する基板搬送用のロボットアームと、このロボ
ットアームの先端部に脱着される基板検出用センサと、
ロボットアームから離脱された前記基板検出用センサを
位置決め載置するセンサ載置台と、センサ載置台に載置
されている基板検出用センサをロボットアームで保持し
て搬出し、基板検出用センサをカセットに対向する位置
に移動させて、カセット内に積層収納された基板の積層
方向に移動させ、かつ、検出作動終了後に基板検出用セ
ンサを再びセンサ載置台に返還するようにロボットアー
ムを移動制御する制御手段とを備えている。

【００１０】また、請求項３に係るカセット内の基板検
出装置は、請求項２に係る発明において、基板検出用セ
ンサが、基板の端縁に向けて投射したレーザー光の反射
に基づいて基板を検知する反射型レーザーセンサを利用
したものである。

【００１１】また、請求項４に係るカセット内の基板検
出装置は、請求項３に係る発明において、基板検出用セ
ンサとして、２台の反射型レーザーセンサを並設し、両
センサによって同一基板を検出するように構成してあ
る。

【００１２】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。請求項１お
よび２記載の発明によれば、基板処理に先立って、カセ
ット内の基板の収納状態が検出されることになり、ロボ
ットアームがセンサ載置台に保管された基板検出センサ
を取り出してカセット前部にまで移動し、基板積層方向
に走査しながら基板端縁を検出することで、基板の存否
や収納姿勢を判断して、その情報が格納される。検出処
理が終了すれば、ロボットアームを移動させて、保持し
た基板検出センサセンサ載置台に載置返還し、以後、ロ
ボットアームは本来の基板搬送に携わる。

【００１３】ここで、基板検出用センサに反射型レーザ
ーセンサを利用すると、絞り込んだレーザー光を用いて
薄い基板の端縁を高い精度で検出することができる（請
求項３記載の発明）。また、この際、２台の反射型レー
ザーセンサを利用すれば、両センサの検出情報に基づき
基板の有無などの判定をできるので、基板検出の信頼性
が高いものとなる（請求項４記載の発明）。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、バックグラインド処理を施
す前の半導体基板へ表面保護用の粘着テープを貼着した
り、バックグラインド後に半導体基板から表面保護用の
粘着テープを剥離するための装置に本発明を適用した実
施例を図面に基づいて説明する。図１に粘着テープ貼着
・剥離装置の正面図が、図２にその側面図がそれぞれ示
されている。

【００１５】この装置の処理台１上には、半導体基板
（以下基板と略称する）Ｗを複数枚積層収納したカセッ
トＣが位置決め載置される２台のカセット載置台２と、
これを旋回操作するエアーシリンダ３と、カセットＣか
ら１枚づつ基板Ｗを搬出する進退、昇降、および、旋回
可能なロボットアーム４と、このロボットアーム４によ
って供給された基板Ｗの心合わせ、および向き修正を行
うアライナー５と、このアライナー５で心合わせおよび
向き修正された基板Ｗを受取り載置する貼付けテーブル
６、等が装備されている。さらに、処理台１の背部に立
設された縦フレーム７の前面には、貼付けテーブル６上
に置かれた基板Ｗの表面に粘着テープを貼付ける粘着テ
ープ貼着機構８装備されている。また、ロボットアーム
４に近い処理台１の前端部には、センサ載置台９がスタ
ンド１０を介して立設され、このセンサ載置台９に基板
検出用センサＳが位置決め載置されている。

【００１６】図５、図６に示すように、基板検出用セン
サＳは、一対の反射型レーザーセンサ１１と、検出回路
ユニット１２をセンサケース１３内に装備して構成され
たものであり、両センサ１１からのレーザー光が一点に
絞り込み投射されるように各センサ１１が所定角度で内
向きに傾斜して並列配置されている。また、センサケー
ス１３の底面には左右一対づつ２組の位置決めピン１
４，１５が突設されている。

【００１７】センサ載置台９の上面には左右一対の凸条
１６が形成され、この凸条１６の上面に形成した位置決
め穴１７に、センサケース１３の底面に形成した外側の
一対の位置決めピン１４を挿入することで、基板検出用
センサＳを一定姿勢に位置決めしてセンサ載置台９に載
置保管できるようになっている。

【００１８】また、図３に示すように、ロボットアーム
４の先端部には左右一対の係止孔１８が形成されてい
る。このロボットアーム４を図６に示すように、センサ
載置台１０における左右の凸条１６の間に差し入れて上
昇させることで、センサケース１３の底面に形成した内
側の一対の位置決めピン１５を係止孔１８に挿入して位
置決めした状態で、基板検出用センサＳをセンサ載置台
９から持ち上げ搬出することができるようになってい
る。なお、基板検出用センサＳと図外の検出用回路とは
伸縮可能なコイル状コード１９でつながれている（図２
参照）。

【００１９】さらに、処理台１の下側には、ロボットア
ーム４や粘着テープ貼着機構８を予め定められた順序で
駆動するための制御装置や、基板検出用センサＳで検出
したカセットＣ内の基板の収納状態を記憶する記憶装置
などが内装されている。

【００２０】本実施例に係る基板検出装置は以上のよう
に構成されており、以下に本装置の動作を説明する。ま
ず、ロボットアーム４がセンサ載置台９に向かって進出
する。ロボットアーム４は、位置決めピン１５および係
止孔１８を介して基板検出センサＳを位置決め保持す
る。続いて、図４に示すように、ロボットアーム４は基
板検出用センサＳをカセットＣの正面の所定位置まで移
動させる。そして、図７に示すように、ロボットアーム
４は基板検出センサＳを、積層収容した基板Ｗ群の周縁
に対向させた状態で上下に１往復させ、続いて、水平移
動して、別の個所を上下に１往復させることによって、
基板Ｗの存否や基板の収納状態を検出する。ここで、基
板検出センサＳを略同じ個所で上下に１往復させて走査
するのは、基板の検出精度を高めるためである。また、
左右２個所でそれぞれ走査するのは、カセットＣ内に基
板Ｗが傾いて差し込まれていないかを検出するためので
ある。カセットＣ内の各溝における基板の有無の情報
は、制御装置に関連して設けられた記憶装置に格納され
る。

【００２１】検出処理が終了すれば、ロボットアーム４
を再びセンサ載置台９上にまで移動させ、基板検出用セ
ンサＳを元の状態に位置決めして返還載置する。

【００２２】以後、ロボットアーム４による本来の基板
搬送動作が行われる。具体的には、は、ロボットアーム
４は、記憶装置に格納した基板有無の情報を参照するこ
とにより、カセットＣ内の所定の溝から基板Ｗを取り出
してアライナー５に搬入する。アライナー５で位置決め
された基板Ｗをロボットアーム４が受け取って、この基
板Ｗを貼付けテーブル６上に搬入する。粘着テープ貼付
機構８によって粘着テープが貼付けられた基板Ｗをロボ
ットアーム４が受け取って、この基板Ｗを、もう一つの
カセットＣ内に搬入する。

【００２３】ロボットアーム４による基板検出動作およ
び基板搬送動作は、予め設定されたプログラムに基づい
て制御されるものであり、基板Ｗのサイズが変わった場
合には、ロボットアーム４に保持された基板検出センサ
Ｓと、カセットＣ内の基板Ｗとの離間距離の設定など
を、それに応じたプログラムに切り換えればよい。

【００２４】また、本発明は、基板Ｗに粘着テープを貼
付ける場合以外にも、貼付けた粘着テープを剥離する場
合や、カセットＣに収容した基板Ｗをロボットアーム４
を用いて搬送するような構成を備えた各種の基板処理装
置に適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のカセット内の基板検出方法およびその検出装置によ
れば次のような効果が期待できる。 （１） 基板搬送用のロボットアーム自体を用いて基板
検出用センサを移動させるので、センサ保持用のアーム
を基板搬送用のアームと別に装備する形式に比較してア
ーム構造を簡素化できるとともに、本来の基板搬送作動
中にセンサ保持用アームが邪魔になることもない。

【００２６】（２） ロボットアームが基板搬送作動す
る時には、基板検出用センサを所定位置に保管しておく
ので、基板搬送用のアームとセンサアームとを一体に作
動させる形式のものように、センサから導出したコード
がアームの作動に伴って振り回されるようなことがな
く、基板搬送作動を良好に行うことができる。

【００２７】（３） 特に、基板検出用センサに反射型
レーザーセンサを利用すれば、レーザー光を絞り込むこ
とで極めて高感度で精度良く基板位置を検出することが
できる。

【００２８】（４） また、この場合、２台の反射型レ
ーザーセンサを用いると、検出の信頼度が高いものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る基板処理装置の全体平面図であ
る。

【図２】基板処理装置の全体側面図である。

【図３】ロボットアームとセンサ載置台に置かれた基板
検出用センサを示す平面図である。

【図４】基板検出作動状態を示す要部の平面図である。

【図５】センサ載置台と基板検出用センサを示す斜視図
である。

【図６】センサ載置台に置かれた基板検出用センサの正
面図である。

【図７】基板を収納したカセットの斜視図である。

【符号の説明】

２ … カセット載置台 ４ … ロボットアーム ９ … センサ載置台 １１ … 反射型レーザーセンサ Ｃ … カセット Ｓ … 基板検出用センサ Ｗ … 基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置に保管保持された基板検出用セ
   ンサを基板搬送用のロボットアームで保持し、このロボ
   ットアームを移動させることで、カセット内に収容され
   た基板を前記センサで検出することを特徴とするカセッ
   ト内の基板検出方法。
2. 【請求項２】 カセットを位置決め載置するカセット載
   置台と、カセットに収納した基板を取り出して所定の処
   理部位へ搬送する基板搬送用のロボットアームと、この
   ロボットアームの先端部に脱着される基板検出用センサ
   と、ロボットアームから離脱された前記基板検出用セン
   サを位置決め載置するセンサ載置台と、センサ載置台に
   載置されている基板検出用センサをロボットアームで保
   持して搬出し、基板検出用センサをカセットに対向する
   位置に移動させて、カセット内に積層収納された基板の
   積層方向に移動させ、かつ、検出作動終了後に基板検出
   用センサを再びセンサ載置台に返還するようにロボット
   アームを移動制御する制御手段とを備えたことを特徴と
   するカセット内の基板検出装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のカセット内の基板検出装
   置において、基板検出用センサが、基板の端縁に向けて
   投射したレーザー光の反射に基づいて基板を検知する反
   射型レーザーセンサを利用したものであるカセット内の
   基板検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のカセット内の基板検出装
   置において、基板検出用センサとして、２台の反射型レ
   ーザーセンサを並設し、両センサによって同一基板を検
   出するように構成してあるカセット内の基板検出装置。