JPH11354609A - 薄型基板収容カセットの蓋開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送ロボットに対しなんら特別な動作をさせ
ず、蓋開閉装置の従前からの一連の動作の一部を利用し
て薄型基板の収容状態を認識、把握すること。 【解決手段】 蓋開閉装置１０は、多段式収容部７１に
薄型基板１を収容した薄型基板収容カセット７０の蓋７
２を開閉するものであり、蓋７２を保持する蓋保持部１
３を有し、蓋７２を保持している蓋保持部１３を変位さ
せて蓋７２を開ける。蓋保持部１３には撮像手段２１が
配設され、蓋保持部１３の変位時、撮像手段２１はカセ
ット７０内の薄型基板収容状態を撮像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄型基板収容カセ
ットの蓋開閉装置、詳しくは、シリコンウエハ又は液晶
基板など薄型基板を多段式収容部に収容する薄型基板収
容カセットの蓋を開閉する蓋開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウエハ等薄型基板に対するアラ
イメント、スパッタリング等の処理を行なうにあたり、
作業室内を高クリーンに維持することが重要であること
は言うまでもないことであるが、作業室内全体を高クリ
ーンに保つことはコスト面などの点で好ましくない。そ
こで、通常、作業室を、アライメント装置、スパッタ装
置等の処理装置が配置されるクリーン度の高い高クリー
ン空間と、高クリーンの多段式収容部に処理対象物とし
ての薄型基板を収容した薄型基板収容カセットが配置さ
れる相対的にクリーン度の低い低クリーン空間とに区画
し、その境界に薄型基板収容カセットの蓋を高クリーン
空間側において開閉する蓋開閉装置（所謂、フープオー
プナー又はポッドオープナー）が設置される。

【０００３】上記蓋開閉装置は、処理装置による薄型基
板への処理に先立ち、低クリーン空間に設置されたカセ
ットの蓋を開け、その高クリーンな多段式収容部を高ク
リーン空間に開放し、高クリーン空間に配置された搬送
ロボットによってカセット内の薄型基板を高クリーン空
間に取り出すことができるようにする。

【０００４】この薄型基板の取出時、カセット内の多段
式収容部に薄型基板が所定の枚数だけ所定の収容部に正
常な姿勢で収容されていることが重要であり、薄型基板
がこのような正常状態で収容されていないときには、搬
送ロボットによる取出時にそのハンドが薄型基板を損傷
させることになったり、その後の薄型基板に対する処理
が正常に行なわれなくなるなど多くの不具合が発生する
ことになる。

【０００５】そこで、従来から、薄型基板の収容状態を
認識、把握するために、搬送ロボットに光反射式センサ
を設け、カセット内の薄型基板を取り出す前に、光反射
式センサにより多段式収容部の全ての段における薄型基
板の収容状態を検出できるよう搬送ロボットに所定の動
作をさせる対策がとられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の対策は、カセット内から薄型基板を取り出す作業な
どを本来的作業としている搬送ロボットに対し、薄型基
板の収容状態を認識、把握するための特別な作業を行な
わせるものである。

【０００７】また、従来の光反射式センサでは、図３に
示すように、薄型基板１が段違いで収容されている異常
状態Ａや一段２に複数枚の薄型基板１が二重、三重に重
なって収容されている異常状態Ｂを検出するためには何
らかの特別な工夫が要求される。さらに、光反射率の低
い薄型基板に対しては十分な強度の反射光が得られず適
用が困難であるという問題がある。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決し、搬送ロボ
ットに対しなんら特別な動作をさせず、蓋開閉装置の従
前からの一連の動作の一部を利用して薄型基板の収容状
態を認識、把握するとともに、薄型基板の段違い収容状
態、重複収容状態などの異常な収容状態を容易に検出す
ることができ、さらに、光反射率の低い薄型基板に対し
ても適用可能とすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による薄型基板収
容カセットの蓋開閉装置は、多段式収容部に薄型基板を
収容した薄型基板収容カセットの蓋を開閉する蓋開閉装
置であって、前記蓋を保持する蓋保持部を有し、前記蓋
を保持している蓋保持部を変位させて前記蓋を開ける蓋
開閉装置において、前記蓋保持部に撮像手段を配設し、
前記蓋保持部の変位時、前記撮像手段により前記薄型基
板収容カセット内の薄型基板収容状態を撮像することを
特徴とする。

【００１０】ここで、前記撮像手段の近傍に、前記薄型
基板収容カセットに向けて撮像用照明光を照射する照明
手段が配設されることが、撮像手段により撮像される画
像を鮮明なものにする上で好ましい。

【００１１】また、撮像タイミング設定手段を付加し、
該撮像タイミング設定手段により、前記撮像手段が前記
薄型基板収容カセット内の薄型基板収容状態を各段毎に
撮像できるよう前記撮像手段の撮像タイミングを設定す
ることが、各段毎の収容状態を正確に検出する上で好ま
しい。

【００１２】ここで、前記撮像タイミング設定手段とし
て、前記撮像手段が前記薄型基板収容カセット内の多段
式収容部の各段に対応する位置を通過する度に当該撮像
手段を駆動する非接触式スイッチ機構を用いることが、
発塵を防止し高クリーン空間を高クリーンに保つ上で好
ましい。

【００１３】例えば、前記非接触式スイッチ機構は、近
接スイッチとドグにより構成される。

【００１４】また、前記撮像手段はＣＣＤカメラからな
り、前記照明装置はＬＥＤからなることが、解像度、照
度、スペース、コスト等の点から望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】図１は、一実施形態に係る薄型基板収容カ
セットの蓋開閉装置の側面図を示す。

【００１７】図１において、蓋開閉装置１０は、作業室
を高クリーン空間５０と低クリーン空間６０とに区画す
るための鉛直な取付板１１を有する。また、蓋開閉装置
１０は、低クリーン空間６０側に配されるテーブル１２
を有し、このテーブル１２の上には、高クリーンに維持
された多段式収容部７１に薄型基板１を収容した薄型基
板収容カセット７０が載置される。

【００１８】上記取付板１１には、カセット７０の蓋７
２と対面する位置に開口部１１ａが形成されており、こ
の開口部１１ａは、高クリーン空間５０側に配された蓋
保持部１３によって通常閉じられており、高クリーン空
間５０と低クリーン空間６０との間が遮断されている。

【００１９】蓋保持部１３は、図示を省略したが、公知
の駆動機構（ＡＣモータ、リンク機構等）によって前後
方向ａ（図１において左右方向に対応する。）及び上下
方向ｂに変位可能とされている。蓋保持部１３は、公知
のように、テーブル１２の上にセットされたカセット７
０の蓋７２を上記開口部１１ａを通じて保持できるよう
構成されており、蓋７２を保持した状態で後方（図１に
おいて右方向）へ移動し（図１において一点鎖線で示す
状態αに対応する。）、その後、下方へ移動する（図１
において二点鎖線で示す状態βに対応する。）ことによ
ってカセット７０の蓋７２を開ける。この蓋７２の開放
により、カセット７０の高クリーンな多段式収容部７１
が高クリーン空間５０に開放され、高クリーン空間５０
に配置された搬送ロボット（図示せず。）によってカセ
ット７０内の薄型基板１を高クリーン空間５０に取出し
可能となる。なお、カセット７０の蓋７２を閉じるとき
は、蓋保持部１３は上記と逆の動作をする。

【００２０】蓋保持部１３の上端部には、撮像手段とし
てのＣＣＤカメラ２１が配設されている。このＣＣＤカ
メラ２１には耐屈曲性を有するカメラケーブル２２が接
続され、このカメラケーブル２２の他端は装置本体部１
４に内蔵された画像処理装置２３に接続されている。

【００２１】ＣＣＤカメラ２１は、蓋７２を保持した蓋
保持部１３が上記のように後退した後下降する際、カセ
ット７０内の薄型基板１の収容状態を撮像し、その画像
信号をケーブル２２を介して画像処理装置２３に送信す
るものである。ＣＣＤカメラ２１には、必要に応じて焦
点を確保するためにレンズ２１ａが装着される。

【００２２】ＣＣＤカメラ２１の近傍には、カセット７
０に向けて撮像用照明光を照射する照明手段としてのＬ
ＥＤ２９が配設されることが、ＣＣＤカメラ２１により
撮像される画像を鮮明にする上で好ましい。

【００２３】また、撮像タイミング設定手段を設け、該
撮像タイミング設定手段により、ＣＣＤカメラ２１がカ
セット７０内の薄型基板１の収容状態を各段２（図３）
毎に撮像できるようＣＣＤカメラ２１の撮像タイミング
（シャッタータイミング）を設定することが、各段毎の
収容状態を正確に検出する上で好ましい。

【００２４】ここで、撮像タイミング設定手段として
は、ＣＣＤカメラ２１がカセット７０内の多段式収容部
７１の各段２に対応する位置を通過する度にシャッター
を駆動する非接触式スイッチ機構を用いることが、発塵
を防止し高クリーン空間５０を高クリーンに保つ上で好
ましく、図１においては、非接触式スイッチ機構とし
て、蓋保持部１３から延設されたレバー１５に設けられ
た近接スイッチ２４と、固定側に設けられたドグ２５と
により構成される。

【００２５】図２は、上記ＣＣＤカメラ２１、画像処理
装置２３及びその周辺機器からなる画像処理システムの
ブロック図を示す。

【００２６】図２において、画像処理装置２３は、ＡＣ
１００Ｖ、５０／６０Ｈ_Z の一次電源２８から電力供給
を受ける。画像処理装置２３には、ＣＣＤカメラ２１の
他、ＰＣ（プログラマブルコントローラ）等からなる上
位コントローラ２６及びモニタテレビ２７が接続され
る。

【００２７】上位コントローラ２６は、近接スイッチ２
４のオン信号に基づいて画像処理装置２３にシャッター
信号を出力し、ＣＣＤカメラ２１のシャッターを駆動さ
せる他、ＣＣＤカメラ２１によって撮像された画像信号
に基づいて薄型基板１の収容状態（多段式収容部７１の
各段２（図３）毎の薄型基板１の有無、段違い収容状態
（図３図示Ａ）、重複収容状態（図３図示Ｂ））を判別
するために必要な基準データを画像処理装置２３に出力
する。

【００２８】画像処理装置２３は、ＣＣＤカメラ２１か
ら画像信号を入力するとともに、ＣＣＤカメラ２１に対
し直流電源及びシャッター信号を出力する。

【００２９】モニタテレビ２７には、ＣＣＤカメラ２１
によって撮像された薄型基板１の収容状態が映し出され
る。

【００３０】上記のように構成された蓋開閉装置１０に
おいて、カセット７０の蓋７２を開けるとき、蓋保持部
１３は蓋７２を保持した状態で一端後退し、その後、下
降するよう駆動される。この蓋保持部１３の下降開始
時、画像処理装置２３から点灯指示信号が出力されてＬ
ＥＤ２９が点灯される。その後、蓋保持部１３が下降す
る間、ＣＣＤカメラ２１がカセット７０の多段式収容部
７１の各段２に対応する高さ位置を通過する度に近接ス
イッチ２４がオンし、上位コントローラ２６及び画像処
理装置２３を介してＣＣＤカメラ２１にシャッター信号
が出力され、ＣＣＤカメラ２１が各段毎の薄型基板１の
収容状態を撮像し、その後ＬＥＤ２９を消灯する。な
お、シャッター信号は、カセット７０の多段式収容部７
１の段数に対応する回数例えば２５回分出力される。Ｃ
ＣＤカメラ２１により撮像された各段毎の薄型基板収容
状態を表す画像信号は画像処理装置２３に入力される。
画像処理装置２３においては、入力されてきた画像信号
に対し公知の二値化処理等必要な前処理を行なった後、
各段毎の画像データと収容状態の正常、異常を判別する
ための基準となる基準データとを比較し、各段毎の薄型
基板１の収容状態の正常、異常を判別する。そして、異
常と判別した場合、その後に行なわれる搬送ロボットに
よる薄型基板取出作業を中止させたり、オペレータに対
しその旨をブザー又は音声等により知らしめるようにす
る。

【００３１】以上説明したように、本実施形態による
と、搬送ロボットに対しなんら特別な動作をさせず、蓋
開閉装置１０の従前からの一連の動作の一部（下降動
作）を利用して薄型基板１の収容状態を認識、把握する
ことができる。また、薄型基板１の収容状態を撮像手段
２１によって撮像するようにしたため、この画像信号に
基づいて薄型基板１の段違い収容状態、重複収容状態な
どの異常な収容状態を容易に検出することができる。さ
らに、光反射式センサを用いていないため、光反射率の
低い薄型基板に対しても適用可能となる。

【００３２】なお、本実施形態における蓋７２の開け方
は、蓋保持部１３が蓋７２を保持した状態で一端後退
し、その後下降する、蓋保持部１３のみの変位によって
蓋７２を開ける方法のものであるが、本発明は、このよ
うな蓋保持部１３の変位のみによって蓋７２を開けるタ
イプに限定されるものではなく、他に、蓋保持部１３が
蓋７２を保持した状態でカセット７０が僅かに後退し、
その後、蓋保持部１３が下降することによって蓋７２を
開けるタイプにも適用できる。

【００３３】なお、本実施形態におけるカセット７０
は、図１及び図３に示したような垂直方向に多段な多段
式収容部７１を有するものであるが、本発明はこれに限
定されるものではなく、水平方向に多段な多段式収容部
を有するカセットなどにも十分適用可能である。ただ
し、後者の多段式収容部を有するカセットを用いた場
合、蓋保持部１３の左右いずれかの端部に撮像手段２１
を配設し、蓋保持部１３を取付板１１に沿って水平移動
させることによって蓋７２を開け、この蓋保持部１３の
移動の間に撮像手段２１によって薄型基板１の収容状態
を撮像する必要がある。

【００３４】

【発明の効果】本発明によると、多段式収容部に薄型基
板を収容した薄型基板収容カセットの蓋を開閉する蓋開
閉装置であって、蓋を保持する蓋保持部を有し、蓋を保
持している蓋保持部を変位させて蓋を開ける蓋開閉装置
において、蓋保持部に撮像手段を配設し、蓋保持部の変
位時、撮像手段により薄型基板収容カセット内の薄型基
板収容状態を撮像するようにしたため、搬送ロボットに
対しなんら特別な動作をさせず、蓋開閉装置の従前から
の一連の動作の一部（下降動作）を利用して薄型基板の
収容状態を認識、把握することができる。また、薄型基
板の収容状態を撮像手段によって撮像するようにしたた
め、この画像信号に基づいて薄型基板の段違い収容状
態、重複収容状態などの異常な収容状態を容易に検出す
ることができる。さらに、光反射式センサを用いていな
いため、光反射率の低い薄型基板に対しても適用可能と
なる。

【００３５】ここで、撮像手段の近傍に、薄型基板収容
カセットに向けて撮像用照明光を照射する照明手段を配
設するようにすると、撮像手段により撮像される画像を
鮮明なものにすることができる。

【００３６】また、撮像タイミング設定手段を付加し、
該撮像タイミング設定手段により、撮像手段が薄型基板
収容カセット内の薄型基板収容状態を各段毎に撮像でき
るよう撮像手段の撮像タイミングを設定すると、各段毎
の収容状態を正確に検出することができる。

【００３７】ここで、撮像タイミング設定手段として、
撮像手段が薄型基板収容カセット内の多段式収容部の各
段に対応する位置を通過する度に当該撮像手段を駆動す
る非接触式スイッチ機構を用いるようにすると、発塵を
防止し高クリーン空間を高クリーンに保つことができ
る。例えば、非接触式スイッチ機構は、近接スイッチと
ドグにより構成される。

【００３８】また、撮像手段としてＣＣＤカメラを用
い、照明装置としてＬＥＤを用いると、解像度、照度、
スペース、コスト等の点から望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る薄型基板収容カセッ
トの蓋開閉装置の側面図を示す。

【図２】ＣＣＤカメラ、画像処理装置及びその周辺機器
からなる画像処理システムのブロック図を示す。

【図３】カセット内の薄型基板の収容状態を説明するた
めの説明図である。

【符号の説明】 １ 薄型基板 １０ 蓋開閉装置 １３ 蓋保持部 ２１ ＣＣＤカメラ（撮像手段、非接触式スイッチ機
構） ２４ 近接スイッチ（撮像タイミング設定手段、非接
触式スイッチ機構） ２５ ドグ（撮像タイミング設定手段） ２９ ＬＥＤ（照明装置） ７０ 薄型基板収容カセット ７１ 多段式収容部 ７２ 蓋

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多段式収容部に薄型基板を収容した薄型
   基板収容カセットの蓋を開閉する蓋開閉装置であって、
   前記蓋を保持する蓋保持部を有し、前記蓋を保持してい
   る蓋保持部を変位させて前記蓋を開ける蓋開閉装置にお
   いて、 前記蓋保持部に撮像手段を配設し、前記蓋保持部の変位
   時、前記撮像手段により前記薄型基板収容カセット内の
   薄型基板収容状態を撮像することを特徴とする薄型基板
   収容カセットの蓋開閉装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記撮像手段の近傍
   に、前記薄型基板収容カセットに向けて撮像用照明光を
   照射する照明手段が配設されることを特徴とする薄型基
   板収容カセットの蓋開閉装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、撮像タイミン
   グ設定手段を備え、該撮像タイミング設定手段は、前記
   撮像手段が前記薄型基板収容カセット内の薄型基板収容
   状態を各段毎に撮像できるよう前記撮像手段の撮像タイ
   ミングを設定することを特徴とする薄型基板収容カセッ
   トの蓋開閉装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記撮像タイミング
   設定手段は、前記撮像手段が前記薄型基板収容カセット
   内の多段式収容部の各段に対応する位置を通過する度に
   当該撮像手段を駆動する非接触式スイッチ機構からなる
   ことを特徴とする薄型基板収容カセットの蓋開閉装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記非接触式スイッ
   チ機構は、近接スイッチとドグにより構成されることを
   特徴とする薄型基板収容カセットの蓋開閉装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記
   撮像手段はＣＣＤカメラからなることを特徴とする薄型
   基板収容カセットの蓋開閉装置。
7. 【請求項７】 請求項２〜６のいずれかにおいて、前記
   照明装置はＬＥＤからなることを特徴とする薄型基板収
   容カセットの蓋開閉装置。