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JP2002224982A - 薄型基板搬送用ロボットおよび薄型基板検出方法 - Google Patents

薄型基板搬送用ロボットおよび薄型基板検出方法

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Publication number
JP2002224982A
JP2002224982A JP2001148970A JP2001148970A JP2002224982A JP 2002224982 A JP2002224982 A JP 2002224982A JP 2001148970 A JP2001148970 A JP 2001148970A JP 2001148970 A JP2001148970 A JP 2001148970A JP 2002224982 A JP2002224982 A JP 2002224982A
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JP
Japan
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thin substrate
camera
thin
transfer robot
storage cassette
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001148970A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Wakisako
仁 脇迫
Kazunari Shiraishi
一成 白石
Yukito Sagazaki
幸人 嵯峨崎
Kenichi Motonaga
健一 元永
Kazunori Hino
一紀 日野
Yasuki Sanemasa
泰樹 實政
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
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Priority to US10/433,333 priority patent/US7008884B2/en
Priority to PCT/JP2001/010293 priority patent/WO2002045154A1/ja
Priority to KR1020037007234A priority patent/KR100664469B1/ko
Publication of JP2002224982A publication Critical patent/JP2002224982A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄型基板の収納状態を効率良く検出する薄型基
板搬送搬送用ロボットを提供する。また、薄型基板の収
納状態を精度良く検出する薄型基板検出方法を提供する 【解決手段】収納カセット２に収納された複数の薄型基
板３を収納カセット２から搬出する薄型基板搬送用ロボ
ット５において、収納カセット２内の薄型基板３の収納
状態を検出する検出用カメラ1 を薄型基板搬送用ロボッ
ト５に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶基板あるいは
半導体の製造装置に関し、特に液晶基板やウエハなどの
薄型基板をウエハカセットなどの収納カセットから搬出
する薄型基板搬送用ロボットおよび前記収納カセット内
の薄型基板の状態を検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体や液晶の製造工程では、被処理物
である液晶基板やウエハなどの薄型基板を収納カセット
に収納して各工程の処理装置の間で搬送している。収納
カセットは多数の薄型基板を上下に積み重ねて収納する
箱型の容器であり、内壁に多数の棚状の溝が切ってあ
り、この溝に薄型基板を１枚ずつ差し込むことによって
上下に重ねた薄型基板が互いに接触しないようにしてい
る。各工程に前記収納カセットが到着すると、薄型基板
搬送用ロボットが前記収納カセットから前記薄型基板を
搬出して処理装置の中に搬入し、処理が終わると、前記
薄型基板搬送用ロボットが前記薄型基板を前記収納カセ
ットに再び収納している。一般に収納カセットから薄型
基板を取り出す前には、カセット内に薄型基板が正しい
姿勢で収納されているかの検査を行う。異常な姿勢、例
えば２枚差し、斜め差しで薄型基板が収納されている
と、薄型基板搬送用ロボットが薄型基板を収納カセット
から取り出せないし、異常な姿勢にある薄型基板を無理
に取り出そうとすれば、収納カセットあるいは薄型基板
が損傷するからである。この検査のために、レーザ光や
ＬＥＤ光を使った透過型あるいは反射型の光学式センサ
を収納カセットの近傍に配置して、収納カセット内の薄
型基板の状態を検出することが行われていた。しかし、
これらの光学式センサは、薄型基板の有無の検出はでき
るが、薄型基板が２枚重なって同じ溝に差し込まれた状
態（２枚差し）を検出することが難しいという問題があ
った。また検出距離が短いため薄型基板の近くでセンサ
を動かす必要があり、パーティクルが発生して薄型基板
を汚染するという問題もあった。近年、これらの課題を
解決するために、カメラを使った画像処理による検査方
法が提案されている。図６はカメラを使った薄型基板検
出装置の構成を示す斜視図である。図において、１は検
出用カメラであり、図示しない画像処理装置に接続され
ている。２は収納カセットであり、収納カセット２の内
部には多数の薄型基板３が上下に積み重ねられて収納さ
れている。検出用カメラ１は、収納カセット２に収納さ
れている薄型基板３の画像を撮り、この画像を処理する
ことでウエハ３の状態を検出する。検出用カメラ１は、
薄型基板の２枚重ねを検出できるように、限定された視
野４を拡大して撮影しているので、収納カセット２全体
を一度に撮影することはできない。そこで、全ての薄型
基板３の状態を検出するために検出用カメラ１を矢印１
００のように上下方向に動かしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、カメラを使
う場合には次のような問題があった。 （１）カメラの視野は限られているので、収納カセット
内のすべてのウエハを見るため、カメラの位置と方向を
移動させる駆動装置が必要である。このような駆動装置
を備えたカメラは寸法が大きくなるので、搬送用ロボッ
トと干渉する。 （２）前記の干渉を避けるようにカメラとその駆動装置
を配置すると、検査に最適な位置にカメラを配置できな
いので、検出精度が落ちる。 （３）カメラの移動に時間がかかるので、検査時間が長
くなる。 そこで、本発明は、薄型基板の収納状態を効率良く検出
する薄型基板搬送用ロボットを提供するものである。ま
た、薄型基板の収納状態を精度良く検出する薄型基板検
出方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、収納カセットに収納さ
れた複数の薄型基板を前記収納カセットから搬出する薄
型基板搬送用ロボットにおいて、前記収納カセット内の
前記薄型基板の収納状態を検出するカメラを前記薄型基
板搬送用ロボットに取り付けるものである。また、請求
項２に記載の発明は前記カメラを前記薄型基板搬送用ロ
ボットのアームに取り付けるものである。また、請求項
３に記載の発明は前記カメラを前記薄型基板搬送用ロボ
ットの胴体に取り付けるものである。また、請求項４に
記載の発明は前記薄型基板搬送用ロボットが、前記薄型
基板を前記収納カセットから取り出す姿勢を取ったとき
に、前記カメラの光軸が前記薄型基板の中心方向を向く
ように取り付けるものである。また、請求項５に記載の
発明は前記カメラの光軸の向きを自在に調整して固定出
来る架台を介して前記薄型基板搬送用ロボットに取り付
けるものである。また、請求項６に記載の発明は前記薄
型基板搬送用ロボットは水平多関節ロボットであって、
胴体に取り付けられて水平面内で自在に旋回する第１ア
ームと、前記第１アームの先端に取り付けられて水平面
内で自在に旋回する第２アームと、前記第２アームの先
端に取り付けられて水平面内で自在に旋回するフォーク
を備え、前記カメラを前記第１アームの旋回軸近くに内
蔵するものである。また、請求項７に記載の発明は収納
カセットに収納された複数の薄型基板の収納状態をカメ
ラで検出する薄型基板検出方法において、前記カメラを
前記薄型基板を搬送する搬送用ロボット上に配置し、前
記搬送用ロボットを鉛直方向に動かして、前記収納カセ
ット内の全ての前記薄型基板の画像を前記カメラで撮像
し、前記薄型基板の状態を検出するものである。また、
請求項８に記載の発明は、扉のついた収納カセットに収
納された複数の薄型基板の収納状態をカメラで検出する
薄型基板検出方法において、前記カメラを前記薄型基板
を搬送する搬送用ロボット上に配置し、前記収納カセッ
トの前記扉を開ける駆動装置に同期して、前記搬送用ロ
ボットを鉛直方向に動かしながら、前記収納カセット内
の全ての前記薄型基板の画像を前記カメラで撮像し、前
記薄型基板の状態を検出するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す薄型
基板搬送用ロボットの斜視図である。図において、５は
薄型基板搬送用ロボットである。薄型基板搬送用ロボッ
ト５は、設置場所に固定された基台６と、基台６に取り
付けられて水平面内で旋回するとともに、上下方向に昇
降する胴体７と、胴体７に取付けられて水平面内で旋回
する第１アーム８と、第１アーム８に取付けられて水平
面内で旋回する第２アーム９と、第２アーム９に取付け
られて水平面内で旋回するフォーク１０を備えている。
フォーク１０は薄型基板を載せるための一種のメカニカ
ルハンドである。フォーク１０の上面には、検出用カメ
ラ1 が固定されている。従って、検出用検出用カメラ1
はフォーク１０と一緒に、昇降および旋回して、収納カ
セット２内の全ての薄型基板３について画像を撮り、そ
の状態を検出することができる。
【０００６】図２は本発明の第２の実施例を示す薄型基
板搬送用ロボットの斜視図である。この実施例では、検
出用カメラ1 を薄型基板搬送用ロボット５の胴体７の側
面に固定している。また、薄型基板搬送用ロボット５に
図示しない横行機構を備え、薄型基板搬送用ロボット５
全体が矢印１０１の方向に横行する。収納カセット２の
内部の薄型基板３を検出する時は前記横行機構により、
薄型基板搬送用ロボット５を横行させて、検出用カメラ
1 の光軸が薄型基板３に正対するようにし、検出終了後
に再度横行させて、フォーク１０が薄型基板３に正対す
るようにする。
【０００７】図３は本発明の第３の実施例を示す薄型基
板搬送用ロボットの平面図である。図において、検出用
カメラ1 は、フォーク１０が収納カッセト２に正対する
ように胴体７を旋回させた時に、検出用カメラ1 の光軸
１０３が薄型基板３の中心を通るような取付け位置と取
付け角度を選んで胴体７の側面に取付けられている。こ
のようにしているので、薄型基板搬送用ロボット５が薄
型基板３を収納カセット２から取り出す姿勢を取ったと
きに、検出用カメラ1 の光軸１０３が薄型基板３の中心
方向を向くので、前記第２の実施例のように、検出と搬
出の度に、薄型基板搬送用ロボット５の横行を行う必要
がなく、それだけ検出時間を短くできる。なお、検出用
カメラ1 の光軸１０３は必ずしも薄型基板３の中心と完
全に一致する必要はなく、薄型基板３の検出処理が可能
な範囲であればよい。また、検出用カメラ1 を胴体７に
直接固定せずに、検出用カメラ1 の光軸の方向を自由に
調整して所望の位置で固定出来るような架台を介して取
り付ければ、光軸の調整に便利である。
【０００８】図４は本発明の第４の実施例を示す薄型基
板搬送用ロボットの斜視図である。この実施例の薄型基
板搬送用ロボット５は、前述の第１から第３の実施例と
同様の水平多関節ロボットであり、第１アーム８は胴体
７に取り付けられて水平面内で自在に旋回し、第２アー
ム９は第１アーム８の先端に取り付けられて水平面内で
自在に旋回し、フォーク１０は第２アーム９の先端に取
り付けられて水平面内で自在に旋回する。検出用カメラ
１は第１アーム８の旋回軸２１近くに内蔵され、その光
軸が第１アーム８の長さ方向に対して所定の角度を持つ
ように取り付けられている。検出用カメラ１は第１アー
ム８に対して横向きに取り付けられているので、第１ア
ーム８が収納カセットに対して横向きの姿勢を取った
時、つまりフォーク１０を収納カセットから遠ざけて待
機の姿勢を取った時に検出用カメラ１の光軸は収納カセ
ットの方向を向く。従って、待機時間に薄型基板の検出
が行なえるのでスループットの向上に資する。図では、
検出用カメラ１の光軸は第１アーム８の長さ方向に対し
てほぼ直角、つまり真横を向くようにしているが、光軸
の角度は直角に限られるものではなく、薄型基板搬送用
ロボット５と収納用カセットの位置関係等に応じて最適
な角度を選べばよい。検出用カメラ１は第１アーム８に
内蔵されているので、検出用カメラ１に起因する発塵を
防ぐのに有利である。また、検出用カメラ１の信号ケー
ブル（図示しない）は第１アーム８の中を通って胴体７
に引き込まれるので、信号ケーブルが外部に露出しない
ので、この点も発塵対策において有利である。また、薄
型基板搬送用ロボット５の動作に伴う信号ケーブルの曲
げやねじりが小さいので信号ケーブルの断線対策上も有
利である。
【０００９】図５は本発明の第５の実施例を示す薄型基
板搬送用ロボットの側面図である。図において１１はフ
ロントエンドモジュールである。フロントエンドモジュ
ール１１は収納カセット内部の薄型基板を外気に曝さず
に処理装置に搬入するための一種のエアロックであり、
その内部には薄型基板搬送用ロボット５が収容されてい
る。１２はフロントエンドモジュール１１に隣接する処
理室であり、その内部には図示しない処理装置が収容さ
れている。１３は、扉付き搬送カセットであり、フロン
トエンドモジュール１１に結合された状態を示してい
る。１４はオープナーであり、扉付き搬送カセット１３
をフロントモジュール１１に結合したまま、扉付き搬送
カセット１３の図示しない扉を矢印１０４の向きに扉を
ずらして開く装置である。検出用カメラ1 は、前記第２
および第３の実施例と同じく薄型基板搬送用ロボット５
の胴体７に、設置されている。したがって、検出用カメ
ラ1 は胴体７と一緒に昇降する。胴体７を扉付き搬送カ
セット１３の扉が矢印１０４の方向に開くのと同期させ
て、矢印１０２の向きに下げれば、扉を開ける間に基板
検出ができるため、全体の処理時間を短縮できる。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明には次のよう
な効果がある。請求項１から請求項３、および請求項
６、請求項７、請求項８に記載の発明は、搬送用ロボッ
トに検出用カメラを搭載し、前記搬送用ロボットの上下
軸を利用してカメラを動かすことにより、カメラ用の駆
動軸を別途配置する必要がなく、装置全体がコンパクト
にまとまる。請求項４に記載の発明は、搬送用ロボット
が薄型基板を取り出す姿勢を取った時に、その時の位置
と姿勢を保ったまま薄型基板を取り出す事ができるの
で、処理時間の短縮が可能である。請求項５に記載の発
明はカメラの向きを変更することができ、検出に最適な
カメラの調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第５の実施例を示す側面図である。
【図６】従来の薄型基板検出装置の構成を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
１：検出用カメラ ２：収納カセット ３：薄型基板 ４：検出用カメラの視野 ５：薄型基板搬送用ロボット ６：基台 ７：胴体 ８：第１アーム ９：第２アーム １０：フォーク １１：フロントエンドモジュール １２：処理室 １３：扉付き収納カセット １４：オープナー ２１：旋回軸4r55 １００：検出用カメラの駆動方向 １０１：横行軸の移動方向 １０２：上下軸の移動方向 １０３：検出用カメラの光軸 １０４：収納カセットの扉を開けるときのオープナーの
移動方向
フロントページの続き (72)発明者 元永 健一 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 日野 一紀 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 實政 泰樹 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 3C007 AS03 AS24 BS15 CT04 CT05 CV07 CW07 KS04 KT01 KT04 KT05 LT06 MT03 NS13 5F031 CA01 DA01 DA08 EA14 FA01 FA02 FA07 FA11 GA02 GA36 GA43 GA48 GA49 JA04 JA13 JA25 NA07

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】収納カセットに収納された複数の薄型基板
    を前記収納カセットから搬出する薄型基板搬送用ロボッ
    トにおいて、 前記収納カセット内の前記薄型基板の収納状態を検出す
    るカメラを前記薄型基板搬送用ロボットに取り付けたこ
    とを特徴とする薄型基板搬送用ロボット。
  2. 【請求項２】前記カメラを前記薄型基板搬送用ロボット
    のアームに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載
    の薄型基板搬送用ロボット。
  3. 【請求項３】前記カメラを前記薄型基板搬送用ロボット
    の胴体に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の
    薄型基板搬送用ロボット。
  4. 【請求項４】前記薄型基板搬送用ロボットが、前記薄型
    基板を前記収納カセットから取り出す姿勢を取ったとき
    に、前記カメラの光軸が前記薄型基板の中心方向を向く
    ように取り付けたことを特徴とする請求項１から請求項
    ３のいずれかに記載の薄型基板搬送用ロボット。
  5. 【請求項５】前記カメラの光軸の向きを自在に調整して
    固定出来る架台を介して前記薄型基板搬送用ロボットに
    取り付けたことを特徴とする請求項１から請求項４のい
    ずれかに記載の薄型基板搬送用ロボット。
  6. 【請求項６】前記薄型基板搬送用ロボットは水平多関節
    ロボットであって、胴体に取り付けられて水平面内で自
    在に旋回する第１アームと、前記第１アームの先端に取
    り付けられて水平面内で自在に旋回する第２アームと、
    前記第２アームの先端に取り付けられて水平面内で自在
    に旋回するフォークを備え、前記カメラを前記第１アー
    ムの旋回軸近くに内蔵したことを特徴とする請求項１に
    記載の薄型基板搬送用ロボット。
  7. 【請求項７】収納カセットに収納された複数の薄型基板
    の収納状態をカメラで検出する薄型基板検出方法におい
    て、 前記カメラを前記薄型基板を搬送する搬送用ロボット上
    に配置し、前記搬送用ロボットを鉛直方向に動かして、
    前記収納カセット内の全ての前記薄型基板の画像を前記
    カメラで撮像し、前記薄型基板の状態を検出する薄型基
    板検出方法。
  8. 【請求項８】扉のついた収納カセットに収納された複数
    の薄型基板の収納状態をカメラで検出する薄型基板検出
    方法において、 前記カメラを前記薄型基板を搬送する搬送用ロボット上
    に配置し、前記収納カセットの前記扉を開ける駆動装置
    に同期して、前記搬送用ロボットを鉛直方向に動かしな
    がら、前記収納カセット内の全ての前記薄型基板の画像
    を前記カメラで撮像し、前記薄型基板の状態を検出する
    薄型基板検出方法。
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