JP4501674B2

JP4501674B2 - ロードポート装置のマッピング装置

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Publication number: JP4501674B2
Application number: JP2004367090A
Authority: JP
Inventors: 光夫夏目; 光敏落合; 健介鈴木
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-12-20
Also published as: JP2006173510A

Description

本発明は、キャリアカセットに収容された多数枚の基板を、半導体製造装置の各処理装置に搬入出させるためのロードポート装置のマッピング装置に関するものである。

従来の技術を説明するに当り、本発明の図を援用する。図１ないし図３に示されるように、ロードポート装置Ｐは、キャリアカセットＫに収容された多数枚の基板Ｗを、半導体製造装置の各処理装置Ｆに移載させるための装置である。該ロードポート装置Ｐは、半導体製造装置の各処理装置Ｆのフレームの外側に水平に設けられたカセットテーブルＴと、該カセットテーブルＴに載置されたキャリアカセットＫの開口に対して蓋体を着脱するために、前記フレームの内側に昇降可能に配設された蓋体着脱装置Ａと、前記キャリアカセットＫに収容された各基板Ｗの存否等を検出するためのマッピング装置Ｂとを備えている。キャリアカセットＫに多段に収容されている各基板Ｗは、キャリアカセットＫから処理装置Ｆに移載され、該処理装置Ｆにおいて所定の処理が施された後、再度キャリアカセットＫ内に戻されて次工程の処理装置Ｆに搬送される。

各処理装置Ｆにおけるフレームの内側には、蓋体着脱装置Ａが昇降可能にして配設されていて、基板Ｗの処理前においては、カセットテーブルＴに載置されたキャリアカセットＫの開口を覆っている蓋体を着脱すると共に、処理済の基板ＷをキャリアカセットＫに収容した後においては、当該キャリアカセットＫの開口を蓋体で覆う。処理済の基板Ｗは、キャリアカセットＫに収容されて蓋体が装着された状態で次工程に搬送される。ここで、処理済の基板ＷをキャリアカセットＫに収容した後においては、キャリアカセットＫの開口を蓋体で覆う前に、該キャリアカセットＫ内に収容されている各基板Ｗの存否や二枚重ね、傾斜配置等の配置状態（以下、「基板Ｗの存否等」という）が検出される。この検出は、マッピング装置Ｂを構成する基板検出センサが、開口状態となったキャリアカセットＫの開口部分を昇降することによって行われる。前記キャリアカセットＫが、図９に示されるＦＯＵＰカセットの場合、手前側（前面側）にのみ開口７２が設けられているため、マッピング装置ＢをキャリアカセットＫの蓋体７１に対向して配置せざるを得ない。この結果、従来のロードポート装置Ｐにおけるマッピング装置Ｂは、蓋体着脱装置Ａの上端面に取付けられていて、蓋体着脱装置Ａと一体に昇降される（例えば、特許文献１，２参照）。

ここで、マッピング装置Ｂにおける昇降精度（高さ方向の位置決め精度）は極めて高いものが要求されるのに対し、蓋体着脱装置Ａにおける昇降精度は比較的低くても構わない。しかし、従来のロードポート装置Ｐでは、両装置Ａ，Ｂが一体となって昇降する構成であるため、低い昇降精度で済む蓋体着脱装置Ａをも高精度で昇降させているのが現状である。しかも、マッピング装置Ｂに比較して蓋体着脱装置Ａは重量物である。このため、昇降装置の駆動源を大型なものにしなければならない。

上記した結果、蓋体着脱装置Ａの昇降装置がその要求に見合ったものになっていないため、性能とコストの適正化が図られていない。

更に、マッピング装置Ｂを、蓋体着脱装置Ａと別の昇降機構で昇降させる場合、マッピング装置Ｂの昇降支持部材が門型形状となって大型になるため、振動が発生し易くなる。
特開平１１−１４５２４４号公報特開２００２−１６４４１１号公報

本発明は、上記した不具合に鑑み、マッピング装置と蓋体着脱装置が、各装置の性能に見合った精度で昇降されるようにして、性能とコストの適正化を図ることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、キャリアカセットを載置するために、基板の処理装置のフレームの外側に水平に設けられたカセットテーブルと、前記カセットテーブルに載置されたキャリアカセットの開口に対して蓋体を着脱するために、前記処理装置のフレームの内側に昇降可能に配設された蓋体着脱装置と、キャリアカセットの開口に臨む基板群に対して退避可能に配置された基板検出センサが、前記蓋体着脱装置の昇降機構と別体にして設けられた昇降機構により昇降して、前記キャリアカセットの各段における基板の存否を検出するためのマッピング装置とを備え、前記蓋体着脱装置は、シリンダを含む第１昇降装置によって昇降されると共に、前記マッピング装置は、制御モータを含む第２昇降装置によって昇降される構成のロードポート装置であって、前記フレームの内側であって、当該フレームの横方向の一端部に、上下方向にのみ延びる支持部材が昇降可能となって配置されて、前記マッピング装置は、当該支持部材の上端部に片持ち状態で支持され、前記支持部材は、フレームの外側において横方向に沿って当該支持部材に近接して配置された１本のガイドレールに対してガイド体を介して連結された構成であることを特徴としている。

処理装置における所定の処理終了前後において、蓋体着脱装置によってキャリアカセットの蓋体が着脱される際に、マッピング装置が昇降することにより、キャリアカセットの各段支持部に支持された基板の存否、二枚重ね、傾斜配置等が検出される（マッピング）。ここで、マッピング装置には極めて高い昇降精度（高さ方向の位置決め精度）を要求されるが、蓋体着脱装置が蓋体の着脱をする際の昇降精度は、それほど高くなくても構わない。従来のロードポート装置では、マッピング装置と蓋体着脱装置とが一体に設けられているため、精度を必要としない蓋体着脱装置をも高精度で昇降させている。しかし、請求項１の発明では、マッピング装置の昇降機構と蓋体着脱装置の昇降機構が別々に設けられていて、前記蓋体着脱装置は、シリンダを含む第１昇降装置によって昇降されると共に、前記マッピング装置は、制御モータを含む第２昇降装置によって昇降される。即ち、蓋体着脱装置は低精度であっても構わないため、その昇降機構を簡略化でき、高精度を必要とするマッピング装置のみが必要な精度で昇降される。これにより、各装置は、それぞれが必要とする精度で昇降される。この結果、ロードポート装置における各装置の性能とコストの適正化が図られる。

また、請求項１の発明は、前記マッピング装置は、前記フレームの内側であって、当該フレームの横方向の一端部に、上下方向にのみ延びる支持部材が昇降可能となって配置されて、前記マッピング装置は、当該支持部材の上端部に片持ち状態で支持され、前記支持部材は、フレームの外側において横方向に沿って当該支持部材に近接して配置されたガイドレールに対してガイド体を介して連結され、前記マッピング装置は、当該ガイド体及び支持部材を介して前記第２昇降装置により昇降される構成であるので、当該マッピング装置が片持ち支持されていて、従来の門型の両側支持構造と比較して、構成が簡単となって、小型・軽量にできると共に、前記フレームの内外に配置された支持部材と１本のガイドレールとが、当該フレームの横方向に沿って近接しているために、片持ち支持されたマッピング装置の振動の発生を抑止できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明を前提として、前記マッピング装置は、先端部に各基板検出センサが取付けられた一対のアームが、それらの基端部を中心として水平面内で互いに反対方向に回動される構成であって、基板の存否等の検出時には、前記各基板検出センサのみがキャリアカセット内に進入されるように構成されていることを特徴としている。請求項２の発明では、一対のアームの先端部に取付けられた基板検出センサのみがキャリアカセット内に進入される構成であるため、マッピング装置を小型化することができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明を前提として、前記一対のアームは、単一の駆動源により、同時に回動されるように構成されていることを特徴としている。請求項３の発明により、前記一対のアームの回動の駆動源が１個で済むため、マッピング装置を更に小型化・軽量化することができる。

本発明は、蓋体着脱装置とマッピング装置とが、別体に設けられた昇降装置により昇降する構成のロードポート装置において、蓋体着脱装置をシリンダを含む簡略な第１昇降装置で昇降させて、マッピング装置のみを、制御モータを含む高精度な第２昇降装置により昇降させることを特徴としている。これにより、蓋体着脱装置、及びマッピング装置は、それぞれが必要とする精度で昇降され、ロードポート装置における各装置の性能とコストの適正化が図られる。また、マッピング装置が片持ち支持されていて、従来の門型の両側支持構造と比較して、構成が簡単となって、小型・軽量にできると共に、前記フレームの内外に配置された支持部材とガイドレールとが近接しているために、マッピング装置が片持ち支持でありながら、振動の発生を抑止できる。

以下、本発明の最良実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図１はロードポート装置Ｐの正面図、図２は図１のＺ₁−Ｚ₁線断面図、図３はロードポート装置Ｐの背面図、図４は図１のＺ₂−Ｚ₂線断面図である。

図１ないし図３に示されるように、本実施例のロードポート装置Ｐを構成する長方形板状のロードポートフレーム１の上部には、基板Ｗ及びキャリアカセットＫの蓋体７１（図９参照）を通過させるために、前記蓋体７１よりも略相似形状で大型の基板通過口２が設けられている。該ロードポートフレーム１の正面部には、キャリアカセットＫの蓋体７１を着脱するための蓋体着脱装置Ａと、該蓋体着脱装置Ａを昇降させるための第１昇降装置Ｕ₁と、前記キャリアカセットＫに収容された多数枚の基板Ｗの存否等を検出する（マッピング）ためのマッピング装置Ｂが配設されていて、同じく背面部には、キャリアカセットＫを載置するためのカセットテーブルＴと、マッピング装置Ｂを昇降させるための第２昇降装置Ｕ₂が配設されている。

最初に、キャリアカセットＫについて説明する。図２に示されるように、キャリアカセットＫは、カセットテーブルＴの所定位置に位置決めされた状態で載置される。図９に示されるように、本実施例のキャリアカセットＫは、「ＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod) 」と称されるものであり、円板状で、所定長さの外径を有する多数枚の基板Ｗを多段にして収容することができる。ＦＯＵＰカセットの場合、基板Ｗを挿入したり取り出したりするための開口７２が１つであるため、基板Ｗの存否等の検出を行うためには、前記開口７２の部分に基板検出センサ（後述）を配置させる必要がある。本実施例のキャリアカセットＫは、一側面部に開口７２が形成されたカセット本体７３と、前記開口７２に着脱可能に装着されて該開口７２を閉塞するための蓋体７１とから構成されている。蓋体７１には、カセット本体７３に対してロック・アンロックを行うための固定機構７０が埋設されている。

前記固定機構７０は、対向面にラック７４ａが形成されて、水平方向（横方向）に所定間隔をおいて配置された一対のラック部材７４と、正面視における蓋体７１のほぼ中央部に配置されて、前記一対のラック部材７４の各ラック７４ａにそれぞれ噛合されるピニオン部材７５とで構成されている。前記ピニオン部材７５が正逆回動されることにより、一対のラック部材７４は互いに逆方向に直線移動（上下移動）される。これにより、各ラック部材７４の先端部に形成された爪片７４ｂが蓋体７１の上下の各端面から出没し、カセット本体７３の上下板部の内面における開口７２に臨む部分に形成された各係止孔７３ａに対して、前記各爪片７４ｂが係脱する。この結果、カセット本体７３の開口７２に装着された蓋体７１が、前記カセット本体７３に対してロック・アンロックされる。前記ピニオン部材７５の正逆回動は、該ピニオン部材７５の係止孔７５ａに嵌合された蓋体着脱装置Ａの係止爪機構２２（図２参照）によって操作される。なお、図９において、７６はカセット本体７３の両側部の内側に多段状に形成されて、基板Ｗを支持するための支持段部である。

上記実施例では、ラック・ピニオン機構により一対のラック部材７４の爪片７４ａが、上下の各係止孔７３ａに係合・離脱される構成であるが、図１０に示されるキャリアカセットＫ’のように、蓋体７１’の左右両側に一対のロック孔７７を設けて、カセット本体７３’の各壁板部に対して係合・離脱する固定機構の場合もある。

カセットテーブルＴについて説明する。図２及び図３に示されるように、カセットテーブルＴは、ロードポートフレーム１の背面部に張り出して取付けられたテーブル本体３と、キャリアカセットＫを載置するためのカセット載置板４と、該カセット載置板４を基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿ってスライドさせるためのスライド案内機構１０とから構成されている。前記スライド案内機構１０は、テーブル本体３の上面に、基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿って敷設された一対のガイドレール５と、各ガイドレール５に装着された複数個（本実施例の場合、それぞれ２個）のガイド体６とを備えている。前記カセット載置板４は、一対のガイドレール５にガイドされた状態で、エアシリンダ等の駆動手段（図示せず）により、基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿って往復移動される。キャリアカセットＫは、カセット載置板４に取付けられた各位置決めピン４ａによって位置決めされた状態で載置される。そして、前記駆動手段により往復移動される。カセット載置板４の前進端位置（キャリアカセットＫがロードポートフレーム１に最も接近した状態）において、カセット本体７３の開口７２は、ロードポートフレーム１の基板通過口２に臨むようになっている。

図１及び図２に示されるように、ロードポートフレーム１の正面部には、蓋体着脱装置Ａと、該蓋体着脱装置Ａを昇降させるための第１昇降装置Ｕ₁が配設されている。蓋体着脱装置Ａは、キャリアカセットＫのカセット本体７３に対して蓋体７１を着脱するために、前記蓋体７１と対応する着脱位置（上昇端）と、前記着脱位置から退避して、取り外された蓋体７１を保持する待機位置（下降端）のいずれかの位置にのみ配置されるため、その昇降機構（第１昇降装置Ｕ₁）は簡略なもので済む。第１昇降装置Ｕ₁について説明する。ロードポートフレーム１の正面部で、幅方向の中央部よりも少し側方（本実施例の場合、図１の図面視における左側方）には、高さ方向に沿ってシリンダ用ガイドレール７が敷設されている。該シリンダ用ガイドレール７に装着された１個のガイド体８には、２本のエアシリンダ９，１１が高さ方向に沿って、相互に反対向きに取付けられている。即ち、ガイド体８に取付けられた奥側のエアシリンダ９のシリンダロッド９ａは下方に向けられていて、前記奥側のエアシリンダ９に重なり状態で取付けられた手前側のエアシリンダ１１のシリンダロッド１１ａは、上方に向けられている。そして、奥側のエアシリンダ９のシリンダロッド９ａの先端部（下端部）は、ロードポートフレーム１におけるシリンダ用ガイドレール７の直下の部分に取付けられたブラケット１２に固定されている。また、手前側のエアシリンダ１１のシリンダロッド１１ａの先端部（上端部）は、蓋体着脱装置Ａを構成する取付板部１３の連結ナット部材１３ａに螺合状態で固定されている。

２本のエアシリンダ９，１１を同時に作動させると、奥側のエアシリンダ９のシリンダロッド９ａが突出される。前記シリンダロッド９ａの先端部はブラケット１２に固定されているため、奥側のエアシリンダ９は、シリンダ用ガイドレール７に案内されて上昇される。また、手前側のエアシリンダ１１のシリンダロッド１１ａも突出されるため、同時に取付板部１３が上昇される。これにより、前記取付板部１３は、２本のエアシリンダ９，１１の各シリンダストロークの合計分だけ、シリンダ用ガイドレール７に案内されて昇降される。このように、本実施例のロードポート装置Ｐの第１昇降装置Ｕ₁では、２本のエアシリンダ９，１１を重ねた状態で取付けて、各エアシリンダ９，１１のシリンダストロークの合計分だけ蓋体着脱装置Ａを昇降させる構成であるため、各エアシリンダ９，１１のシリンダストロークを短くできると共に、それらの配置スペースを小さくできる。

また、ロードポートフレーム１の正面部のほぼ中央下部には、前述したシリンダ用ガイドレール７と平行にカバー用ガイドレール１４が敷設されている。カバー用ガイドレール１４には１個のガイド体１５が装着されていて、該ガイド体１５は、カバー用ガイドレール１４に案内されて昇降可能である。ロードポートフレーム１の正面下部には、箱状の固定カバー１６が取付けられていて、前記２本のエアシリンダ９，１１の各シリンダロッド９a,１１a が引っ込められた状態で、各エアシリンダ９，１１及びカバー用ガイドレール１４の大部分が、前記固定カバー１６によって覆われる。

そして、前述した取付板部１３には、前記固定カバー１６に入り込む可動カバー１７が取付けられている。図４に示されるように、可動カバー１７の断面形状は、固定カバー１６よりも少し小さな略相似形である。前記取付板部１３とカバー用ガイドレール１４に装着されたガイド体１５とは、連結板１８によって一体に連結されている。前記可動カバー１７の上端部は、取付板部１３に固定されていると共に、その下端部は、前記連結板１８の正面部に取付けられた可動カバー支持板１９を介してガイド体１５に固定されている。各エアシリンダ９，１１の作動によって取付板部１３が昇降されるとき、可動カバー１７もカバー用ガイドレール１４に案内され、前記取付板部１３と一体となって昇降される。これにより、各エアシリンダ９，１１のシリンダロッド９a,１１a の部分が露出されることが防止される。

蓋体着脱装置Ａについて説明する。図１及び図２に示されるように、取付板部１３には蓋体着脱装置Ａが配設されている。蓋体着脱装置Ａを構成する装置本体２１の正面部（ロードポートフレーム１の背面部に対向する面）のほぼ中央部には、キャリアカセットＫの蓋体７１に取付けられたピニオン部材７５の係止孔７５ａに係止して、該ピニオン部材７５を正逆回動させることにより、カセット本体７３の開口７２を閉塞している蓋体７１のロック・アンロックを行う係止爪機構２２が設けられている。また、装置本体２１の上下端部には、カセット本体７３に対して蓋体７１を着脱する際に、該蓋体７１を一時的に保持するための複数個の吸盤機構２３が設けられている。前記係止爪機構２２及び前記吸盤機構２３を駆動するための駆動源・機械的機構等（図示せず）は、装置本体２１の背面部に取付けられた箱体２４に収容されている。

前記装置本体２１は、基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿って移動可能である。即ち、図１及び図５に示されるように、取付板部１３の上面には、基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿ってガイドレール２５が敷設されていると共に、前記取付板部１３の底面部には、モータ軸２６ａを垂直上方に配置させる形態で駆動モータ２６が固定されている。そして、蓋体着脱装置Ａの箱体２４を支持するベース板２７は、ガイドレール２５に装着されたガイド体２８に取付けられている。このため、蓋体着脱装置Ａは、ガイドレール２５に案内されて基板Ｗの受渡し方向Ｘに移動可能である。また、図６に示されるように、駆動モータ２６のモータ軸２６ａには旋回アーム２９が装着されていて、該旋回アーム２９の先端部には、上方に向けて係合ピン３１が取付けられている。前記ベース板２７には、前記係合ピン３１の上端部に装着されたリング体３１ａを係合可能な係合孔３２が、受渡し方向Ｘと直交する水平方向Ｙに沿って形成されている。これにより、駆動モータ２６のモータ軸２６ａを半回転させると、蓋体着脱装置Ａの箱体２４が取付けられたベース板２７は、基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿って、係合ピン３１の旋回半径の２倍の距離だけ直線移動することとなる。この結果、蓋体着脱装置Ａは、図５に実線及び二点鎖線でそれぞれ示されるように、カセットテーブルＴのテーブル本体３に載置されて、ロードポートフレーム１の基板通過口２に最も近接して配置されているキャリアカセットＫに対して接近・離隔して、蓋体７１を着脱することができる。

次に、マッピング装置Ｂ、及びマッピング装置Ｂを昇降させるための第２昇降装置Ｕ₂について説明する。本実施例のマッピング装置Ｂは、蓋体着脱装置Ａと別体に配設されていて、ロードポートフレーム１の背面部に配設された第２昇降装置Ｕ₂により、前記蓋体着脱装置Ａから独立して昇降される。マッピング装置Ｂは、キャリアカセットＫ内に多段にして収容された各基板Ｗの存否等を検出するものであるため、その昇降機構（第２昇降装置Ｕ₂）は、高い昇降精度（高さ方向の位置決め精度）を必要とする。このため、本実施例の第２昇降装置Ｕ₂では、駆動源としてステッピングモータ３８を使用している。第２昇降装置Ｕ₂について説明する。図３に示されるように、ロードポートフレーム１の背面部における幅方向の中央部よりも側方（本実施例の場合、図３の図面視における右側方）には、高さ方向に沿ってボールねじ３３とガイドレール３４が平行にして取付けられている。更に、ロードポートフレーム１における前記ガイドレール３４の側方部分には、該ガイドレール３４と平行にして長孔状の開口部３５が設けられている。前記ボールねじ３３の上下端部は、ブラケット３６によって回転自在に支持されている。また、ボールねじ３３の下端部は、カップリング３７を介してステッピングモータ３８のモータ軸（図示せず）に連結されている。ステッピングモータ３８を作動させてそのモータ軸を所定方向に回転させることにより、ボールねじ３３に装着されたナット体３９が昇降される。前記ガイドレール３４に装着されたガイド体４１は、連結部材４２によって、ナット体３９と連結されている。このため、ナット体３９とガイド体４１とは一体となって昇降される。

図１及び図２に示されるように、前記ガイド体４１における幅方向の端部は、開口部３５を通ってロードポートフレーム１の正面部に突出している。そして、ガイド体４１におけるロードポートフレーム１の正面部に突出した部分には、マッピングフレーム４３が固着されている。マッピングフレーム４３の上端部には、横方向（水平方向Ｙ）に沿ってマッピングヘッド４４が片持ち状態で取付けられていて、該マッピングヘッド４４にマッピング装置Ｂが配設されている。前記マッピングフレーム４３は、マッピング装置Ｂがロードポートフレーム１の正面部から所定の距離だけ離隔した状態で配置され、しかも、蓋体着脱装置Ａと干渉しないように、側面視における先端部（上端部）の幅が、基端部の幅よりも小さくなっている（図２参照）。また、前記マッピングヘッド４４は、蓋体着脱装置Ａを構成する箱体２４のほぼ直上に配置されている（図１参照）。

マッピング装置Ｂについて説明する。図１、図７及び図８に示されるように、マッピング装置Ｂは、水平方向Ｙに所定間隔をおいて垂直に支持された長さの異なる一対の垂直回動軸４５，４６と、一対の垂直回動軸４５，４６を往復回動させるためのエアシリンダ４７と、各垂直回動軸４５，４６の軸心４５a,４６a を中心として水平面内で回動する一対のアーム４８，４９と該一対のアーム４８，４９の先端部にそれぞれ取付けられた発光素子５１及び受光素子５２とから成る光センサとで構成されている。即ち、図８に示されるように、一対の垂直回動軸４５，４６は、マッピングヘッド４４の天板部４４ａの裏面に固定されたブラケット５３に内装された各軸受５４に回動自在に支持されている。各垂直回動軸４５，４６の上端部は、マッピングヘッド４４の天板部４４ａから上方に突出されていて、それぞれの突出部分にアーム４８，４９が固着されている。また、各垂直回動軸４５，４６の下端部は、ブラケット５３の下方に突出されていて、それぞれの突出部分に同一歯数の歯車５５，５６が、互いに噛合された状態で装着されている。そして、長い方の垂直回動軸４５の下端部は、更に前記歯車５５の下方に突出されていて、当該突出部分に連結アーム５７の一端部が固着されている（図７参照）。

前記エアシリンダ４７の基端部は、マッピングヘッド４４の正面板部４４ｂに固着されたブラケット５８に対して回動可能に連結されていると共に、そのシリンダロッド４７ａの先端部は、前述した連結アーム５７の他端部に連結されている。これにより、エアシリンダ４７を作動させてそのシリンダロッド４７ａを出入りさせると、一対のアーム４８，４９は正逆両方向に同一角度だけ回動して、両回動端において基板検出位置と退避位置とにそれぞれ配置される。図７において、基板検出位置に配置された一対のアーム４８，４９を実線で記載し、退避位置に配置された一対のアーム４８，４９を二点鎖線で示す。

ここで、キャリアカセットＫの各段に収容された基板Ｗの存否、二枚重ね、傾斜配置等を検出する原理は公知である。即ち、図７に示されるように、一対のアーム４８，４９の先端の発光素子５１と受光素子５２とを、基板ＷにおけるキャリアカセットＫの開口７２に臨む部分の両側に配置して、ステッピングモータ３８（図３参照）により昇降させると、発光素子５１と受光素子５２との間に形成された光路Ｒは、マッピング装置Ｂの昇降中において基板Ｗの存在により遮断されることを利用している。即ち、前記ステッピングモータ３８に連続して入力されるパルスと、前記光路Ｒの遮断された時点のパルス番号を比較することにより、基板Ｗの存否等を容易に検出できる（マッピング）。

本実施例のロードポート装置Ｐの作用について説明する。図２に示されるように、多数枚の基板Ｗが多段に収容されたキャリアカセットＫが、ロードポート装置ＰのカセットテーブルＴを構成するカセット載置板４に位置決め状態で載置される。前記カセットテーブルＴのテーブル本体３に設けられたスライド案内機構１０により、前記キャリアカセットＫが基板Ｗの受渡し方向Ｘに沿って前進され、ロードポートフレーム１の背面部に近接して停止される。図１に示されるように、第１昇降装置Ｕ₁を構成する２本のエアシリンダ９，１１が作動され、蓋体着脱装置Ａが上昇される。このとき、可動カバー１７も、前記蓋体着脱装置Ａと一体となって上昇される。なお、マッピング装置Ｂは、蓋体着脱装置Ａとの干渉を避けるため、予め、キャリアカセットＫに収容されている多数枚の基板Ｗのうち、最上段に配置されている基板Ｗと対応する位置で待機している。なお、ロードポートフレーム１には、多数個のセンサ（図示せず）が取付けられていて、これらのセンサにより、蓋体着脱装置Ａとマッピング装置Ｂの昇降時の干渉が回避されている。

図５に示されるように、駆動モータ２６を作動させてそのモータ軸２６ａを半回転させる。旋回アーム２９に取付けられた係合ピン３１が回動しながら、ベース板２７に設けられた係合孔２７ａ内で移動される。これにより、ベース板２７は、ガイドレール２５に案内されて、ロードポートフレーム１の正面部に接近する。蓋体着脱装置Ａを構成する装置本体２１に取付けられた係止機構２２が、キャリアカセットＫの蓋体７１に取付けられたピニオン部材７５の係止孔７５ａに係止されると共に、前記装置本体に取付けられた各吸盤機構２３が前記蓋体７１に密着される。図９に示されるように、箱体２４に収容された駆動源・機械的機構等（図示せず）により、一対のラック部材７４の爪片７４ｂがカセット本体７３の係止孔７３ａから抜かれて、カセット本体７３に対する蓋体７１のロックが解除される。そして、前記駆動モータ２６のモータ軸２６ａが逆方向に半回転される。これにより、キャリアカセットＫから蓋体７１が取り外される。再び、２本のエアシリンダ９，１１が作動され、蓋体着脱装置Ａが下降される。本実施例のロードポート装置Ｐの場合、蓋体着脱装置Ａを昇降するための第１昇降装置Ｕ₁と、マッピング装置Ｂを昇降させるための第２昇降装置Ｕ₂とが別個に設けられている。また、蓋体着脱装置Ａの昇降精度は低くても構わないため、第１昇降装置Ｕ₁を構成する２本のエアシリンダ９，１１の作用により高速で昇降させることが可能であり、基板Ｗの受渡し作業の効率化が図られる。また、第１昇降装置Ｕ₁の構成、制御等が簡単になると共に、安価である。

蓋体着脱装置ＡによってキャリアカセットＫの蓋体７１が取り外されると、キャリアカセットＫ内の各基板Ｗは、処理装置Ｆに配設された基板受渡し装置（図示せず）によって処理装置Ｆの側に取り出されて所定の処理が施される。一方、前記処理装置Ｆによって所定の処理を終えた基板Ｗは、基板受渡し装置によって、カセットテーブルＴ上で待機している空のカセットＫの各段に順次収容される。

キャリアカセットＫに収容されたすべての基板Ｗの処理が終了し、各基板Ｗが再度キャリアカセットＫに収容されると、マッピング装置Ｂにより、キャリアカセットＫの各段に収容されている基板Ｗの存否等が検出される（マッピング）。即ち、図７に示されるように、マッピング装置Ｂを構成するエアシリンダ４７が作動されてそのシリンダロッド４７ａが突出される。一対のアーム４８，４９が、各垂直回動軸４５，４６の軸心４５a,４６a を中心に互いに反対方向に旋回され、各アーム４８，４９の先端部に取付けられた発光素子５１と受光素子５２がキャリアカセットＫの開口７２の部分に進入する。本実施例のマッピング装置Ｂでは、一対のアーム４８，４９が同時に回動され、しかも、一対のアーム４８，４９の先端部（発光素子５１と受光素子５２の部分）のみをキャリアカセットＫ内に進入させる構成なので、その駆動部の構成が簡単なものになる。第２昇降装置Ｕ₂を構成するステッピングモータ３８が作動され、上昇端位置に待機していたマッピング装置Ｂが下降する。前記発光素子５１から発光された光（光路Ｒ）が、前記各基板Ｗに遮断されることにより、キャリアカセットＫ内の各段の基板Ｗの存否等が検出される。マッピング装置Ｂは、第２昇降装置Ｕ₂を構成するステッピングモータ３８の作用により高精度で昇降されるため、マッピングに支障を生ずることはない。

また、本実施例のロードポート装置Ｐの場合、マッピング装置Ｂが配設されたマッピングヘッド４４は、マッピングフレーム４３の上端部に片持ち支持構造（マッピングヘッド４４の一端部のみが固着されている構造）で取付けられている。もし、前記マッピングフレーム４３を門型の両側支持構造とすると、２基の第２昇降装置Ｕ₂が必要となり、マッピング装置Ｂを高精度に昇降させるために、各第２昇降装置Ｕ₂を構成するステッピングモータ３８を同期して作動させなければならない。これにより、構成及び制御が複雑になるという不具合が生じる。また、門型のマッピングフレーム４３を１基の第２昇降装置Ｕ₂で昇降させようとすると、振動が発生し易くなる。しかし、本実施例のロードポート装置Ｐでは、マッピングヘッド４４が片持ち支持構造となっているため、構成及び制御が簡単になる。また、一対のアーム４８，４９の回動の駆動源を、単一のエアシリンダ４７とすることにより、前記マッピングヘッド４４を一層軽量にすることができ、振動が発生することもない。

マッピング装置Ｂによるマッピングが終了した後、第１昇降装置Ｕ₁を構成するエアシリンダ９，１１が作動され、蓋体７１を保持している蓋体着脱装置Ａが上昇されて、前記蓋体着脱装置Ａの作用によりキャリアカセットＫの開口７２が蓋体７１によって閉塞される。

上記実施例では、マッピング装置Ｂを下降させてマッピングを行う場合について記載したが、マッピング装置Ｂを上昇させてマッピングを行うようにしても構わない。

上記実施例の場合、蓋体着脱装置Ａを昇降させるための第１昇降装置Ｕ₁の駆動源は、エアシリンダ９，１１であるが、油圧シリンダであっても構わない。また、マッピング装置Ｂを昇降させるための第２昇降装置Ｕ₂の駆動源は、ステッピングモータ３８であるが、他の制御モータであっても構わない。

また、上記実施例では、基板Ｗの存否等を検出するための光センサ（発光素子５１、受光素子５２）は、透過型のものであるが、基板Ｗに反射した光を検出する反射型のものであってもよい。反射型の場合には、光センサを取付けるアームは一本で済む。

ロードポート装置Ｐの正面図である。図１のＺ₁−Ｚ₁線断面図である。ロードポート装置Ｐの背面図である。図１のＺ₂−Ｚ₂線断面図である。蓋体着脱装置Ａにおける取付板部１３の部分の平面図である。同じく一部を破断した正面図である。マッピング装置Ｂの平面図である。図７のＺ₃−Ｚ₃線断面図である。キャリアカセットＫの蓋体７１とカセット本体７３とを分離した状態の斜視図である。別実施例のキャリアカセットＫ’の斜視図である。

Ａ：蓋体着脱装置
Ｂ：マッピング装置
Ｆ：処理装置
Ｋ，Ｋ’：キャリアカセット
Ｐ：ロードポート装置
Ｔ：カセットテーブル
Ｕ₁：第１昇降装置（蓋体着脱装置の昇降機構）
Ｕ₂：第２昇降装置（マッピング装置の昇降機構）
Ｗ：基板
９，１１：エアシリンダ（シリンダ）
３８：ステッピングモータ（制御モータ）
４３：マッピングフレーム（支持部材）
４７：エアシリンダ（アームの駆動源）
４８，４９：アーム
５１：発光素子（基板検出センサ）
５２：受光素子（基板検出センサ）
７１，７１’：蓋体
７２：開口

Claims

キャリアカセットを載置するために、基板の処理装置のフレームの外側に水平に設けられたカセットテーブルと、
前記カセットテーブルに載置されたキャリアカセットの開口に対して蓋体を着脱するために、前記処理装置のフレームの内側に昇降可能に配設された蓋体着脱装置と、
キャリアカセットの開口に臨む基板群に対して退避可能に配置された基板検出センサが、前記蓋体着脱装置の昇降機構と別体にして設けられた昇降機構により昇降して、前記キャリアカセットの各段における基板の存否を検出するためのマッピング装置とを備え、
前記蓋体着脱装置は、シリンダを含む第１昇降装置によって昇降されると共に、前記マッピング装置は、制御モータを含む第２昇降装置によって昇降される構成のロードポート装置であって、
前記フレームの内側であって、当該フレームの横方向の一端部に、上下方向にのみ延びる支持部材が昇降可能となって配置されて、前記マッピング装置は、当該支持部材の上端部に片持ち状態で支持され、
前記支持部材は、フレームの外側において横方向に沿って当該支持部材に近接して配置された１本のガイドレールに対してガイド体を介して連結された構成であることを特徴とするロードポート装置のマッピング装置。
前記マッピング装置は、先端部に各基板検出センサが取付けられた一対のアームが、それらの基端部を中心として水平面内で互いに反対方向に回動される構成であって、
基板の存否等の検出時には、前記各基板検出センサのみがキャリアカセット内に進入されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のロードポート装置のマッピング装置。
前記一対のアームは、単一の駆動源により、同時に回動されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のロードポート装置のマッピング装置。