特開 2024-60329 マッピング装置及び基板収容状態判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024060329

(43)【公開日】2024-05-02

(54)【発明の名称】マッピング装置及び基板収容状態判定方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20240424BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022167635

(22)【出願日】2022-10-19

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 圭悟

(72)【発明者】

【氏名】宮下 裕司

(72)【発明者】

【氏名】安田 克己

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131AA03

5F131CA18

5F131CA32

5F131HA28

5F131KA14

5F131KA43

5F131KA60

5F131KA63

5F131KB30

5F131KB45

5F131KB56

(57)【要約】

【課題】製造コストを抑えつつ、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も検出することが可能となる技術を提供する。
【解決手段】ロードポート３は、複数の基板Ｂｍを多段に収容するＦＯＵＰ７と、ＦＯＵＰ７内に収容された各基板Ｂｍを撮像するカメラ２０，２１であって、水平画角が広い低倍率の低倍率カメラ２０と水平画角が狭い高倍率の高倍率カメラ２１とを有するカメラ２０，２１と、低倍率カメラ２０及び高倍率カメラ２１からそれぞれ取得した撮像データＣ１ｍ及び撮像データＣ２ｍに基づいて、各基板Ｂｍの収容状態を検出するＣＰＵ１１Ａと、を備える。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の基板を多段に収容する容器と、
前記容器内に収容された各基板を撮像する撮像装置であって、第１撮像装置と前記第１撮像装置よりも水平画角が狭く高倍率の第２撮像装置とを有する撮像装置と、
前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置からそれぞれ取得した第１撮像データ及び第２撮像データに基づいて、前記各基板の収容状態を検出するコントローラと、
を備える、
マッピング装置。

【請求項2】

前記撮像装置は、前記容器の開口を全閉状態から全開状態まで昇降移動するドアの上に設けられる、
請求項１に記載のマッピング装置。

【請求項3】

前記容器は、各段に複数本のポールを有し、前記複数本のポールにより各段の前記基板を支え、
前記撮像装置は、前記複数本のポールを撮像可能な水平画角を有する、
請求項１又は２に記載のマッピング装置。

【請求項4】

前記第１撮像装置は、前記複数本のポールのうち、最も外側に位置する１本のポールを除いたポール周辺を撮像し、
前記第２撮像装置は、前記最も外側に位置する１本のポール周辺を撮像する、
請求項３に記載のマッピング装置。

【請求項5】

第１撮像装置と第２撮像装置によって、容器に収容された基板を撮像し、前記基板の収容状態を判定する基板収容状態判定方法であって、
前記第１撮像装置は、前記第２撮像装置よりも広い第１領域を撮像し、前記第２撮像装置は、前記第１撮像装置よりも狭い第２領域を前記第１撮像装置よりも高倍率で撮像し、
前記第１撮像装置で取得したデータに基づいて、前記第１領域に存在する前記基板のクロス状態を検知する第１状態検知工程と、
前記第２撮像装置で取得したデータに基づいて、前記第２領域に存在する前記基板のクロス状態と前記基板の厚みとを検知する第２状態検知工程と、
前記第１状態検知工程と前記第２状態検知工程の検知結果を基に、前記基板の収容状態を判定する収容状態判定工程と、
を含む、基板収容状態判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、容器内に収容された基板の収容状態を検出する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の基板を多段に収容する容器内に連通する開口部を閉塞する閉塞位置と開放する開放位置との間で昇降移動するドア部に一体的に設けられ、容器内のそれぞれの段に収容された基板の状態を検出するマッピングセンサを備え、マッピングセンサは、基板に向けて撮像用の光を照射する発光部と、発光部によって照明された照明領域内を撮像して撮像画像を取得する撮像部を有するロードポートが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第７０７３６９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載のロードポートは、検出対象の基板の厚さについて言及していないが、例えば、０.２ｍｍ程度の厚さの基板の収容状態、特に容器内の１段に２枚の基板が重なった状態で収容されていること（以下「ダブルの状態」という）を検出する場合、基板の厚みを検出する必要がある。この場合、例のような薄い基板を検知するためには撮像倍率を大きくする必要がある。

【0005】

しかし、撮像倍率を大きくすると（水平）画角は狭くなるので、基板全体を撮像できなくなる。そのため、基板の一部が異なる段に収容されていること（以下「クロスの状態」という）を検出することが困難になる虞がある。また、撮像倍率を大きくせずにダブルの状態とクロスの状態を１つの撮像部で検出する場合、高解像度の撮像部を用意する必要がある。例えば、０.２ｍｍの厚さの基板がダブルの状態であることを検出するには、１画素当たり０.２ｍｍ未満の領域を写す程度の解像度が必要になる。

【0006】

したがって、特許文献１に記載のロードポートのように、ダブルの状態とクロスの状態を１台のマッピングセンサで検出するためには、基板全体を撮像でき、かつダブルの状態と正常の状態とを判別できる程の高い解像度を有する撮像部を有するマッピングセンサを用いなければならないので、ロードポート全体の製造コストが増大する。

【0007】

本願は、製造コストを抑えつつ、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も検出することが可能となる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本願のマッピング装置は、複数の基板を多段に収容する容器と、容器内に収容された各基板を撮像する撮像装置であって、第１撮像装置と第１撮像装置よりも水平画角が狭く高倍率の第２撮像装置とを有する撮像装置と、第１撮像装置及び第２撮像装置からそれぞれ取得した第１撮像データ及び第２撮像データに基づいて、各基板の収容状態を検出するコントローラと、を備える、ことを特徴とする。

【0009】

これにより、画素数が特別大きい撮像装置を使用しないので、製造コストを抑えつつ、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も検出することが可能となる。

【0010】

また、撮像装置は、容器の開口を全閉状態から全開状態まで昇降移動するドアの上に設けられるようにしてもよい。

【0011】

これにより、ドアを開閉する昇降動作に合わせて撮像装置を昇降移動させることができるので、撮像装置を昇降移動させる専用の装置を設けなくてもよい。このため、マッピング装置全体の製造コストをさらに抑えることができる。

【0012】

また、容器は、各段に複数本のポールを有し、複数本のポールにより各段の基板を支え、撮像装置は、複数本のポールを撮像可能な水平画角を有するようにしてもよい。

【0013】

これにより、撮像装置は、複数本のポールにより支えられた各段の基板全体を撮像することができるので、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も的確に検出することが可能となる。

【0014】

また、第１撮像装置は、複数本のポールのうち、最も外側に位置する１本のポールを除いたポール周辺を撮像し、第２撮像装置は、第１撮像装置で除いた、最も外側に位置する１本のポール周辺を撮像するようにしてもよい。

【0015】

これにより、第２撮像装置として、水平画角が狭い高倍率の安価な撮像装置を用いることができるので、マッピング装置全体の製造コストをさらに抑えることができる。

【0016】

上記目的を達成するため、本願の基板収容状態判定方法は、第１撮像装置と第２撮像装置によって、容器に収容された基板を撮像し、基板の収容状態を判定する基板収容状態判定方法であって、第１撮像装置は、第２撮像装置よりも広い第１領域を撮像し、第２撮像装置は、第１撮像装置よりも狭い第２領域を第１撮像装置よりも高倍率で撮像し、第１撮像装置で取得したデータに基づいて、第１領域に存在する基板のクロス状態を検知する第１状態検知工程と、第２撮像装置で取得したデータに基づいて、第２領域に存在する基板のクロス状態と基板の厚みとを検知する第２状態検知工程と、第１状態検知工程と第２状態検知工程の検知結果を基に、基板の収容状態を判定する収容状態判定工程と、を含む、ことを特徴とする。

【0017】

これにより、画素数が特別大きい撮像装置を使用しないので、製造コストを抑えつつ、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本願の一実施形態に係るロードポートの側断面図である。

【図2】図１の状態よりＦＯＵＰの蓋部とともに扉部を下方に移動させた状態を示す側断面図である。

【図3】図１中のカメラと照明と被撮像対象の基板との位置関係の一例を示す図である。

【図4】図１のロードポートの制御構成を示すブロック図である。

【図5】図３のコントローラ、特にＣＰＵが実行する基板の収容状態判定処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】図５の基板の収容状態判定処理に含まれる基板の収容異常検出処理の詳細な手順を示すフローチャートである。

【図7】図５の基板の収容状態判定処理により基板の収容状態をどのように判定するかを説明するための図である。

【図8】基板の各種収容状態と判定された収容異常との一例を示す図である。

【図9】基板検出エリアに代えて基板検出ラインにより基板の収容状態を判定する様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本願の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0020】

図１は、本願の一実施形態に係るロードポート３（「マッピング装置」の一例）の側断面を示している。ロードポート３は、基板（本実施形態では、角型基板）に対して各種処理を行う半導体製造装置（図示せず）に組み付けられて使用され、複数の基板を収容するＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）７と半導体製造装置との間のインターフェース部分の役割を果たしている。なお、各図において、方向に言及するときには、各図に示される矢印の方向を用いるものとする。

【0021】

ロードポート３は、キャスタ及び設置脚の取り付けられる脚部３５の後方よりパネル３１を略垂直に起立させ、このパネル３１の約６０％程度の高さ位置より前方に向けて水平基部３３が設けられている。そして、この水平基部３３の上部には、ＦＯＵＰ７を載置するための載置台３４が設けられている。

【0022】

ＦＯＵＰ７は、基板を収容するための内部空間Ｓｆを備えた本体７１と、基板の搬出入口となるべく本体７１の一面に設けられた開口７１ａを閉止可能な蓋部７２とから構成されており、載置台３４に正しく載置された場合には蓋部７２がパネル３１と対向するようになっている。なお、載置台３４は、ＦＯＵＰ７を載置した状態で、前後方向に移動することが可能となっている。

【0023】

ロードポート３は開口４２を開閉するための開閉機構６を備えている。開閉機構６は、開口４２を開閉するための扉部６１と、これを支持するための支持フレーム６３と、この支持フレーム６３をスライド支持手段６４を介して前後方向に移動可能に支持する可動ブロック６５と、この可動ブロック６５をパネル本体３１ｂに対して上下方向に移動可能に支持するスライドレール６６を備えている。支持フレーム６３は、扉部６１の後部下方を支持するものであり、下方に向かって延在した後に、パネル本体３１ｂに設けられたスリット状の挿通孔３１ｄを通過してパネル本体３１ｂの前方に向かって張り出した略クランク状の形状をしている。そして、この支持フレーム６３を支持するためのスライド支持手段６４、可動ブロック６５及びスライドレール６６はパネル本体３１ｂの前方に設けられている。

【0024】

さらに、扉部６１の前後方向への移動及び上下方向への移動を行わせるためのアクチュエータ５（図４参照）が、各方向毎に設けられており、これらにコントローラ１１からの駆動指令を与えることで、扉部６１を前後方向及び上下方向に移動させることができるようになっている。

【0025】

扉部６１は、ＦＯＵＰ７の蓋部７２を開閉するためのラッチ操作や、蓋部７２の保持を行うための連結手段（図示せず）を備えている。この連結手段では、蓋部７２のラッチを操作することで蓋部７２を開放可能な状態とするとともに、蓋部７２を扉部６１に連結して一体化した状態とすることができる。また、これとは逆に、蓋部７２と扉部６１との連結を解除するとともに、蓋部７２を本体７１に取付けて閉止状態とすることもできる。

【0026】

さらに、連結手段を動作させることで、蓋部７２と扉部６１との連結を保ったまま、蓋部７２を本体７１より取り外し可能とするとともに、扉部６１により蓋部７２を一体的に保持させた状態とする。この状態より、支持フレーム６３とともに扉部６１を後方に向かって移動させる。こうすることで、ＦＯＵＰ７の蓋部７２を本体７１より離間させて内部空間Ｓｆを開放することができる。

【0027】

そして、図２に示すように、支持フレーム６３とともに扉部６１を下方に移動させる。こうすることで、ＦＯＵＰ７の搬出入口としての開口７１ａの後方を大きく開放することができ、ＦＯＵＰ７と上記半導体製造装置との間で基板の移動を行うことが可能となる。以上、ＦＯＵＰ７の開口７１ａを開放する際の動作を説明したが、ＦＯＵＰ７の開口７１ａを閉止する際には、以上の動作と逆の動作を行わせればよい。

【0028】

扉部６１の上端縁部には、図３に示すように、２台のカメラ２０，２１が、扉部６１と一体的に固定されている。具体的には、右側のカメラ２０は、扉部６１の上端縁部の右端から略１／３の位置に、左側のカメラ２１は、扉部６１の上端縁部の左端近傍に、例えば公知の締結手段（図示せず）等によって固定されている。したがって、図１に示すように、カメラ２０，２１は、扉部６１が開口４２を閉止状態としているとき、つまりＦＯＵＰ７の開口７１ａが閉止状態となっているとき、ＦＯＵＰ７に収容されている複数の基板のうち、最上位に収容されている基板よりも上方に配置されている。

【0029】

ＦＯＵＰ７の内部空間Ｓｆの前側の壁面７１ｂには、段毎に３本のポールＰ１～Ｐ３が水平方向後方に張り出して固定されている。そして、これら３本のポールＰ１～Ｐ３により１枚の基板Ｂが支持されるので、ＦＯＵＰ７の内部空間Ｓｆには、複数の基板Ｂを多段に収容することができる。

【0030】

右側のポールＰ１（以下「右ポールＰ１」という）は、内部空間Ｓｆの右側の壁面７１ｃの近傍に、その壁面７１ｃに沿って設けられ、左側のポールＰ３（以下「左ポールＰ３」という）は、内部空間Ｓｆの左側の壁面７１ｄの近傍に、その壁面７１ｄに沿って設けられている。そして、右ポールＰ１と左ポールＰ３との間に位置するポールＰ２は、前側の壁面７１ｂの水平方向略中央部に設けられている。以下、ポールＰ２を「中央ポールＰ２」という。右ポールＰ１の長さは、右側の壁面７１ｃの前後方向の長さと略同一であり、左ポールＰ３の長さは、左側の壁面７１ｄの前後方向の長さと略同一である。つまり、右ポールＰ１と左ポールＰ３の長さは、略同一に設定されている。これに対して、中央ポールＰ２の長さは、右ポールＰ１及び左ポールＰ３の長さより短く設定されている。これは、基板ＢをＦＯＵＰ７内に収容したり、ＦＯＵＰ７外に取り出したりするときに、ロボットを用いて行う場合、中央ポールＰ２がロボットの動作の邪魔にならないようにするためである。

【0031】

右側のカメラ２０は、水平画角が広い低倍率のカメラ（以下「低倍率カメラ」という）であり、左側のカメラ２１は、水平画角が狭い高倍率のカメラ（以下「高倍率カメラ」という）である。低倍率カメラ２０としては、右ポールＰ１近傍から中央ポールＰ２近傍までの領域を撮像できるカメラを採用し、高倍率カメラ２１としては、左ポールＰ３近傍を撮像できるカメラを採用している。これにより、低倍率カメラ２０及び高倍率カメラ２１により、右ポールＰ１近傍から左ポールＰ３近傍までの範囲を撮像できるようにしている。なお、高倍率カメラ２１として、水平画角が狭いものを採用したのは、高倍率であるが安価なカメラを採用して、ロードポート３全体の製造コストを抑えるためである。低倍率カメラ２０のスペックは、例えば、水平画角：１２５°、解像度：１２０万画素であり、高倍率カメラ２１のスペックは、例えば、水平画角：３２°、解像度：１２０万画素である。

【0032】

扉部６１の上端縁部の低倍率カメラ２０を挟んだ左右両側には、一対の照明２２が固定されている。また、扉部６１の上端縁部の、平面視高倍率カメラ２１を含む位置には、照明２３が固定されている。なお、照明２２も照明２３も、本実施形態では、例えば複数のＬＥＤ素子を線状に配置した照明を用いて幅広状に形成されている。このように照明２２と照明２３とで照明の幅を異ならせたのは、低倍率カメラ２０は広い水平画角を有するため、幅の広い一対の照明２２により広い撮像エリアを照らす必要があるのに対して、高倍率カメラ２１は狭い水平画角を有するため、幅の狭い照明２３により狭い撮像エリアを照らせば足りるからである。このように本実施形態では、ＬＥＤ素子を用いて幅広状に形成された照明２２，２３を採用したが、これに限らず、さらに上下方向にも幅を持った照明を採用してもよい。このような照明を採用した場合、被写体である基板Ｂの後側側端面で照明の光が正反射して、後側側端面からの反射光がカメラ２０，２１に向かわず、カメラ２０，２１で基板Ｂを検出できない状態を可及的に抑制することができる。

【0033】

２台のカメラ２０，２１は、扉部６１が後方に向けて水平移動し、その後に下方に向けて移動するときに、コントローラ１１によりＦＯＵＰ７内に収容された各基板Ｂを撮影するように制御されている。

【0034】

図４は、ロードポート３の制御構成を示している。ロードポート３は、制御装置１０を備え、制御装置１０は、コントローラ１１と、モータドライバ１２とを備えている。コントローラ１１は、モータドライバ１２と接続され、モータドライバ１２は、アクチュエータ５を構成する電磁モータ５１と接続されている。また、コントローラ１１は、低倍率カメラ２０及び高倍率カメラ２１と接続されている。

【0035】

コントローラ１１は、ＣＰＵ１１Ａとメモリ１１Ｂを有する。メモリ１１Ｂは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどを含み、制御や処理に係わる情報を保存等する。また、メモリ１１Ｂは、後述する基板の収容状態判定処理（図５参照）を含む各種制御処理を実行する制御プログラムなどを記憶している。ＣＰＵ１１Ａは、メモリ１１Ｂに記憶された各種制御プログラムを実行することにより、ロードポート３の各種制御を行う。

【0036】

コントローラ１１は、ロードポート３の各種制御を行う過程で、モータドライバ１２を介して電磁モータ５１を制御する。電磁モータ５１は、本実施形態では、アクチュエータ５が扉部６１を上下方向へ移動させる際の動力源として使用される。電磁モータ５１として、例えば、ステッピングモータを採用した場合、コントローラ１１は、モータドライバ１２に対してパルス信号を供給する。モータドライバ１２は、入力されたパルス信号のパルス数に応じた回転角度となるようにステッピングモータの回転軸を制御する。したがって、コントローラ１１は、モータドライバ１２に供給したパルス信号のパルス数を積算すれば（マイナス値の積算も含む）、扉部６１の上下方向の現在位置を間接的に知ることができる。これにより、コントローラ１１は、カメラ２０，２１の現在位置も知ることができるので、カメラ２０，２１による撮像を、扉部６１が開口４２を全閉状態から全開状態にするまでの任意の位置で行うことが可能となる。

【0037】

カメラ２０，２１が撮像して得た撮像データは、カメラ２０，２１からコントローラ１１へ送信される。コントローラ１１は、カメラ２０，２１から受信した撮像データをメモリ１１Ｂに一時的に保存する。そして、コントローラ１１は、メモリ１１Ｂに保存された撮像データに対して画像処理を行い、各段に収容された各基板Ｂが収容異常であるか否かを判定する。収容異常とは、本実施形態では、上記ダブルの状態及び上記クロスの状態に加え、基板Ｂが収容されていない状態（以下「空の状態」）を意味する。なお、空の状態は、収容異常と判定せず、空の状態であることを記録しておくようにしてもよい。

【0038】

以上のように構成されたロードポート３が実行する制御処理を、図５～図８に基づいて詳細に説明する。図５は、コントローラ１１、特にＣＰＵ１１Ａが実行する基板の収容状態判定処理の手順を示している。基板の収容状態判定処理は、ＦＯＵＰ７から基板Ｂの搬送が始まる前などのタイミングで開始される。以降、各処理の手順の説明において、ステップを「Ｓ」と表記する。

【0039】

図５において、まずＣＰＵ１１Ａは、ＦＯＵＰ７内に収容されている基板Ｂを上段から順に１段ずつ数えていくためのカウンタｍを初期値“１”に設定する（Ｓ１０）。

【0040】

次にＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂｍの収容位置に到達したか否かを判断する（Ｓ１２）。ここで、基板Ｂｍの収容位置とは、３本のポールＰ１～Ｐ３が設計上の取付位置に取り付けられているとしたときに基板Ｂｍが収容される位置である。なお、基板Ｂｍの厚みが非常に薄い場合、基板Ｂｍの収容位置と３本のポールＰ１～Ｐ３の設計上の取付位置とは、略等価であるので、Ｓ１２の判断は、第ｍ段の３本のポールＰ１～Ｐ３の設計上の取付位置に到達したか否かを判断することと略同一である。

【0041】

上記Ｓ１２の判断において、カメラ２０の撮像位置がまだ基板Ｂｍの収容位置に到達しなければ（Ｓ１２：ＮＯ）到達するまで待機し、カメラ２０の撮像位置が基板Ｂｍの収容位置に到達すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、その位置でカメラ２０，２１に対して撮像を指示する（Ｓ１４）。

【0042】

そして、ＣＰＵ１１Ａは、低倍率カメラ２０が撮像して得た撮像データＣ１ｍを低倍率カメラ２０から取得し（Ｓ１６）、例えば、メモリ１１Ｂに一時的に保存する。同様にしてＣＰＵ１１Ａは、高倍率カメラ２１が撮像して得た撮像データＣ２ｍを高倍率カメラ２１から取得し（Ｓ１８）、例えば、メモリ１１Ｂに一時的に保存する。

【0043】

次にＣＰＵ１１Ａは、基板の収容異常検出処理を実行する（Ｓ２０）。図６は、基板の収容異常検出処理の詳細な手順を示している。図６において、まずＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ２ｍからダブルの状態を判定する（Ｓ４０）。

【0044】

図７は、基板が正常でない状態、つまり異常な状態で収容されている一例を示している。そして、図７（ａ）は、基板Ｂ０１の上に基板Ｂ０２が重なった状態、つまりダブルの状態で収容されている様子を示し、図７（ｂ）は、基板Ｂ１の右端部が右ポールＰ１の下側に位置している状態、つまりクロスの状態で収容されている様子を示し、図７（ｃ）は、基板Ｂ２の左端部が左ポールＰ３の下側に位置している状態、つまりクロスの状態で収容されている様子を示している。

【0045】

図７中、領域２００は、低倍率カメラ２０の撮像領域を示し、領域２１０は、高倍率カメラ２１の撮像領域を示している。以下、領域２００を「第１撮像領域２００」といい、領域２１０を「第２撮像領域２１０」という。また、第１撮像領域２００には、基板Ｂが右ポールＰ１の上側に位置しているか、下側に位置しているか、つまりクロスの状態を検出するための領域である第１検出領域２０１と、基板Ｂが中央ポールＰ２の上側に位置しているか、下側に位置しているか、つまりクロスの状態を検出するための領域である第２検出領域２０２とが設けられている。さらに、第２撮像領域２１０にも、第３検出領域２１１が設けられているが、第３検出領域２１１は、主として、基板Ｂがダブルの状態で収容されていることを検出するために用いられる。ただし、第１検出領域２０１及び第２検出領域２０２によってクロスの状態を検出できなかった場合には、第３検出領域２１１を用いて、クロスの状態を検出するようにしている。

【0046】

上記Ｓ４０の判定では、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ２ｍのうち、第３検出領域２１１に含まれる部分データから基板Ｂｍの厚みを検出し、検出した基板Ｂｍの厚みが１枚分の基板Ｂの厚みを超えている場合、基板Ｂｍはダブルの状態と判定する。一方、検出した基板Ｂｍの厚みが１枚分の基板Ｂの厚みと略同じ場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂはダブルの状態でないと判定する。図７（ａ）は、上述のように基板Ｂ０１の上に基板Ｂ０２が重なった状態を示しているので、撮像データＣ２ｍが図７（ａ）に示す基板Ｂ０１，Ｂ０２を撮像したものである場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂ０１，Ｂ０２はダブルの状態と判定する。

【0047】

次にＣＰＵ１１Ａは、ダブルの状態が検出されたか否かを判断する（Ｓ４２）。この判断において、ダブルの状態が検出された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂｍがダブルの状態であることを上記メモリ１１Ｂに記憶した（Ｓ４４）後、基板の収容異常検出処理を終了する。一方、Ｓ４２の判断において、ダブルの状態が検出されなかった場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ１ｍからクロスの状態を判定する（Ｓ４６）。具体的には、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ１ｍのうち、第１検出領域２０１に含まれる部分データから基板Ｂｍが右ポールＰ１の上側に位置しているか、下側に位置しているかを検出する。例えば、ＣＰＵ１１Ａは、事前に取得した右ポールＰ１の位置（この位置は、設計位置であるので、既知である）と第１検出領域２０１に含まれる部分データから検出した基板Ｂｍの位置とを比較することで、基板Ｂｍが右ポールＰ１の上側に位置しているか、下側に位置しているかを検出することができる。この検出により、基板Ｂが右ポールＰ１の下側に位置していることが検出された場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂｍはクロスの状態であると判定する。図７（ｂ）は、上述のように基板Ｂ１が右ポールＰ１の下側に位置しているので、撮像データＣ１ｍが図７（ｂ）に示す基板Ｂ１を撮像したものである場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂ１はクロスの状態と判定する。なお、各ポールＰ１～Ｐ３の位置には公差が認められているので、各ポールＰ１～Ｐ３の設計上の位置と実際の位置との間にはずれが生じる場合がある。この場合には、例えばパターンマッチングなどにより実際の各ポールＰ１～Ｐ３の位置を検出するようにすればよい。

【0048】

これに対して、ＣＰＵ１１Ａが撮像データＣ１ｍのうち、第１検出領域２０１に含まれる部分データから基板Ｂｍが右ポールＰ１の上側に位置していることを検出した場合、さらにＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ１ｍのうち、第２検出領域２０２に含まれる部分データから基板Ｂｍが中央ポールＰ２の上側に位置しているか、下側に位置しているかを検出する。この検出により、基板Ｂが中央ポールＰ２の下側に位置していることが検出された場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂｍはクロスの状態であると判定する。

【0049】

次にＣＰＵ１１Ａは、クロスの状態が検出されたか否かを判断する（Ｓ４８）。この判断において、クロスの状態が検出された場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂｍがクロスの状態であることをメモリ１１Ｂに記憶した（Ｓ５０）後、基板の収容異常検出処理を終了する。一方、Ｓ４８の判断において、クロスの状態が検出されなかった場合（Ｓ４８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ２ｍも加味して、クロスの状態を判定する（Ｓ５２）。具体的には、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ２ｍのうち、第３検出領域２１１に含まれる部分データから基板Ｂｍが左ポールＰ３の上側に位置しているか、下側に位置しているかを検出する。この検出により、基板Ｂが左ポールＰ３の下側に位置していることが検出された場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂｍはクロスの状態であると判定する。図７（ｃ）は、上述のように基板Ｂ２が左ポールＰ３の下側に位置しているので、撮像データＣ２ｍが図７（ｃ）に示す基板Ｂ２を撮像したものである場合、ＣＰＵ１１Ａは、基板Ｂ２はクロスの状態と判定する。

【0050】

次にＣＰＵ１１Ａは、クロスの状態が検出されたか否かを判断する（Ｓ５４）。この判断において、クロスの状態が検出された場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、処理を上記Ｓ５０に進め、基板Ｂｍがクロスの状態であることをメモリ１１Ｂに記憶した後、基板の収容異常検出処理を終了する。一方、Ｓ５４の判断において、クロスの状態が検出されなかった場合（Ｓ５４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ１ｍ，Ｃ２ｍから上記空の状態を判定する。具体的には、ＣＰＵ１１Ａは、撮像データＣ１ｍのうち、第１検出領域２０１及び第２検出領域２０２にそれぞれ含まれる部分データに基板Ｂｍが写ってるか否かを判定するとともに、撮像データＣ２ｍのうち、第３検出領域２１１に含まれる部分データに基板Ｂｍが写っているか否かを判定し、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１にそれぞれ含まれる部分データのいずれにも基板Ｂｍが写っていない場合、空の状態と判定する。

【0051】

次にＣＰＵ１１Ａは、空の状態が検出されたか否かを判断する（Ｓ５８）。この判断において、空の状態が検出された場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、第ｍ段が空の状態であることをメモリ１１Ｂに記憶した（Ｓ６０）後、基板の収容異常検出処理を終了する。一方、Ｓ５８の判断において、空の状態が検出されなかった場合（Ｓ５８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１Ａは、基板の収容異常検出処理を終了する。

【0052】

図５に戻り、ＣＰＵ１１Ａは、カウンタｍのカウント値を“１”だけ進めた（Ｓ２２）後、ＦＯＵＰ７内に収容されている全基板Ｂｍに対する撮像が終了したか否かを判断する（Ｓ２４）。この判断において、まだ撮像すべき基板Ｂが残っている場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１Ａは、処理を上記Ｓ１２に戻して、Ｓ１２以降の処理を繰り返す。一方、全基板Ｂｍに対する撮像が終了した場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、処理をＳ２６に進める。

【0053】

Ｓ２６では、ＣＰＵ１１Ａは、基板の収容異常が検出されたか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１１Ａは、メモリ１１Ｂにダブルの状態、クロスの状態及び空の状態のいずれかが記憶されている場合、基板Ｂの収容異常が検出されたと判断し、メモリ１１Ｂにいずれの状態も記憶されていない場合、基板Ｂの収容異常が検出されなかったと判断する。Ｓ２６の判断において、基板の収容異常が検出された場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１Ａは、収容異常が検出された基板（この基板がどの基板であるかは、収容異常の種類と一緒にメモリ１１Ｂに記憶されている）を特定して報知した（Ｓ２８）後、基板の収容状態判定処理を終了する。なお、報知の態様は、ロードポート３にディスプレイ（図示せず）が備わっていれば、そのディスプレイに表示する態様で報知するようにしてもよいし、音声機能が備わっていれば、その音声機能を用いて音声で伝える態様で報知するようにしてもよい。要するに、ロードポート３のオペレータに報知できる態様であれば、どのような態様で知らせるようにしてもよい。

【0054】

一方、Ｓ２６の判断において、基板の収容異常が検出されなかった場合（Ｓ２６：ＮＯ）、ＣＰＵ１１Ａは、基板の収容状態判定処理を終了する。

【0055】

上記図７（ａ）～図７（ｃ）に示した各例ではいずれも、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１に含まれる部分データから基板Ｂを検出することができたので、基板ＢがＦＯＵＰ７内に異常な状態で収容されているか、正常な状態で収容されているかを明確に判定することができた。しかし、基板Ｂの材質によっては、クロスの状態で収容されている場合、基板Ｂが大きく撓み、被写体である基板Ｂの後側側端面が第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１のうち、いずれか２領域、あるいは１領域の外に位置することがある。図８は、基板Ｂが大きく撓んだ状態で、クロスの状態を判定した一例を示している。図８において、最上段に示される３例は、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１のうちのいずれか１領域でのみ基板Ｂの後側側端面が検出され、他の２領域では基板Ｂの後側側端面が検出されなかった例を示している。この３例では、基板Ｂの後側側端面が検出された１領域における３本のポールＰ１～Ｐ３のいずれか１本との位置関係は、基板Ｂの後側側端面の方が上側にあるので、クロスの状態と判定することができる。

【0056】

また、図８において、第２段に示される３例は、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１のうちのいずれか２領域で基板Ｂの後側側端面が検出され、他の１領域では基板Ｂの後側側端面が検出されなかった例を示している。この３例では、基板Ｂの後側側端面が検出された２領域における３本のポールＰ１～Ｐ３のいずれか２本との位置関係は、基板Ｂの後側側端面の方が上側にあるので、クロスの状態と判定することができる。

【0057】

さらに、図８において、最下段に示される１例は、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１のうちのいずれの領域でも基板Ｂの後側側端面が検出されなかった例を示している。この１例では、当然ながら空の状態と判定される。

【0058】

以上説明したクロスの状態の判定方法は、基板Ｂの後側側端面が３本のポールＰ１～Ｐ３の上側及び下側のうち、どちら側に位置するかにより行う第１判定方法であるが、この他に、第２判定方法と第３判定方法を挙げることができる。

【0059】

第２判定方法は、正しく収容された状態の基板Ｂの後側側端面の位置と、クロスの状態の基板Ｂの後側側端面の位置との差分を検出し、この差分によってクロスの状態を判定する。これは、正しく収容された状態とクロスの状態とでは、基板Ｂの後側側端面が異なるので、この差分を利用して正常状態とクロスの状態とを判定しようとするものである。

【0060】

第３判定方法は、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１に対し、基板Ｂの後側側端面を検出した領域数によってクロスの状態を判定する。クロスの状態で収容されている場合（基板Ｂが３本のポールＰ１～Ｐ３のうちの少なくとも１本に掛け違えている場合）、撮像位置と掛け違えているポール近傍の基板Ｂの後側側端面の位置（高さ）は異なる。このとき、基板Ｂの素材によっては後側側端面で照明２２，２３の光が正反射するため、後側側端面からの反射光がカメラ２０，２１に向かわず基板Ｂを検出できないことがある。そのため、第１判定方法と第２判定方法でクロスの状態を判定しようとしても、基板Ｂそのものを検出できないので、クロスの状態を判定できない。カメラ２０，２１や照明２２，２３を設置できる位置は設計上限定されるため、基板Ｂの後側側端面からの反射光をカメラ２０，２１へ向かうように照明２２，２３を下方に延ばすなどの設置の構成による対策には限界がある。

【0061】

クロスの状態で収容されている場合、３本のポールＰ１～Ｐ３のうち、少なくとも１本には基板Ｂが正しく設置される。そのポール近傍での基板Ｂの後側側端面の位置の変化は少ないので、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１のうち、少なくとも１つの検出領域で基板Ｂを検出できる。そのため、第１判定方法又は第２判定方法で基板Ｂを検出できない検出領域があった場合、第３判定方法を用いてクロスの状態を判定する。

【0062】

第３判定方法では、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１のうち、１つ又は２つの検出領域で基板Ｂを検出できた場合、クロスの状態と判定することができる。検出領域の数が０の場合、その段は空の状態と判定する。ただし、この第３判定方法では、正常に収容されているか否かを判定することはできない（正常に収容されている場合、既に第１判定方法又は第２判定方法で判定されている）。なお、クロスの状態によって基板Ｂの後側側端面の位置が検出領域外となった場合でも、同様の方法でクロスの状態を判定できる。

【0063】

以上説明したように、本実施形態のロードポート３は、複数の基板Ｂｍを多段に収容するＦＯＵＰ７と、ＦＯＵＰ７内に収容された各基板Ｂｍを撮像するカメラ２０，２１であって、水平画角が広い低倍率の低倍率カメラ２０と水平画角が狭い高倍率の高倍率カメラ２１とを有するカメラ２０，２１と、低倍率カメラ２０及び高倍率カメラ２１からそれぞれ取得した撮像データＣ１ｍ及び撮像データＣ２ｍに基づいて、各基板Ｂｍの収容状態を検出するＣＰＵ１１Ａと、を備える。

【0064】

このように本実施形態のロードポート３では、水平画角が広い低倍率の低倍率カメラ２０と水平画角が狭い高倍率の高倍率カメラ２１とを有し、低倍率カメラ２０及び高倍率カメラ２１からそれぞれ取得した撮像データＣ１ｍ及び撮像データＣ２ｍに基づいて、各基板Ｂｍの収容状態を検出するようにしたので、製造コストを抑えつつ、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も検出することが可能となる。

【0065】

ちなみに、本実施形態において、「マッピング装置」の一例である。ＦＯＵＰ７は、「容器」の一例である。カメラ２０，２１は、「撮像装置」の一例である。低倍率カメラ２０は、「第１撮像装置」の一例である。高倍率カメラ２１は、「第２撮像装置」の一例である。撮像データＣ１ｍは、「第１撮像データ」の一例である。撮像データＣ２ｍは、「第２撮像データ」の一例である。ＣＰＵ１１Ａは、「コントローラ」の一例である。

【0066】

また、カメラ２０，２１は、ＦＯＵＰ７の開口４１を全閉状態から全開状態まで昇降移動する扉部６１の上に設けられる。

【0067】

これにより、扉部６１を開閉する昇降動作に合わせてカメラ２０，２１を昇降移動させることができるので、カメラ２０，２１を昇降移動させる専用の装置を設けなくてもよい。このため、ロードポート３全体の製造コストをさらに抑えることができる。

【0068】

また、ＦＯＵＰ７は、各段ｍに複数本のポールＰ１～Ｐ３を有し、複数本のポールＰ１～Ｐ３により各段ｍの基板Ｂｍを支え、カメラ２０，２１は、複数本のポールＰ１～Ｐ３を撮像可能な水平画角を有する。

【0069】

これにより、カメラ２０，２１は、複数本のポールＰ１～Ｐ３により支えられた各段ｍの基板Ｂｍ全体を撮像することができるので、ダブルの状態及びクロスの状態のいずれの収容状態も的確に検出することが可能となる。

【0070】

また、低倍率カメラ２０は、複数本のポールＰ１～Ｐ３のうち、最も外側に位置する１本のポールＰ３を除いたポールＰ１，Ｐ２周辺を撮像し、高倍率カメラ２１は、最も外側に位置する１本のポールＰ３周辺を撮像する。

【0071】

これにより、高倍率カメラ２１として、水平画角が狭い高倍率の安価なカメラを用いることができるので、ロードポート３全体の製造コストをさらに抑えることができる。

【0072】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0073】

（１）上記実施形態では、基板Ｂを収容する容器として、ＦＯＵＰ７を用いたが、例えば、ＦＯＳＢ（Front Opening Shipping Box）やオープンカセット等の他の容器であってもよい。

【0074】

（２）上記実施形態では、電磁モータ５１として、ステッピングモータを例に挙げて説明したが、これに限らず、サーボモータを採用してもよい。この場合、エンコーダから取得した情報に基づいて、扉部６１の上下方向の現在位置を間接的に知るようにすればよい。また、扉部６１の上下方向の現在位置を直接的に検知する、例えばセンサ等が設けられている場合には、そのセンサからの出力に基づいて、カメラ２０，２１の現在位置を算出するようにしてもよい。

【0075】

（３）上記実施形態では、第１～第３検出領域２０１，２０２，２１１として、矩形状の領域を採用したが、これに限らず、図９に示すように、ライン状の第１～第３検出ライン２０１ａ，２０２ａ，２１１ａを採用して、基板Ｂ２と３本のポールＰ１～Ｐ３との位置関係を検出するようにしてもよい。

【0076】

（４）上記実施形態では、ポールの本数を３本としたが、これに限らず、基板Ｂのサイズや材質に応じて２本でもよいし、４本以上であってもよい。

【0077】

（５）上記実施形態では、ＦＯＵＰ７内に収容される基板Ｂの厚みはすべて同じとしたが、これに限らず、様々な厚み（例えば、０.２～３.２ｍｍ）の基板が混載されるとしてもよい。また、処理工程を経ることによって基板の厚みが変化する場合もある得る。このような場合、ＦＯＵＰのＩＤをロードポートで読み取り、上位システム等のデータベースにアクセスして、ＦＯＵＰの各スロットに入っている基板の厚みデータを取得し、ダブル検知の際の閾値として用いるようにすればよい。

【符号の説明】

【0078】

３…ロードポート、５…アクチュエータ、６…開閉機構、７…ＦＯＵＰ、１０…制御装置、１１…コントローラ、１１Ａ…ＣＰＵ、１１Ｂ…メモリ、１２…モータドライバ、２０，２１…カメラ、２０…低倍率カメラ、２１…高倍率カメラ、５１…電磁モータ、６１…扉部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】