特開 2025-25870 マッピング装置およびロードポート装置

(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】P2025025870

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】マッピング装置およびロードポート装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/67 20060101AFI20250214BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 L

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023131076

(22)【出願日】2023-08-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小番 達裕

(72)【発明者】

【氏名】菅原 城

(72)【発明者】

【氏名】阿部 知史

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131AA03

5F131CA22

5F131CA24

5F131CA55

5F131GA03

5F131GA14

5F131GA15

5F131GA19

5F131HA02

5F131HA29

5F131KA15

5F131KA43

5F131KA47

5F131KA52

5F131KA72

5F131KB06

5F131KB12

5F131KB32

5F131KB33

5F131KB52

(57)【要約】

【課題】検出センサを配置する突起の間隔が狭くても飛び出したウエアへの突起の衝突を防止できるマッピング装置。
【解決手段】対象物を第１方向に沿って所定間隔で収容可能な容器内における対象物の収容状態を検出するマッピング装置であって、前記第１方向および第２方向に移動するマッピングフレームと、前記マッピングフレームから前記第２方向に関して第１の長さ突出しており第３方向に関して第１の間隔を空けて配置される一対の第１凸部と、前記一対の第１凸部の各先端近傍に設けられる第１センサ部と、を有する第１検出部と、前記マッピングフレームから前記第１の長さより長い第２の長さ突出しており前記第３方向に関して前記第１凸部と同じ位置に配置される一対の第２凸部と、前記一対の第２凸部の各先端近傍に設けられる第２センサ部と、を有し、前記第１検出部に対して所定距離異なる位置に配置される第２検出部と、を有するマッピング装置。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の対象物を第１方向に沿って所定間隔で収容可能な容器内における前記対象物の収容状態を検出するマッピング装置であって、
前記第１方向および前記第１方向に略垂直である第２方向に移動するマッピングフレームと、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して第１の長さ突出しており前記第１方向および前記第２方向とは略垂直である第３方向に関して第１の間隔を空けて配置される一対の第１凸部と、前記一対の第１凸部の各先端近傍に設けられる第１センサ部と、を有する第１検出部と、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して前記第１の長さより長い第２の長さ突出しており前記第３方向に関して前記第１凸部と同じ位置に配置される一対の第２凸部と、前記一対の第２凸部の各先端近傍に設けられる第２センサ部と、を有し、前記第１方向に関して前記第１検出部に対して所定距離異なる位置に配置される第２検出部と、を有するマッピング装置。

【請求項2】

複数の対象物を第１方向に沿って所定間隔で収容可能な容器内における前記対象物の収容状態を検出するマッピング装置であって、
前記第１方向および前記第１方向に略垂直である第２方向に移動可能なマッピングフレームと、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して第１の長さ突出しており前記第１方向および前記第２方向とは略垂直な第３方向に関して第１の間隔を空けて配置される一対の第１凸部と、前記一対の第１凸部の各先端近傍に設けられる第１センサ部と、を有する第１検出部と、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して前記第１の長さより長い第２の長さ突出しており前記第３方向に関して第１の間隔より狭い第２の間隔を空けて配置される一対の第２凸部と、前記一対の第２凸部の各先端近傍に設けられる第２センサ部と、を有し、前記第１方向に関して前記第１検出部に対して所定距離異なる位置に配置される第２検出部と、を有するマッピング装置。

【請求項3】

前記第１方向は下方向であり、前記第１検出部は、前記第２検出部より前記所定距離下方に配置されているか、または、
前記第１方向は上方向であり、前記第１検出部は、前記第２検出部より前記所定距離上方に配置されている請求項１または請求項２に記載のマッピング装置。

【請求項4】

前記第２検出部による前記対象物の検出結果である第２検出結果を記憶する記憶部を有する請求項１または請求項２に記載のマッピング装置。

【請求項5】

前記対象物の前記第１検出部による検出結果である第１検出結果が入力され、前記第１検出結果が前記第１センサ部による前記対象物の検出を示すものである場合、前記第１センサ部による前記対象物の検出時から起算して前記マッピングフレームが前記所定距離移動する前に、前記マッピングフレームの移動を停止させる移動制御部を有する請求項１または請求項２に記載のマッピング装置。

【請求項6】

前記容器の前記第１方向に平行な容器中心軸から検出位置までの最短距離が、第１検出部および第２検出部より長い第３検出部を有する請求項１または請求項２に記載のマッピング装置。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載のマッピング装置と、
前記容器を載置する載置部と、
前記容器の蓋を開閉するドアと、を有するロードポート装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、マッピング装置およびロードポート装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ロードポート装置のように基板などの板状対象物を受け渡しする装置には、容器に収容される対象物の収容状態を検出するマッピング装置が備えられる。マッピング装置は、容器内に収容される対象物の数、位置を検出するとともに、対象物が容器内に正常に収容されているかを検出する（特許文献１参照）。マッピング装置によって検出する対象物は、シリコン基板やこれに処理を施したものの他、ガラス基板などの薄板状の材料が含まれる。

【0003】

一方、半導体処理工場において搬送される対象物の大型化や薄型化が進むとともに、容器および容器の収容される対象物の多様化が進んでいる。たとえば、２００ｍｍ（８インチ）のシリコンウエハを収容する容器と、３００ｍｍ（１２インチ）のシリコンウエハを収容する容器が、同時に半導体処理工場において流され、２種類の容器が入れ替わり立ち代わり、所定のロードポート装置に送り届けられる場合がある。その場合、ロードポートに備えられるマッピング装置としては、２００ｍｍのシリコンウエハと３００ｍｍのシリコンウエハの両方に対応するものが求められる。

【0004】

しかしながら、２００ｍｍのシリコンウエハを収容する容器に対応する従来のマッピング装置を、３００ｍｍのシリコンウエハを収容する容器に適用しようとすると、若干容器から飛び出している３００ｍｍのシリコンウエハが存在した場合に、たとえその飛び出し量が仮に２００ｍｍのシリコンウエハであれば許容範囲内であったとしても、マッピング装置の検出部とシリコンウエハとが衝突してしまう問題が生じ得る。これは、２００ｍｍのシリコンウエハを収容する容器に対応する従来のマッピング装置では、３００ｍｍのシリコンウエハに適用した場合において、シリコンウエハの飛び出しを許容できる許容範囲が狭くなるためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－３５３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示は、大きさの異なる複数の対象物に適用した場合にも、対象物とセンサとの衝突を防止できるマッピング装置およびロードポート装置に関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本開示の第１の観点に係るマッピング装置は、
複数の対象物を第１方向に沿って所定間隔で収容可能な容器内における前記対象物の収容状態を検出するマッピング装置であって、
前記第１方向および前記第１方向に略垂直である第２方向に移動するマッピングフレームと、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して第１の長さ突出しており前記第１方向および前記第２方向とは略垂直である第３方向に関して第１の間隔を空けて配置される一対の第１凸部と、前記一対の第１凸部の各先端近傍に設けられる第１センサ部と、を有する第１検出部と、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して前記第１の長さより長い第２の長さ突出しており前記第３方向に関して前記第１凸部と同じ位置に配置される一対の第２凸部と、前記一対の第２凸部の各先端近傍に設けられる第２センサ部と、を有し、前記第１方向に関して前記第１検出部に対して所定距離異なる位置に配置される第２検出部と、を有する。

【0008】

本開示の第１の観点に係るマッピング装置は、対象物の重なり方向である第１方向に対して所定距離異なる位置に配置される第１検出部と第２検出部とを有しており、第２凸部の突出長さ（第２の長さ）は、第１凸部の突出長さ（第１の長さ）より長い。第１検出部は突出長さが短いので、容器から飛び出した対象物との接触を避けつつ、突出長さの長い第２検出部と衝突する可能性のある対象物を検出し、マッピングフレーム等の適切な動作により、対象物と第２検出部との衝突を防止することができる。また、第１凸部と第２凸部の第３方向に関する位置を同じとすることにより、第２凸部の間隔を、サイズの小さい対象物の容器の開口幅を最大限活用して広くすることが可能であり、対象物の飛び出し許容範囲を広くすることができる。

【0009】

また、たとえば、本開示の第２の観点に係るマッピング装置は、
複数の対象物を第１方向に沿って所定間隔で収容可能な容器内における前記対象物の収容状態を検出するマッピング装置であって、
前記第１方向および前記第１方向に略垂直である第２方向に移動可能なマッピングフレームと、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して第１の長さ突出しており前記第１方向および前記第２方向とは略垂直な第３方向に関して第１の間隔を空けて配置される一対の第１凸部と、前記一対の第１凸部の各先端近傍に設けられる第１センサ部と、を有する第１検出部と、
前記マッピングフレームから前記第２方向に関して前記第１の長さより長い第２の長さ突出しており前記第３方向に関して第１の間隔より狭い第２の間隔を空けて配置される一対の第２凸部と、前記一対の第２凸部の各先端近傍に設けられる第２センサ部と、を有し、前記第１方向に関して前記第１検出部に対して所定距離異なる位置に配置される第２検出部と、を有する。

【0010】

本開示の第２の観点に係るマッピング装置は、第１の観点に係るマッピング装置と同様に、対象物の重なり方向である第１方向に対して所定距離異なる位置に配置される第１検出部と第２検出部とを有しており、第２凸部の突出長さ（第２の長さ）は、第１凸部の突出長さ（第１の長さ）より長い。第１検出部は突出長さが短いので、容器から飛び出した対象物との接触を避けつつ、突出長さの長い第２検出部と衝突する可能性のある対象物を検出し、マッピングフレーム等の適切な動作により、対象物と第２検出部との衝突を防止することができる。また、第２凸部の第２の間隔を第１凸部の第１の間隔より狭くすることにより、サイズの小さい対象物を収容する容器の第１方向上面と第１凸部との上方から見た場合の重複を避け、第２凸部が容器の上面を上下方向に通過可能とし、マッピングフレームの動きを単純化することができる。

【0011】

また、たとえば、前記第１方向は下方向であり、前記第１検出部は、前記第２検出部より前記所定距離下方に配置されていてもよく
前記第１方向は上方向であり、前記第１検出部は、前記第２検出部より前記所定距離上方に配置されていてもよい。

【0012】

本開示に係るマッピング装置において、第１方向は任意の方向とすることができるが、たとえば、検出時におけるマップピングフレームの移動方向である第１方向が下方向または上方向であるマッピング装置に対して好適に適用できる。

【0013】

また、たとえば、本開示に係るマッピング装置は、前記第２検出部による前記対象物の検出結果を記憶する記憶部を有してもよい。

【0014】

第２検出部は、容器内に収容される対象物の数、位置などを検出するとともに、対象物が容器内に正常に収容されているかを検出することができるため、その検出結果を記憶する記憶部を有することにより、ロードポート装置などの装置が、検出後において第２検出部の検出結果を容易に利用することができる。

【0015】

また、たとえば、本開示に係るマッピング装置は、前記対象物の前記第１検出部による検出結果である第１検出結果が入力され、前記第１検出結果が前記第１センサ部による前記対象物の検出を示すものである場合、前記第１センサ部による前記対象物の検出時から起算して前記マッピングフレームが前記所定距離移動する前に、前記マッピングフレームの移動を停止させる移動制御部を有してもよい。

【0016】

このような移動制御部の働きにより、収容する対象物が大きい容器において飛び出し量が大きい対象物が存在した場合であっても、第２検出部が対象物に衝突する前に、マッピングフレームの移動を止めることができる。なお、マッピングフレームの移動を止める移動制御部以外にも、マッピングフレームの移動を低速化したり、移動方法方向を変化させたりする移動制御部も考えられる。

【0017】

また、たとえば、本開示に係るマッピング装置は、前記容器の前記第１方向に平行な容器中心軸から検出位置までの最短距離が、第１検出部および第２検出部より長い第３検出部を有してもよい。

【0018】

このようなマッピング装置は、仮に第１検出部にすら衝突する可能性がある程度まで大きく飛び出した対象物が存在するような場合には、第３検出部がその対象物を検出し、マッピングフレームの動きを制御することにより対象物と第１および第２検出部との衝突を防止することができる。

【0019】

本開示に係るロードポート装置は、上記いずれかのマッピング装置と、
前記容器を載置する載置部と、
前記容器の蓋を開閉するドアと、を有する。

【0020】

本開示に係るマッピング装置は、どのような装置に用いられてもよいが、たとえば、半導体処理装置などに備えられるロードポート装置など、半導体工場内において、容器を用いて基板などを受け渡すインターフェース部の一部として、好適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本開示の第１実施形態に係るマッピング装置を有するロードポート装置の概略図である。

【図2】図２は、図１に示すロードポート装置が有するマッピング装置の主要部分を示す拡大斜視図である。

【図3】図３は、マッピング装置の主要部分を第２方向の逆方向に沿ってみた正面図である。

【図4】図４は、マッピング装置の主要部分を第１方向に沿ってみた平面図である。

【図5】図５は、マッピング装置の第１凸部および第２凸部の形状を説明するための概念図である。

【図6】図６は、マッピング装置が大きさの異なる対象物を検出する状態を説明した概念図である。

【図7】図７は、図１に示すマッピング装置による検出動作における第１の段階を示す説明図（部分断面図）である。

【図8】図８は、図１に示すマッピング装置による検出動作における第２の段階を示す説明図（部分断面図）である。

【図9】図９は、図１に示すマッピング装置による検出動作における第３の段階を示す説明図（部分断面図）である。

【図10】図１０は、比較例と第１実施形態に係るマッピング装置とを比較した概念図である。

【図11】図１１は、第１実施形態に係るマッピング装置と第２実施形態に係るマッピング装置を比較した概念図である。

【図12】図１２は、本開示の第２実施形態に係るマッピング装置の主要部分を斜め上方から見た概略斜視図である。

【図13】図１３は、本開示の第２実施形態に係るマッピング装置の主要部分を斜め下方から見た概略斜視図である。

【図14】図１４は、第２実施形態に係るマッピング装置における各検出部の検出軸を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るマッピング装置２０を有するロードポート装置１０の概略斜視図である。本実施形態に係るマッピング装置２０は、ロードポート装置１０のドア１５の周辺に設けられている。マッピング装置２０は、ロードポート装置１０に載置される容器としての第１容器７０（図７参照）および第２容器９０（図６参照）内に収容される対象物としての基板やシリコウエハ（たとえば第１対象物８１ａ（図７参照）および第２対象物８２ａ（図６参照）など）の収容状態を検知する。

【0023】

ロードポート装置１０は、半導体工場において、ＥＦＥＭ（不図示）などに取り付けられて使用される。ロードポート装置１０は、第１容器７０および第２容器９０などに収容されて半導体工場内を搬送されるシリコンウエハ等の対象物を、第１容器７０および第２容器９０から所定の半導体処理装置に受け渡すためのインターフェース部として機能する。なお、第１対象物８１ａおよび第２対象物８２ａを収容する第１容器７０および第２容器９０としては、ＦＯＵＰ、ＦＯＳＢ、ＳＭＩＦ、オープンカセットなどが挙げられる。

【0024】

なお、第１実施形態に係るロードポート装置１０およびマッピング装置２０では、第１容器７０として３００ｍｍ（１２インチ）のシリコンウエハである複数の第１対象物８１ａを収容可能なＦＯＵＰを例示し、第２容器９０として２００ｍｍ（８インチ）のシリコンウエハである第２対象物８２ａを収容可能であるオープンカセットを例示して説明を行う。ただし、マッピング装置２０が収容状態を検出する対象物およびその容器としては第１対象物８１ａ、第２対象物８２ａ、第１容器７０および第２容器９０として例示されるもののみには限定されず、大きさや形状の異なる他の対象物および容器の組み合わせであってもかまわない。

【0025】

図７は、図１に示すマッピング装置２０による検出動作における第１の段階を示す説明図（部分断面図）である。図７に示すように、第１容器７０は、複数の第１対象物８０ａを第１方向であるＺ軸負方向に沿って所定間隔で収容可能になっている。また、第１容器７０は、第１容器７０の側方に、第１対象物８０ａを取り出す主開口７０ａが形成されている。

【0026】

図１に示すように、ロードポート装置１０は、マッピング装置２０の他に、対象物を収容する第１容器および第２容器９０を載置する載置部１９、ＥＦＥＭの開口を塞ぐように取り付けられるフレーム部１６、第１容器７０の蓋７４（図８および図９参照）とフレーム部１６のフレーム開口とを開閉するドア１５などを有する。なお、マッピング装置２０は、ロードポート装置１０に備えられるものに限定されず、第１容器７０および第２容器９０その他の第１および第２対象物８１ａ、８２ａを収容する容器や棚などに対して、第１および第２対象物８１ａ、８２ａの収容状態を検知するのに用いることができる。

【0027】

図２は、図１に示すマッピング装置２０の主要部分を示す拡大斜視図である。図2に示すように、マッピング装置２０は、水平部２８ａを含むマッピングフレーム２８と、第１検出部３０と、第２検出部４０とを有する。また、マッピング装置２０は、図１に示す第３検出部５０や、図７～図９に示す記憶部２５、移動制御部２６、演算部２７等を有するマッピング制御部２９や、第１移動手段２２や、第２移動手段２４などを、含めるか含めないかを任意に選択できる要素として有する。

【0028】

なお、図１および図７～図９に示すように、ロードポート装置１０およびマッピング装置２０の説明では、上下方向をＺ軸方向、Ｚ軸に垂直であって載置部１９がフレーム部１６に対して接近・離間する方向をＹ軸方向、Ｚ軸およびＹ軸に垂直な方向をＸ軸方向とする。また、第１実施形態に係るマッピング装置２０では、第１方向はZ軸負方向に一致し、第２方向はY軸負方向に一致し、第３方向はX軸負方向に一致する。ただし、他の実施形態に係るマッピング装置では、第１～第３方向は、図１等に示すマッピング装置２０とは異なる方向になり得る。

【0029】

図２に示すように、マッピング装置２０の第１検出部３０および第２検出部４０は、マッピングフレーム２８において略水平方向である第３方向に延びる水平部２８ａに取り付けられている。図１に示すように、マッピングフレーム２８、ロードポート装置１０において、ドア１５またはドア１５が閉止・開放できるフレーム部１６の開口付近に配置されている。

【0030】

図１および図７に示すように、ドア１５がフレーム部１６の開口を閉じている状態では、マッピングフレーム２８は、フレーム部１６の開口に対してY軸正方向側に所定距離離間した位置に配置されている。これに対して、図７から図９に示すように、第１容器７０内における第１対象物８１ａの収容状態を検出する際には、マッピングフレーム２８は、図１および図７に示す状態から、第１方向に略垂直である第２方向（Y軸負方向）に移動し、さらに、第１方向（Z軸負方向）に移動する（図８および図９参照）。

【0031】

図２に示すように、第１検出部３０は、第２検出部４０の下方（Z軸負方向側）に配置されている。第１検出部３０は、マッピングフレーム２８の水平部２８ａから第２方向（Ｙ軸負方向側）に関して第１の長さＬ１突出する一対の第１凸部３３ａ、３３ｂと、一対の第１凸部３３ａ、３３ｂの各先端近傍に設けられる第１センサ部３４ａ、３４ｂを有する。

【0032】

第１検出部３０が有する一対の第１凸部３３ａ、３３ｂは、第１方向および第２方向とは垂直である第３方向（Ｘ軸負方向）に関して第１の間隔Ｗ１を空けて配置される。第１センサ部３４ａ、３４ｂの一方は発光素子、他方は受光素子を有する。第１検出部３０は、一対の第１センサ部３４ａ、３４ｂを結ぶ第１検出軸３２を遮る対象物８１ａ、８２ａを検出することで、所定長さを超えて第１および第２容器７０、９０の収容位置から飛び出した対象物８１ａ、８２ａを検出する。

【0033】

図３は、マッピング装置２０の主要部分を第２方向の逆方向に沿って（Ｙ軸負方向側から正方向側に向かって）みた正面図である。図２および図３に示すように、第２検出部４０は、第１検出部３０の上方（Ｚ軸正方向側）に配置されている。図２に示すように、第２検出部４０は、マッピングフレーム２８の水平部２８ａから第２方向（Ｙ軸負方向側）に関して第１の長さＬ１より長い第２の長さＬ２突出する一対の第２凸部４３ａ、４３ｂと、一対の第２凸部４３ａ、４３ｂの各先端近傍に設けられる第２センサ部４４ａ、４４ｂを有する。

【0034】

第２検出部４０が有する一対の第２凸部４３ａ、４３ｂは、第１方向および第２方向とは垂直である第３方向（Ｘ軸負方向）に関して一対の第１凸部３３ａ、３３ｂと同じ位置に配置される。第２センサ部４４ａ、４４ｂの一方は発光素子、他方は受光素子を有する。第２検出部４０は、対象物８１ａ、８２ａが一対の第２センサ部４４ａ、４４ｂを結ぶ第２検出軸４２を遮る位置や時間を検出することで、対象物８１ａ、８２ａの収容状態を検出する。

【0035】

図３に示すように、第２検出部４０は、第１方向（Ｚ軸負方向）に関して第１検出部３０に対して所定距離Ｌ１１異なる位置に配置される。より具体的には、図３に示すように、第２検出部４０の第２検出軸４２は、第１方向（Ｚ軸負方向）に関して第１検出部３０の第１検出軸３２から所定距離Ｌ１１上方（第１方向の逆方向）に配置されている。

【0036】

図４は、マッピング装置２０の主要部分を第１方向に沿って（Z軸正方向側から負方向側に向かって）みた平面図である。図４に示すように、第１検出部３０の第１検出軸３２は、第２方向（Y軸負方向）に関して、マッピングフレーム２８の水平部２８ａから長さＬ１２離間しており、第２検出部４０の第２検出軸４２は、第２方向（Y軸負方向）に関して、マッピングフレーム２８の水平部２８ａから長さＬ２２離間している。なお、図４に示す長さＬ１２、長さＬ２２および長さＬ１２と長さＬ２２との差分は、図２に示す第１の長さＬ１、第２の長さＬ２および第１の長さＬ１と第２の長さＬ２との差分に対して若干異なっていてもよく、同じであってもよい。

【0037】

図５は、マッピング装置２０の第１凸部３３ｂおよび第２凸部４３ｂの形状を説明するための概念図である。図５に示すように、第１凸部３３ｂおよび第２凸部４３ｂは、いずれもセンサ取付け部６０の一部であり、第１凸部３３ｂおよび第２凸部４３ｂは一体の部材で構成される。センサ取付け部６０は、ボルト等によってマッピングフレーム２８の水平部２８ａに固定される。ただし、マッピング装置２０の第１凸部３３ｂおよび第２凸部４３ｂの形状としては、図５に示すような形状のみには限定されず、第１凸部３３ｂと第２凸部４３ｂが別体の部材で構成されていてもかまわない。

【0038】

図６は、マッピング装置２０が大きさの異なる第１対象物８１ａと第２対象物８２ａとを検出する状態を説明した概念図である。図６に示すように、大きさの小さい第２対象物８２ａを収容する第２容器９０は、第３方向（Ｘ軸負方向）の開口幅Ｗ１２が、大きさの大きい第１対象物８１ａを収容する第１容器７０の開口幅より狭い。したがって、大きさの異なる第１対象物８１ａと第２対象物８２ａとの兼用であるマッピング装置２０では、第２凸部４３ａ、４３ｂが開口幅の狭い第２容器９０に侵入できるようにするために、第２凸部４３ａ、４３ｂの第３方向に関する間隔である第１の間隔Ｗ１を、第２容器９０の開口幅Ｗ１２より大きくすることができないという制約が生じる。

【0039】

図１０は、第２検出部４０のみを有する比較例に係るマッピング装置９２０と、実施形態に係るマッピング装置２０とを比較した概念図である。図１０（ａ）～図１０（ｃ）では、第１検出部３０、第２検出部４０および第３検出部５０と、第１対象物８１ａ、８１ａｂ、８１ａｃおよび第２対象物８２ａｂとの、検出動作時における位置関係を表している。図１０（ａ）に示すように、第１検出部を有しておらず第２検出部４０のみを有するマッピング装置９２０であっても、大きさの小さい第２対象物８２ａのみを検出するのであれば、対象物の飛び出し量（Ｙ軸正方向位置ずれ量）の許容範囲が広い。すなわち、第２対象物８２ａのみを検出するのであれば、比較例に係るマッピング装置９２０でも、フレーム部１６（図１参照）等に配置される第３検出部５０の第３検出軸５２によって検出されない飛び出し量（二点鎖線で示す第２対象物８２ａｂより実線で示す正規位置の第２対象物８２ａに近い位置にある場合）であれば、第２凸部４３ａ、４３ｂと第２対象物８２ａとの接触は発生しない。

【0040】

しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、マッピング装置９２０によって大きさの大きい第１対象物８１ａを検出する場合、大きさの小さい第２対象物８２ａの場合に比べて、対象物の飛び出し量の許容範囲が狭い。すなわち、第１対象物８１ａを検出する場合、比較例に係るマッピング装置９２０では、フレーム部１６（図１参照）等に配置される第３検出部５０の第３検出軸５２によって検出されない飛び出し量であっても、二点鎖線で示す第１対象物８１ａｂについて矢印９９で示すように、第２凸部４３ａ、４３ｂと第１対象物８１ａｂとの接触が生じ得る。また、仮にマッピング装置が、大きさの大きい第１対象物８１ａ専用であれば、第２凸部４３ａ、４３ｂ第３方向に関する間隔を広げて対応することが可能であるが、兼用であるマッピング装置では、第２凸部４３ａ、４３ｂの間隔を広げることは困難である。

【0041】

そこで、図３に示すように、第１実施形態に係るマッピング装置２０は、第２検出部４０より第２方向（Ｙ軸負方向側）に関する突出長さ（第１の長さＬ１）が短い第１凸部３３ａ、３３ｂを有する第１検出部３０（斜線ハッチング）を有する。図１０（ｃ）に示すように、第１検出部３０は、第２検出部４０より第２方向に関する突出長さが短いため、第３検出部５０の第３検出軸５２によって検出されない飛び出し量であれば（二点鎖線で示す第１対象物８１ａｂより実線で示す正規位置の第１対象物８１ａに近い位置にある場合）、第１凸部３３ａ、３３ｂと第１対象物８１ａとの接触は発生しない。

【0042】

図１０（ｃ）に示すように、第１検出部３０の第１検出軸３２は、第２方向に関して第２検出部４０の第２検出軸４２と第３検出部５０の第３検出軸５２との間に位置する。これにより、第１検出部３０は、大きさの大きい第１対象物８１ａに関して、第３検出部５０（第３検出軸５２）によっては検出されないが、第２凸部４３ａ、４３ｂに接触する可能性のある飛び出し量のもの（図１０（ｃ）における第１対象物８１ａｂと第１対象物８１ａｃとの中間位置にある第１対象物）を検出できる。マッピング装置２０は、第１検出部３０によってそのような第１対象物８１ａｂ、８１ａｃを検出した場合は、マッピングフレーム２８の移動（下降）を停止等することにより、第２凸部４３ａ、４３ｂと第１対象物８１ａとの接触を防止できる。

【0043】

なお、第３検出部５０は、第１容器７０の第１方向に平行な容器中心軸７６（図１参照）から検出位置となる第３検出軸５２（図１０参照）までの最短距離が、容器中心軸７６から第１検出部３０の検出位置となる第１検出軸３２および第２検出部４０の検出位置となる第２検出軸４２までの最短距離より長い。第３検出部５０は、たとえば、図１に示すように、フレーム部１６の開口中央付近を通りＺ軸方向に延びる第３検出軸５２を有する。

【0044】

以下、図７から図９を用いて、マッピング装置２０による第１対象物８１ａの収容状態の検出動作の一例を説明する。図７は、マッピング装置２０における第１対象物８１ａの検出動作における第１の段階を示している。図７に示す第１の段階では、ロードポート装置１０の載置部１９に、複数の第１対象物８１ａを収容する第１容器７０が載置されているが、第１容器７０の蓋７４は閉じられており、第１容器７０はロードポート装置１０のフレーム部１６に対して接続されていない。また、図７に示す状態では、マッピング装置２０自体は、検出動作を開始していない。

【0045】

図８は、マッピング装置２０における基板８０の検出動作における第２の段階を示している。図８に示す第２の段階では、載置部１９に載置された第１容器７０がフレーム部１６に対して接続されており、ドア１５によって第１容器７０の蓋７４が開放されている。ドア１５は、図７に示すようにフレーム部１６に係合している状態で第１容器７０の蓋７４と係合した後、図８に示すように第３移動手段２３がドア１５をＹ軸正方向側に引き込むことにより、第１容器７０の蓋７４が開放される。

【0046】

さらに、マッピング装置２０の第２移動手段２４が、マッピングフレーム２８の水平部２８ａを第２方向（Ｙ軸負方向）に移動させ、マッピングフレーム２８の水平部２８ａに固定されている第１検出部３０および第２検出部４０の少なくとも一部を、第１容器７０の内部に挿入する。これにより、第２検出部４０の第２検出軸４２は、図６に示すように、第１容器７０に収容される第１対象物８１ａの上方に配置される。

【0047】

なお、第２移動手段２４は、マッピングフレーム２８を旋回させるか、もしくはマッピングフレーム２８をＹ軸方向に平行移動させることにより、マッピングフレーム２８の水平部２８ａをＹ軸方向に移動させる。なお、第２移動手段２４は、第３移動手段２３によるドア１５の開放動作とは独立して、マッピングフレーム２８の水平部２８ａを第２方向（Ｙ軸負方向側）に移動させることができる。

【0048】

図９は、マッピング装置２０による第１対象物８１ａの検出動作における第３の段階を示している。図９に示す第３の段階では、第１移動手段２２がマッピングフレーム２８を第１方向（Ｚ軸負方向）に移動させることにより、図８において最上段の棚に収容される第１対象物８１ａより高い位置に配置されていた第１および第２検出部３０、４０を、図９に示すように最下段の棚に収容される第１対象物８１ａより低い位置まで移動させる。

【0049】

すなわち、第１移動手段２２は、第１検出部３０および第２検出部４０を、第２検出軸４２が検出対象である第１対象物８１ａの１つ１つに順次交差するように、配列方向である第１方向に沿って移動させる。この際、第２検出部４０の第２センサ部４４ａ、４４ｂは、第１対象物８１ａによる遮蔽に伴い変化する検出信号を、図７～図９に示すマッピング装置２０の演算部２７に出力する。また、マッピング装置２０は、センサ位置検出部２１を有しており、センサ位置検出部２１は、第２検出部４０のＺ軸方向の位置を検出し、演算部２７に出力する。

【0050】

演算部２７は、第２検出部４０からの検出信号と、センサ位置検出部２１からの位置情報などを用いて、第１容器７０に収容される第１対象物８１ａの収容状態を検出する。図７～図９に示すように、マッピング装置２０は、演算部２７、記憶部２５、移動制御部２６などを有するマッピング制御部２９を有する。マッピング制御部２９は、たとえばマイクロコントローラやメモリ等で構成される。

【0051】

記憶部２５は、第２検出部４０による第１対象物８１ａの検出結果である第２検出結果を記憶する。移動制御部２６には、第１容器７０に収容される第１対象物８１ａの第１検出部３０による検出結果である第１検出結果が入力される。さらに、移動制御部２６は、第１検出結果が第１センサ部３４ａ、３４ｂによる第１対象物８１ａの検出を示すものである場合、第１センサ部３４ａ、３４ｂによる第１対象物８１ａの検出時から起算してマッピングフレーム２８が下方に所定距離Ｌ１１（図３参照）移動する前に、マッピングフレーム２８の移動を停止させることができる。なお、移動制御部２６によるマッピングフレーム２８の移動および停止動作は、マッピング制御部２９から直接行われてもよく、マッピング制御部２９からロードポート装置１０の全体を制御するロードポート制御部１８を介して行われてもよい。

【0052】

なお、マッピング装置２０による第２対象物８２ａ（図６参照）の収容状態の検出も、上述した第２対象物８２ａと同様に行うことができる。ただし、図１０（ａ）に示すように、第２凸部４３ａ、４３ｂに対して衝突する可能性のある第２対象物８２ａを、第３検出部５０によってすべて検出可能な場合は、第１検出部３０を動作させずに検出をおこなってもよい。また、たとえば、第２対象物８２ａを収容する第２容器９０がオープンカセットである場合には、載置部１９上において第２容器９０を９０度回転させ、第２対象物８２ａの配列方向をＹ軸方向からＺ軸方向に変化させる動作を、マッピング装置２０またはロードポート装置１０が行うことができてもよい。

【0053】

本実施形態に係るマッピング装置２０は、対象物の重なり方向である第１方向（Z軸負方向）に対して所定距離Ｌ１１異なる位置に配置される第１検出部３０と第２検出部４０とを有しており、第２凸部４３ａ、４３ｂの突出長さ（第２の長さＬ２）は、第１凸部３３ａ、３３ｂの突出長さ（第１の長さＬ１）より長い。第１検出部３０は突出長さが短いので、容器の収容位置から飛び出した対象物８１ａ、８２ａとの接触を避けつつ、突出長さの長い第２検出部４０と衝突する可能性のある対象物８１ａ、８２ａを検出し、マッピングフレーム２８等の適切な動作により、対象物８１ａ、８２ａと第２検出部４０との衝突を防止することができる。また、第１凸部３３ａ、３３ｂと第２凸部４３ａ、４３ｂの第３方向（Ｘ軸負方向）に関する位置を同じとすることにより、第２凸部４３ａ、４３ｂの第３方向の間隔（Ｗ１）を、サイズの小さい第２対象物８２ａの第２容器９０の開口幅Ｗ１２（図６参照）を最大限活用して広くすることが可能であり、第１対象物８１ａの飛び出し量（Ｙ軸正方向位置ずれ量）の許容範囲を、第２対象物８２ａとの兼用であるわりには、広くすることができる。

【0054】

第２実施形態
図１１は、第１実施形態に係るマッピング装置２０と、第２実施形態に係るマッピング装置１２０とを比較した概念図である。図１１（ａ）は、第１実施形態に係るマッピング装置２０の第１凸部３３ａ、３３ｂおよび第２凸部４３ａ、４３ｂと第２容器９０の第１方向上面９２の形状とを重ねて表示したものである。図１１（ａ）に示すように、第１マッピング装置２０は、第２凸部４３ａ、４３ｂの第３方向の間隔は、第１凸部３３ａ、３３ｂの第３方向の第１の間隔Ｗ１と略一致する。この場合、第２凸部４３ａ、４３ｂの第３方向の間隔を長くすることは可能であるが、Ｚ軸方向から見た場合、第２凸部４３ａ、４３ｂの先端と第２容器９０の第１方向上面９２とが一部重複する。

【0055】

そのため、図１１（ｂ）において矢印９７で示すように、マッピング装置２０では、第１検出部３０および第２検出部４０を第２容器９０に挿入する際、第１検出部３０および第２検出部４０の高さを第２容器９０の第１方向上面９２に合わせてから行う必要がある。一方、図１１（ｃ）は、第２実施形態に係るマッピング装置１２０の第１凸部１３３ａ、１３３ｂおよび第２凸部１４３ａ、１４３ｂと第２容器９０の第１方向上面９２の形状とを重ねて表示したものである。

【0056】

図１１（ｃ）に示すように、第２実施形態に係るマッピング装置１２０は、第２検出部１４０の一対の第２凸部１４３ａ、１４３ｂが、第３方向に関して第１の間隔Ｗ１より狭い第２の間隔Ｗ２を空けて配置される。マッピング装置１２０では、Ｚ軸方向から見た場合、図１１（ａ）とは異なり、第２凸部１４３ａ、１４３ｂの先端が、第２容器９０の第１方向上面９２に対して重ならない。

【0057】

そのため、図１１（ｄ）において矢印９８で示すように、マッピング装置１２０では、第１検出部３０および第２検出部４０を第２容器９０に挿入する際、第１検出部３０および第２検出部４０の高さを第２容器９０の第１方向上面９２に合わせなくても、Ｚ軸方向に沿って下降させて行うことができる。このようなマッピング装置１２０では、たとえば、検出時におけるマッピングフレーム２８の動きを、第１容器７０に収容される第１対象物８１ａに対して行う場合と、第２容器９０に収容される第２対象物８２ａに対して行う場合とで共通化することが可能である。

【0058】

図１２は、第２実施形態に係るマッピング装置１２０の主要部分を示す概略斜視図であり、図１３は、マッピング装置１２０における第１凸部１３３ｂおよび第１センサ部１３４ｂと第２凸部１４３ｂおよび第２センサ部１４４ｂとを拡大した部分拡大図である。図１２および図１３に示すように、マッピング装置１２０も、図２に示すマッピング装置２０と同様に第１検出部１３０と第２検出部１４０とを有する。

【0059】

図１２に示すように第１検出部１３０は、マッピングフレーム２８の水平部２８ａから第２方向（Ｙ軸負方向側）に関して第１の長さＬ１突出する一対の第１凸部１３３ａ、１３３ｂと、一対の第１凸部１３３ａ、１３３ｂの各先端近傍に設けられる第１センサ部１３４ａ、１３４ｂを有する。第１検出部１３０が有する一対の第１凸部１３３ａ、１３３ｂは、第１方向および第２方向とは垂直である第３方向（Ｘ軸負方向）に関して第１の間隔Ｗ１を空けて配置される（図１１（ｃ）参照）。

【0060】

第１センサ部１３４ａ、１３４ｂの一方は発光素子、他方は受光素子を有する。第１検出部１３０は、一対の第１センサ部１３４ａ、１３４ｂを結ぶ第１検出軸１３２を遮る対象物８１ａ、８２ａを検出することで、所定長さを超えて第１および第２容器７０、９０の収容位置から飛び出した対象物８１ａ、８２ａを検出する。

【0061】

また、図１２に示すように、第２検出部１４０は、第１検出部１３０の上方（Ｚ軸正方向側）に配置されている。図１２および図１３に示すように、第２検出部１４０は、マッピングフレーム２８の水平部２８ａから第２方向（Ｙ軸負方向側）に関して第１の長さＬ１より長い第２の長さＬ２突出する一対の第２凸部１４３ａ、１４３ｂと、一対の第２凸部１４３ａ、１４３ｂの各先端近傍に設けられる第２センサ部１４４ａ、１４４ｂを有する。第２検出部１４０の一対の第２凸部１４３ａ、１４３ｂは、第３方向に関して第１の間隔Ｗ１より狭い第２の間隔Ｗ２を空けて配置される（図１１（ｃ）参照）。また、図３に示すマッピング装置２０と同様に、第２検出部１４０は、第１方向（Ｚ軸負方向）に関して第１検出部３０に対して所定距離異なる位置に配置される。第２検出部１４０は、対象物８１ａ、８２ａが一対の第２センサ部１４４ａ、１４４ｂを結ぶ第２検出軸１４２を遮る位置や時間を検出することで、対象物８１ａ、８２ａの収容状態を検出する。

【0062】

図１４は、第１検出部１３０および第２検出部１４０と、第１対象物８１ａ、８１ａｂ、８１ａｃとの、検出動作時における位置関係を表したものである。図１４に示す第１検出部１３０も、図１０に示す第１検出部３０と同様に、大きさの大きい第１対象物８１ａに関して、第３検出部の第３検出軸５２によっては検出されないが、第２凸部１４３ａ、１４３ｂに接触する可能性のある飛び出し量のもの（図１４における第１対象物８１ａｂと第１対象物８１ａｃとの中間位置にある第１対象物）を検出できる。

【0063】

ただし、図１４に示すマッピング装置１２０では、第２検出部１４０の第３方向に関する第２の間隔Ｗ２が、図１０（ｃ）に示すマッピング装置２０における第２検出部４０の第３方向に関する間隔（第１の間隔Ｗ１）より狭い。したがって、マッピング装置１２０は、第２検出部１４０の第２凸部１４３ａ、１４３ｂに接触しない第１対象物の飛び出し量の許容範囲がマッピング装置２０より狭く、第１検出軸１３２と第２検出軸１４２との間のY軸方向の間隔を、狭くする必要がある。

【0064】

第２実施形態に係るマッピング装置１２０は、第２検出部１４０の一対の第２凸部１４３ａ、１４３ｂが第１の間隔Ｗ１より狭い第２の間隔Ｗ２を空けて配置されることを除きマッピング装置２０と同様であり、マッピング装置２０との共通点については、マッピング装置２０と同様の効果を奏する。

【0065】

以上、実施形態を示しつつ、本発明を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態にのみに限定されるものではなく、他の実施形態や変形例を含むことは言うまでもない。たとえば、マッピング装置２０、１２０では、第１方向は下方向であり、第１検出部３０、１３０は第２検出部４０、１４０より所定距離L１１下方に配置されているが、これとは逆に、第１方向は上方であり、第１検出部は第２検出部より所定距離上方に配置されていてもよい。第１方向が下方である場合には、マッピング装置２０、１２０のマッピングフレーム２８が下方に移動しながら対象物８１ａ、８２ａの検出を行う。一方、第１方向が上方である場合には、マッピング装置のマッピングフレームが上方に移動しながら対象物の検出を行う。

【0066】

また、マッピング装置２０、１２０のセンサ取付け部６０や、マッピングフレーム２８の形状は、図５や図１３に示すもののみには限定されず、第１および第２センサ部３３ａ、３３ｂ、１３３ａ、１３３ｂ、３４ａ、３４ｂ、１３４ａ、１３４ｂの形状等に応じて適宜変更可能である。また、第１検出部３０、１３０および第２検出部４０、１４０の第１検出軸３２、１３２および第２検出軸４２、１４２は、第３方向に対して平行であってもよいが、第３方向または水平方向に対して傾いていてもよい。

【0067】

第１センサ部３３ａ、３３ｂ、１３３ａ、１３３ｂおよび第２センサ部４３ａ、４３ｂ、１４３ａ、１４３ｂは、発光素子と受光素子の組み合わせのみには限定されず、発光素子および受光素子と反射素子との組み合わせや、光以外の電磁波の発生部と検知部との組み合わせなどであってもよい。

【符号の説明】

【0068】

１０…ロードポート装置
１５…ドア
１６…フレーム部
１８…ロードポート制御部
１９…載置部
２０、１２０…マッピング装置
２１…センサ位置検出部
２２…第１移動手段
２３…第３移動手段
２４…第２移動手段
２５…記憶部
２６…移動制御部
２７…演算部
２８…マッピングフレーム
２８ａ…水平部
２９…マッピング制御部
３０、１３０…第１検出部
３２、１３２…第１検出軸
３３ａ、３３ｂ、１３３ａ、１３３ｂ…第１凸部
３４ａ、３４ｂ、１３４ａ、１３４ｂ…第１センサ部
Ｌ１…第１の長さ
Ｗ１…第１の間隔
Ｌ１２、Ｌ１１、Ｌ２２…長さ
４０、１４０…第２検出部
４２、１４２…第２検出軸
４３ａ、４３ｂ、１４３ａ、１４３ｂ…第２凸部
４４ａ、４４ｂ、１４４ａ、１４４ｂ…第２センサ部
Ｌ２…第２の長さ
Ｒ２…第２検出結果
５０…第３検出部
５２…第３検出軸
７０…第１容器
７０ａ…主開口
７４…蓋
７６…容器中心軸
８１ａ…第１対象物
８２ａ…第２対象物
９０…第２容器
９２…第１方向上面
W１２…開口幅
９７、９８、９９…矢印

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】