JP2002313877A

JP2002313877A - 無人搬送車

Info

Publication number: JP2002313877A
Application number: JP2001121022A
Authority: JP
Inventors: Isao Fukuda; 功福田; Shuji Akiyama; 収司秋山
Original assignee: Murata Machinery Ltd; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造工場等におけるステーション間
で、半導体ウエハを自動搬送・移載する無人搬送車にお
いて、該無人搬送車に搭載したウエハの移載手段の信頼
性の向上を図ることを課題とする。【解決手段】無人搬送車１に、ウエハ１０の姿勢・方
向を揃える姿勢合わせ装置４と、ウエハ１０を移載する
移載装置３と、ウエハ１０のＩＤ情報を読み取るＯＣＲ
４３とを搭載する。そして、移載装置３の移載ハンド３
１に吸着孔３４・３４を設けて、エアポンプ６４で吸引
し、移載ハンド３１でウエハ１０を吸着・保持する。そ
うして、ウエハ１０の盤面に、ウエハ１０の製造履歴等
のＩＤ情報を符号化したＩＤマーク１１を刻印する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工場の
ステーション間で、半導体ウエハを自動搬送・移載する
無人搬送車に関し、詳しくは、該無人搬送車に搭載した
ウエハの移載手段の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、塵挨の発生が問題となる半導
体製造工場では、半導体ウエハを移載・搬送するため
に、無人搬送車を自動走行させる技術が知られている。
この無人搬送車には、ウエハ自体を移載するロボットア
ーム、ウエハを収納するカセットを移載するロボットア
ーム、ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢合わせ装置、ウ
エハの製造履歴等のＩＤ情報を読み取る読取装置等が搭
載されている。まず、無人搬送車は、カセット移載用の
ロボットアームで所定の自動倉庫等からカセットを受け
取り、ウエハ移載用のロボットアームによって該カセッ
トからウエハを１枚ずつ取り出して、姿勢合わせ装置に
セットし、ウエハのＩＤ情報位置を一定位置に向けて位
置合わせを行い、その上で該ウエハを再びカセット内に
挿入する。こうして、カセット内の全ウエハのＩＤ情報
位置が同一方向を向くように揃え直され、そして、読取
装置によりカセットを下降させながら各ウエハのＩＤ情
報が読み取られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如くウエハをカセットに再挿入して、そのＩＤ情報位置
を同一方向に揃えたとしても、無人搬送車を走行させる
際等、ウエハがカセット内で移動する恐れがあり、ウエ
ハを処理装置に移載した際に、ウエハが正確な姿勢では
ないという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。すなわち、請求項１記載の如く、半
導体ウエハを自動搬送する無人搬送車において、該無人
搬送車に、ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢合わせ手段
と、ウエハを移載する移載手段と、ウエハのＩＤ情報を
読み取る読取手段とを搭載し、該移載手段にウエハの位
置ズレを防止する保持手段を付設する。

【０００５】また、請求項２記載の如く、前記保持手段
を、ウエハの盤面に作用する吸着手段とする。

【０００６】そして、請求項３記載の如く、前記ＩＤ情
報をウエハの盤面に付す。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１はクリーンルーム内の無人
搬送車１の様子を示す斜視図、図２は無人搬送車１の側
面断面図、図３は同じく平面図、図４の（ａ）はオリフ
ラ１０ａを有するウエハ１０の平面図、図４の（ｂ）は
ノッチ１０ｂを有するウエハ１０の平面図、図５は基台
３８を上昇させたときの無人搬送車１の側面断面図、図
６の（ａ）はウエハ１０を姿勢合わせ装置４へ移載する
ときの無人搬送車１の平面図、図６の（ｂ）はウエハ１
０をバッファカセット５へ移載するときの無人搬送車１
の平面図、図６の（ｃ）はウエハ１０をバッファカセッ
ト５から取り出したときの無人搬送車１の平面図、図７
は無人搬送車１の制御構成を示すブロック図、図８は無
人搬送車システムの制御構成を示すブロック図、図９は
無人搬送車１によるウエハ１０の移載処理（前半）を示
すフローチャート、図１０は無人搬送車１によるウエハ
１０の移載処理（後半）を示すフローチャートである。

【０００８】まず、無人搬送車１の全体構成について説
明する。以下の説明では、図１における矢視Ｆ方向を前
方として、各構造体の前後左右位置を説明する。また、
その他の図面における各構造体の前後左右位置も図１に
準ずるものとする。

【０００９】図１に示すように、無人搬送車１は、走行
レール２０・２０上を自動走行する有軌道台車であり、
車体本体２が走行輪９・９・９・９により支持され、該
走行輪９・９・９・９をそれぞれの駆動モータ８・８・
８・８（図２）で駆動し、走行レール２０・２０上を四
輪駆動で走行させている。尚、本実施の形態では、スリ
ップを減らす為に全ての走行輪９・９・９・９に駆動を
伝えるようにしており、各走行輪９・９・９・９にはそ
れぞれ駆動モータ８・８・８・８が取り付けられている
が、全ての走行輪９・９・９・９に駆動を伝達する機構
は、これに限定することなく、他の機構でもよい。ま
た、駆動輪は車体前後にそれぞれ設けられていれば、四
輪に限らず、その数は限定しない。

【００１０】前記走行レール２０・２０に沿って、処理
装置２１・２１・・・、ストッカ２２が配設され、該ス
トッカ２２上に複数のカセット２３・２３・・・が所定
間隔を空けて並設されている。各カセット２３・２３・
・・は、その開口を走行レール２０・２０側へ向けて配
置され、該カセット２３の前後内側面にはそれぞれ、ウ
エハ１０の側端を保持する棚が上下に多数段、設けられ
て、カセット２３内にウエハ１０・１０・・・が水平に
収納されている。本実施の形態では、説明が容易となる
ようにストッカ２２は、平置型のストッカであるが、カ
セット２３の搬出入口と、多数の棚と、棚と搬出入口と
の間でカセット２３を移載するスタッカークレーンとを
備えた自動倉庫であっても良い。

【００１１】図２及び図３に示すように、前記無人搬送
車１の車体本体２には、その中央にウエハ１０・１０・
・・を移載する移載装置３が配設され、その前後に、ウ
エハ１０・１０・・・の方向と、中心位置を揃える姿勢
合わせ装置４と、ウエハ１０・１０・・・を収納するバ
ッファカセット５とが配設されている。

【００１２】前記ウエハ１０は、シリコン単結晶からな
る略円盤状の形状で、シリコンの結晶には方位性がある
ので、図４（ａ）に示すように、方向を示す直線部分、
つまり、ウエハ１０の外周の一部に形成されるオリエン
テーションフラット（オリフラ）１０ａを有するもの
や、図４（ｂ）に示すように、ウエハ１０の外周の一部
を切り欠いたノッチ１０ｂを有するものがあり、何れも
その表面、又は裏面における周部に、ウエハの製造履歴
等、ウエハ情報を符号化したＩＤマーク１１が刻印され
ている。

【００１３】次に、前記移載装置３について説明する。
図２及び図３に示すように、移載装置３は、移載アーム
３０Ｍ・３０Ｓ、基台３８、ターンテーブル３９・３９
等から成り、基台３８は車体本体２中央に埋設され、該
基台３８上にターンテーブル３９が枢設され、該ターン
テーブル３９上に一対の移載アーム３０Ｍ・３０Ｓが取
り付けられている。

【００１４】図５に示すように、前記基台３８は昇降可
能な構成で、基台３８側方にネジ山を螺刻したロッドを
立設して、該ロッドに基台３８下部に固設させたナット
ランナを嵌め込み、該ロッドを電動モータで回転して、
該ナットランナを昇降させ、基台３８上部を車体本体２
上面より出没させる昇降機構６１（図７）が設けられて
いる。

【００１５】また、図６に示すように、前記ターンテー
ブル３９は基台３８に対して回転可能で、該基台３８に
電動モータ６２（図７）が埋設され、該電動モータ６２
によりターンテーブル３９の回転軸を回転させる構成で
ある。

【００１６】前記移載アーム３０Ｍ（３０Ｓ）は、移載
ハンド３１と、第1アーム３２と、第２アーム３３とで
リンク機構が組まれたスカラーアーム式のロボットハン
ドであり、サーボモータ等から成るアクチュエータ６３
（図７）により屈折自在に構成されている。

【００１７】前記移載ハンド３１は、平面視、略「凹」
字状のプレートで形成され、その二股に分かれた先端部
には、吸着孔３４・３４が設けられ、エアポンプ６４
（図７）で吸引して移載ハンド３１にウエハ１０を吸着
・保持するように構成されている。

【００１８】そうして、一方の移載アーム３０Ｍには、
移載ハンド３１の吸着孔３４・３４とは反対側の端部
に、マッピングセンサ３５が取り付けられている。以
下、この移載アーム３０Ｍをマスター、もう一方の移載
アーム３０Ｓをスレイブと呼ぶことにする。

【００１９】前記マッピングセンサ３５は、先端が二股
に分かれた、平面視、「Ｖ」字状の形状で、その先端が
光電センサ３５ａ・３５ａとなり、前記基台３８を上昇
させて、該移載アーム３０Ｍを屈伸させ、該マッピング
センサ３５をバッファカセット５に近接させる。そし
て、該基台３８を下降させ、光電センサ３５ａ・３５ａ
でバッファカセット５の各棚を探り、ウエハ１０・１０
・・・の有無を検出する。

【００２０】図７は無人搬送車１の制御構成を示すブロ
ック図であり、無人搬送車１の走行輪９・９・９・９を
それぞれ独立して駆動する前記駆動モータ８・８・８・
８と、基台３８を昇降させる前記昇降機構６１と、ター
ンテーブル３９を回転させる前記電動モータ６２と、移
載アーム３０Ｍ・３０Ｓを屈折させる前記アクチュエー
タ６３・６３と、吸着孔３４・３４でウエハ１０を吸引
する前記エアポンプ６４と、前記マッピングセンサ３５
の光電センサ３５ａ・３５ａとは、車体本体２に内蔵さ
れた搬送車コントローラ６０に接続されて、所定の手順
で動作する。

【００２１】次に、前記姿勢合わせ装置４について説明
する。図２及び図３に示すように、姿勢合わせ装置４
は、ケーシング４０、載置台４１、オリフラセンサ４２
・４２、オプティカルキャラクタリーダ（以下「ＯＣ
Ｒ」）４３等から成り、該ケーシング４０は移載装置３
側が開口して、その入口付近には２組のオリフラセンサ
４２・４２が配設され、それぞれ天井面に投光器４２
ａ、床面に受光器４２ｂを埋設して構成されている。こ
の２組のオリフラセンサ４２・４２は、外側（ケーシン
グ４の開口入口側）のオリフラセンサ４２で１２インチ
のウエハ１０Ｌのオリフラ１０ａ位置（又はノッチ１０
ｂ位置）を検出し、内側（ケーシング４の開口奥側）の
オリフラセンサ４２で８インチのウエハ１０Ｓのオリフ
ラ１０ａ位置（又はノッチ１０ｂ位置）を検出するよう
に構成されている。

【００２２】また、ケーシング４０の開口の床面、奥側
にはＯＣＲ４３が埋設され、該ケーシング４０内に、Ｉ
Ｄマーク１１の付された面を下側にしてウエハ１０をセ
ットし、該ＩＤマーク１１を該ＯＣＲ４３で読み取る構
成とする。尚、ＩＤマーク１１の面を上側にしてウエハ
１０をセットしてもよく、この場合、ＯＣＲ４３はケー
シング４０の開口の天井面、奥側に配置し、あるいは、
作業過程でウエハ１０の盤面が上下入れ替わることも考
慮して、ケーシング４０の開口の天井面、及び床面の奥
側に、上下一対のＯＣＲ４３・４３を配置する構成とし
てもよい。

【００２３】また、ケーシング４０の開口の床面には、
ウエハ１０を載置する載置台４１が設けられている。該
載置台１０は円盤状の形状で、その載置面には回転中心
から同心円状、並びに放射線状に複数のリブが凸設され
て、ウエハ１０との摩擦効果を高めている。さらに、載
置台４１の回転軸心には吸着孔４４が設けられ、エアポ
ンプ６６（図７）で吸引して、該吸着孔４４でウエハ１
０を吸着・保持する構成としている。こうして、電動モ
ータ６５（図７）にて載置台４１を回転させたときに、
ウエハ１０が該載置台４１から遠心力で飛ばされないよ
うにしている。

【００２４】この載置台４１を回転させる電動モータ６
５と、吸着孔４４でウエハ１０を吸引するエアポンプ６
６と、前記オリフラセンサ４２・４２と、前記ＯＣＲ４
３とは、図７に示す前記搬送車コントローラ６０に接続
されて、該搬送車コントローラ６０からの制御信号によ
り動作する。

【００２５】次に、前記バッファカセット５について説
明する。図１に示すように、バッファカセット５は、そ
の開口を前方（移載装置３側）へ向けてバッファ台５０
上に配置されている。該バッファカセット５内の左右内
側面にはそれぞれ、ウエハ１０の側端を保持する棚が上
下に多数段、設けられて、バッファカセット５内にウエ
ハ１０・１０・・・を水平に収納する構成としている。

【００２６】図２に示すように、前記バッファカセット
５下面後部には回動支点軸５１が横設され、該回動支点
軸５１はバッファ台５０後部で軸支されている。また、
該バッファ台５０の載置面中央付近には電動シリンダ５
２が埋設され、該電動シリンダ５２のシリンダロッド５
２ａ上端と、前記回動支点軸５１とをアーム５３を介し
て連結する。

【００２７】こうしてシリンダロッド５２ａを伸縮させ
て、回動支点軸５１を回転させ、バッファカセット５を
前後に傾動させる構成としている。また、バッファカセ
ット５の側方には、その前部位置、及び後部位置にスト
ッパ機構５４Ｆ・５４Ｂが設けられて、ウエハ１０・１
０・・・を載置する棚が水平になる位置姿勢（水平状
態）、又は該棚が前方上方へ傾いた位置姿勢（傾斜状
態）で拘止する構成としている。

【００２８】前記ストッパ機構５４Ｆ・５４Ｂは、それ
ぞれバッファ台５０側方に設けられたストッパピン５４
ａ・５４ａと、バッファカセット５側から鉛直に垂下さ
れる筒体５４ｂ・５４ｂとから成り、該ストッパピン５
４ａと該筒体５４ｂとの当接によりバッファカセット５
の姿勢を固定する。

【００２９】この前方のストッパピン５４ａは鉛直上方
へ向けて立設され、一方、後方のストッパピン５４ａは
後方上方へ向けて立設されて、バッファカセット５が水
平状態のときには、前方のストッパ機構５４Ｆのストッ
パピン５４ｂがその筒体５４ａに当接され、バッファカ
セット５が傾斜状態のときには、後方のストッパ機構５
４Ｂのストッパピン５４ｂがその筒体５４ａに当接され
て位置固定される構成としている。

【００３０】また、筒体５４ｂ・５４ｂ内には防振ゴム
等が埋め込まれ、ストッパピン５４ａが筒体５４ｂに当
接する際の衝撃を吸収して、バッファカセット５内のウ
エハ１０・１０・・・が位置回転、又は位置ズレしない
ようにしている。

【００３１】このような構成で、無人搬送車１を走行さ
せる際には、バッファカセット５を前記傾斜状態にし
て、その中のウエハ１０・１０・・・が走行中に飛び出
さないようにしている。

【００３２】さらに、バッファカセット５の開口付近に
は、図１及び図３に示すように、ストッパロッド５５が
設けられ、また、該開口を囲う上下のフレームの左端位
置から中央位置にかけて溝部が形成され、該溝部にスト
ッパロッド５５の上下端が係合される。

【００３３】前記ストッパロッド５５は、通常、バッフ
ァカセット５の左端位置にあり、バッファカセット５を
傾斜状態に傾け、無人搬送車１を走行させる際に、電動
モータ６７（図７）によりワイヤを巻き取り該ストッパ
ロッド５５をバッファカセット５の中央位置までスライ
ドさせて、無人搬送車１が急発進、又は急停車したとき
などにもウエハ１０・１０・・・がバッファカセット５
から飛び出さないようにしている。

【００３４】そうして、図７に示すように、バッファカ
セット５を傾動する前記電動シリンダ５２と、ストッパ
ロッド５５をスライドさせる電動モータ６７とは、前記
搬送車コントローラ６０に接続されて、該搬送車コント
ローラ６０からの制御信号により動作する。

【００３５】さらに、前記搬送車コントローラ６０に
は、無人搬送車１の車体本体２に設けられた光電センサ
６９・６９が接続されている。一方、走行レール２０・
２０の前記処理装置２１・２１・・・、及び前記ストッ
カ２２の対向位置には所定の位置に停止位置マーカが設
けられ、自動走行する無人搬送車１が光電センサ６９に
よって目的の停止位置マーカが検出されると、搬送車コ
ントローラ６０から全走行輪９・９・９・９の駆動モー
タ８・８・８・８へ停止命令が出力されて、無人搬送車
１が目的の位置で停止するように構成されている。

【００３６】このように、前記搬送車コントローラ６０
によって、無人搬送車１の諸動作が制御されている。さ
らに、該搬送車コントローラ６０には通信装置６８が付
設されて、該通信装置６８と、図８に示す中央コントロ
ーラ１５の通信装置１６との間で通信が行われ、無人搬
送車１に搬送指令等が送信される。無人搬送車１は、搬
送指令に基づき該搬送車コントローラ６０により目的の
処理装置２１及びストッカ２２にウエハ１０を搬送す
る。

【００３７】また、前記中央コントローラ１５は、制御
線を介して、処理装置２１を制御する処理装置コントロ
ーラ７０に接続されている。この処理装置コントローラ
７０には、処理装置２１での処理状況を認識する状況認
識手段７１、ウエハ１０のＩＤ情報に基づき、その検査
処理を行う処理手段７２等が付設されている。該状況認
識手段７１によって、処理されるウエハ１０の現在状況
を認識し、この処理が完了する前に、その信号が、該処
理装置コントローラ７０から中央コントローラ１５の通
信装置１６を介して搬送車コントローラ６０へと送信さ
れ、処理装置２１に次のウエハ１０の移載が可能なこと
を知らせる。

【００３８】次に、図９及び図１０に示すフローチャー
トを参照しながら、無人搬送車１によりウエハ１０・１
０・・・を移載する一連の動作について説明する。

【００３９】図９に示すように、まず、自動走行制御に
より無人搬送車１をストッカ２２上の所定のカセット２
３位置まで移動させる（ステップＳ１）。このとき、該
カセット２３に、無人搬送車１の移載装置３が対向して
おり、このカセット２３内にはウエハ１０・１０・・・
がＩＤマーク１１が刻印された面を下にして収納されて
いる。

【００４０】ここで、基台３８を上昇させて、ターンテ
ーブル３９を回転し、マスター側の移載アーム３０Ｍを
回動して、その移載ハンド３１に取り付けられたマッピ
ングセンサ３５をバッファカセット５の最上段の棚位置
に近づける。そして、そのまま、基台３８を下降させて
移載ハンド３１をバッファカセット５の最下段の棚位置
まで平行移動させ、このとき、光電センサ３５ａ・３５
ａにより各棚ごとにウエハ１０・１０・・・の有無を検
出するマッピングが行われる。そうして、その検出結果
は搬送車コントローラ６０へ出力され、これにより搬送
車コントローラ６０では、ウエハ１０・１０・・・が未
収納の棚段が上から何段目であるかが認識される（ステ
ップＳ２）。このとき同時にウエハがズレて（斜めに）
載置されていないかも検知し、ズレている場合には移載
は行なわれない。

【００４１】そして、前記ターンテーブル３９を１８０
°回転させて、移載アーム３０Ｍ・３０Ｓの向きを反転
させ、移載ハンド３１の吸着孔３４・３４側をバッファ
カセット５へ向ける（ステップＳ３）。

【００４２】このとき、前記マッピングによりバッファ
カセット５の棚に空きがあると検出されていれば（ステ
ップＳ４）、前記基台３８を上昇させて、移載アーム３
０Ｍを回動・屈伸させ、ストッカ２２に載置されたカセ
ット２３内のウエハ１０を掬い、該ウエハ１０をエアポ
ンプ６４で吸引して、移載ハンド３１の吸着孔３４・３
４で吸着・保持し、そのまま移載アーム３０Ｍを屈伸さ
せて、カセット２３内から取り出す（ステップＳ５）。

【００４３】そして、ウエハ１０を移載ハンド３１で確
実に保持しまま、基台３８を所定高さに昇降させ、移載
アーム３０Ｍを回動・屈伸させて、該移載ハンド３１を
バッファカセット５の、一番上の未収納の棚段に挿入
し、該棚段に該ウエハ１０の両端を載置した後、エアポ
ンプ６４による吸引を解除し、移載アーム３０Ｍを屈伸
させて、ウエハ１０下方から移載ハンド３１を抜き出
し、該ウエハ１０の収納を完了する（ステップＳ６）。

【００４４】ここで、前記ステップＳ４に戻って、バッ
ファカセット５の棚になお空きがあれば、同様に次のウ
エハ１０を移載する。

【００４５】一方、前記ステップＳ４で、バッファカセ
ット５の棚に空きがないと判別されていれば、該バッフ
ァカセット５を前記の傾斜状態に回動して位置固定し、
さらにストッパロッド５５で全棚に収納されているウエ
ハ１０・１０・・・の飛び出しを防止する（ステップＳ
７）。その上で、無人搬送車１を走行させ、該無人搬送
車１を処理装置２１位置まで移動させる（ステップＳ
８）。

【００４６】このとき、無人搬送車１の移載装置３が、
処理装置２１の取込口２１ａに対向しており、ここで、
前記基台３８を上昇させて、マスター側の移載アーム３
０Ｍを屈伸させて、バッファカセット５の最上段のウエ
ハ１０を掬い、該ウエハ１０をエアポンプ６４で吸引し
て、移載ハンド３１の吸着孔３４・３４で吸着・保持
し、そのまま移載アーム３０Ｍを屈伸させて、バッファ
カセット５内から取り出す（ステップＳ９）。

【００４７】そして、基台３８を所定高さに下降させ
て、ターンテーブル３９を１８０°回転させ、移載アー
ム３０Ｍ・３０Ｓの向きを反転させて、ウエハ１０を保
持した移載ハンド３１を姿勢合わせ装置４側へ向ける
（ステップＳ１０）。次に、移載アーム３０Ｍを屈伸さ
せて、移載ハンド３１を姿勢合わせ装置４へ挿入し、ウ
エハ１０を載置台４１にセットした後、エアポンプ６４
による吸引を解除し、移載アーム３０Ｍを屈伸させて、
ウエハ１０下方から移載ハンド３１を抜き出す（ステッ
プＳ１１）。

【００４８】このように、まずウエハ１０を載置台４１
に仮置きし、エアポンプ６６で吸引して、該ウエハ１０
を吸着孔４４で吸着・保持し、該載置台４１を１回転さ
せる。これにより、前記オリフラセンサ４２によってウ
エハ１０のオリフラ１０ａ位置（又はノッチ１０ｂ位
置）と、該ウエハ１０が描く回転軌跡とが検出され、そ
の検出結果が搬送車コントローラ６０へ出力される（ス
テップＳ１２）。

【００４９】このウエハ１０のオリフラ１０ａ位置（又
はノッチ１０ｂ位置）の検出によって、ウエハ１０盤面
の所定位置に刻印されたＩＤマーク１１位置が算定さ
れ、これにより該ＩＤマーク１１位置がＯＣＲ４３の上
方に来るように、載置台４１を回転させて位置合わせを
行う。

【００５０】また、前記搬送車コントローラ６０には、
載置台４１の正規の位置にウエハ１０をセットして回転
させたときの回転軌跡が予め入力されており、その回転
軌跡に、仮置きされたウエハ１０の偏心して回転する回
転奇跡が参照されて、載置台４１の回転中心とウエハ１
０の回転中心とのズレが算出される。そして、この算出
結果に基づく修正値が搬送車コントローラ６０から移載
アーム３０Ｍのアクチュエータ６３へ出力され、吸着孔
４４でのウエハ１０の吸引を解除し、移載ハンド３１で
ウエハ１０を載置台４１にセットし直す。これによりウ
エハ１０のＩＤマーク１１位置が精確にＯＣＲ４３の上
方位置にセットされる（ステップＳ１３）。

【００５１】尚、このセットの仕方は、１２インチサイ
ズのウエハ１０と、８インチサイズのウエハ１０とでは
異なり、前者の１２インチのウエハ１０の場合は、載置
台４１の回転中心とウエハ１０の回転中心とを一致させ
る。一方、後者の８インチのウエハ１０の場合は、載置
台４１の回転中心に対してウエハ１０の回転中心を前方
へ所定間隔だけズラしてセットし、ウエハ１０のＩＤマ
ーク１１がＯＣＲ４３の直上方となるようにする。この
ような構成で、１つのＯＣＲ４３で、１２インチのウエ
ハ１０のＩＤマーク１１と、８インチのウエハ１０のＩ
Ｄマーク１１の両方を読み取ることが可能となり、ウエ
ハ１０のサイズごとにＯＣＲ４３・４３を設ける必要が
なく、比較的高価なＯＣＲ４３・４３の配設数が削減で
きて、コストの低減化を図ることができる。このように
姿勢合わせ装置４は、ウエハ１０のＩＤ情報を所定位置
へ向ける機能も兼ね備えている。

【００５２】ウエハ１０の姿勢合わせを完了した状態
で、ＯＣＲ４３によって、ウエハ１０の盤面に付された
ＩＤマーク１１が読み取られ（ステップＳ１４）、その
ＩＤ情報が無人搬送車１の通信装置６８から中央コント
ローラ１５の通信装置１６へ送信され、処理装置２１の
処理装置コントローラ７０へ出力される（ステップＳ１
５）。こうして、このＩＤマーク１１が付されたウエハ
１０が処理装置２１へ移載される前に、そのＩＤ情報が
処理手段７２へ入力される。

【００５３】そして、図１０に示すように、エアポンプ
６６でウエハ１０を吸着して載置台４１を回転させ、前
記オリフラセンサ４２による検出結果を基に、ウエハ１
０のオリフラ１０ａ位置（又はノッチ１０ｂ位置）を所
定の方向へ向ける（ステップＳ１６）。これにより、処
理装置２１へ移載されるウエハ１０は、そのオリフラ１
０ａ位置（又はノッチ１０ｂ位置）が常に一定方向とな
って移載される。

【００５４】そして、移載アーム３０Ｍを屈伸させて、
載置台４１上のウエハ１０を掬い、該ウエハ１０をエア
ポンプ６４で吸引して、移載ハンド３１の吸着孔３４・
３４で吸着・保持し、移載アーム３０Ｍを屈伸させて、
姿勢合わせ装置４から取り出す（ステップＳ１７）。

【００５５】次に、図３に示す平面視で、ターンテーブ
ル３９を９０°反時計方向へ回転させ、前記基台３８を
所定高さに上下させて、移載アーム３０Ｍを屈伸させ、
ウエハ１０を保持した移載ハンド３１を処理装置２１の
取込口２１ａへ挿入する。こうして、検査処理前の該ウ
エハ１０を取込口２１ａのウエハローダにセットし、エ
アポンプ６４による吸引を解除した後、移載アーム３０
Ｍを屈伸させ、ウエハ１０下方から移載ハンド３１を抜
き出す（ステップＳ１８）。

【００５６】ここで、当該ウエハ１０が最初に処理され
るウエハ１０（１枚目のウエハ１０）である場合には
（ステップＳ１９）、そのままターンテーブル３９を平
面視で、９０°反時計方向へ回転させて、前記ステップ
Ｓ９に戻り、バッファカセット５から２枚目のウエハ１
０の取り出しを行って、以下、１枚目のウエハ１０と同
様の処理を行う。

【００５７】一方、当該ウエハ１０が１枚目のウエハ１
０ではない場合（ステップＳ１９）、すなわち、当該ウ
エハ１０が２枚目以降のウエハ１０である場合には、当
該ウエハ１０の前に処理装置２１へ移載されたウエハ１
０が既に検査処理されて、その取込口２１ａのウエハア
ンローダで待機しており、前記マスター側の移載アーム
３０Ｍで保持するウエハ１０を、処理装置２１のウエハ
ローダに載置するとともに（ステップＳ１８）、もう一
方のスレイブ側の移載アーム３０Ｓで、検査処理された
ウエハ１０をウエハアンローダから取り出す（ステップ
Ｓ２０）。

【００５８】検査処理後のウエハ１０は移載アーム３０
Ｓの移載ハンド３１で掬われて、エアポンプ６４により
吸着孔３４・３４で吸着・保持され、そのまま移載アー
ム３０Ｓを屈伸させて、処理装置２１から取り出された
後、ターンテーブル３９を、図３に示す平面視で、９０
°反時計方向へ回転させる。

【００５９】ここで、バッファカセット５には、スレイ
ブ側の移載アーム３０Ｓで保持されるウエハ１０が元々
収納されていた棚段（マイスペース）と、その下の棚段
とが空いており、該マイスペースの棚段に移載アーム３
０Ｓの移載ハンド３１を挿入し、該マイスペースの棚段
に該ウエハ１０の両端を載置した後、エアポンプ６４に
よる吸引を解除し、移載アーム３０Ｓを屈伸させて、ウ
エハ１０下方から移載ハンド３１を抜き出し、バッファ
カセット５内へ検査処理を終えたウエハ１０を収納する
（ステップＳ２１）。

【００６０】ここで、このバッファカセット５内へ収納
された検査処理後のウエハ１０が、元々バッファカセッ
ト５の下から２段目に収納されていた、最後から２番目
に検査処理されたウエハ１０（最後から２枚目のウエハ
１０）でない場合には（ステップＳ２２）、このスレイ
ブ側の移載アーム３０Ｓにより検査処理後のウエハ１０
が収納されるとともに、該検査処理後のウエハ１０を収
納したマイスペースの棚段の、２つ下の棚段に収納され
ているウエハ１０が、マスター側の移載アーム３０Ｍに
よって掬い出される。該ウエハ１０はエアポンプ６４に
より吸着孔３４・３４で吸着・保持され、そのまま移載
アーム３０Ｍを屈伸させて、バッファカセット５から取
り出され（ステップＳ２３）、以下、前記ステップＳ１
０に戻って、その処理が行われる。

【００６１】こうして、次々とウエハ１０・１０・・・
が処理され、但し、前記ステップＳ２１において、バッ
ファカセット５内へ収納された検査処理後のウエハ１０
が、最後から２枚目のウエハ１０の場合には、ここで、
ターンテーブル３９を、図３に示す平面視で、９０°時
計方向へ回転させて、最後の１枚のウエハ１０が検査処
理が終えるまでの間、移載装置３を待機させ、所定時間
経過後（ステップＳ２４）、その取込口２１ａのウエハ
アンローダに載置された最後の１枚のウエハ１０を、ス
レイブ側の移載アーム３０Ｓで取り出す（ステップＳ２
５）。こうして、最後の１枚のウエハ１０は移載アーム
３０Ｓの移載ハンド３１で掬われて、エアポンプ６４に
より吸着孔３４・３４で吸着・保持され、そのまま移載
アーム３０Ｓを屈伸させて、処理装置２１から取り出さ
れた後、ターンテーブル３９を、図３に示す平面視で、
９０°反時計方向へ回転させる。

【００６２】このとき、バッファカセット５の最下段の
棚段のみが空いており、該最下段の棚段に、最後の１枚
のウエハ１０を保持する移載アーム３０Ｓの移載ハンド
３１を挿入し、該最下段の棚段に該最後の１枚のウエハ
１０の両端を載置した後、エアポンプ６４による吸引を
解除し、移載アーム３０Ｓを屈伸させて、ウエハ１０下
方から移載ハンド３１を抜き出し、バッファカセット５
内へ最後の1枚のウエハ１０を収納する（ステップＳ２
６）。こうして、最後の１枚のウエハ１０がバッファカ
セット５の最下段に収納されて、一連の処理が終了す
る。

【００６３】尚、上記実施の形態では、無人搬送車１が
１台の処理装置２１の前に停車し、バッファカセット５
に収納されているウエハ１０を同じ処理装置２１で検査
するようにしているが、異なる処理装置２１で検査する
ようにしても良い。例えば、前記中央コントローラ１５
は、前記処理装置２１の状況認識手段７１により処理が
完了する信号を受け取ると、その情報を基に搬送指令を
作成し、前記通信装置１６から前記通信装置６８を介し
て前記搬送車コントローラ６０に搬送指令を送信する。
搬送車コントローラ６０は、搬送指令を受信すると、検
査前のウエハ１０がバッファカセット５に収納されてい
るかを確認し、収納されていれば、搬送指令に従い目的
の処理装置２１に移動する。もし、収納されているウエ
ハ１０が全て検査済みであれば、前記ストッカ２２に戻
り、バッファカセット５の検査済みウエハ１０を所定の
カセット２３に、また、検査前のウエハ１０をバッファ
カセット５に移載アーム３０Ｍを作動させ、必要であれ
ば３０Ｍ・３０Ｓの両方を作動させ移載する。そして、
搬送指令を実行すべく、目的の処理装置２１へと移動す
る。

【００６４】無人搬送車１は、予め処理装置２１の処理
が完了する前に到着し、ウエハ１０の移載準備をする。
すなわち、バッファカセット５の検査前のウエハ１０
を、例えば、前記移載アーム３０Ｍで前記姿勢合わせ装
置４へ移載して、姿勢合わせ装置４を作動させて、ウエ
ハ１０が所定の姿勢となるようにするとともに、ウエハ
１０のＩＤ情報を認識する。より具体的には、先ず、バ
ッファカセット５からウエハ１０を姿勢合わせ装置４に
移載する。つまり、移載アーム３０Ｍの移載ハンド３１
がバッファカセット５に対向するように前記ターンテー
ブル３９を旋回させ、移載アーム３０Ｍを伸張させる。
そして、前記昇降機構６１を上昇させてウエハ１０をバ
ッファカセット５から掬いあげるとともに、前記エアポ
ンプ６４を作動させて前記移載ハンド３１にウエハ１０
を吸着させる。そして、移載アーム３０Ｍを所定位置
（待機位置）に伸縮させた後、移載ハンド３１が姿勢合
わせ装置４に対向するようにターンテーブル３９を旋回
させ、移載アーム３０Ｍを伸張する。そして、昇降機構
６１を下降させるととともに、エアポンプ６４を停止さ
せ、ウエハ１０を姿勢合わせ装置４の前記載置台４１に
載置して、移載アーム３０Ｍを所定位置に短縮する。

【００６５】次に、ウエハ１０のＩＤ情報を認識する。
つまり、ウエハ１０を吸引・保持した状態で載置台４１
を旋回させるとともに、前記オリフラセンサ４２・４２
を作動させる。オリフラセンサ４２・４２はウエハ１０
の外周の旋回軌跡からウエハ１０の向きを認識し、その
位置情報が搬送車コントローラ６０に送られ、ＩＤマー
ク１１の位置を判断する。搬送車コントローラ６０は、
得られた位置情報を基に、ＩＤマーク１１が前記ＯＣＲ
４３の真上となるように、移載アーム３０Ｍでウエハ１
０を移動させる。そして、ＯＣＲ４３を作動させ、ＩＤ
マーク１１のＩＤ情報を読み取り、搬送車コントローラ
６０に記憶させる。

【００６６】次に、ウエハ１０を処理装置２１で指定さ
れた所定の姿勢で移載するための姿勢合わせを行う。つ
まり、ウエハ１０を再度載置台４１の上に移載して、移
載アーム３０Ｍを所定位置に短縮する。載置台４１を再
度旋回させ、オリフラセンサ４２・４２を再度作動さ
せ、搬送車コントローラ６０は、前記オリフラ１０ａ
（ノッチ１０ｂ）の位置を正確に認識する。そして、得
られた位置情報を基に移載アーム３０Ｍを作動させ、載
置台４１の所定位置でウエハ１０が所定の姿勢となるよ
うに移載し直す。

【００６７】それから、ウエハ１０をすぐに処理装置２
１に渡せるようにウエハ１０を保持して待機する。つま
り、所定の姿勢となったウエハ１０を移載ハンド３１で
掬い上げ、吸引・保持し、移載アーム３０Ｍを所定位置
に短縮する。そして、移載アーム３０Ｍを処理装置２１
と対向するようにターンテーブル３９を旋回させる。

【００６８】尚、移載アーム３０Ｍ（３０Ｓ）の制御の
都合上、オリフラセンサ４２・４２を作動させて一度Ｏ
ＣＲ４３用にＩＤマーク１１の位置を合わせる位置合わ
せをし、それをＯＣＲ４３の真上まで移動させてＩＤを
認識した後に、再度オリフラセンサ４２・４２を作動さ
せて、ウエハ１０を処理装置２１用の姿勢合わせをする
ようにしているが、オリフラセンサ４２・４２を作動さ
せてウエハ１０を所定の姿勢となるように移載アーム３
０Ｍ（３０Ｓ）で載置台４１の上に正確に載置して、そ
のウエハ１０を移載アーム３０Ｍ（３０Ｓ）の移載ハン
ド３１で吸引・保持し、移載アーム３０Ｍ（３０Ｓ）を
ウエハ１０のＩＤマーク１１がＯＣＲ４３の真上となる
ように移動させてＩＤマーク１１をＯＣＲ４３で読み取
り、移載アーム３０Ｍ（３０Ｓ）を所定位置に短縮し
て、ターンテーブル３９を旋回させても良い。

【００６９】また、８インチのウエハ１０Ｓと、１２イ
ンチのウエハ１０ＬのＩＤマーク１１を共通の動作手順
で、共通のＯＣＲ４３を用いて読み取るために、移載ア
ーム３０Ｍで、ＩＤマーク１１がＯＣＲ４３の真上とな
るように移動させているが、ウエハ１０を載置台４１の
所定位置に所定の姿勢で配置すると、ＩＤマーク１１が
読み取り可能となるようにＯＣＲ４３を配置し、８イン
チのウエハ１０Ｓの場合は移載アーム３０ＭでＯＣＲ４
３まで移動させ、１２インチのウエハ１０Ｌの場合には
特別に移動させることなくＯＣＲ４３でＩＤマーク１１
を読み取れるようにしても良い。

【００７０】処理装置２１は、検査処理が終了すると無
人搬送車１と通信して移載準備が完了しているかを確認
する。完了しているようであれば、処理装置２１は、検
査が完了したウエハ１０のＩＤ情報を無人搬送車１に送
信するとともに、無人搬送車１から次に検査するウエハ
１０のＩＤ情報を受信する。これらの情報は、中央コン
トローラ１５にも送信される。

【００７１】そして、処理装置２１は、前記取込口２１
ａに設けられている扉を開ける。取込口２１ａには、検
査済みのウエハ１０が載置されているので、これを移載
アーム３０Ｓにより取り出した後、移載アーム３０Ｍに
より検査前のウエハ１０を載置する。取込口２１ａに設
けられているウエハ１０のステーションが、検査前のウ
エハ用と検査後のウエハ用と共通の場合には、先ず検査
済みのウエハ１０を取り出した後、検査するウエハ１０
をステーションに載置しなければならない。ステーショ
ンが検査前のウエハ用と検査後のウエハ用と別々な場合
には、検査後のウエハ１０の取り出しと検査前のウエハ
の載置を平行して行うことができる。ステーションが共
通の場合でも、ウエハ１０の取り出し動作と載置動作は
部分的に平行して行うことができる。

【００７２】処理装置２１は、ウエハ１０の載置が完了
したことを確認すると、取込口２１ａの扉を閉め、取込
口２１ａ内を、例えば、真空にして処理装置２１で検査
可能な状態にする。無人搬送車１は、検査済みのウエハ
１０を、バッファカセット５の例えば、処理装置２１に
移載したウエハ１０が収納されていた場所に移載する。

【００７３】無人搬送車１は、中央コントローラ１５か
ら新たな搬送指令を受け取ると、目的の処理装置２１に
向かって移動する。この搬送指令は中央コントローラ１
５から無人搬送車１に随時送信される。複数の搬送指令
が送信された場合には、搬送車コントローラ６０が移動
順序をスケジュールして、搬送指令を実行するようにな
っている。この移動順序は、搬送指令に含まれている各
処理装置２１の検査の終了予定時間を基に作成され、終
了予定時間が早い順となる。尚、搬送指令は、中央コン
トローラ１５が蓄積して、中央コントローラ１５が搬送
指令をスケジューリングして、無人搬送車１の移載処理
が完了した時点で、中央コントローラ１５から無人搬送
車１の搬送車コントローラ６０に１つだけ送信するよう
にしても良い。

【００７４】このように、予め無人搬送車１を処理装置
２１の検査が完了する前に移動させ、検査前のウエハ１
０のＩＤ情報を読み取り、ウエハ１０を処理装置２１に
所定の姿勢で移載できるように準備させ・待機させてお
くことで、処理装置２１の取込口２１ａの扉を開けてお
く時間を短くすることができ、取込口２１ａ内のクリー
ン度が低下するのを極力抑えるとともに、処理装置２１
の稼働時間を向上させることができる。この扉をあけて
おく時間をより短くするために、無人搬送車１には、移
載アームが３０Ｍ・３０Ｓの一対設けられ、一方の移載
アーム３０Ｓ（３０Ｍ）で処理装置２１にある検査済み
のウエハ１０を取り出して、他方の移載アーム３０Ｍ
（３０Ｓ）で検査前のウエハ１０を載置するようにして
いる。バッファカセット５には、複数のウエハ１０を収
納することができ、処理装置２１が無人搬送車１の走行
経路に沿って複数設けられているため、処理装置２１の
処理状況を基に無人搬送車１を適宜移動させるができ、
各処理装置２１に、姿勢合わせ手段やＩＤ読み取り手段
を設けることなく、処理装置２１を検査待ちで休ませる
時間を短縮することができる。

【００７５】尚、本実施の形態では、処理装置２１は、
検査処理装置としたが、検査処理に限るものではなく、
ウエハ１０のエッチング等の処理装置でも良い。

【００７６】このように本発明に係る無人搬送車１によ
れば、各処理装置２１ごとに設けていた、ウエハ１０の
姿勢合わせ装置や、ウエハ移載装置、ウエハ１０のＩＤ
情報読取装置等が不要となって、コストの削減が図れ、
安価に移載・搬送システムを構成することができる。ま
た、従来型の装置では、バッファカセット５を下降さ
せ、該バッファカセット５ごとその中のウエハ１０のＩ
Ｄ情報を読み取るために、該バッファカセット５を下降
させるためのスペースが必要であったが、本構成では該
スペースは不要で、無人搬送車１をコンパクトに纏め上
げることができる。

【００７７】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。すなわち、請求項１のよ
うに、半導体ウエハを自動搬送する無人搬送車におい
て、該無人搬送車に、ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢
合わせ手段と、ウエハを移載する移載手段と、ウエハの
ＩＤ情報を読み取る読取手段とを搭載したことで、各処
理装置ごとに姿勢合わせ手段や、ウエハ移載手段、さら
にウエハのＩＤ情報読取手段が不要となり、コストの削
減が図れて、安価に搬送システムを構成することができ
る。そして、該移載手段に、ウエハの位置ズレを防止す
る保持手段を付設したことで、ウエハを確実に保持し
て、精確な姿勢・方向で受け渡すことができ、よって、
処理装置に対しては、ウエハのＩＤ情報を一定の方向へ
向けて所定の姿勢・方向で受け渡すことができ、信頼性
の向上を図ることができる。

【００７８】そして、請求項２のように、前記保持手段
を、ウエハの盤面に作用する吸着手段としたことで、ウ
エハを確実に保持して、精確な姿勢・方向で受け渡すこ
とができ、信頼性の向上を図ることができる。

【００７９】また、請求項３のように、前記ＩＤ情報を
ウエハの盤面に付したことで、ウエハの軸方向に、ウエ
ハのＩＤ情報と、姿勢合わせ手段に内蔵したウエハを姿
勢合わせするためのセンサとを一直線上に並べて配置で
きるので、姿勢合わせ手段のコンパクトに纏めあげるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーンルーム内の無人搬送車１の様子を示す
斜視図。

【図２】無人搬送車１の側面断面図。

【図３】同じく平面図。

【図４】（ａ）はオリフラ１０ａを有するウエハ１０の
平面図。（ｂ）はノッチ１０ｂを有するウエハ１０の平
面図。

【図５】基台３８を上昇させたときの無人搬送車１の側
面断面図。

【図６】（ａ）はウエハ１０を姿勢合わせ装置４へ移載
するときの無人搬送車１の平面図。（ｂ）はウエハ１０
をバッファカセット５へ移載するときの無人搬送車１の
平面図。（ｃ）はウエハ１０をバッファカセット５から
取り出したときの無人搬送車１の平面図。

【図７】無人搬送車１の制御構成を示すブロック図。

【図８】無人搬送車システムの制御構成を示すブロック
図。

【図９】無人搬送車１によるウエハ１０の移載処理（前
半）を示すフローチャート。

【図１０】無人搬送車１によるウエハ１０の移載処理
（後半）を示すフローチャート。

【符号の説明】

１無人搬送車３移載装置４姿勢合わせ装置５バッファカセット１０ウエハ１１ＩＤマーク２１処理装置２２ストッカ２３カセット３０Ｍ・Ｓ移載アーム３４吸着孔３５マッピングセンサ４１載置台４２オリフラセンサ４３ＯＣＲ４４吸着孔５０バッファ台５１回動支点軸５２電動シリンダ５４Ｆ・Ｂストッパ機構５５ストッパロッド

フロントページの続き (72)発明者秋山収司東京都港区赤坂五丁目３番６号ＴＢＳ放送センター東京エレクトロン株式会社内Ｆターム(参考） 3F022 AA08 BB09 CC02 EE05 KK10 KK20 LL07 MM08 MM44 PP04 QQ11 5F031 CA02 DA01 DA08 FA01 FA07 FA11 FA15 FA18 GA04 GA06 GA08 GA45 GA48 GA49 GA50 GA58 GA59 JA02 JA23 JA34 JA35 JA50 JA51 KA08 MA21 PA02 PA16 5H301 AA02 AA06 AA09 BB05 CC03 DD07 DD15 EE02 EE12 FF05 FF11 GG08 KK02 KK04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハを自動搬送する無人搬送車
において、該無人搬送車に、ウエハの姿勢・方向を揃え
る姿勢合わせ手段と、ウエハを移載する移載手段と、ウ
エハのＩＤ情報を読み取る読取手段とを搭載し、該移載
手段にウエハの位置ズレを防止する保持手段を付設した
ことを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】前記保持手段を、ウエハの盤面に作用す
る吸着手段としたことを特徴とする請求項１記載の無人
搬送車。
【請求項３】前記ＩＤ情報をウエハの盤面に付したこ
とを特徴とする請求項１、又は請求項２記載の無人搬送
車。