JP2636333B2

JP2636333B2 - 試料処理装置

Info

Publication number: JP2636333B2
Application number: JP12972588A
Authority: JP
Inventors: 良夫北; 泰司加藤; 秀世国友
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH01298734A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、試料処理装置に関する。本発明は、試料に
対して複数の処理を施す場合に広く用いることができる
ものであって、一例を挙げれば、半導体ウエハーを試料
とし、これについて複数の処理を行う処理装置として、
利用することができる。

〔発明の概要〕

本発明は、複数の試料を収納することができる認識コ
ードが付された少なくとも第１及び第２の容器を有する
とともに、試料に対する少なくとも第１及び第２の処理
部と、該少なくとも第１及び第２の処理部に対する共通
の工程管理部とを有する試料処理装置において、第１の
処理部は、その試料搬入部に、第１の容器に付された認
識コードを認識する第１の認識手段を有し、かつその試
料搬出部に、第２の容器に付された認識コードを認識す
る第２の試料手段を有し、第２の処理部は、第２の容器
に付された認識コードを認識する第３の認識手段を有
し、工程管理部は、記憶手段を有するとともに、各認識
手段からの信号に基づいて処理部での処理を制御する構
成したことによって、容易かつ誤りなく試料に好適な処
理を行うようにし、かつ自動化をも可能ならしめるよう
にしたものである。

〔従来の技術〕

試料に対して複数の処理を行うことは、数多くの産業
分野で広く行われている。（例えば、電子材料の分野
で、被エッチング基材に対して、エッチング及びその他
の処理を行う場合についての従来例として、特開昭52−
147071号参照）。このように試料に対して複数の処理を
行う試料処理装置において装置の自動化を図ろうとする
場合、試料が搬入される各処理部において、どのような
処理がなされるべきか試料が搬入されたかを識別し、か
つそれに応じて適切な処理を行うべき制御がなされるこ
とを要する。

従来のこの種のもの、例えば半導体のウエハーを被処
理試料として、これに複数の処理を行う場合（MOS、LDD
MOS、V th MOSなど）にあっては、該当するウエハー群
の番号、いわゆるロットナンバーを認識するようにして
おり、特に複数のウエハーを収納した収納容器にナンバ
ーを付して、これを認識するようにしていた。

即ち、従来の半導体エハー工程でのロットを識別する
方法としては、ウエハーを担持したカセットをクリーン
ボックスに入れ、そのボックスにID（認識番号）をつけ
るのが従来の通常の手法であった。しかしウエハー工程
におけるウエハー移動方式の傾向としては、今後はボッ
クスを用いることなしに、ウエハーをカセットに入れた
ままで移動することが主体になる傾向が大きい。この場
合には、ボックスにIDを付するということはできないの
で、カセットIDを持たせるか、あるいはウエハー自体に
IDを持たせるかの２通りのいずれかの手段をとらざるを
得ない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようにウエハー自体に何らかの認識コードを付す
る手段と、ウエハーを収納する容器、例えばウエハーを
直接収納するカセットに何らかの認識コードを付する手
段とが考えられるわけであるが、両手段とも、解決しな
ければならない問題点を有している。

ウエハーにIDなどの認識コードを付する手段は、ウエ
ハーそのものを識別できるので、それに対する処理の指
令を誤るおそれが小さいということで有利であるが、機器が高価になる。

ウエハー自身が各種加工などの処理の対象になってい
ると、加工等の処理が進むにつれて、ウエハーに付され
たコードがだんだん読みにくくなり、適切な読み取りが
できなくなることがある。という問題点を有する。（な
お、半導体基板自体に識別情報を刻んだ従来技術とし
て、例えば特開昭62−112339号公報参照）。

上記の問題を解決すべく、認識コードのみのウエハ
ー、つまりいわゆるダミーのウエハーを入れることが考
えられるが、このようにすると無駄なウエハーを持つこ
とになるのと、作業時のいずれかの時点で該ダミーのウ
エハーを抜き取ることが必要になり、処理が複雑にな
る。

一方、カセット等の容器にID等の認識コードを付する
手段には、次のような問題点がある。

即ち、カセット等に認識コードを持たせると、カセッ
ト等から搬出されて処理が施された後のウエハーがまた
もとの同一のカセット等に戻るとは限らない。むしろ同
一のカセット等に戻すのはシステム機構が複雑になるの
で、別のカセット等に戻ることを前提として考えなけれ
ばならない。従って、ウエハーそれ自体に識別コードが
付される場合と異なり、カセット等に収納されたウエハ
ーがいかなる処理を必要としているかを識別する必要が
あり、従って、いかなるカセット等に、いかなる処理が
なされるべきウエハーが収納されているかが明確になっ
ていなければならない。

このようなシステムを組むのは、相当の困難を伴う。

本発明は、上記問題点を解決して、複数の処理が施さ
れることを要する試料の処理装置であって、安価で、か
つ複雑なシステムを要することなく、しかも正確な処理
を行うことができ、また自動化にも適する試料処理装置
を提供せんとするものである。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の試料処理装置は、上記問題点を解決するた
め、複数の試料を収納することができる認識コードが付
された少なくとも第１及び第２の容器を有するととも
に、試料に対する少なくとも第１及び第２の処理部と、
該少なくとも第１及び第２の処理部に対する共通の工程
管理部とを有する構成とし、かつ第１の処理部は、その
試料搬入部に、第１の容器に付された認識コードを認識
する第１の認識手段を有し、かつその試料搬出部に、第
２の容器に付された認識コードを認識する第２の認識手
段を有し、更に第２の処理部は、第２の容器に付された
認識コードを認識する第３の認識手段を有し、工程管理
部は、記憶手段を有するとともに、各認識手段からの信
号に基づいて処理部での処理を制御する構成としたもの
である。

本発明の試料処理装置は、例えば第１図に例示したよ
うな構成で具体化することができる。第１図中、符号Ｉ
は第１の処理部、IIは第２の処理部である。第３以降の
処理部III…が適宜存在していてよい。Ｈは、少なくと
も第１および第２の処理部I,IIに対する共通の工程管理
部である。第１の処理部Ｉは、第１及び第２の認識手段
11,12を有している。第２の処理部IIは、第３の認識手
段13を有している。また本発明の試料処理装置は、被処
理対象としての試料を各々複数収納することが可能な少
なくとも第1,第２の容器を有するが、第１図では第１の
容器を符号21、第２の容器を符号22で示す。容器21,22
には、それぞれ認識コード31,32が付されている。第１
の処理部Ｉの第１の認識手段11は、第１の処理部Ｉがそ
の試料搬入部に有するものである。この第１の認識手段
11は、試料搬入部に搬入される試料の容器である第１の
容器21の認識コード31を認識する。第１の処理部Ｉの第
２の認識手段12は、第１の処理部Ｉが、その試料搬出部
に有するものである。この第２の認識手段12は、試料搬
出部から搬出される試料の次の容器である第２の容器22
の認識コード32を認識する。これら認識手段11,12から
の信号に基づいて、工程管理部Ｈは制御指令を出すこと
になる。また工程管理部Ｈは、記憶手段を有している。

本発明の好ましい態様にあっては、工程管理部Ｈは第
１の認識手段11からの信号S₁を受けて試料に対する第一
の処理部Ｉでの処理を制御し（信号Sh₁）、更に工程管
理部Ｈは第１の処理部Ｉの第２の認識手段12からの信号
S₂を記憶し、かつ第２の処理部IIは、第２の容器22に付
された認識コード32を認識する第３の認識手段13を有
し、工程管理部Ｈは該第３の認識手段13からの信号S₃を
受けて第２の処理部IIでの処理を上記記憶に基づいて制
御する（信号Sh₂）構成とすることができる。

〔作用〕

上記構成であるから、試料が第１の容器21により第１
の処理部Ｉに搬入されると、第１の容器21の認識コード
31が第１の処理部Ｉの第１の認識手段11で認識され、こ
の認識に基づいて、試料は第１の処理部Ｉにおいて適切
な処理がなされる。かつ第１の処理部Ｉでの処理が終了
した試料は、第２の容器22に収納されることになるが、
このとき第１の処理部Ｉの第２の認識手段12がこの第２
の容器22の認識コード32を認識し、これは工程管理部Ｈ
に記憶される。従って第２の容器22の試料が第２の処理
部IIに搬入されるときには、該第２の容器22の認識コー
ド32を第２の処理部IIの第３の認識手段13が認識する
が、上記工程管理部Ｈは記憶した該コード32の認識に基
づき、第２の処理部IIにおいての試料に対する処理を適
切に指令することができる。

よって本発明は、試料を同一の容器に戻さなくても、
どの処理部でのいかなる処理がなされた試料であるかを
容器の認識コードを認識することにより識別することが
できるので、機構を複雑にする必要なく、容器に各処理
部での試料に対する適切な指令を実施することができ
る。

なお本発明において試料とは、複数の処理が施される
被処理対象物全般を指し、特に限定はない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例について、図面を参照しつつ説
明する。

本実施例における処理されるべき試料は、半導体ウエ
ハーである。即ち半導体ウエハーは、半導体素子の製造
工程において、熱拡散処理、CVD（化学気相成長）処
理、あるいはアニール処理などの複数の処理がなされる
ので、この実施例は、かかる半導体ウエハーの自動処理
に、本発明の処理装置を適用したものである。

本実施例においては、第１の処理部Ｉにおける処理が
なされるべき半導体ウエハーは、第１の容器21に収納さ
れている。なお本実施例では、各容器は、複数の半導体
ウエハーを収納することができるウエハカセットであ
る。同一工程で複数の処理工程を経る複数のウエハー
（いわゆるロット単位のウエハー）を、１群にまとめ
て、各容器（カセット）に収納して、処理を行わせるよ
うに具体化することができる。

第１の容器21には、認識コード31が付されているが、
この認識コード31は、第１の処理部Ｉにおいて該容器21
中の試料である半導体ウエハーがいかなる処理を施され
るかを示し得るものとなっている。従ってこの認識コー
ド31を第１の認識手段11が認識すると、この認識手段11
からの信号S₁に基づいて、工程管理部Ｈは、第１の容器
21内の半導体ウエハーに対して、第１の処理部Ｉでいか
なる処理を行うかを指令し、このようにして該第１の処
理部Ｉでの半導体ウエハーへの処理を制御する。具体的
には、本実施例にあっては、バーコードなどの認識コー
ド31を、認識手段11が光学的手段あるいはその他の手段
（人間（作業者）が目視などで認識するものでもよい）
で読取り、この信号S₁を第１の処理部Ｉを構成するコン
トローラーI aに送り、該コントローラーI aを中継し
て、ホストコンピューターである工程管理部Ｈに該信号
S₁が送られる。工程管理部Ｈはこれに対応して、コント
ローラーI aに具体的な処理の指令を行い（信号Sh₁）、
これに基づいて、半導体ウエハーが第１の容器21から取
り出され、所定の処理がなされる。

第１の処理部Ｉで所定の処理が行われた後、半導体ウ
エハーは、該処理部Ｉから搬出される。搬出されたウエ
ハーは、第２の容器22であるカセットに収納されるが、
該処理部Ｉの試料搬出部は、搬出された半導体ウエハー
を収納する第２の容器22に付された認識コード32を認識
する第２の認識手段12を有しているので、ここでの認識
により、該第２の容器22には、第１の処理部Ｉでいかな
る処理がなされた半導体ウエハーが収納されているか
が、該第２の認識手段12からの信号（S₂）により、工程
管理部Ｈが了知することになる。このようにして、工程
管理部Ｈは、第２の容器22には、いかなる履歴の、即ち
いかなる処理が施された半導体ウエハーが収納されてい
るかを認識できるものであり、これは、工程管理部Ｈに
記憶される。

次に、試料である半導体ウエハーは、第２の処理部II
に移行することになる。本例では、第２の容器22である
カセットが、処理部Ｉから処理部IIに移載されると、第
２の処理部IIに来た該第２の容器22中の半導体ウエハー
は、いかなる履歴であるかは工程管理部Ｈが知っている
ので、更に次にこの第２の処理部IIではこの半導体ウエ
ハーにいかなる処理をなすべきものであるかが、工程管
理部Ｈが指令し得るようになることになる。

即ち、具体的には、第２の処理部IIは、第２の容器22
に付された認識コード32を認識する第３の認識手段13を
有するので、該認識手段13が第２の容器22が搬入された
ことを認識してその信号S₃を工程管理部Ｈに送ると、工
程管理部Ｈは、該信号S₃から、第２の処理部IIには第２
の容器22が搬入されたことを知り、かつ該第２の容器22
に収納された半導体ウエハーが次にいかなる処理がなさ
れるべきなのかも了知しているので、第２の処理部IIに
おける所定処理を行うべき信号Sh₂を与える。具体的に
は、やはり第２の処理部IIを構成するコントローラーII
aに信号Sh₂を与え、これによりコントローラーII aに
必要な処理制御を行わせる。

上記と全く同様の手順で、更に第３の処理部III以降
が存在している構成にしてもよいことは勿論である。

即ち、本実施例は、従来の上記の如き場合の製造装置
のほとんどが半導体をカセットからカセットへと移載す
る型式（いわゆるCtoC型式）になっているので、容器と
して従来からのカセットをそのまま用いることができる
ようにして、処理部へ試料を移すローダー側と、試料を
処理部から受けるアンローダー側の双方において認識機
構を設け、これにより従来の装置をそのまま用いること
ができるように、本発明を具体化したものである。

例えば、ある設備を第１の処理部とし、その設備のロ
ーダー側（搬入部）に、あるロットカセット（第１の容
器21としてのカセット。その認識コードをＸとする）を
置き、アンローダー側（搬出部）に空カセット（第２の
容器22としての空カセット。認識コードをＹとする）を
置くと、搬出されたときに該設備のコントローラー、つ
まり第１の処理部ＩのコントローラーI aを通して、ロ
ットが第１の容器21（Ｘカセット）から第２の容器22
（Ｙカセット）に変わることが知らされ、ホストコンピ
ュータである工程管理部Ｈ側からそのロットのプロセス
条件などの情報を得て、ロットの作業を行うように構成
できる。前記したように、工程管理部Ｈ側は、ロットの
情報を、容器に付した認識コードであるカセットIDから
知り（信号S₁等）、制御信号Sh₁等を発するものであ
る。

容器に付す認識コードは、容器毎のユニークなもの
（識別可能なもの）であればよい。バーコードを付した
り、穴または凸部を形成したり、あるいは容器の搬送手
段自身が認識コードをなしてもよい。認識手段は、該コ
ードに対応して、それを識別できるものであればよく、
光学読取手段、赤外線等を利用するもの、あるいは容器
の搬送手段がまた認識手段を兼ねるようにすることもで
き、種々の態様をとることができる。

具体的な処理・搬送機構は、例えば第２図乃至第４図
に示したような構造にすることができる。

第２図は、試料である半導体ウエハー４を複数収納し
ている容器（ウエハーカセット、例えば容器21）の認識
コード31を認識する認識手段を有する部分の構成の一例
を示す。第３図は、ウエハーの搬送機構の一例を示す。
第４図は、処理部Ｉ（II,III…）の一例であり、図示し
たのは加熱処理装置であって、加熱炉I A,I B,I Cを有
している。

第２図の先頭に示すカセットを例にとって容器21とし
て説明すると、次のとおりである。この容器21は、相対
向する一方の側面が開放された箱型をなし、例えば１ロ
ット分25枚のウエハー４が高さ方向に所定ピッチで該容
器21内に積層収納されるようになっている。容器である
ウエハーカセットは、第２図のように２列配列として、
矢印a,b,c,d方向に沿って１カセット分ずつ間欠的・循
環的に移送するように構成できる。

容器21が所定位置、つまり第１の処理部Ｉの試料搬入
部に来ると、そこでコード認識が行われる。例えば第２
図において、符号Ｓで示す部分を該試料材搬入部とする
と、次のようにしてコード認識する構成とすることがで
きる。

容器21に付された認識コード31が所定位置Ｓに来たと
き、認識手段11による認識が行われるが、図示例では、
容器21の横にはマイクロコンピュータなどが認識できる
ような例えば４つの穴を設けてこれを認識コード31と
し、これに対応して反射型発光ダイオードD₁,D₂,D₃,D₄
からなるホトセンサＤを認識手段11としてこれによって
反射する所と反射しない所とを読み分け、容器のコード
番号を認識するように構成した。反射する所は金属の表
面そのままとし、反射しない所は発光ダイオードの赤外
線光が反射しない黒ラバーを貼着してある。

このように認識された容器21の認識コード31の信号S₁
は、前記のとおり工程管理部Ｈへ送られる。なお、各容
器は第２図に示すようなシリンダー機構で移動される構
成にできる。

コード認識された容器21中のウエハー４は、例えば第
３図に示すような機構により搬出され、移送されて、第
４図に例示した処理部Ｉである加熱処理装置に導かれ
る。第４図中、符号５はウエハーチャックであり、該ウ
エハーチャック５によってウエハー４はボート６に載置
され、加熱炉I A,I B,I Cで加熱処理されるのである。

このような処理機構を複数有する系で、本発明を具体
化できるものである。即ち、図示第４図の如き加熱処理
装置で処理された後、その搬出部で次の容器の認識が行
われ、次の処理装置に移送されるとともに、認識された
情報に基づいて、次の処理装置でも適確が処理がなされ
るように、構成されるのである。第２図乃至第４図に示
された各機構の詳細は、例えば特開昭56−164522号公報
の記載を参考にして理解することができる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明の処理装置によれば、複数の処理
が施されることを要する試料の処理を、複雑なシステム
を要することなく、安価にしかも正確に処理をすること
ができるという効果があり、またこの装置は、自動化も
容易なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の一例の構成図である。第２図
乃至第４図は、本発明の装置を具体化する場合に用いる
ことができる構成例を示すもので、第２図は主にコード
認識部を示す構成の一例、第３図は搬送機構の構成の一
例、第４図は処理部の構成の一例である。Ｉ……第１の処理部、II……第２の処理部、Ｈ……工程
管理部、11〜13……第１〜第３の認識手段、21,22……
第1,第２の容器（カセット）、31,32……認識コード、
４……半導体ウエハー（試料）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の試料を収納することができる認識コ
ードが付された少なくとも第１及び第２の容器を有する
とともに、試料に対する少なくとも第１及び第２の処理
部と、該少なくとも第１及び第２の処理部に対する共通
の工程管理部とを有し、第１の処理部は、その試料搬入部に、第１の容器に付さ
れた認識コードを認識する第１の認識手段を有し、かつ
その試料搬出部に、第２の容器に付された認識コードを
認識する第２の認識手段を有し、第２の処理部は、第２の容器に付された認識コードを認
識する第３の認識手段を有し、工程管理部は、記憶手段を有するとともに、各認識手段
からの信号に基づいて処理部での処理を制御する構成と
なっている試料処理装置。
【請求項２】複数の試料を収納することができる認識コ
ードが付された少なくとも第１及び第２の容器を有する
とともに、試料に対する少なくとも第１及び第２の処理
部と、該少なくとも第１及び第２の処理部に対する共通
の工程管理部を有する試料処理装置であって、第１の処理部は、その試料搬入部に第１の容器に付され
た認識コードを認識する第１の認識手段を有し、該第１の認識手段からの信号を受けて工程管理部は試料
に対する第１の処理部での処理を制御し、更に第１の処理部は、その試料搬出部に、第２の容器に
付された認識コードを認識する第２の認識手段を有し、該第２の認識手段からの信号は工程管理部に記憶され、第２の処理部は、第２の容器に付された認識コードを認
識する第３の認識手段を有し、該第３の認識手段からの信号を受けて工程管理部は第２
の処理部での処理を上記記憶に基づいてて制御する構成
となっていることを特徴とする試料処理装置。