JP3075561B2 - Control system for taking out wafers from cassette - Google Patents

Control system for taking out wafers from cassette

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JP3075561B2
JP3075561B2 JP01017857A JP1785789A JP3075561B2 JP 3075561 B2 JP3075561 B2 JP 3075561B2 JP 01017857 A JP01017857 A JP 01017857A JP 1785789 A JP1785789 A JP 1785789A JP 3075561 B2 JP3075561 B2 JP 3075561B2
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秀一 近松
俊明 谷内
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日立電子エンジニアリング株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、カセット内のウェハ取出し制御方式に関
し、詳しくは、半導体製造ラインにおいて、カセット内
の任意の棚に収納されているウエハをカセットから効率
よく取り出すことができるようなウエハハンドリング処
理の改良に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer take-out control method in a cassette, and more particularly, to a method of controlling a wafer stored in an arbitrary shelf in a cassette in a semiconductor manufacturing line. The present invention relates to an improvement in a wafer handling process that allows efficient removal.

[従来の技術] 半導体の基本材料であるウェハは、製造ラインにおい
てはカセットに収納されて、各処理装置間を搬送されて
装置の所定位置に載置される。
[Related Art] A wafer, which is a basic material of a semiconductor, is housed in a cassette in a production line, transported between processing apparatuses, and placed at a predetermined position of the apparatuses.

第3図(a)に示すように、カセット2には多数のウ
ェハ1が、上下方向に一定のギャップをなして積層され
る。各処理装置においては、図(b)に示すように、カ
セット2の前方のウエハ出し口側にウエハ取出機構4が
設けられていて、この機構は、モータ4aにより上下移動
機構4bが回転アーム4cを垂直に移動させ、回転アーム4c
の先端に設けられた吸着アーム4dがウェハ1に接触し、
ウエハの端部をウエハ1の裏面側から吸着してウエハを
取り出す。なお、ウエハ1をカセット2に収納する場合
には、前記と逆の動作となる。また、図示矢印Aは吸着
アーム4dに対する吸着エアー管を示す。
As shown in FIG. 3 (a), a large number of wafers 1 are stacked in the cassette 2 with a certain gap in the vertical direction. In each processing apparatus, as shown in FIG. 2B, a wafer unloading mechanism 4 is provided on the wafer outlet side in front of the cassette 2, and this mechanism is configured such that a vertical movement mechanism 4b is rotated by a motor 4a by a rotating arm 4c. Move vertically and rotate arm 4c
The suction arm 4d provided at the tip of the wafer contacts the wafer 1,
The wafer is taken out by sucking the edge of the wafer from the back side of the wafer 1. When the wafer 1 is stored in the cassette 2, the operation is the reverse of the above. Arrow A in the drawing indicates a suction air pipe for the suction arm 4d.

[解決しようとする課題] ウエハを収納するカセットは、通常、プラスチック製
であり、製造メーカによって、その収納ピッチに相違及
び、成形時のひずみによるカセット寸法のばらつきが存
在するため、ウエハ取出機構4とカセット2との関係を
微調整しなければ、自動的にウエハの取出しができな
い。
[Problem to be Solved] A cassette for accommodating wafers is usually made of plastic, and there is a difference in the accommodating pitch between manufacturers and a variation in cassette dimensions due to distortion during molding. Unless the relationship between the wafer and the cassette 2 is finely adjusted, the wafer cannot be automatically taken out.

しかし、カセットを装着する都度、微調整を行うと装
置の処理効率が低下する。
However, when fine adjustment is performed each time a cassette is mounted, the processing efficiency of the apparatus is reduced.

また、上記のウエハの取出しにあっては、ウエハ取出
機構4は、別途の制御回路により制御されるが、この制
御は、カセット2内のすべての位置にウェハ1が収納さ
れた、いわば満杯の状態として上記一定のギャップ間隔
で逐次移動する方式が採られる。しかしながら、各処理
装置における処理段階で不良のウェハが取り去られるこ
とがあって、満杯でなく、一部が欠落した状態となる場
合も起こる。このような欠落部分に対しても上記の吸着
動作を行うことは明らかに時間のロスとなる。
Further, in the above-described wafer removal, the wafer removal mechanism 4 is controlled by a separate control circuit. This control is performed when the wafers 1 are stored in all positions in the cassette 2, that is, when the wafers 1 are full. As the state, a method of sequentially moving at the above-mentioned constant gap interval is adopted. However, a defective wafer may be removed at a processing stage in each processing apparatus, and a case where the wafer is not full but is partially missing may occur. Performing the above-described suction operation on such a missing portion obviously causes a loss of time.

この発明は、このような従来の問題点を解決するもの
であって、カセットの収納ピッチが相違していても、或
いはウエハが欠落していても、実際にウエハのある位置
を検出して容易にハンドリング処理をすることができる
カセット内のウエハ取り出し制御方式を提供することを
目的とする。
The present invention solves such a conventional problem. Even if the storage pitches of the cassettes are different or the wafers are missing, the present invention can easily detect the position where the wafers are actually located. It is an object of the present invention to provide a control system for taking out a wafer from a cassette which can perform a handling process.

[課題を解決するための手段] この発明の特徴は、カセット内に上下方向に一定のギ
ャップをなして収納されたウェハのウエハ取出しにおけ
る、カセット内のウェハの有無或いはその位置を検出す
るものであって、ウェハに対して、カセットの前方に設
けられ、ウエハ取出しを行う吸着アームを有する上下移
動機構に光源を設けて光ビームを照射し、カセットを載
置する載置台の側面の光源に対応する位置に、例えば、
CCD等の1ラインイメージセンサ(リニア光センサの一
例として)をほぼカセットの高さに対応して設けて光ビ
ームを受光し、その検出信号をデータ処理装置が受け
て、ウェハのその有無を含めて、カセット内の各ウエハ
の位置をデータ処理装置で算出してメモリに記憶し、デ
ータ処理装置によってカセットからウエハを取出すウエ
ハハンドリング機構を効率よく制御するものである。
[Means for Solving the Problems] A feature of the present invention is to detect the presence or absence or the position of a wafer in a cassette when taking out a wafer stored in the cassette with a certain gap in the vertical direction. A light source is provided to a vertical movement mechanism having a suction arm for taking out a wafer, which is provided in front of a cassette for a wafer, and irradiates a light beam to correspond to a light source on a side surface of a mounting table on which a cassette is mounted. At the position where
A one-line image sensor such as a CCD (as an example of a linear optical sensor) is provided substantially corresponding to the height of the cassette, receives a light beam, and a detection signal is received by a data processing device, including the presence or absence of a wafer. Then, the position of each wafer in the cassette is calculated by a data processing device and stored in a memory, and the data processing device efficiently controls a wafer handling mechanism for taking out wafers from the cassette.

しかし、前記の目的を達成するこの発明のカセット内
のウエハ取出し制御方式の構成は、ウェハの出し口と反
対側のカセットの背面或いはこの背面に隣接して後ろ側
に配設され、ウエハが収納される高さに対応して設けら
れた多数の受光素子を有するリニア光センサと、このリ
ニア光センサに対して出し口側から傾斜をもって前記の
一定のギャップを通過する光ビームを照射する光源と、
この光源をカセットの高さ方向に沿って上下に移動させ
る移動機構と、メモリを有し、リニア光センサの出力信
号を受ける処理装置とを備えていて、リニア光センサの
解像度と光ビームとの関係が、光ビームがウェハにより
遮られたときにリニア光センサの複数の受光素子が対応
するものであり、光源をカセットの高さ方向に沿って上
又は下方向に移動させて、その移動に応じて得られるリ
ニア光センサの出力信号に基づき処理装置が受光素子の
単位をスケールとする各ウエハの位置データを得てその
データをメモリに保持し、このメモリのデータによりカ
セットからウエハを取出すウェハ取出機構のウェハの取
出しアーム等の位置決め制御を行うものである [作用] 上記の構成によるカセット内のウェハの位置の検出に
あっては、光源よりの光ビームが上下移動機構により垂
直方向に移動するとき、カセット内のウェハに遮られて
ウェハの収納された位置に応じてリニア光センサの対応
する位置の複数の受光素子が光を受光しなくなるので、
これによりカセット内の実際のウエハの位置を検出する
ことができる。
However, the configuration of the wafer removal control method in the cassette according to the present invention that achieves the above object is arranged on the rear surface of the cassette opposite to the wafer outlet or on the rear side adjacent to the rear surface so that the wafer can be stored. A linear light sensor having a large number of light receiving elements provided corresponding to the height to be set, and a light source that irradiates a light beam that passes through the predetermined gap with an inclination from the outlet side to the linear light sensor. ,
A moving mechanism for moving the light source up and down along the height direction of the cassette, and a processing device having a memory and receiving an output signal of the linear light sensor are provided. The relationship is that when the light beam is blocked by the wafer, the plurality of light receiving elements of the linear light sensor correspond to each other, and move the light source upward or downward along the height direction of the cassette, and The processing device obtains position data of each wafer using the unit of the light receiving element as a scale based on the output signal of the linear optical sensor obtained in accordance therewith, holds the data in a memory, and takes out the wafer from the cassette based on the data in the memory. The position of the wafer take-out arm of the take-out mechanism is controlled. When the light beam moves vertically by the vertical movement mechanism, the plurality of light receiving elements at corresponding positions of the linear light sensor stop receiving light according to the position where the wafer is stored, being blocked by the wafer in the cassette. So
As a result, the actual position of the wafer in the cassette can be detected.

しかも、光ビームが傾斜をもってウェハの一定のギャ
ップを通過するようにし、かつ、リニア光センサの解像
度と光ビームとの関係が、光ビームがウェハにより遮ら
れたときにリニア光センサの複数の受光素子が対応する
ように設定されているので、0.6mm〜0.8mm程度の薄い厚
さで1mm間隔程度にカセット内部に収納されて配置され
る6〜12インチ(15〜30cm)以上の長さのウェハにおい
ても、ウェハの厚さによってではなく、ウェハの幅方向
において光ビームを遮断することになるので、光ビーム
の遮光幅が複数の受光素子に対応する幅となり、かつ、
光ビームを傾斜させているので、下側のウェハ表面から
の反射光がなくなり、ウェハの有無をノイズに影響され
ずに精度よく検出できる。
Moreover, the light beam is made to pass through a certain gap of the wafer with an inclination, and the relationship between the resolution of the linear light sensor and the light beam is determined when the light beam is interrupted by the wafer. Since the elements are set to correspond to each other, they are housed in the cassette at a thin thickness of about 0.6 mm to 0.8 mm and at intervals of about 1 mm, and are arranged in a length of 6 to 12 inches (15 to 30 cm) or more. Also in the wafer, the light beam is blocked not in the thickness direction of the wafer but in the width direction of the wafer. Therefore, the light blocking width of the light beam is a width corresponding to a plurality of light receiving elements, and
Since the light beam is inclined, there is no reflected light from the lower wafer surface, and the presence or absence of the wafer can be accurately detected without being affected by noise.

その結果、カセットのサイズやピッチずれに影響され
ることなく、効率的なウエハの位置検出ができる。
As a result, the wafer position can be efficiently detected without being affected by the cassette size or pitch shift.

そこで、この受光信号をリニア光センサの出力として
得て、その出力信号を処理装置においてデータ処理する
ことにより、カセット内のウエハの位置を算出でき、そ
れをメモリに記憶しておき、このメモリのデータによっ
て、ウエハハンドリング装置等のウエハ取出しアーム等
の位置決め制御をすれば、実際にウエハのある位置に対
応した位置決め制御ができるため、カセットのサイズや
ピッチずれに影響されることなく、効率的なウエハ取出
し処理が可能となる。
Therefore, the light receiving signal is obtained as the output of the linear optical sensor, and the output signal is subjected to data processing in the processing device, whereby the position of the wafer in the cassette can be calculated, and the calculated position is stored in the memory. If data is used to control the position of a wafer take-out arm or the like in a wafer handling device, etc., positioning control corresponding to a certain position of a wafer can be performed. Wafer removal processing becomes possible.

[実施例] 第1図は、この発明によるカセット内のウェハの取出
し制御方式の一実施例の構成図である。同図)におい
て、ウェハ1を収納したカセット2は載置台3に載置さ
れる。カセットの背面には、第3図(a)に示した切欠
き部2aがあるので、載置台3の対応する位置に切欠き部
3aを設け、ここにCCDのリニア光センサとして1ライン
イメージセンサ5を取り付ける。なお、この1ラインイ
メージセンサ5は、カセット2におけるウェハ1の出し
入れ口側と反対側のカセット2の背面に直接或いはこの
背面に隣接した位置でウエハ1が収納される高さ方向に
対応して設けられていればよい。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a control system for taking out a wafer from a cassette according to the present invention. In FIG. 1, a cassette 2 containing a wafer 1 is mounted on a mounting table 3. At the back of the cassette, there is a notch 2a shown in FIG. 3 (a).
3a is provided, and a one-line image sensor 5 is attached here as a CCD linear light sensor. Note that the one-line image sensor 5 corresponds to the height direction in which the wafer 1 is stored directly on the back surface of the cassette 2 on the side opposite to the loading / unloading side of the wafer 1 in the cassette 2 or at a position adjacent to the back surface. What is necessary is just to be provided.

また、カセット2の出し入れ口の前面側に隣接して設
けられている上下移動機構4bの適当な箇所に光源4eを取
付ける。このようにすれば、上下移動機構4bの移動によ
り、光源4eの光ビームBがウェハ間のギャップを通して
1ラインイメージセンサ5に受光されるが、ウェハが有
るときは光が遮断されてウェハの位置が検出される。
Further, a light source 4e is mounted at an appropriate position of a vertical movement mechanism 4b provided adjacent to the front side of the cassette 2 inlet / outlet. In this way, the light beam B of the light source 4e is received by the one-line image sensor 5 through the gap between the wafers by the movement of the vertical movement mechanism 4b, but when there is a wafer, the light is blocked and the position of the wafer is cut off. Is detected.

こうして検出された信号は、増幅器と、A/Dコンバー
タ、そしてデジタルコンパレータなどのレベル判定回路
等とを有する信号処理回路6を介して制御装置7に入力
される。制御装置7は、各種の処理プログラムを記憶し
たROM等を有する演算処理装置(MPU)8と、各種のデー
タを記憶するRAM等からなるメモリ(MEM)9等とを備え
ていて、処理装置7は、1ラインイメージセンサ5から
得られる信号を前記信号処理回路6を介して1ラインイ
メージセンサ5を構成する各単位受光素子である画素5a
(なお、画素5aは図では拡大して示している)の対応の
信号を“1",“0"の信号として受けて、そのうちの“0"
の位置を光を受けない位置、すなわち、ウエハ1が存在
する位置として処理する。
The signal thus detected is input to the control device 7 via a signal processing circuit 6 having an amplifier, an A / D converter, and a level determination circuit such as a digital comparator. The control device 7 includes an arithmetic processing device (MPU) 8 having a ROM or the like storing various processing programs, and a memory (MEM) 9 including a RAM or the like storing various data. Is a pixel 5a, which is a unit light receiving element constituting the one-line image sensor 5 through the signal processing circuit 6 and which receives a signal obtained from the one-line image sensor 5.
(The pixel 5a is shown enlarged in the figure.) The corresponding signal is received as “1” and “0” signals, and “0” is
Is processed as a position not receiving light, that is, a position where the wafer 1 exists.

なお、信号処理回路6は、そのレベル判定回路によ
り、閾値以下の信号があるときに、ウエハがあると判定
して、“0"の信号を発生し、そうでないときに“1"の信
号を発生する。このように閾値を設けて判定することに
より1ラインイメージセンサの各画素の特性のばらつき
をキャンセルすることができる。この場合、“1"と“0"
とは、反転させて論理を逆にして用いてもよいことはも
ちろんである。
The signal processing circuit 6 determines that there is a wafer when there is a signal equal to or less than the threshold by the level determination circuit and generates a signal of “0”, and otherwise generates a signal of “1”. Occur. In this way, by providing the threshold value and making the determination, it is possible to cancel the variation in the characteristics of each pixel of the one-line image sensor. In this case, “1” and “0”
It is needless to say that the logic may be inverted and used.

さて、処理装置7は、MPU8の制御により、あらかじめ
モータ4aと上下移動機構4aにより光学検出器の光源4eを
カセット2の高さ範囲内で移動させる。また、このと
き、Z位置検出器10によりモータ4aの回転数をカウント
することで吸着アーム4dのZ位置を検出し、検出された
Z位置に対応するメモリ9のアドレスに、1ラインイメ
ージセンサ5により得られる検出データを記憶する。ウ
エハ取出しにおいては、吸着アーム4dのZ座標方向(上
下方向の位置)の移動に対応して記憶された検出データ
をメモリ9から読出し、制御回路11とドライバ12により
吸着アーム4dをウェハの存在するZ位置に逐次位置決め
してウエハの取出しを行う。この場合、ウェハが欠落し
た位置はジャンプされることになることは当然である。
By the control of the MPU 8, the processing device 7 moves the light source 4e of the optical detector within the height range of the cassette 2 by the motor 4a and the vertical movement mechanism 4a in advance. At this time, the Z position of the suction arm 4d is detected by counting the number of rotations of the motor 4a by the Z position detector 10, and the one-line image sensor 5 is stored in the address of the memory 9 corresponding to the detected Z position. Is stored. In taking out the wafer, the detection data stored in accordance with the movement of the suction arm 4d in the Z coordinate direction (up and down direction) is read from the memory 9, and the control circuit 11 and the driver 12 move the suction arm 4d to the position where the wafer is present. The wafer is taken out while being sequentially positioned at the Z position. In this case, it is natural that the position where the wafer is missing is jumped.

第2図は、第1図に対する処理装置7についての詳細
ブロック構成を示すもので、まず、あらかじめ行われる
カセット2内のウェハ1の位置の検出データの記憶につ
いて説明すると、MPU8の制御により制御回路11及びドラ
イバ12によりモータ4aを回転させて、上下移動機構4bが
カセット2の高さ範囲を上下方向に、例えば、下から上
へと移動する。光源4eよりのレーザビームBがカセット
2内のウェハ1により遮蔽されて、CCDの1ラインイメ
ージセンサ5の対応する画素5aと受光量が変化し、受光
量に比例した電荷が蓄積される。この電荷は、CCD駆動
回路71により逐次読出されて、検出信号として増幅器74
に加えられ、増幅器74により適当なレベルに調整された
読出し信号は、A/D変換器75によりデジタル化されて、
デジタルコンパレータ76に入力され、ここで、閾値判定
が行われる。
FIG. 2 shows a detailed block configuration of the processing apparatus 7 with respect to FIG. 1. First, the storage of the detection data of the position of the wafer 1 in the cassette 2 which is performed in advance will be described. The motor 4a is rotated by the driver 11 and the driver 12, and the vertical moving mechanism 4b moves the height range of the cassette 2 in the vertical direction, for example, from bottom to top. The laser beam B from the light source 4e is shielded by the wafer 1 in the cassette 2, the light receiving amount changes with the corresponding pixel 5a of the one-line image sensor 5 of the CCD, and the electric charge proportional to the light receiving amount is accumulated. This charge is sequentially read out by the CCD drive circuit 71, and is detected as a detection signal by the amplifier 74.
The read signal adjusted to an appropriate level by the amplifier 74 is digitized by the A / D converter 75,
The data is input to the digital comparator 76, where a threshold determination is performed.

一方、MPU8よりレジスタ77にはあらかじめ適当な閾値
がデジタル値で設定されており、この閾値に対して上記
の入力した信号が画素対応で比較されて、“1",“0"の
デジタル信号が取出され、これが検出データとしてメモ
リ9に記憶される。この場合、検出データの各ビット
は、それぞれの画素に対応していて検出位置分解能は、
画素対応の微小量となる。そこで、順次受けるビットデ
ータを画素番号(下側から0,1,2・・・とすると仮定す
る)に対応させて、これを順次記憶すれば、画素単位の
位置をスケールとするデータとなる。そこで、画素の長
さを単位として光源4eを上下移動させることで、ウエハ
の収納ピッチ等に対する寸法データを算出して得ること
ができる。
On the other hand, an appropriate threshold value is previously set in the register 77 by the MPU 8 as a digital value, and the input signal is compared with this threshold value for each pixel, and a digital signal of “1” and “0” is output. It is taken out and stored in the memory 9 as detection data. In this case, each bit of the detection data corresponds to each pixel, and the detection position resolution is
This is a very small amount corresponding to a pixel. Therefore, by sequentially storing bit data corresponding to pixel numbers (assumed to be 0, 1, 2,... From the bottom) and sequentially storing the bit data, data having a position in pixel units as scale is obtained. Therefore, by moving the light source 4e up and down in units of the pixel length, it is possible to calculate and obtain the dimensional data for the wafer storage pitch and the like.

ところで、メモリ9に対する前記の検出データの記憶
においては、前記の画素番号も記憶される。すなわち、
CCD駆動回路71の駆動パルスをカウンタ72によりカウン
トして画素番号のデータを作り、これと画素対応に検出
されるデータとを、Z位置検出器10から得られる吸着ア
ーム4dのZ位置のアドレス信号に対応してメモリ9の各
アドレスに記憶させるようにする。このようにすること
で、メモリ9の各アドレスは、吸着アーム4dのZ座標に
対応させて、画素対応でウエハの有無が記憶できる。
By the way, in storing the detection data in the memory 9, the pixel number is also stored. That is,
The driving pulse of the CCD driving circuit 71 is counted by the counter 72 to generate pixel number data, and this and the data detected corresponding to the pixel are converted into an address signal of the Z position of the suction arm 4d obtained from the Z position detector 10. Is stored at each address of the memory 9. In this manner, each address of the memory 9 can store the presence or absence of a wafer in correspondence with the pixel in correspondence with the Z coordinate of the suction arm 4d.

なお、この場合、光ビームを傾斜させているので、ウ
エハの有無を示すビットデータが複数ビットになる。こ
れによりノイズに影響されずに、ウェハを検出すること
ができる。この場合には、例えば、“1"のビットの後
に、“0"のビットが数ビット続いて、ウエハの位置を示
す場合には、その中心ビットの位置等をウエハの位置決
め位置とする。なお、この場合は、ウエハの有無を1ビ
ットのデータで示すようなデータ変換を行ってもよい。
In this case, since the light beam is inclined, the bit data indicating the presence / absence of a wafer has a plurality of bits. Thus, the wafer can be detected without being affected by noise. In this case, for example, when several bits of “0” follow the bit of “1” and indicate the position of the wafer, the position of the center bit or the like is set as the wafer positioning position. In this case, data conversion may be performed such that the presence or absence of a wafer is indicated by 1-bit data.

また、Z座標を上位アドレスとし、画素番号を下位ア
ドレスとして、画素番号とZ位置とをアドレス信号とし
て検出データをメモリ9に記憶するようにしてもよい。
このようにした場合には、メモリ9から検出データを読
出したときに、その画素番号を順次読出して、ウエハの
存在を示す“0"又は“1"のビット数が何個連続するか
を、その“1",“0"の数値と基準値とを比較することで
ウエハの有無を検出でき、さらに、ウエハの有りを示す
ビットの中央位置を位置決め位置とすることも可能であ
る。
Alternatively, the detection data may be stored in the memory 9 using the Z coordinate as an upper address, the pixel number as a lower address, and the pixel number and the Z position as address signals.
In this case, when the detection data is read from the memory 9, the pixel number is sequentially read to determine how many “0” or “1” bits indicating the presence of the wafer continue. The presence or absence of the wafer can be detected by comparing the numerical values of “1” and “0” with the reference value, and the center position of the bit indicating the presence of the wafer can be used as the positioning position.

また、ウエハの存在するピッチは、特定の範囲にある
ので、前記の画素番号を選択的に指定してその選択され
た画素の範囲において、“1",“0"の状態データ(ウエ
ハの有無のデータ)データを得ることでノイズ等に対し
て安定したウエハ検出ができ、かつ安定した制御ができ
る。
Further, since the pitch at which the wafer exists is in a specific range, the above-mentioned pixel number is selectively designated, and the state data of “1” and “0” (the presence or absence of the wafer) By obtaining the data, stable wafer detection against noise and the like can be performed, and stable control can be performed.

このようなデータをメモリ9に記憶することで、この
検出データをアドレス対応にメモリ9から読出せば、そ
のZ座標の位置にウエハがあるか否かが判定できる。す
なわち、“0"が記憶されていれば、ウエハがカセット2
内に存在し、“1"が記憶されていれば、ウエハがないこ
とになる。なお、この場合の“1",“0"は、反転して記
憶すれば逆の関係になる。
By storing such data in the memory 9 and reading out the detected data from the memory 9 in correspondence with the address, it is possible to determine whether or not there is a wafer at the position of the Z coordinate. That is, if "0" is stored, the wafer is in the cassette 2
And if "1" is stored, there is no wafer. In this case, "1" and "0" have the opposite relationship if they are stored in an inverted manner.

ここで、図示のラッチ73及びラッチ13は、それぞれカ
ウンタ72のカウント数と、Z位置検出器10の信号とをラ
ッチしてそれぞれの信号のタイミングを採るためのもの
である。
Here, the illustrated latches 73 and 13 are for latching the count number of the counter 72 and the signal of the Z position detector 10 to take timing of each signal.

次に、ウェハの取出し制御では、MPU8により、メモリ
9の検出データを読み出してその“1",“0"のデータを
制御回路11に転送し、ドライバ12を制御してウェハの存
在しない位置をジャンプし、ウエハ1のある位置に吸着
アームを移動停止してウエハの取出しを行い、カセット
2内のすべてのウェハが逐次効率よく取出すことができ
る。第2図の(b)は、光源4eと光ビームの方向を詳細
に示すもので、光源にはレーザダイオード41を使用し
て、レンズ42によりコリメートし、スリット43によりビ
ーム径を細く絞る。ビームBは、隣接するウェハ1aと1b
間の一定のギャップGを丁度通過できるような角度、例
えば、2〜3度に傾斜させる。これにより、ウェハ表面
の反射光に妨害されず厚さの薄いウェハでも確実に検出
することができる。
Next, in the wafer unloading control, the MPU 8 reads out the detection data in the memory 9 and transfers the data “1” and “0” to the control circuit 11, and controls the driver 12 to determine the position where the wafer does not exist. The wafer is taken out by jumping, stopping the movement of the suction arm at a position where the wafer 1 is located, and taking out all the wafers in the cassette 2 sequentially and efficiently. FIG. 2 (b) shows the light source 4e and the direction of the light beam in detail. A laser diode 41 is used as the light source, collimated by a lens 42, and the beam diameter is narrowed by a slit 43. Beam B is applied to adjacent wafers 1a and 1b
The gap is inclined at an angle just passing through a certain gap G between them, for example, 2 to 3 degrees. Thus, even a thin wafer can be reliably detected without being disturbed by the reflected light on the wafer surface.

以上説明してきたが、実施例では、CCDの1ラインイ
メージセンサを用いているが、ウエハの高さ方向に直線
状に配列されて、光の受光位置の信号が直線状に配列さ
れた位置に対応して得られるようなリニア光センサであ
ればどのようなものであってもよい。
As described above, in the embodiment, the CCD one-line image sensor is used. However, the CCD is linearly arranged in the height direction of the wafer, and the signal of the light receiving position is linearly arranged. Any type of linear optical sensor that can be obtained correspondingly may be used.

実施例では、メモリのアドレスを上下移動機構による
吸着アームのZ軸の位置に対応させているが、画素の長
さを単位として光源を上下移動させることで、ウエハの
収納ピッチ等に対する寸法データを算出することができ
るので、この寸法データにより位置決め制御をしてもよ
い。
In the embodiment, the address of the memory is made to correspond to the position of the Z-axis of the suction arm by the up-down movement mechanism. Since it can be calculated, positioning control may be performed based on the dimension data.

実施例における光源と1ラインイメージセンサとから
なる光学検出器の構成は、実施例で示すものに限定され
るものでなく、検出データが得られるものであれば、ど
のような構成でも差し支えない。
The configuration of the optical detector including the light source and the one-line image sensor in the embodiment is not limited to that shown in the embodiment, and any configuration may be used as long as it can obtain detection data.

[発明の効果] 以上の構成による、この発明のウエハ取出し制御方式
にあっては、あらかじめ、カセット内のウェハの有無、
すなわち、その存在位置が検出されてメモリに記憶さ
れ、これが読出されてカセットからウエハの取出しが行
われるので、規格の異なる各種のカセットに対して、自
動的にウエハ取出しのハンドリング処理ができ、しか
も、制御装置にカセットに関する定数などをいちいち設
定しなくても済む。また、特に、ウェハが欠落した位置
は、吸着アームがジャンプして無駄な吸着アームの動作
が省略されてこれによっても時間が短縮される。その結
果、半導体製造ラインの稼働率の向上に 寄与する。
[Effects of the Invention] In the wafer unloading control method of the present invention having the above configuration, whether or not there is a wafer in the cassette is determined in advance.
That is, the existence position is detected and stored in the memory, and is read out to take out the wafer from the cassette. Therefore, it is possible to automatically handle the wafer taking out of various cassettes having different standards. In addition, it is not necessary to set constants related to the cassette in the control device. In particular, at a position where a wafer is missing, the suction arm jumps and unnecessary operation of the suction arm is omitted, thereby also shortening the time. As a result, it contributes to the improvement of the operation rate of the semiconductor manufacturing line.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、この発明によるカセット内のウェハのウエハ
取出し制御方式の一実施例の構成図、第2図は、その制
御部分を中心とした詳細構成のブロック構成図、第2図
(b)は、その光学検出部分の詳細図、第3図(a)及
び(b)は、ウェハを収納したカセットの外観図と、ウ
ェハに対する従来のウエハ取出し方式の説明図である。 1……ウェハ、2……カセット、 2a,3a……切り欠き部、3……載置台、 4……ウエハ取出し機構、4a……モータ、 4b……上下移動機構、4c……回転アーム、 4d……吸着アーム、4e……光源、 5……1ラインイメージセンサ、6……信号処理回路、
7……制御装置、8……MPU、 9……メモリ、10……Z位置検出器、 71……CCD駆動回路、72……カウンタ、 11,73……ラッチ、74……増幅器、 75……A/D変換器、76……コンパレータ、 77……レジスタ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control system for taking out a wafer from a cassette according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration centering on the control part, and FIG. 2 (b). FIG. 3 is a detailed view of the optical detection portion, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are an external view of a cassette containing wafers and an explanatory view of a conventional wafer take-out method for wafers. 1 wafer, 2 cassette, 2a, 3a notch, 3 mounting table, 4 wafer unloading mechanism, 4a motor, 4b vertical movement mechanism, 4c rotating arm, 4d: suction arm, 4e: light source, 5: one-line image sensor, 6: signal processing circuit,
7 ... Control device, 8 ... MPU, 9 ... Memory, 10 ... Z position detector, 71 ... CCD drive circuit, 72 ... Counter, 11,73 ... Latch, 74 ... Amplifier, 75 ... ... A / D converter, 76 ... Comparator, 77 ... Register.

フロントページの続き (72)発明者 谷内 俊明 東京都千代田区大手町2丁目6番2号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−175740(JP,A) 特開 昭63−300525(JP,A) 特開 昭62−106639(JP,A) 特開 昭63−82248(JP,A) 特開 昭61−258444(JP,A) 特開 昭62−175365(JP,A) 実開 昭61−129340(JP,U)Continuation of the front page (72) Inventor Toshiaki Taniuchi 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-59-175740 (JP, A) JP-A-63- 300525 (JP, A) JP-A-62-106639 (JP, A) JP-A-63-82248 (JP, A) JP-A-61-258444 (JP, A) JP-A-62-175365 (JP, A) Shokai Sho 61-129340 (JP, U)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】カセット内に上下方向に一定のギャップを
なして収納されたウェハを取出すウェハ取出し制御シス
テムにおいて、前記ウェハの出し口と反対側の前記カセ
ットの背面或はこの背面に隣接して後ろ側に配設され、
前記ウェハが収納される高さに対応して設けられた多数
の受光素子を有するリニア光センサと、このリニア光セ
ンサに対して前記出し口側から傾斜をもって前記一定の
ギャップを通過する光ビームを照射する光源と、この光
源を前記カセットの高さ方向に沿って上下に移動させる
移動機構と、メモリを有し、前記リニア光センサの出力
信号を受ける処理装置とを備え、前記リニア光センサの
解像度と前記光ビームとの関係は、前記光ビームが前記
ウェハにより遮られたときに前記リニア光センサの複数
の前記受光素子が対応するものであり、前記光源を前記
カセットの高さ方向に沿って上又は下方向に移動させ
て、その移動に応じて得られる前記リニア光センサの出
力信号に基づき前記処理装置が前記受光素子の単位をス
ケールとする各ウェハの位置データを得てそのデータを
前記メモリに保持し、このメモリのデータにより前記カ
セットからウェハを取出すウェハ取出機構の位置決め制
御を行うことを特徴とするカセット内のウェハ取出し制
御方式。
1. A wafer takeout control system for taking out wafers stored in a cassette with a certain gap in a vertical direction, wherein a back surface of the cassette opposite to an outlet of the wafer or adjacent to the back surface of the cassette. Arranged on the back side,
A linear light sensor having a large number of light receiving elements provided corresponding to the height at which the wafer is stored, and a light beam passing through the predetermined gap with an inclination from the outlet side with respect to the linear light sensor. A light source for irradiation, a moving mechanism for moving the light source up and down along the height direction of the cassette, and a processing device having a memory and receiving an output signal of the linear light sensor; The relationship between the resolution and the light beam is such that when the light beam is blocked by the wafer, the plurality of light receiving elements of the linear light sensor correspond, and the light source is moved along the height direction of the cassette. The light is moved upward or downward, and based on the output signal of the linear optical sensor obtained in accordance with the movement, the processing device sets each of the light-receiving elements as a scale in units of light-receiving elements. Its data held in the memory, the wafer unloading control system in the cassette, characterized in that for positioning control of the wafer takeout mechanism for taking out the wafer from the cassette by the data in the memory to obtain the location data.
【請求項2】移動機構は、ウェハをウェハカセットから
取出すウェハハンドリング機構であり、光源は、このウ
ェハハンドリング機構に取付けられていることを特徴と
する請求項1記載のカセット内のウェハ取出し制御方
式。
2. The system according to claim 1, wherein the moving mechanism is a wafer handling mechanism for taking out the wafer from the wafer cassette, and the light source is attached to the wafer handling mechanism. .
【請求項3】リニア光センサは、直線状に複数の単位受
光素子が配置されたCCDで構成され、光源から前記リニ
ア光センサに照射される光は、2〜3度の角度で傾斜し
ていることを特徴とする請求項1又は2記載のカセット
内のウェハ取出し制御方式。
3. A linear light sensor is constituted by a CCD in which a plurality of unit light receiving elements are linearly arranged, and light emitted from a light source to the linear light sensor is inclined at an angle of 2 to 3 degrees. 3. The method according to claim 1, wherein the wafer is taken out of the cassette.
【請求項4】カセット内に上下方向に一定のギャップを
なして収納されたウェハを取出すウェハ取出し制御シス
テムにおいて、前記ウェハの出し口と反対側の前記カセ
ットの背面或いはこの背面に隣接して後ろ側に配設さ
れ、前記ウェハが収納される高さに対応して設けられた
多数の受光素子を有するリニア光センサと、このリニア
光センサに対して前記出し口側から傾斜をもって前記一
定のギャップを通過する光ビームを照射する光源と、こ
の光源を前記カセットの高さ方向に沿って上下に移動さ
せる移動機構と、前記リニア光センサの出力信号を受け
る処理装置とを備え、前記リニア光センサの解像度と前
記光ビームとの関係は、前記光ビームが前記ウェハによ
り遮られたときに前記リニア光センサの複数の前記受光
素子が対応するものであり、前記処理装置は、アドレス
が前記上下移動機構の上下方向の移動位置に対応付けら
れたメモリを有していて、前記光源を前記カセットの高
さ方向に沿って上又は下方向に移動させて、その移動に
応じて得られる前記リニア光センサの出力信号に基づい
て前記受光素子の単位をスケールとする検出データを得
て、これを前記上下移動機構の移動位置に対応して前記
メモリの対応するアドレスの位置に記憶し、このメモリ
のデータにより前記カセットからウェハを取出すウェハ
取出機構の位置決め制御を行うことを特徴とするカセッ
ト内のウェハ取出し制御方式。
4. A wafer unloading control system for unloading wafers stored in a cassette with a certain gap in a vertical direction, wherein the back surface of the cassette opposite to the wafer outlet or the rear surface adjacent to the back surface of the cassette. And a linear light sensor having a number of light receiving elements provided corresponding to the height at which the wafer is stored, and the fixed gap inclined with respect to the linear light sensor from the outlet side. A light source that emits a light beam passing therethrough, a moving mechanism that moves the light source up and down along the height direction of the cassette, and a processing device that receives an output signal of the linear light sensor; The relationship between the resolution of the light beam and the light beam is such that the plurality of light receiving elements of the linear light sensor correspond when the light beam is blocked by the wafer. The processing device has a memory in which an address is associated with a vertical movement position of the vertical movement mechanism, and moves the light source upward or downward along the height direction of the cassette. Then, based on the output signal of the linear optical sensor obtained in accordance with the movement, obtains detection data using the unit of the light receiving element as a scale, and stores this in the memory of the memory corresponding to the movement position of the vertical movement mechanism. A wafer take-out control method in a cassette, wherein the wafer is taken out from a cassette and stored in a position of a corresponding address, and positioning control of a wafer take-out mechanism for taking out a wafer from the cassette is performed.
【請求項5】移動機構は、ウェハをウェハカセットから
取出すウェハハンドリング機構であり、光源は、このウ
ェハハンドリング機構に取付けられていることを特徴と
する請求項4記載のカセット内のウェハ取出し制御方
式。
5. The system according to claim 4, wherein the moving mechanism is a wafer handling mechanism for taking out the wafer from the wafer cassette, and the light source is attached to the wafer handling mechanism. .
【請求項6】リニア光センサは、直線状に複数の単位受
光素子が配置されたCCDで構成され、光源から前記リニ
ア光センサに照射される光は、2〜3度の角度で傾斜し
ていることを特徴とする請求項4又は5記載のカセット
内のウェハ取出し制御方式。
6. A linear light sensor is constituted by a CCD in which a plurality of unit light receiving elements are linearly arranged, and light emitted from a light source to the linear light sensor is inclined at an angle of 2 to 3 degrees. 6. The method according to claim 4, wherein the wafer is taken out of the cassette.
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