JP3444921B2 - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JP3444921B2 JP13861893A JP13861893A JP3444921B2 JP 3444921 B2 JP3444921 B2 JP 3444921B2 JP 13861893 A JP13861893 A JP 13861893A JP 13861893 A JP13861893 A JP 13861893A JP 3444921 B2 JP3444921 B2 JP 3444921B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、リードフレーム,セ
ラミックパッケージあるいは基板等の被加工部品を所定
個数収納してなるマガジン、または、前記被加工物単体
(以下「マガジン等」という。)を、ライン配列化され
た複数の製造装置に順次搬送して半導体装置を自動製造
する半導体製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ライン配列化した従来の自動化製造ライ
ンの搬送制御形態は次のようなものであった。すなわち
図7に示したように、組み立て処理の各工程を受け持つ
各製造装置ごと、および、各装置間に配置され前の製造
装置から次の製造装置に対して被加工部品(リードフレ
ーム等)を搬送する搬送コンベアもそれぞれ制御部を有
している。そして各制御部が各々独立して対応する装置
を制御していた。
【0003】例えば、搬送コンベアAの制御部は被加工
部品を受け取ったことを認識すると、製造装置Bが空い
ているかどうかを判別し、製造装置Bが空き状態であれ
ば被加工部品を製造装置Bに搬送し、搬送コンベアBも
被加工部品を受け取ったことを認識すると、製造装置C
が空いているかどうかを判別し、製造装置Bが空き状態
であれば被加工部品を製造装置Cに搬送する、というよ
うに各々の搬送コンベアの制御部が独立して対応する搬
送コンベアを制御していた。なお、各製造装置の制御部
も、被加工部品が搬送されてきたことを認識すると、そ
の被加工部品の加工を行うというだけのものであった。
また、被加工部品は所定個数ごとにマガジンに収納され
ており、このマガジン単位で処理が行われるようになっ
ていた。
【0004】例えば、一つのマガジンが製造装置Aに送
られて処理され、製造装置Aにおいて前記一つのマガジ
ン内の被加工部品の処理が全て終了すれば、その一つの
マガジンが次の製造装置Bに送られていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の生産ラインシステムには、 各装置間の搬送系が個別に制御されていたため、ラ
イン全体の観点からするとロスが多くなる。
【0006】 ライン中の一台の製造装置が停止した
場合、それに対応する搬送コンベアも停止する(例えば
図7中、製造装置Bが停止してしまうと搬送ベルトBも
停止してしまう)ため、ライン全体の流れが停止してし
まう。
【0007】 ある製造装置(例えば製造装置B)で
一つのマガジンの処理が終了しても、次工程の製造装置
(例えば製造装置C)において前のマガジンの処理が終
了していない場合には、製造装置Bにおいて処理を終了
したマガジンを搬送することができず、その間製造装置
Bは新たなマガジンの加工処理を行うことができなくな
るという問題があった。
【0008】この発明の目的は、ライン配列化された複
数の製造装置からなる生産ラインシステムで、各製造装
置間の生産能力の違いを吸収し、かつ、一部の装置がダ
ウンしても他の装置が生産を継続することができる半導
体製造装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この出願の第1の発明
は、ライン配列化された複数の製造装置と、前記製造装
置のマガジン等を格納するストック手段と、前記製造装
置のそれぞれについて複数の動作状態を示す複数のフラ
グと、前記複数のフラグが示す動作状態に基づいて前記
搬送手段に対し前記複数の製造装置およびストック手段
間の搬送指令を出力する搬送指令手段と、を備え、前記
複数のフラグは、1つの装置に対して少なくともマガジ
ン供給要求フラグ、マガジン排出要求フラグ、搬送コン
ベア動作完了フラグおよび搬送コンベアエラーフラグか
らなることを特徴とする。
【0010】また、この出願の第2の発明は、前記第1
の発明において、前記ストック手段の格納アドレスごと
にそこに格納されているマガジン等の内容を記憶する格
納物記憶手段を備え、前記搬送指令手段は、前記複数の
フラグが示す動作状態および前記格納物記憶手段の記憶
内容に基づいて、前記搬送手段に対して前記複数の製造
装置およびストック手段間の搬送指令を出力することを
特徴とする。
【0011】さらに、この出願の第3の発明は、前記第
1,第2の発明において、前記マガジン等を前記複数の
製造装置およびストック手段間で搬送する経路をパター
ン番号で識別される複数のパターンで記憶する手段を前
記搬送手段に設け、前記搬送指令手段を前記搬送手段に
対してパターン番号を出力する手段としたことを特徴と
する。
【0012】
【作用】この発明の半導体製造装置では、被加工物のマ
ガジン等が搬送手段によりライン配列化された複数の製
造装置間に搬送される。これにより、被加工物が半導体
装置に加工されてゆく。
【0013】ここで、第1の発明では、製造装置のほか
にストック手段を設け、ある製造装置から搬出されたマ
ガジン等を次の製造装置に搬入するまえにストックでき
るようにし、さらに、製造装置のそれぞれについて複数
の動作状態を示す複数のフラグを設け、この複数のフラ
グによって示される製造装置の動作状態(たとえば、加
工がどの段階まで進んでいるか)に基づいて、各製造装
置とストック手段との間におけるマガジン等の搬送指令
を出力するようにした。これにより、各製造装置間で加
工速度が異なる場合でも、加工済のマガジン等をストッ
ク手段にストックしておくことにより、加工速度の速い
製造装置でも製造を継続することができる。また、一部
の製造装置や搬送手段が故障したときでも、これ以前の
製造装置は、加工済のマガジン等をストック手段に格納
することにより、製造を継続することができる。また、
この場合に、複数のフラグが示す製造装置の動作状態に
基づいて、搬送指令手段が搬送指令を出力する。搬送手
段は、この搬送指令に基づいてストック装置および製造
装置間でマガジン等を搬送する。
【0014】また、第2の発明では、ストック手段にお
ける格納物を格納物記憶手段に記憶し、搬送指令手段
が、複数のフラグが示す製造装置の動作状態および格納
物記憶手段の記憶内容に基づいて搬送指令を出力するた
め、製造装置のダウンや搬送手段のダウンに対応した搬
送指令を出力することができる。
【0015】さらに、第3の発明では、マガジン等の搬
送経路を複数のパターンにして記憶したことにより、通
信時間を短縮できる。
【0016】
【実施例】図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。図1は、この発明の実施例である半導体生産ライン
のシステムの概要を示した図である。図2は、同生産ラ
インシステムの構成を詳細に示した図である。図3は、
ストック装置内でのアドレスの概念を示す図である。図
4は、上位コンピュータに設定されているストックメモ
リの構成を示す図である。図5は、ストック装置の制御
部に設定されている動作状態フラグの構成を示す図であ
る。また、図6は、この生産ラインにおける搬送経路パ
ターンを示す図である。
【0017】なお、以下の説明では、搬送単位を部品を
複数収納したマガジン単位で行う場合について説明して
いるが、部品を単体で搬送する場合においても同様に適
用することができる。
【0018】この半導体部品の生産ラインシステムは、
例えばダイボンド装置,ワイヤボンディング装置,プリ
コート装置等である複数の(第1,第2,第3,・・
の)製造装置3,5,7・・、部品を収納したマガジン
を格納するストック装置2、前記複数の製造装置3,
5,7・・およびストック装置2に部品を搬送する複数
の搬送コンベア4,6,8・・、および、この生産ライ
ンシステムを制御する上位コンピュータ1を備えてい
る。マガジンに収納された部品は第1の製造装置3,第
2の製造装置5,第3の製造装置7,・・の順序で加工
されてゆき、完成された半導体部品となる。
【0019】前記製造装置3,5,7・・は、各装置の
動作を制御する装置制御部31,51,71,・・、未
加工の部品を収納したマガジンがセットされる未加工部
品収納マガジン部32,52,72,・・、部品の加工
を行う処理ステージ33,53,73,・・、および、
加工済の部品を収納するマガジンがセットされる加工済
部品収納マガジン部34,54,74,・・を備えてい
る。
【0020】ストック装置2は、部品を収納したマガジ
ンの搬入,搬出を制御する制御部21を備えている。こ
の制御部21は、ストック装置2および搬送コンベア
4,6,8,・・の動作を制御する。また、ストック装
置2には複数のマガジン格納部を設けられており、各マ
ガジン格納部には、図3のようにアドレスが割り当てら
れている。図3において(A)は格納部を平面的に形成
した場合のアドレス割当状態を示し、同図(B)は格納
部を立体的に形成した場合のアドレス割当状態を示して
いる。上位コンピュータ1のメモリには、図4に示す構
成のストックメモリが設定されている。このストックメ
モリは、各マガジン格納部に対応する複数のレジスタエ
リアからなっている。各レジスタエリアは、対応するマ
ガジン格納部のアドレスで識別され、対応するアドレス
のマガジン格納部にマガジンが格納されているか、およ
び、格納されているマガジンの内容(どの段階まで加工
が進んだ部品を収納しているか)を記憶する。
【0021】搬送コンベア4,6,8,・・は、対応す
る製造装置に未加工部品のマガジンを供給する供給側移
載部42,62,82・・、対応する製造装置から加工
済部品が収納されたマガジンを回収する排出側移載部4
3,63,83・・、対応する製造装置にマガジンの搬
入および搬出を行うコンベア部44,64,84,・
・、および、対応する製造装置から処理状態に関する電
文を受信するI/O信号送受信部41,61,81,・
・を備えている。マガジンを搬送するとき、このマガジ
ンをどの移載部,コンベア部を介して搬送するかは、上
位コンピュータ1が決定してストック装置2の制御部2
1に指示する。上位コンピュータ1および制御部21
は、複数の移載部,コンベア部を介したマガジンの搬送
経路をパターンとして複数記憶しており(図4参照)、
上位コンピュータ1から制御部21への指示は、パター
ン番号で行われる。
【0022】ストック装置の制御部21には、図5に示
すような複数のフラグが設定されている。このフラグは
4m+2個設定されている。mは製造装置の台数であ
る。上位コンピュータは常時通信によりこのフラグ状態
をチェックし、その状態に合致した指示を、制御部21
に与える。フラグS1,S5,S9,…,S((4m-1)+1)
は、第n(n=1〜m)装置マガジン供給要求フラグである。
このフラグは第n製造装置の未加工部品収納マガジン部
にセットされているマガジンに未加工部品が無くなった
ことを示すフラグである。このフラグは第n製造装置の
制御部から出力されるマガジン供給要求信号に基づいて
セットされる。このフラグがセットされたとき、上位コ
ンピュータ1はストック装置2の制御部21に対して、
第n製造装置に未加工部品を収納したマガジンを供給す
る指示を出力するが、この供給動作が完了したときこの
フラグがリセットされる。
【0023】フラグS2,S6,S10,…,S((4m-
1)+2)は、第n装置マガジン排出要求フラグである。こ
のフラグは第n製造装置の加工済部品収納マガジン部に
セットされているマガジンが加工済部品で一杯になった
ことを示すフラグである。このフラグは第n製造装置の
制御部から出力されるマガジン排出要求信号に基づいて
セットされる。このフラグがセットされたとき、上位コ
ンピュータ1はストック装置2の制御部21に対して、
第n製造装置から加工済部品を収納したマガジンを取り
出すように指示するが、この排出動作が完了した旨の電
文を制御部21から受け取ったときこのフラグがリセッ
トされる。
【0024】フラグS3,S7,S11,…,S((4m-
1)+3)は、第n製造装置に対応する搬送コンベア動作完
了フラグである。このフラグは対応する搬送コンベアが
搬送指示を待っている状態であることを示している。こ
のフラグは上位コンピュータ1がストック装置2の制御
部21に対して、この搬送コンベアを用いた搬送指示を
出力したときリセットされ、この搬送動作が完了する
と、再度セットされる。
【0025】フラグS4,S8,S12,…,S(4m)
は、第n製造装置に対応する搬送コンベアエラーフラグ
である。このフラグは対応する搬送コンベアがエラー状
態で停止しているとき、セットされ、また、エラーから
回復したときリセットされる。
【0026】フラグS(4m+1)は、マガジン識別子読み取
りデータ有りを示すフラグである。
【0027】このフラグは、前の生産ライン(図1の装
置群2に対する装置群1)から送られてきたマガジンの
内容を読み取ったことを示すフラグである。すなわち、
この生産ライン内で処理されたマガジンは識別子を読み
取らなくてもどの製造装置から搬出されたかによりその
内容が判っているが、前工程から送られてきたマガジン
はその内容が不明であるため識別子(バーコード)を読
み取ることによってその内容を確認する。このフラグが
セットされているとき、上位コンピュータ1はその識別
子のデータを取り込んで、このマガジンの格納先(スト
ック装置2または第1の製造装置3)を決定する。
【0028】フラグS(4m+2)は、次ストック装置動作中
フラグである。このフラグがセットしているときは、次
の生産ライン(図1の装置群1に対する装置群2)のス
トック装置が動作中でマガジンの受入れが可能であるこ
とを示している。したがって、この場合には、この生産
ラインの加工が完了したマガジンは、ストック装置2に
格納することなく次の生産ラインに送ることができる。
【0029】上記のように構成されている生産ラインシ
ステムによる部品の加工手順を説明する。
【0030】原則的には、この生産ラインに搬入された
未加工の部品は、第1の製造装置3,第2の製造装置
5,第3の製造装置,・・の順に加工されてゆき、この
生産ラインでの加工を終えて搬出される。しかし、各製
造装置における加工時間が同一でなく、各製造装置間で
同時に部品(マガジン)の搬入/搬出が行えない場合が
多いため、ある製造装置(例えば、第2の製造装置5)
で加工を終了したマガジンは一旦ストック装置2に収納
される。次の製造装置(たとえば、第3の製造装置7)
が部品を要求したとき、ストック装置2からこのマガジ
ンが取り出され、当該製造装置に搬入される。
【0031】また、製造装置または搬送コンベアの一部
がダウンした場合には、当該ダウンした装置の前後だけ
でも稼働できるようにストック装置2が活用される。す
なわち、搬送コンベアの一部がダウンした場合には、そ
の前段の製造装置までは稼働させ、加工が完了した部品
(マガジン)をストック装置2にストックしておく。
【0032】また、一部の製造装置がダウンした場合に
は、その前段までの製造装置は上記と同様動作可能であ
るとともに、その後段の製造装置も動作可能であるた
め、ダウンした製造装置において加工済のマガジンがス
トック装置2にある場合は、そのマガジンを後段の製造
装置に搬入して、この製造装置を稼働させることができ
る。
【0033】すなわち、ストック装置2に収納されてい
るマガジンは、搬送コンベア44,64,84,・・に
よって、ストック装置2から所定の製造装置3,5,
7,・・の供給側移載部42,62,82,・・に搬送
され、対応する未加工部品収納マガジン部32,52,
72,・・にセットされる。製造装置3,5,7,・・
は、このマガジンから部品を取り出し、処理ステージ3
3,53,73,・・で所定の加工処理を施す。この加
工処理が終了すると、部品は、製造装置3,5,7,内
の加工済部品収納マガジン部34,54,74,・・に
セットされている加工済部品収納用のマガジンに収納さ
れる。
【0034】未加工部品収納マガジン部にセットされた
マガジンに未加工部品が無くなったとき、当該製造装置
は、マガジン供給要求信号を送信する。また、加工済部
品収納マガジン部にセットされたマガジンに加工済部品
が一杯になったとき、当該製造装置は、マガジン排出要
求信号を送信する。これらの信号は、I/O信号送受信
部を介してストック装置2の制御部21に送信される。
マガジンに収納できる部品数は同数であるため、マガジ
ン供給要求信号とマガジン排出要求信号は同時に出力さ
れる場合が多い。
【0035】たとえば、第2の製造装置5において、未
加工部品収納マガジン部52のマガジンが空になり、加
工済部品収納マガジン部54のマガジンが一杯になった
場合、制御部51は、マガジン供給要求信号およびマガ
ジン排出要求信号を、搬送コンベア6のI/O信号送受
信部61を介してストック装置2の制御部21に伝達す
る。制御部21は、この信号に基づいてフラグS5(第
2装置マガジン供給要求フラグ)およびフラグS6(第
2装置マガジン排出要求フラグ)をセットするととも
に、これらの状態を上位コンピュータ1に対して出力す
る。上位コンピュータ1は、第2の製造装置5の次工程
の処理装置である第3の製造装置7の稼働状態をフラグ
S9(第3装置マガジン供給要求フラグ)に基づいて判
断する。このフラグがセットしていれば、第3の製造装
置7が次の未加工部品を要求しているため、上位コンピ
ュータ1は、制御部21に対して、第2の製造装置5の
加工済部品収納マガジン部54にセットされているマガ
ジンを排出側移載部63を介して搬送コンベア部64に
移載したのち、第2の製造装置5から排出されたマガジ
ンを第3の搬送コンベア8の供給側移載部82を介して
製造装置7(未加工部品収納マガジン部72)に搬入す
るよう指示する。一方、フラグS9がリセットしている
場合には、上記マガジンを直接第3の製造装置7に搬入
できないため、上位コンピュータ1は、接続部21に対
して、搬送コンベア部64に移載した上記マガジンを一
旦ストック装置2に格納するよう指示する。
【0036】この上位コンピュータ1からの搬送指令
は、図6に示すようなパターン番号で行われる。たとえ
ば、第2製造装置5で加工が終了した部品(マガジン)
を第3製造装置7の未加工部品収納マガジン部72に搬
入する場合には、(14)−(15)−(16)のパターン番号が出
力される。一方、第2製造装置5で加工が終了した部品
のマガジンをストック装置2に搬送する場合には、(14)
−(27)−(28)−(1) のパターン番号が出力される。
【0037】ここで、マガジンがストック装置2に搬送
されると、ストック装置2の制御部21は、マガジン格
納部の空きスペースを検索してこのマガジンを格納す
る。こののち、この空きスペースのアドレスを上位コン
ピュータ1に送信する。
【0038】一方、未加工部品収納マガジン部52にセ
ットされている、空になったマガジンは、供給側移載部
62,コンベア部64,排出側移載部63を介して加工
済部品収納マガジン部54にセットされる。
【0039】その後、上位コンピュータ1は、前工程の
第1の製造装置3の状態をフラグS2(第1装置マガジ
ン排出要求フラグ)で判断する。このフラグがセットさ
れている場合には、第1の製造装置3の加工済部品収納
マガジン部34にセットされているマガジンを第2の製
造装置5に搬送する。一方、フラグS2がリセットして
いる(第1の製造装置3が、処理中の)場合、上位コン
ピュータ1は、ストック装置2のストックメモリを検索
して第1の製造装置3で加工済の部品が収納されている
マガジンを検索し、そのアドレスと、搬送経路を指示す
る(2) −(3) −(6) −(9) −(10)を制御部21に送信す
る。制御部21は、該アドレスに格納されているマガジ
ンをパターン番号に登録されている搬送経路で搬送す
る。これにより、第2の製造装置5には、新たな未加工
部品が供給され、処理を継続することができる。この制
御動作は、他の製造装置3,7,・・にも同様に適用さ
れる。
【0040】また、上述したように、製造装置または搬
送コンベアの一部がダウンした場合には、ストック装置
2に格納されているマガジンを用いて、故障した装置の
前段までまたは後段からの製造装置のみを稼働させる。
【0041】これにより、生産ラインシステムの各製造
装置で加工が終了した場合、この加工の終了した部品を
収納しているマガジンをどこに搬送し、さらに何処から
未加工部品を収納したマガジンを搬送させれば良いかを
フラグを参照することによって上位コンピュータで判定
できる。また、上位コンピュータが制御装置21に指示
するマガジンの搬送経路はパターン番号で行われるた
め、上位コンピュータ1,ストック装置2間の通信は、
パターン番号のみでよい。これにより、何らかの理由で
上位コンピュータ1が停止した場合、プログラマブルコ
ンピュータ等の簡易コンピュータで代替して生産ライン
システムを停止させずに生産が行える。
【0042】さらに、ストック装置2内の部品を収納し
たマガジンを格納をする格納部をアドレス化してその内
容を記憶することにより、上位コンピュータ1は、スト
ック装置2内の格納部に格納されているマガジンの内容
と、格納位置を把握できる。
【0043】これにより、製造装置から部品の収納され
たマガジンの供給要求を受け付けたとき、目的とするマ
ガジンの格納されている位置を指定してストック装置2
から柔軟かつ迅速に取り出して搬出させることができ
る。なお、マガジン(被加工物)の搬送制御のみであれ
ば、フラグS1〜S(4m+2)を参照することなく、ストッ
クメモリのみを参照して動作させることも可能である。
【0044】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、複数
の製造装置で搬入/搬出されるマガジン等をストック手
段に格納可能にするとともに、製造装置毎の動作状態を
示す複数のフラグを設け、複数のフラグによって示され
る各製造装置の動作状態に基づいて複数の製造装置とス
トック手段との間におけるマガジン等の搬送指令を出力
するようにしたことにより、生産ラインにおいて前工程
装置と次工程装置との間にマガジン等を直接搬送しつ
つ、必要な場合にのみマガジン等をストック手段に格納
することができ、互いに異なる複数の製造装置によって
構成される生産ラインについても全体を最適化すること
ができる。
【0045】また、ストック手段における格納物を格納
記憶手段に記憶し、搬送指令手段が、複数のフラグが
示す製造装置の動作状態および格納物記憶手段の記憶
容に基づいて搬送指令を出力するようにしたことによ
り、製造装置のダウンや搬送手段のダウンに対応した搬
送指令を出力することができる。さらに、マガジン等の
搬送経路を複数のパターンにして記憶・指示するように
したことにより、通信時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である半導体生産ラインシス
テムの概要を示す図
【図2】同生産ラインシステムの構成を示す図
【図3】ストック装置での格納位置アドレスの概念を示
す図
【図4】上位コンピュータに設定されているストックメ
モリの構成を示す図
【図5】上位コンピュータに設定されているフラグエリ
アの構成を示す図
【図6】同生産ラインシステムにおける搬送経路パター
ンを示す図
【図7】従来の半導体製造ラインの構成例を示す図
【符号の説明】
1−上位コンピュータ 2−ストック装置 3−第1の製造装置 5−第2の製造装置 7−第3の製造装置 4−(第1の)搬送コンベア 6−(第2の)搬送コンベア 8−(第3の)搬送コンベア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 嘉之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−273330(JP,A) 特開 平3−156383(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65G 1/137 H05K 13/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライン配列化された複数の製造装置と、 前記製造装置のマガジン等を格納するストック手段と、 前記製造装置のそれぞれについて複数の動作状態を示す
    複数のフラグと、 前記複数のフラグが示す動作状態 に基づいて前記搬送手
    段に対し前記複数の製造装置およびストック手段間の搬
    送指令を出力する搬送指令手段と、を備え 前記複数のフラグは、1つの装置に対して少なくともマ
    ガジン供給要求フラグ、マガジン排出要求フラグ、搬送
    コンベア動作完了フラグおよび搬送コンベアエラーフラ
    グからなる ことを特徴とする半導体製造装置。
  2. 【請求項2】記ストック手段の格納アドレスごとに
    そこに格納されているマガジン等の内容を記憶する格納
    物記憶手段を備え、前記搬送指令手段は、前記複数のフ
    ラグが示す動作状態および前記格納物記憶手段の記憶内
    容に基づいて、前記搬送手段に対して前記複数の製造装
    置およびストック手段間の搬送指令を出力する請求項1
    記載の半導体製造装置。
  3. 【請求項3】 前記搬送手段は、前記マガジン等を前記
    複数の製造装置およびストック手段間で搬送する経路
    を、パターン番号で識別される複数のパターンで記憶す
    る手段を備え、 前記搬送指令手段は、前記搬送手段に対してパターン番
    号を出力する手段である請求項1または請求項2記載の
    半導体製造装置。
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