JP3709265B2 - ウェハカセットの搬送方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェハカセット(Wafer Cassette)の搬送方法に係り、より詳細には、ウェハカセットのローディング/アンローディング(Loading/Unloading)のためのAGV(Automated Guided Vehicle:自動案内車両)と工程装備との間のフォトカップルされた並列I/O送信中に工程装備のウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態の準備完了有無をチェック(Check)した後、AGVと工程装備との間のウェハカセットのローディング/アンローディングを実施してウェハカセットの搬送事故を防止するようにしたウェハカセットの搬送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
公知されるように、半導体製造ライン(Line)の自動化の初期には主に工程装備と測定装備自体の処理動作については自動化されたが、工程装備と工程装備との間でのウェハカセットの搬送はほとんど自動化されなかったので、前記装備間でのウェハカセットの搬送が作業者により行われた。
【0003】
最近では、半導体素子の超高集積化が進行されることにより作業者の人体から発生した粒子が半導体素子の主な汚染源になっている。したがって、ウェハカセットの搬送のための搬送システム(System)の自動化が集中的に研究及び開発されて、現在は非常な水準まで発展してきた。
【0004】
図6は一般的なフォトカップルされた並列I/O通信を利用したウェハカセットの搬送システムの構成を示す概略図であり、図7は図6の工程装備のローディング部/アンローディング部のカセットステージ21の載置面にセンサが配置された状態を示す配置図である。
【0005】
図示されるように、ウェハカセットの搬送システム(System)は、搬送装備10のコントローラ(Controller)11と工程装備20のコントローラ(図示せず)がSECS(Semiconductor Equipment Communication Standard)通信するホストコンピュータ(Host Computer)30により各々制御されて、搬送装備10のAGV13がコントローラ11により無線通信で制御されて、AGV13が工程装備20とフォトカップルされた並列I/O通信(Photo-coupled Parallel Input/Output Communication)しながらウェハカセット(図示せず)を搬送するように構成される。また、ウェハカセットが正位置に存在するかを感知するセンサ(Sensor)S1が工程装備20のローディング部/アンローディング部のカセットステージ(Cassette Stage)21表面に位置されている。
【0006】
前記のように構成されるウェハカセットの搬送システムを利用した従来のウェハカセットの搬送方法について説明すると次のようである。まず、搬送装備10のコントローラ11と工程装備20のコントローラ(図示せず)が各々ホストコンピュータ30とウェハカセットのローディング/アンローディングのためのSECS通信を実施すると、コントローラ11は無線通信を通してAGV13がウェハカセットをローディング/アンローディングする工程装備20の前方に移動するように制御することによりAGV13が工程装備20の前方に移動して到着する。
【0007】
以後、AGV13が工程装備20とフォトカップルされた並列I/O通信を開始して工程装備20が内部の機械装置(図示せず)をウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態で準備すると、AGV13が工程装備20とフォトカップルされた並列I/O通信を継続進行しながらウェハカセットのローディング/アンローディングを実施する。ここで、フォトカップルされたI/O通信は、AGV13と工程装備20との間のウェハカセットの搬送のためSEMI(Semiconductor Equipment & Material International)に規定された無線通信方式である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、工程装備が20の内部機械装置のローディング/アンローディングの可能状態、例えば、ウェハカセットのローディング/アンローディング部のドアが開放されてロボットアーム(Robot Arm)が伸ばされるようにローディング/アンローディングの可能状態が準備完了されている必要があることにもかかわらず、実際には各種要因により前記ドア(Door)が開放されなかったり、前記ロボットアームが伸ばされなかったり、カセットステージ21の載置面にウェハカセットが正確に位置されなかったりしてローディング/アンローディングの可能状態が準備完了されない場合があった。
【0009】
例えば、図7に図示されるように、作業者がローディング部のカセットステージ21の載置面の地点aにウェハカセット(図示せず)を正確に位置させなくて地点aの隣の地点にウェハカセットを位置させると、ウェハカセット感知センサは正位置に位置されたウェハカセット(図示せず)だけを感知するからカセットステージ21の載置面にウェハカセットが存在しないと誤感知する。さらに、従来にはウェハカセットのローディング/アンローディングを実施する前にこのような場合が発生したかを全然チェックできなかった。
【0010】
また、前記のような条件下でAGV13がウェハカセットのローディング/アンローディングを実施することにより、カセットステージ21の載置面上に位置されたウェハカセットに他のウェハカセットが積層されるか、AGV13がローディングするウェハカセットを工程装備20の開放されなかったドアに衝突させるか、または、ウェハカセットを虚空から落下させる等の搬送事故が発生することがあった。
【0011】
したがって、本発明の目的は、工程装備のウェハカセットのローディング/アンローディングの可能状態が準備完了されなかった状態ではAGVと工程装備との間のウェハカセットのローディング/アンローディングを遮断してウェハカセットの搬送事故を防止するようにしたウェハカセットの搬送方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための本発明によるウェハカセットの搬送方法は、工程装備のウェハカセットのローディング/アンローディングの可能状態の準備完了有無をチェックして、ウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態が準備完了されたとチェックされるとAVGと工程装備との間でのウェハカセットのローディング/アンローディングを実施して、ウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態が準備完了されなかったとチェックされるとウェハカセットのローディング/アンローディングを遮断する。したがって、本発明は工程装備のウェハカセットのローディング/アンローディングの可能状態が準備完了されなかった場合に発生するウェハカセットのローディング/アンローディング事故が防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明によるウェハカセットの搬送方法について詳細に説明する。図1は本発明によるウェハカセットの搬送方法に適用されたフォトカップルされた並列I/O通信を利用したウェハカセットの搬送システムの構成を示す概略図であり、図2は図1の工程装備のローディング部/アンローディング部のカセットステージ41の載置面にセンサが配置された状態を示す配置図である。
【0014】
図示されるように、本発明のウェハカセットの搬送システムは、工程装備40のカセットステージ41にセンサS2,S3が追加して設置されたことを外とすると図7の工程装備20と同一な構造になっている。ここで、ウェハカセットが正位置に存在するかを感知するセンサS1は工程装備40のローディング部/アンローディング部のカセットステージ41表面に位置して、カセットステージ41の載置面の正位置の以外の位置にウェハカセットが存在するかを感知するセンサS2,S3はカセットステージ41の隣りに位置する。
【0015】
このように構成されるウェハカセットの搬送システムを利用したウェハカセットの搬送方法について図3〜図5を参照して説明する。図3は本発明によるウェハカセットの搬送方法を示すフローチャートであり、図4は本発明によるウェハカセットの搬送方法に適用されたウェハカセットのローディングを示すタイミング図であり、図5は本発明によるウェハカセットの搬送方法に適用されたウェハカセットのアンローディングを示すタイミング図である。
【0016】
図3に示されるように、本発明によるウェハカセットの搬送方法は、搬送装備10のAGV13が工程装備40と無線通信方式のフォトカップルされた並列I/O通信を開始する段階S10と、前記フォトカップルされた並列I/O通信が開始されてからAGV13が工程装備40のカセットステージ(図示せず)を指定する段階S20と、前記指定された工程装備40のウェハカセットのローディング/アンローディングの可能状態を準備する段階S30と、前記ウェハカセットのローディング/アンローディングの可能状態の準備が完了されたかをチェックする段階S40と、前記ローディング/アンローディングの可能状態が準備完了されたとチェックされるとAGV13と工程装備40間のウェハカセットのローディング/アンローディングを実施する段階S50と、前記ウェハカセットのローディング/アンローディングが完了されるとカセットステージの番号指定を解除する段階S60と、前記カセットステージの番号指定が解除されると、前記並列I/O通信を終了する段階S70とで行われる。
【0017】
以下、図4を参照して本発明によるウェハカセットの搬送方法についてウェハカセットのローディングを中心として説明する。まず、搬送装備10のコントローラ11と工程装備40のコントローラ(図示せず)が各々ホストコンピュータ30とウェハカセットのローディングのためのSESC通信を実施すると、コントローラ11はウェハカセットを積載しているAGV13と無線通信を通してAGV13がウェハカセットをローディングする工程装備40の前方に移動するように制御することにより、AGV13が工程装備40の前方に移動開始する。
【0018】
次に、段階S10ではAGV13が到着してから工程装備40とフォトカップルされた並列I/O通信が開始されて、段階S20ではAGV13が工程装備40のカセットステージ(図示せず)を指定する。
【0019】
即ち、AGV13が指定されるカセットステージを示すハイ(High)状態の信号(CS_NO ON)を工程装備40に送信開始すると共に信号(CS_NO ON)が有効であることを示すハイ状態の信号(VALID ON)を工程装備40に送信開始することにより、前記カセットステージの番号が指定される。ここで、CS_NOはカセットステージの番号、例えばCS_0,CS_1,CS_2等を意味する。また、ウェハカセットのローディング要求を示すハイ(High)状態の信号(L_REQ)を工程装備40に送信開始する。
【0020】
次に、段階S30では工程装備40が内部機械装置(図示せず)をウェハカセットのローディング可能状態で準備する。これをより詳細に説明すると、工程装備40のローディング部のドアがあると前記ドアを開放させて、ロボットアームがあるとロボットアームを伸ばせる。また、工程装備40のセンサ(図示せず)はローディング部のカセットステージ41の載置面にウェハカセットが位置されているかをチェックする。この時、段階S30はAGV13が工程装備40の前方に到着する前に実施しても関係ない。
【0021】
段階S40では工程装備40のセンサが前記ドアの開閉有無と、ロボットアームが伸ばされたかと、カセットステージ41の載置面上のウェハカセットの存在有無等を感知してその結果を工程装備40のコントローラに提供する。前記コントローラは、これを基礎としてウェハカセットのローディング可能状態が準備完了されたかをチェックする。
【0022】
この時、工程装備40のウェハカセットのローディング可能状態が準備完了されなかったとチェックされると、ウェハカセットのローディングが実施されずに段階30が再実施される。即ち、前記ドアが開放されて前記ロボットアームが伸ばされて前記カセットステージにウェハカセットが存在しないローディング可能状態が準備完了される必要があるにもかかわらず、実際には多様な要因により前記ドアが開放されなく、前記ロボットアームが伸ばされなく、ウェハカセットがカセットステージ41の載置面に正確に位置されなくてローディング可能状態が準備完了されない場合がある。
【0023】
例えば、図2に図示されるように、作業者がローディング部のカセットステージ41の載置面の地点aにウェハカセット(図示せず)を正確に位置させなく地点aの隣の地点にウェハカセットを位置させると、センサS1は正位置に位置されたウェハカセット(図示せず)だけを感知するからこのカセットステージ41の載置面にウェハカセットが存在しないと誤感知する。
【0024】
したがって、これを補完するための本発明では光センサS2,S3を追加に設置することにより、カセットステージ41の載置面の正位置以外の位置に位置されたウェハカセットもカセットステージ41の載置面に存在すると感知される。
【0025】
このように、センサS1,S2,S3の中いずれの一つのセンサでもウェハカセットが存在すると感知する条件では、工程装備40がウェハカセットのローディング可能状態が準備完了されなかったとチェックするから、カセットステージのローディング可能状態を示すハイ状態の信号(L_REQ ON)をAGV13に送信しない。
【0026】
したがって、AGV13がウェハカセットのローディングを実施しないことにより、カセットステージ41の載置面に位置されたウェハカセットにウェハカセットを積層するか、AGV13がローディングするウェハカセットを工程装備40の開放されなかったドアに衝突させるか、ウェハカセットを虚空から落下させる等の搬送事故が発生しない。
【0027】
一方、ウェハカセットのローディング可能状態が準備完了されたとチェックされると、例えば、前記ウェハカセットが前記カセットステージ41の載置面に位置しなくてセンサS1,S2,S3全てがウェハカセット存在しないと感知すると、段階S50が実施される。即ち、工程装備40がカセットステージのローディング可能状態を示す状態の信号(L_REQ ON)をAGV13に送信開始する。
【0028】
これによって、AGV13が搬送しようとすることを示すハイ状態の信号(TR_REQ ON)を工程装備40に送信開始する。この時、カセットステージのローディング可能状態が準備完了されていると工程装備40がハイ状態の信号(READYON)をAGV13に送信開始する。ここで、段階S40のチェック期間は前記信号(READY ON)の送信以前まで延長しても関係ない。
【0029】
以後、AGV13は工程装備40のカセットステージ(図示せず)に前記ウェハカセットのローディングを開始すると共にハイ状態の信号(BUSY ON)を工程装備40に送信開始する。
【0030】
前記ウェハカセットがローディングされた後には、前記カセットステージ41の載置面上にウェハカセットが存在することがセンサによりチェックされる。この時、工程装備40はウェハカセットが存在することを示すためハイ状態の信号(L_REQ ON)をロー状態の信号(L_REQ OFF)に転換してAGV13に送信する。
【0031】
次に、AGV13はハイ状態の信号(BUSY ON)をロー状態の信号(BUSY OFF)に転換して工程装備40に送信して、また、ローディング完了を示すハイ状態の信号(COMP ON)を工程装備40に送信開始する。
【0032】
以後、段階S60では、工程装備40がハイ状態の信号(READY ON)をロー状態の信号(READY OFF)に転換してAGV13に送信してからAGV13がハイ状態の信号(BUSY ON)をロー状態の信号(BUSY OFF)に転換して工程装備40に送信すると共に、ハイ状態の信号(VALID ON)をロー状態の信号(VALID OFF)に転換してハイ状態の信号(CS_NO ON)をロー状態の信号(CS_NO OFF)に転換して工程装備40に送信する。したがって、前記カセットステージの番号指定が解除される。
【0033】
前記カセットステージの番号指定が解除された後、段階S70ではAGV13が工程装備40とフォトカップルされた並列I/O通信を完了する。以後、連続的なローディング/アンローディング作業が行われないとAGV13が工程装備40から隔離される。
【0034】
以下、図5を参照して本発明によるウェハカセットの搬送方法についてウェハカセットのアンローディングを中心として説明する。まず、搬送装備10のコントローラ11と工程装備40のコントローラ(図示せず)が各々ホストコンピュータ30とウェハカセットのアンローディングのためのSESC通信を実施すると、コントローラ11はウェハカセットを積載しているAGV13と無線通信を通してAGV13がウェハカセットをアンローディングする工程装備40の前方に移動するように制御することにより、AGV13が工程装備40の前方に移動開始する。
【0035】
次に、段階S10ではAGV13が到着してから工程装備40とフォトカップルされた並列I/O通信を開始する。段階S20ではAGV13が前記工程装備40のカセットステージ(図示せず)を指定する。即ち、AGV13が前記指定されるカセットステージを示すハイ状態の信号(CS_NO ON)を工程装備40に送信開始すると共に、信号(CS_NO ON)が有効であることを示すハイ状態の信号(VALID ON)を工程装備40に送信開始することにより、前記カセットステージの番号が指定される。ここで、CS_NOはカセットステージの番号、例えば、CS_0,CS_1,CS_2等を意味する。また、ウェハカセットのアンローディング要求を示すハイ(High)状態の信号(U_REQ)を工程装備40に送信開始する。
【0036】
次に、段階S30では工程装備40が内部機械装置(図示せず)をウェハカセットのアンローディング可能状態で準備する。これをより詳細に説明すると、工程装備40がアンローディング部のドアを開放させてロボットアームを伸ばせる。また、工程装備40のセンサは工程処理が完了されたウェハカセットがアンローディング部のカセットステージ41の載置面に位置されたかをチェックする。ここで、段階S30はAGV13が工程装備40の前方に到着する前に実施しても関係ない。
【0037】
段階S40では工程装備40の各種センサがドアの開閉有無と、ロボットアームの伸ばされているかと、カセットステージ41の載置面上のウェハカセットの存在有無等を感知してその結果を工程装備40のコントローラに提供する。前記コントローラは、これを基礎としてウェハカセットのアンローディング可能状態の準備完了有無をチェックする。
【0038】
この時、工程装備40のウェハカセットのアンローディング可能状態が準備完了されなかったとチェックされると、ウェハカセットのアンローディングが実施されずに段階30が再実施される。即ち、前記ドアが開放されて前記ロボットアームが伸ばされて前記カセットステージ41の載置面にウェハカセットが存在するアンローディング可能状態が準備完了される必要があることにもかかわらず、実際には多様な要因により前記ドアが開放されなく、前記ロボットアームが伸ばされなくて、カセットステージにウェハカセットが正確に位置されなくてアンローディングの可能状態が準備完了されない場合がある。
【0039】
例えば、図2に図示されるように、作業者がアンローディング部のカセットステージ41の載置面の地点aにウェハカセット(図示せず)を正確に位置させなく地点aの隣の地点にウェハカセットを位置させると、センサS1は正位置に位置されたウェハカセット(図示せず)だけを感知するからカセットステージ41の載置面にウェハカセットが存在しないと誤感知する。
【0040】
したがって、これを補完するための本発明では、光センサであるS2,S3を追加して設置することにより、カセットステージ41の載置面の正位置以外の位置に位置するウェハカセットもカセットステージ41の載置面に存在すると感知される。
【0041】
このように、センサS1,S2,S3全てがウェハカセット存在しないと感知する条件では、工程装備40がウェハカセットのアンローディング可能状態が準備完了されなかったとチェックするから、カセットステージのアンローディング可能状態を示すハイ状態の信号(U_REQ ON)をAGV13に送信しない。したがって、AGV13がウェハカセットアンローディングを実施しないことによりウェハカセットの搬送事故が発生しない。
【0042】
一方、工程装備40のウェハカセットのアンローディング可能状態が準備完了されたとチェックされると、例えば、前記ウェハカセットが前記カセットステージ41の載置面の正位置に位置してセンサS1,S2,S3全てがウェハカセット存在すると感知すると、段階S50が実施される。これをより詳細に説明すると、ウェハカセットのアンローディング可能状態が準備完了されたとチェックされると、工程装備40はカセットステージのアンローディング可能状態を示すハイ状態の信号(U_REQ ON)をAGV13に送信開始する。
【0043】
これによって、AGV13が搬送しようとすることを示すハイ状態の信号(TR_REQ ON)を工程装備40に送信開始する。この時、カセットステージのアンローディング可能状態が準備完了されていると工程装備40がハイ状態の信号(READY ON)をAGV13に送信開始する。ここで、段階S40のチェック期間は前記信号(READY ON)の送信以前まで延長しても関係ない。
【0044】
以後、AGV13は工程装備40のカセットステージ(図示せず)に前記ウェハカセットのアンローディングを開始すると共にハイ状態の信号(BUSY ON)を工程装備40に送信開始する。
【0045】
前記ウェハカセットがアンローディングされた後には、前記カセットステージ41の載置面上にウェハカセットが存在しないことがセンサによりチェックされる。この時、工程装備40はウェハカセットが存在しないことを示すためハイ状態の信号(U_REQ ON)をロー状態の信号(U_REQ OFF)に転換してAGV13に送信する。
【0046】
次に、AGV13はハイ状態の信号(BUSY ON)をロー状態の信号(BUSY OFF)に転換して工程装備40に送信して、また、アンローディング完了を示すハイ状態の信号(COMP ON)を工程装備40に送信開始する。
【0047】
以後、段階S60では工程装備40がハイ状態の信号(READY ON)をロー状態の信号(READY OFF)に転換してAGV13に送信した後AGV13がハイ状態の信号(BUSY ON)をロー状態の信号(BUSY OFF)に転換して工程装備40に送信すると共に、ハイ状態の信号(VALID ON)をロー状態の信号(VALID OFF)に転換してハイ状態の信号(CS_NO ON)をロー状態の信号(CS_NO OFF)に転換して工程装備40に送信する。したがって、前記カセットステージの番号指定が解除される。
【0048】
段階S70では前記カセットステージの番号指定が解除されると、AGV13が工程装備40とフォトカップルされた並列I/O通信を終了する。以後、連続的にローディング/アンローディング作業が行われないとAGV13が工程装備40から離隔される。
【0049】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に記述したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者であれば、添付された請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を離脱しなく本発明を多様に変形または変更して実施できる。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によるウェハカセットの搬送方法は、工程装備のウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態の準備完了の有無をチェックして、ウェハカセトのローディング/アンローディング可能状態が準備完了された時だけAGVがウェハカセットのローディング/アンローディングを実施する。したがって、本発明は工程装備のウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態が準備完了されなかった状態ではAGVがウェハカセットのローディング/アンローディングを実施することを遮断することによりウェハカセットのローディング/アンローディング事故が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるウェハカセットの搬送方法に適用されたフォトカップルされた並列I/O通信を利用したウェハカセットの搬送システムの構成を示す概略図である。
【図2】 図1の工程装備のローディング部/アンローディング部のカセットステージにセンサが配置された状態を示す配置図である。
【図3】 本発明によるウェハカセットの搬送方法を示すフローチャートである。
【図4】 本発明によるウェハカセットの搬送方法に適用されたウェハカセットのローディングを示すタイミング図である。
【図5】 本発明によるウェハカセットの搬送方法に適用されたウェハカセットのアンローディングを示すタイミング図である。
【図6】 従来のフォトカップルされた並列I/O通信を利用したウェハカセットの搬送システムの構成を示す概略図である。
【図7】 図6の工程装備のローディング部/アンローディング部のカセットステージにセンサが配置された状態を示す配置図である。
【符号の説明】
10 搬送装備
11 コントローラ
13 AGV
20,40 工程装備
21,41 カセットステージ
30 ホストコンピュータ
S1,S2,S3 センサ

Claims (2)

  1. 半導体製造ラインにおいて、フォトカップルされた並列I/O通信を利用してウェハカセットをローディング/アンローディングする搬送装備の自動案内車両と、前記ウェハカセットがローディング/アンローディングされるカセットステージを備えた工程装備との間でウェハカセットを搬送する方法において、
    自動案内車両が前記工程装備に到着すると、前記並列I/O通信の進行が開始され、前記自動案内車両から前記工程装備に、前記ウェハカセットのローディング/アンローディング要求を示す第1の信号を送信する段階と、
    前記ウェハカセットが、前記自動案内車両と前記工程装備との間でローディング/アンローディングされる前に、前記工程装備の内部機械装置のローディング/アンローディング可能状態が準備完了とされたかをチェックすると共に、前記カセットステージ上のウェハカセットの存在有無を検知して前記自動案内車両と前記工程装備との間でローディング/アンローディング可能状態が準備完了とされたかをチェックする段階と、
    前記チェックにより、 前記ウェハカセットのローディング/アンローディング可能状態が準備完了とされていない場合には、前記ウェハカセットのローディング/アンローディングを実施せずに前記チェックを継続し、ローディング/アンローディング可能状態が準備完了とされると、前記工程装備から前記自動案内車両に、ローディング/アンローディング可能状態を示す第2の信号を送信する段階と、
    前記ウェハカセットの搬送事故を防止するために、前記第1の信号と前記第2の信号が送信されると、前記自動案内車両と前記工程装備との間で前記ウェハカセットのローディング/アンローディングを実施する段階とを含むことを特徴とする半導体製造ラインにおけるウェハカセットの搬送方法。
  2. 前記チェックが、前記工程装備において実施されると共に、前記第2の信号の送信が、前記工程装備によって実施されることを特徴とする請求項1記載の半導体製造ラインにおけるウェハカセットの搬送方法。
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