JP3814159B2 - 無人搬送車 - Google Patents

Description

【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、姿勢合わせ装置を無人搬送車の中央に配置し、その前後一端にカセットの載置場所を確保し、他端に各ロボットアームを配置していた。
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ってカセット載置場所に置き、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していた。
そして、目的の処理装置にカセット用のロボットアームでカセットごとウエハを移載していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の無人搬送車では、車体の一端にカセット移載用のロボットアーム、及びウエハ移載用のロボットアームが設けられ、該カセット移載用のロボットアームにより、車体の他端にカセットを移載し、さらに、該カセットから該ウエハ移載用のロボットアームによりウエハを取り出すとなると、各ロボットアームのリンク機構は車体前後長さに渡って組まなければならず、ロボットアームが大型化してしまう。
特に、近年、大型のウエハが使用されようになり、このウエハの大型化に伴って、さらにロボットアームが大型化し、これによりロボットアームを構成する各リンクも長くなり、一方のリンクを他のリンクに対して回転させる際、その回転角度の制御は重要であり、該回転角度に誤差が生じるとなると、該一方のリンクの先端では、そのリンクの長さに応じてより大きな誤差が生じてしまい、その結果、正確に目的物を捕らえることができなくなる。このようにロボットアームが大型化すると、車体の重量バランスが悪くなる上、カセットを移載したり、ウエハを収納する等の制御がより困難になっていた。
【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、ウエハを移載する移載手段と、ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢合わせ手段と、ウエハを複数収納するカセットとを搭載し、該移載手段を無人搬送車の中央に配置し、その前後に該姿勢合わせ手段と、該カセットとを配置し、
姿勢合わせ手段には、回転自在のウエハの載置台と、ウエハの回転軌跡を検出するセンサと、を備え、
姿勢合わせ手段で、載置台に移載手段により仮置きされたウエハを回転させた回転軌跡から、ウエハの中心と載置台の回転中心を合わせた正規の位置でウエハを回転させた場合の回転軌跡を参照して、ウエハの回転中心と載置台の回転中心とのズレを算出し、このズレに基づく修正値で移載手段を駆動して、載置台の正規の位置にウエハをセットする、ものである。
【０００５】
そして、請求項２記載の如く、前記ウエハを移載する移載手段を、一対の移載手段で構成する。
【０００６】
また、請求項３記載の如く、前記一対の移載手段を、それぞれ独立に動作させる。
【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、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「ＯＣＲ」）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４２ａ、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１０ｂ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、ＩＤ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１０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６５と、吸着孔４４でウエハ１０を吸引するエアポンプ６６と、前記オリフラセンサ４２・４２と、前記ＯＣＲ４３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５２が埋設され、該電動シリンダ５２のシリンダロッド５２ａ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・１０・・・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５４ａ・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５４ａ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５４Ｂ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・１０・・・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２３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・３５ａ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３０Ｍ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・３４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Ｓ７）。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Ｓ８）。
【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３０Ｍ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１０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ＩＤ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。
【００５２】
そして、この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Ｓ１５）。
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１０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１０ａ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３０Ｍ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１０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１０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１０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。
【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３０Ｓ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Ｓ１０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Ｓ２５）。
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Ｓ２６）。
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からすくいあげるとともに、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ＯＣＲ４３の真上となるように、移載アーム３０Ｍでウエハ１０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２１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ですくい上げ、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ＯＣＲ４３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３０Ｍ（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ＯＣＲ４３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２１ａ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１５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１０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】
【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のように構成するので、姿勢合わせ手段から移載手段までの距離と、カセットから移載手段までの距離とが略等距離となって、移載手段の制御が容易になるとともに、移載手段を無人搬送車の車体の一端に配置した場合に比し、移載手段からカセット及び姿勢合わせ装置までの距離が短くなり、移載手段の小型化を図ることができる。この無人搬送車には、カセットが搭載されて、一度に多数のウエハを搬送することができ、ウエハを１枚ずつ搬送する従来型の無人搬送車に比べて、搬送効率がよい。さらに、無人搬送車に姿勢合わせ手段と、移載手段とを搭載したため、無人搬送車上で処理装置に対して所望の姿勢となるように姿勢合わせ手段でウエハの姿勢を合わせ、そのウエハを移載手段により所望の姿勢で載置することができる。この結果、従来のように、カセットからウエハを取り出すための移載装置が各処理装置に不要になり、より安価な搬送システムを構成することができる。また、搬送中にせっかく姿勢をそろえたウエハがカセット内でずれ、そのまま処理装置に収納されることにより生じる、ウエハの姿勢のずれを防止することができる。
【００７７】
そして、請求項２のように、前記ウエハを移載する移載手段を、一対の移載手段で構成することで、相手装置に対して、一方の移載手段でウエハを取り除き、他方の移載手段で別のウエハを受け渡すことができ、ウエハの入れ替えに要する時間を短縮できて、作業性の向上を図ることができる。
【００７８】
また、請求項３記載の如く、前記一対の移載手段を、それぞれ独立に動作させることで、相手装置に対して、一方の移載手段でウエハを取り除き、他方の移載手段で別のウエハを受け渡すことができ、ウエハの入れ替えに要する時間を短縮できて、作業性の向上を図ることができる。
【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
１１ ＩＤ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
４３ ＯＣＲ
４４ 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

Claims (3)

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、ウエハを移載する移載手段と、ウエハの姿勢・方向を揃える姿勢合わせ手段と、ウエハを複数収納するカセットとを搭載し、該移載手段を無人搬送車の中央に配置し、その前後に該姿勢合わせ手段と、該カセットとを配置し、
   姿勢合わせ手段には、回転自在のウエハの載置台と、ウエハの回転軌跡を検出するセンサと、を備え、
   姿勢合わせ手段で、載置台に移載手段により仮置きされたウエハを回転させた回転軌跡から、ウエハの中心と載置台の回転中心を合わせた正規の位置でウエハを回転させた場合の回転軌跡を参照して、ウエハの回転中心と載置台の回転中心とのズレを算出し、このズレに基づく修正値で移載手段を駆動して、載置台の正規の位置にウエハをセットする、
   ことを特徴とする無人搬送車。
2. 前記ウエハを移載する移載手段を、一対の移載手段で構成したことを特徴とする請求項１記載の無人搬送車。
3. 前記一対の移載手段を、それぞれ独立に動作させることを特徴とする請求項２記載の無人搬送車。

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