JP4727810B2

JP4727810B2 - Vacuum holding device for workpiece

Info

Publication number: JP4727810B2
Application number: JP2000399183A
Authority: JP
Inventors: 収司秋山; 広樹保坂
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2002203889A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理体の真空保持装置に関し、更に詳しくは自動搬送装置等の移動体に搭載される被処理体の真空保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体装置の検査工程では半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称す。）の検査装置としてプローバが広く用いられている。プローバは、通常、ローダ室とプローバ室とを備え、ウエハ状態でデバイスの電気的特性検査を行う。ローダ室は、複数（例えば、２５枚）のウエハが収納されたキャリアを載置するキャリア載置部と、キャリア載置部からウエハを一枚ずつ搬送するウエハ搬送機構（以下、「ピンセット」と称す。）と、ピンセットを介して搬送されるウエハのプリアライメントを行うプリアライメント機構（以下、「サブチャック」と称す。）とを備えている。また、プローバ室は、ウエハを載置してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）と、メインチャックと協働してウエハのアライメントを行うアライメント機構と、メインチャックの上方に配置されたプローブカードと、プローブカードとテスタ間に介在するテストヘッドとを備えている。
【０００３】
従って、ウエハの検査を行う場合には、まずオペレータがロット単位で複数のウエハが収納されたキャリアをローダ室のキャリア載置部に載置する。次いで、プローバが駆動すると、ピンセットがキャリア内のウエハを一枚ずつ取り出し、サブチャックを介してプリアライメントを行った後、ピンセットを介してプローバ室内のメインチャックへウエハを引き渡す。プローバ室ではメインチャックとアライメント機構が協働してウエハのアライメントを行う。アライメント後のウエハをメインチャックを介してインデックス送りしながらプローブカードと電気的に接触させて所定の電気的特性検査を行う。ウエハの検査が終了すれば、メインチャック上のウエハをローダ室のピンセットで受け取ってキャリア内の元の場所に戻した後、次のウエハの検査を上述の要領で繰り返す。キャリア内の全てのウエハの検査が終了すれば、オペレータが次のキャリアと交換し、新たなウエハについて上述の検査を繰り返す。
【０００４】
しかしながら、例えば３００ｍｍウエハのように大口径化すると、複数枚のウエハが収納されたキャリアは極めて重いため、オペレータがキャリアを持ち運ぶことが殆ど不可能に近くなって来ている。また、持ち運びできたとしても重量物であるため一人での持ち運びには危険を伴う。このようなことはプローバに限らず半導体製造装置一般に云えることでもある。
【０００５】
そこで、特開平１０−３０３２７０号公報では自動搬送車（以下、「ＡＧＶ」と称す。）を使ってキャリアをロット単位で搬送する方法が提案されている。この搬送方法を用いればウエハの搬送は解決することができる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ウエハの大口径化及びデバイスの超微細化により一枚のウエハに形成されるデバイスの数が飛躍的に増え、一枚のウエハの検査を終えるにも長時間を要する上に、ロット単位でウエハの検査を行うと全てのウエハの検査を終了するまで検査済みのウエハまでプローバ（キャリア）内に止め置くことになり、ロット単位のウエハを後工程に廻す時間がそれだけ遅延し、結果的にＴＡＴ（Turn-Around-Time）の短縮が難しい。
【０００７】
そこで、ウエハを一枚ずつ複数のプローバに分散して複数のプローバでウエハを並行処理し、検査を終えたウエハを順次取り出してロット毎にキャリアに纏め、纏まったウエハをキャリア単位で次工程へ廻すことでＴＡＴを短縮することができる。この場合にはウエハを一枚ずつ受け渡すためにＡＧＶにもピンセットを搭載する必要がある。しかしながら、ピンセットを用いてウエハを一枚ずつアーム上に保持するためには、真空吸着機構が必要になる。真空吸着機構としては例えばコンプレッサとエジェクタを用いた機構が簡便で好ましいが、ＡＧＶに搭載できるコンプレッサの駆動源であるバッテリの電源容量には限界があり、真空吸着に必要な排気流量を十分に確保することができないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、移動体に搭載する低容量の電源でも排気流量を十分に確保することができると共に被処理体を真空吸着するために所定の真空度を保持することができ、被処理体をアーム上に確実に真空吸着することができる被処理体の真空保持装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の被処理体の真空保持装置は、被処理体を吸着保持するアームと、このアーム内に形成され且つ上記アームの吸着面で開口する排気路と、この排気路に連通管を介して連結された真空吸着機構とを備え、移動体に搭載して使用する被処理体の真空保持装置であって、上記真空吸着機構は、搭載電源で駆動するコンプレッサと、このコンプレッサから上記連通管を介して圧送される気体を圧縮気体として貯留する容器と、この容器内から上記連通管を介して流出する圧縮気体の圧力を調整する気体圧調整手段と、この気体圧調整手段から上記連通管を介して供給される圧力気体を噴出させることにより上記排気路内を減圧する噴出手段と、上記気体圧調整手段と上記噴出手段の間で上記連通管を開閉する第１の開閉弁と、上記アームと上記噴出手段の間で上記連通管を開閉する第２の開閉弁と、上記アームと上記第２の開閉弁の間で上記排気路内の圧力を検出する圧力検出手段と、を有し、上記圧力検出手段は、上記アーム上における上記被処理体の有無を検出する第１の圧力手段と、上記排気路内の圧力漏れを検出する第２の圧力検出手段と、を有し、上記第２の開閉弁は、上記第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて開閉することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の被処理体の真空保持装置は、請求項１に記載の発明において、上記移動体が自動搬送車であることを特徴とする被処理体のものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の被処理体の真空保持装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記アームを複数有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の被処理体の真空保持装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記気体圧調整手段と上記噴出手段の間に上記連通管内の圧力を検出する第３の圧力検出手段を設け、上記第３の圧力検出手段の検出結果に基づいて上記コンプレッサを駆動させることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１６に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
まず、本実施形態の被処理体の真空保持装置を適用した被処理体（以下、「ウエハ」と称す。）を搬送する搬送システムについて説明する、この搬送システムＥは、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハ（図示せず）の検査工程を含む工場全体を生産管理するホストコンピュータ１と、このホストコンピュータ１の管理下でウエハの電気的特性検査を行う複数の検査装置（例えば、プローバ）２と、これらのプローバ２に対してそれぞれの要求に応じてウエハを一枚ずつ自動搬送する複数の自動搬送装置３と、これらのＡＧＶ３を制御する搬送制御装置（以下、「ＡＧＶコントローラ」と称す。）４とを備えている。プローバ２とＡＧＶ３は、ＳＥＭＩ規格Ｅ２３やＥ８４に基づく光結合された並列Ｉ／Ｏ（以下、「ＰＩＯ」と称す。）インターフェースを有し、両者間でＰＩＯ通信を行うことによりウエハＷを一枚ずつ受け渡すようにしてある。このプローバ２はウエハＷを一枚ずつ枚葉単位で受け取って検査を行うため、枚葉式プローバ２として構成されている。以下では枚葉式プローバ２を単にプローバとして説明する。また、ＡＧＶコントローラ４はホストコンピュータ１とＳＥＣＳ(Semiconductor Equipment Communication Standard)通信回線を介して接続され、ホストコンピュータ１の管理下でＡＧＶ３を無線通信を介して制御すると共にウエハＷをロット単位で管理している。
【００１８】
また、図１に示すように、複数のプローバ２はグループコントローラ５を介してホストコンピュータ１とＳＥＣＳ通信回線を介して接続され、ホストコンピュータ１はグループコントローラ５を介して複数のプローバ２を管理している。グループコントローラ５は、プローバ２のレシピデータやログデータ等の検査に関する情報を管理している。また、各プローバ２にはそれぞれテスタ６がＳＥＣＳ通信回線を介して接続され、各プローバ２はそれぞれのテスタ６からの指令に従って所定の検査を個別に実行する。これらのテスタはテスタホスト７を介してホストコンピュータ１とＳＥＣＳ通信回線を介して接続され、ホストコンピュータ１はテスタホストコンピュータ（以下、「テスタホスト」と称す。）７を介して複数のテスタ６を管理している。また、ホストコンピュータ１にはウエハの検査結果に基づいて所定のマーキングを行うマーキング装置８がマーキング指示装置９を介して接続されている。マーキング指示装置９はテスタホスト７のデータに基づいてマーキング装置８に対してマーキングを指示する。更に、ホストコンピュータ１には複数のキャリアＣを保管するストッカ１０がＳＥＣＳ通信回線を介して接続され、ストッカ１０はホストコンピュータ１の管理下で検査の前後のウエハをキャリア単位で保管、分類すると共にキャリア単位でウエハの出し入れを行う。
【００１９】
而して、プローバ２は、図２の（ａ）に示すように、ローダ室２１と、プローバ室２２とを備えている。ローダ室２１はアダプタ２３、ピンセット２４及びサブチャック２５を有し、アダプタ２３を除き従来のプローバに準じて構成されている。アダプタ２３はＡＧＶ３との間でウエハＷを一枚ずつ受け渡す第１の受け渡し機構として構成されている。アダプタ２３の詳細は後述する。ピンセット２４は、上下二段のアーム２４１を有し、それぞれのアーム２４１でウエハＷを真空吸着して保持し、真空吸着を解除することでアダプタ２３との間でウエハの受け渡しを行い、受け取ったウエハＷをプローバ室２２へ搬送する。サブチャック２５はピンセット２４でウエハＷを搬送する間にオリフラを基準にプリアライメントを行う。また、プローバ室２２はウエハチャック２６、アライメント機構２７及びプローブカード２８を有している。メインチャック２６はＸ、Ｙテーブル２６１を介してＸ、Ｙ方向へ移動すると共に図示しない昇降機構及びθ回転機構を介してＺ及びθ方向へ移動する。アライメント機構２７は、従来公知のようにアライメントブリッジ２７１、ＣＣＤカメラ２７２等を有し、メインチャック２６と協働してウエハＷとプローブカード２８とのアライメントを行う。プローブカード２８は複数のプローブ２８Ａを有し、プローブ２８Ａとメインチャック２６上のウエハが電気的に接触し、テストヘッド（図示せず）を介してテスタ６と接続される。尚、ピンセット２４は上下二段のアーム２４１を有しているため、以下では必要に応じて上段のアームをアーム２４１Ａ、下段のアームを２４１Ｂとして説明する。
【００２０】
アダプタ２３は本実施形態に固有の機器である。このアダプタ２３は、図２の（ｂ）に示すように、偏平な筒状に形成され且つテーパ面を有するアダプタ本体２３１と、アダプタ本体２３１の底面中央で昇降するサブチャック２３２とを備え、ＡＧＶ３との間あるいはピンセット２４との間でウエハＷを受け渡す際にサブチャック２３２が昇降すると共にウエハＷを吸着保持できるようにしてある。このアダプタ２３は、例えばキャリアテーブル（図示せず）に着脱可能に配設され、キャリアテーブルのインデクサ（図示せず）を介して昇降するようになっている。キャリアテーブルはキャリアも配置可能に構成され、キャリアあるいはアダプタ２３を判別する判別センサ（図示せず）を有している。従って、ウエハＷを受け渡す際に、アダプタ２３がインデクサを介して上昇すると共に、図２の（ｂ）に示すようにサブチャック２３２がウエハＷの受け渡し位置まで上昇し、ウエハＷを受け取った後、同図に二点鎖線で示す位置まで下降してアダプタ本体２３１を介してウエハＷのセンタリングを行う。
【００２１】
また、ＡＧＶ３は、図１の（ｂ）、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、装置本体３１と、装置本体３１の一端部に配置され且つキャリアＣを載置する昇降可能なキャリア載置部３２と、キャリア内でのウエハの収納位置を検出するマッピングセンサ３３と、キャリアＣ内のウエハを搬送するピンセット３４と、ウエハＷのプリアライメントを行うサブチャック３５と、光学式のプリアライメントセンサ３６（図１１参照）と、ウエハＷのＩＤコード（図示せず）を読み取る光学式文字読取装置（ＯＣＲ）３７と、駆動源となるバッテリ（図示せず）とを備え、ＡＧＶコントローラ４との無線通信を介してストッカ１０とプローバ２間や複数のプローバ２間を自走してキャリアＣを搬送し、ピンセット３４を介してキャリアＣのウエハ２Ｗを複数のプローバ２に対して一枚ずつ配るようにしてある。
【００２２】
ピンセット３４はＡＧＶ３に搭載されたウエハ搬送機構である。このピンセット３４はウエハＷの受け渡し時に回転及び昇降可能に構成されている。即ち、ピンセット３４は、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハＷを真空吸着する上下二段のアーム３４１を有する真空保持装置３８と、これらのアーム３４１を前後動可能に支持する正逆回転可能な基台３４２と、基台３４２内に収納された駆動機構（図示せず）とを備え、ウエハＷを受け渡す際に後述のように上下のアーム３４１が駆動機構を介して基台３４２上で個別に前後へ移動し、ウエハＷを受け渡す方向へ基台３４２が正逆回転する。尚、以下では、必要に応じて上段のアームをアーム３４１Ａ、下段のアームを３４１Ｂとして説明する。
【００２３】
しかし、ＡＧＶ３に搭載可能なコンプレッサは搭載バッテリを電源にしているが、前述したようにバッテリとしては例えばせいぜい２５Ｖ程度の低容量ものしか搭載することができないため、ピンセット３４の真空吸着機構としては利用するには空気流量が不足する。即ち、ＡＧＶ３の搭載バッテリを電源とする小型のコンプレッサ３４４で空気をそのままエジェクタ３４７Ａから排気してもコンプレッサ３４４の空気流量が小さいため、アーム３４１の排気路３４１Ｃ内の空気を十分に吸引排気することができず、アーム３４１上にウエハＷを真空吸着することができない。そこで、本実施形態の被処理体の真空保持装置３８に以下のような特殊な工夫を施すことで流量不足を補っている。
【００２４】
即ち、本実施形態の真空保持装置３８は、図３、図４に示すように、ウエハＷを吸着保持する上下二段のアーム３４１と、これらのアーム３４１内に形成された且つウエハＷの吸着面で開口する排気路３４１Ｃと、この排気路３４１Ｃに配管３４４Ａを介して連結された真空吸着機構３４３とを備え、ＡＧＶコントローラ４の制御下で駆動する。この真空吸着機構３４３は、搭載バッテリで駆動するコンプレッサ３４４と、このコンプレッサ３４４から圧送される空気を所定の圧力（例えば、０．４５ＭＰａ）で圧縮空気として貯留する空気タンク３４５と、この空気タンク３４５から流出する圧縮空気の圧力を調整する気体圧調整機構３４６と、この気体圧調整機構３４６から供給される圧力空気を噴出させるエジェクタ３４７Ａとを備えている。
【００２５】
コンプレッサ３４４は空気を圧送して所定圧力で圧縮空気を空気タンク３４５内に一旦貯留する。ＡＧＶ３の搭載バッテリを電源とする小型のコンプレッサ３４４の空気流量が小さくても所定量の圧縮空気で空気タンク３４５内に一旦貯留することによってウエハＷの真空吸着に必要な空気流量を確保することができる。即ち、空気タンク３４５内に貯留された圧縮空気を利用することによりウエハＷの真空吸着に必要な空気流量を確保することができる。気体圧調整機構３４６は、図４に示すように、エアフィルタ３４６Ａ、減圧弁３４６Ｂ、及び圧力計３４６Ｃを有し、空気タンク３４５内の圧縮空気を貯留すると共にウエハＷの真空吸着に必要な一定の流量で圧縮空気をエジェクタ３４７Ａから外部へ排気する。尚、図３の配管３４４Ａの斜線部分は減圧部分である。
【００２６】
また、真空吸着機構３４３は、気体圧調整機構３４６とエジェクタ３４７Ａの間に配設された配管３４４Ａを開閉する切換弁３４７と、アーム３４１とエジェクタ３４７Ａの間に配設された配管３４４Ａを開閉するパイロット付き逆止弁３４８と、アーム３４１とパイロット付き逆止弁３４８の間に配設された排気路３４１Ｃ内の圧力を検出する圧力センサ３４９とを備え、アーム３４１でウエハＷを保持し解放するように構成されている。
【００２７】
切換弁３４７は図４に示すようにソレノイドバルブによって構成され、ソレノイドが付勢されると気体圧調整機構３４６とアーム３４１とを連通し、それ以外の時は気体圧調整機構３４６をアーム３４１から遮断する。従って、切換弁３４７が付勢される気体圧調整機構３４６から一定圧の空気が流れ、エジェクタ３４７Ａから空気を排気すると共にアーム３４１の排気路３４１Ｃから空気を吸引して排気する。この時、アーム３４１でウエハＷを保持していると、アーム３４１の排気路３４１Ｃの開口部をウエハＷで閉じているため、排気路３４１Ｃ（図４では配管３４４Ａの減圧部分も排気路３４１Ｃとして示してある）内は減圧状態になってウエハＷをアーム３４１上に真空吸着することになる。この時の真空度を圧力センサ３４９が検出し、この検出値に基づいて切換弁３４７のＯＮ、ＯＦＦを制御する。また、空気タンク３４５内の空気が消費されることで圧力計３４６Ｃの検出値に基づいてコンプレッサ３４４のＯＮ、ＯＦＦを制御する。また、パイロット付き逆止弁３４８はソレノイドが付勢されるとアーム３４１の排気路３４１Ｃをエジェクタ３４７Ａ側に連通して排気路３４１Ｃから空気を吸引し、ソレノイドが付勢状態でなくなるとパイロット付き逆止弁３４８が排気路３４１Ｃを閉じて所定の減圧度を保持する。アーム３４１での真空吸着を解除する時にはパイロット付き逆止弁３４８のソレノイドを付勢して排気路３４１Ｃとエジェクタ３４７Ａを連通させて排気路３４１Ｃを大気に開放すれば良い。
【００２８】
また、圧力センサ３４９は、図４に示すように、第１圧力スイッチ３４９Ａ及び第２圧力スイッチ３４９Ｂを有し、それぞれ異なった圧力を検出する。第１圧力スイッチ３４９Ａはアーム３４１上のウエハＷの有無を検出するセンサで、排気路３４１Ｃ内の圧力が例えば大気圧より２５ｋＰａ低い圧力を検出し、この検出値に基づいてウエハＷの存在の有無を知らせる。また、第２圧力スイッチ３４９Ｂは排気路３４１Ｃ内の圧力漏れを検出するセンサで、排気路３４１Ｃ内の圧力が例えば大気圧より４０ｋＰａ低い圧力を検出し、内圧がこの検出値より高くなった時点で圧力漏れのあることを知らせる。第２圧力スイッチ３４９Ｂが圧力漏れを検出すると、即ち排気路３４１Ｃ内の圧力が高くなると（真空度が低下すると）、第２圧力スイッチ３４９Ｂの検出結果に基づいてソレノイドバルブ３４７を付勢してパイロット付き逆止弁３４８が開いて圧縮空気をエジェクタ３４７Ａから排気することにより排気路３４１Ｃ内の減圧を行い、第２圧力スイッチ３４９Ｂの圧力が大気圧より４０ｋＰａ以上低い圧力に達したらソレノイドバルブ３４７をＯＦＦすると共にパイロット付き逆止弁３４８が閉じて減圧状態を保持する。また、圧力計３４６Ｃの値が所定の値を下回った場合には、コンプレッサ３４４が駆動して空気タンク３４５内に圧縮空気を補充する。
【００２９】
而して、ＡＧＶ３がプローバ２のウエハＷの受け渡し位置に到達すると、ＡＧＶ３においてピンセット３４が駆動してキャリアＣ内のウエハＷを一枚ずつ取り出す。ところが、図５に示すようにキャリアＣの内面には例えば上下方向に２５段の溝Ｃ１が形成され、これらの溝Ｃ１にそれぞれウエハＷを挿入して水平に収納している。そのため、ウエハＷはキャリアＣ内の溝Ｃ１に左右にゆとりを持って挿入されウエハＷの左右に隙間があるため、ピンセット３４を用いてキャリアＣからウエハＷを取り出した後、例えば光学式のセンサを用いてセンタリングを行う必要がある。ところが、本実施形態ではキャリアＣを利用してウエハＷのセンタリングを行う。
【００３０】
即ち、キャリアＣは、図５に示すように、キャリアＣの背面に向けて側面が徐々に狭くなる傾斜面Ｃ_２が左右対称に形成されている。そこで、ウエハＷのセンタリングを行う際にこの傾斜面Ｃ_２を利用する。例えば、図５に示すようにピンセット３４を駆動し、真空吸着機構３４３をＯＦＦの状態にしてアーム３４１を所定のウエハＷの下側からカセットＣ内へ挿入する。この間にピンセット３４を僅かに持ち上げてアーム３４１上にウエハＷを載せる。この状態でアーム３４１をキャリアＣ内の奥へ更に挿入すると、アーム３４１を介してウエハＷが同図の破線で示す位置から奥に移動する間にキャリアＣの左右の傾斜面Ｃ_２と接触して止まる一方、アーム３４１は奥に進入する。この際、左右の傾斜面Ｃ_２は左右対称になっているため、ピンセット３４１がウエハＷをキャリアＣ内に押し込む間にアーム３４１上のウエハＷを左右の傾斜面Ｃ_２に接触させて自動的にセンタリングを行うことができる。センタリング後に真空吸着機構３４３が駆動してウエハＷをアーム３４１で吸着保持する。この状態でアーム３４１がキャリアＣ内から後退し、ウエハＷをキャリアＣから取り出す。ピンセット３４は上述のようにしてキャリアＣから一枚のウエハＷを取り出すと、９０°回転してプローバ２のアダプタ２３にウエハＷを受け渡す。
【００３１】
ＡＧＶ３のピンセット３４がプローバ２のアダプタ２３との間でウエハＷの受け渡しを行う際には、前述のようにプローバ２とＡＧＶ３間で光結合ＰＩＯ通信を行う。そのため、ＡＧＶ３とプローバ２はそれぞれＰＩＯ通信インターフェースを備え、互いにＰＩＯ通信利用して一枚のウエハＷの受け渡しを正確に行うようにしてある。ＡＧＶ３は従来にないピンセット３４を備えているため、従来のＳＥＭＩ規格で規定された通信回線に加えて、ピンセット３４の真空吸着機構３４３を制御するための信号回線及びアーム３４１を制御するための信号回線を有している。
【００３２】
また、プローバ２は前述のようにウエハＷの受け渡しのためのロードポートとして一つのアダプタ（以下では、必要に応じて「ロードポート」とも称す。）２３を備えている。ところが、ロードポート２３が一つの場合にはプローバ２では検査済みのウエハＷを取り出すまでは次のウエハＷを投入することができず、スループット向上に限界があった。そこで、本実施形態では図６に示すようにソフトウエアによって実際のロードポート（以下、「実ロードポート」と称す。）２３とは別に仮想ロードポート２３Ｖを少なくとも一つプローバ２に設定し、あたかも複数のロードポートがあるかのごとく取り扱うようにしてある。即ち、ＡＧＶ３は、ウエハＷを受け渡す際に図６に示すようにプローバ２内に検査済みのウエハＷが存在していても、光信号ＬによるＰＩＯ通信を行う時にソフトウエアを介してＰＩＯ通信インターフェースの信号回線のロードポート番号を切り換え、プローバ２内にウエハＷが存在していても新たにウエハＷを投入することができる。
【００３３】
ＡＧＶ３とプローバ２とのＰＩＯ通信を介してプローバ２に仮想ロードポート２３Ｖを指定すると、実ロードポート２３に検査済みのウエハＷを戻すことなく、例えばアンロード用のアーム２４１やアンロードテーブル（図示せず）が仮想ロードポート２３Ｖとして機能し、これらで検査済みのウエハＷを保持し、アダプタ２３を空けておき次のウエハＷを待機することができる。このように仮想ロードポート２３Ｖを設けることで、アンロード用のアーム２４１やアンロードテーブル（図示せず）をフルに活用することができ、スループットの向上を図ることができ、余分な実ロードポートを設ける必要がなく、フットプリントアップや装置のコストアップを防止することができる。
【００３４】
ところで、本実施形態の搬送システムＥは、図１、図７に示すように、ＡＧＶ３のピンセット３４とプローバ２のアダプタ２３との間でウエハＷを正確に受け渡すために独自のＰＩＯ通信インターフェース１１Ａ、１１Ｂを備えている。これらのＰＩＯ通信インターフェース１１Ａ、１１Ｂは、図７に示すように、それぞれ８つのポートを有する８ビットで構成され、第１ビットから第８ビットには同図に示す信号が割り振られている。
【００３５】
そこで、図７に示すＰＩＯ通信インターフェース１１Ａ、１１Ｂを用いたＰＩＯ通信を利用したＡＧＶ３とプローバ２間のウエハＷの受け渡し方法について図８〜図１６を参照しながら説明する。図８〜図１２はＡＧＶ３からプローバ３へウエハＷをロードする方法を示し、図１３はプローバ２内のウエハＷの流れを示し、図１４から図１６はプローバ２からＡＧＶ３へウエハＷをアンロードする方法を示す。
【００３６】
まず、ＡＧＶ３からプローバ２へウエハＷを受け渡すウエハのロード方法について説明する。ホストコンピュータ１がＳＥＣＳ通信を介してＡＧＶコントローラ４へウエハＷの搬送指令を送信すると、図８のフローチャートに示すように、ＡＧＶ３はＡＧＶコントローラ４の制御下でプローバ２の前（ウエハ受け渡し位置）へ移動する（ステップＳ１）。ＡＧＶ３が図１０の（ａ）に示すようにプローバ２に到達すると、図１０の（ｂ）に示すようにマッピングセンサ３３がキャリアＣ側へ進出すると共にピンセット３４が昇降し、ピンセット３４が昇降する間にマッピングセンサ３３を介してキャリアＣ内のウエハＷの収納状況をマッピングした後、図１０の（ｃ）に示すようにピンセット３４の上段アーム３４１Ａが前進して所定のウエハＷの僅か下方からキャリアＣ内に進入する。この間に図８のフローチャートに示すようにアーム３４１ＡとキャリアＣを介してウエハＷのセンタリングを行う（ステップＳ２）。即ち、図１０の（ｃ）に示すようにアーム３４１ＡがキャリアＣの最奥部へ進入する間に、ピンセット３４が僅かに上昇してアーム３４１Ａ上にウエハＷを載せ、そのままアーム３４１Ａが最奥部に到達する。この間にアーム３４１ＡはウエハＷをキャリアＣの左右対称の傾斜面Ｃ２に接触させてウエハＷのセンタリングを行う。次いで、ピンセット３４の真空吸着機構３４３（図３、図４参照）が駆動してアーム３４１ＡでウエハＷを真空吸着した後、アーム３４１ＡがキャリアＣから後退してセンタリング後のウエハＷをキャリアＣから取り出す（ステップＳ２）。
【００３７】
アーム３４１ＡでウエハＷをキャリアＣから取り出すと、図１０の（ｄ）に示すようにサブチャック３５が上昇してアーム３４１からウエハＷを受け取った後、サブチャック２５が回転する間にプリアライメントセンサ３６を介してウエハＷのプリアライメントを行う。引き続き、図１０の（ｅ）に示すようにサブチャック３５が回転を停止した後下降し、ウエハＷをアーム３４１Ａへ戻す間にピンセット３４が上昇しＯＣＲ３７でウエハＷに附されたＩＤコードを読み取ってウエハＷのロットを識別した後、図１０の（ｆ）に示すようにピンセット３４が９０°回転してプローバ２のアダプタ２３にアーム３４１の向きを合わせ、図１１の（ａ）に示す状態になる。ＯＣＲ３７で識別されたウエハＷのＩＤコードは後述の光通信によってＡＧＶ３からプローバ２に通知する。
【００３８】
次いで、図８、図９に示すようにＡＧＶ３とプローバ２間の光結合ＰＩＯ通信を開始する。まず、図８、図９に示すようにＡＧＶ３はプローバ２に対してＨｉｇｈ状態のＣＳ_０信号を送信した後、Ｈｉｇｈ状態のＶＡＬＩＤ信号を送信する。ＣＳ_０信号がＨｉｇｈ状態で有効であればＶＡＬＩＤ信号はＨｉｇｈ状態を維持し、プローバ２のアダプタ（ロードポート）２３がウエハＷの受け取り可能な状態を確認する（ステップＳ３）。プローバ２はＶＡＬＩＤ信号を受信すると図９に示すようにプローバ２のＬ_ＲＥＱ信号がＨｉｇｈ状態になってＡＧＶ３へＬ_ＲＥＱ信号を送信してウエハロードのための搬送を指示する。
【００３９】
ＡＧＶ３は図８に示すようにＬ_ＲＥＱ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ４）、ＡＧＶ３がＬ_ＲＥＱ信号を受信していないと判断すると、プローバ２はＡＧＶ３へＬ_ＲＥＱ信号を送信する（ステップＳ５）。ＡＧＶ３がＬ_ＲＥＱ信号を受信した旨判断すると、ウエハＷの搬送を開始するためにＡＧＶ３のＴＲ_ＲＥＱ信号がＨｉｇｈ状態になってプローバ３へＴＲ_ＲＥＱ信号を送信し（ステップＳ６）、ＡＧＶ３はプローバ２に対してウエハＷの搬送を開始する旨通知する。プローバ２は図９に示すようにＴＲ_ＲＥＱ信号を受信するとＲＥＡＤＹ信号がＨｉｇｈ状態になってＡＧＶ３に対してＲＥＡＤＹ信号を送信し、ロードポート２３がアクセス可能になっていることをＡＧＶ３に通知する。
【００４０】
ＡＧＶ３はプローバ２からＲＥＡＤＹ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ７）、ＡＧＶ３がＲＥＡＤＹ信号を受信していないと判断すると、プローバ２はＡＧＶ３へＲＥＡＤＹ信号を送信する（ステップＳ８）。ＡＧＶ３がＲＥＡＤＹ信号を受信した旨判断すると、図９に示すようにＡＧＶ３ではＢＵＳＹ信号がＨｉｇｈ状態になってプローバ３へその信号を送信し（ステップＳ９）、プローバ２に対してウエハＷの搬送を開始する旨通知する。
【００４１】
次いで、ＡＧＶ３は図８に示すようにＡＥＮＢ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ１０）、ＡＧＶ３がＡＥＮＢ信号を受信していないと判断すると、図９に示すようにプローバ２ではＡＥＮＢ信号をＨｉｇｈ状態にして送信を開始する（ステップＳ１１）。このＡＥＮＢ信号はＡＧＶ３からのＢＵＳＹ信号がＨｉｇｈ状態になった後、ロード時にはアダプタ２３のサブチャック２３２が下降位置にあってウエハＷを保持していない時、つまりウエハＷをロードできる状態の時にＨｉｇｈ状態になり、アンロード時にはサブチャック２３２が上昇位置にあってウエハＷを保持し、ウエハＷをアンロードできることを確認してＨｉｇｈ状態になる。また、ＡＥＮＢ信号はアダプタ２３内のサブチャック２３２の真空吸着センサでロード時にウエハＷを検出してロードできない時にはＬｏｗ状態になり、アンロード時にウエハＷを検出せず、アンロードできない時にＬｏｗ状態になる。
【００４２】
而して、ステップＳ１０においてＡＧＶ３がＨｉｇｈ状態のＡＥＮＢ信号を受信した旨判断すると、ＡＧＶ３からのウエハＷの搬送（ロード）を開始し（ステップＳ１１）、図１１の（ａ）に示す状態からピンセット３４の上段アーム３４１Ａがプローバ２のアダプタ２３に向けて進出し、同図の（ｂ）に示すようにウエハＷをロードポート２３の真上まで搬送する。
【００４３】
次いで、ＡＧＶ３はプローバ２へＰＥＮＢ信号を送信した後（ステップＳ１２）、プローバ２でウエハＷを検出してＡＥＮＢ信号がＬｏｗ状態で且つＬ_ＲＥＱ信号がＬｏｗ状態であるか否かを判断し（ステップＳ１３）、プローバ２がいずれの信号もＨｉｇｈ状態でサブチャック２３２が下降位置でウエハＷが無く、アクセス可能状態である判断すると、図１１の（ｃ）に示すようにサブチャック２３２が上昇すると共にピンセット３４の真空吸着機構３４３が真空吸着を解除する。ＰＥＮＢ信号はロード時には真空吸着機構３４３をＯＦＦにした時にＨｉｇｈ状態になる。また、ロードポート２３内のサブチャック２３２は図９に示すように真空吸着を行ってウエハＷを受け取る（ステップＳ１４）。引き続き、図９に示すようにプローバ２がＡＥＮＢ信号をＬｏｗ状態にしてＡＧＶ３へその信号を送信し、サブチャック３２３でウエハＷを保持している旨通知する（ステップＳ１５）。また、これと同時にプローバ２はＬ_ＲＥＱ信号をＬｏｗ状態にしてその信号をＡＧＶ３へ送信し、Ｌｏｗでいない旨通知する（ステップＳ１６）。これによりＡＧＶ３はこのプローバ２では現在のところ次のウエハＷをロードでいないことを認識する。
【００４４】
その後、ステップＳ１３へ戻り、再度プローバ２でウエハＷを検出してＡＥＮＢ信号がＬｏｗ状態で且つＬ_ＲＥＱ信号がＬｏｗ状態であるか否かを判断し、いずれの信号もＬｏｗ状態であり、ロードを終了した旨判断すると、アーム３４１Ａをロードポート２３からＡＧＶ３へ戻す（ステップＳ１７）。ＡＧＶ３ではアーム３４１Ａが戻るとＴＲ_ＲＥＱ信号、ＢＵＳＹ信号、ＰＥＮＢ信号をいずれもＬｏｗ状態にしてそれぞれの信号をプローバ２へ送信し、ウエハＷのロードを終了した旨通知する（ステップＳ１８）。
【００４５】
次いで、ＡＧＶ３は図９に示すようにＣＯＭＰＴ信号をＨｉｇｈ状態にしてプローバ２へ送信してウエハＷの搬送作業を完了した旨通知した後（ステップＳ１９）、ＡＧＶ３がプローバ２からＬｏｗ状態のＲＥＡＤＹ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ２０）、ＡＧＶ３がＲＥＡＤＹ信号を受信していないと判断すると、図９に示すようにプローバ２がＲＥＡＤＹ信号をＬｏｗ状態してＡＧＶ３へ送信し、一連の搬送作業が完了したことを通知する（ステップＳ２１）。ＡＧＶ３がＬｏｗ状態のＲＥＡＤＹ信号を受信した旨判断すると、図９に示すようにＡＧＶ３ではＣＳ_０信号、ＶＡＬＩＤ信号をＬｏｗ状態にしてプローバ３へそれぞれの信号を送信し（ステップＳ２２）、ウエハＷの搬送作業を終了すると共に図１１の（ｄ）に示すようにピンセット３４を逆方向に９０°回転させ、ホストコンピュータ１の指示を待って次のウエハＷの受け渡し態勢に入る。
【００４６】
プローバ２では図１１の（ｅ）に示すようにアダプタ２３内でウエハＷを受け取ったサブチャック２３２が一旦下降してアダプタ２３内でウエハＷのセンタリングを行った後、同図の（ｆ）に示すようにアダプタ２３がピンセット２４とのウエハＷの受け渡し位置まで下降すると共にサブチャック２３２が上昇してアダプタ本体２３１の上方まで上昇する。この状態でピンセット２４の上段アーム２４１Ａが同図の（ｇ）に示すようにアダプタ２３側へ進出し、アダプタ２３のサブチャック２３１が下降すると共にアーム２４１ＡでウエハＷを真空吸着して受け取る。
【００４７】
アーム２４１ＡでウエハＷを受け取ると、アーム２４１は図１２の（ａ）に示すように向きをプローバ室２２内のメインチャック２６の方向に向ける。後は従来のプローバと同様に、同図の（ｂ）に示すようにピンセット２４とサブチャック２５が協働してウエハＷのプリアライメントを行った後、同図の（ｃ）に示すようにメインチャック２６へウエハＷを引き渡す。更に、同図の（ｄ）に示すようにアライメント機構２７を介してアライメントを行った後、同図の（ｅ）に示すようにメインチャック２６をインデックス送りを行いながらウエハＷとプローブカード２８のプローブ２８Ａと電気的に接触させてウエハＷの電気的特性検査を行う。尚、図１２の（ｂ）、（ｃ）において２６ＡはウエハＷの昇降ピンである。
【００４８】
ウエハＷを受け取ったプローバ２が検査を実施している間に、ウエハＷの受け渡しを終了した上述のＡＧＶ３はホストコンピュータ１の制御下で同一ロットのウエハＷを他の複数のプローバ２の要求に応じて、上述の要領で他の複数のプローバ２との間でウエハＷの受け渡しを行った後、このプローバ２において同一の検査を並行して実施することができる。
【００４９】
プローバ２でのウエハＷの電気的特性検査を終了すると、図１３の（ａ）に示すようにメインチャック２６の昇降ピン２６Ａが上昇してウエハＷをメインチャック２６から持ち上げる。引き続き、同図の（ｂ）に示すようにピンセット２４の下段のアーム２４１Ｂがメインチャック２６へ進出してウエハＷを受け取り、同図の（ｃ）に示すようにピンセット２４を９０°回転させ、先端をアダプタ２３に向けた後、同図の（ｄ）に示すようにピンセット２４がアダプタ２３へ進出すると、同図の（ｅ）に示すようにアダプタ２３内のサブチャック２３２が上昇してウエハＷをアーム２４１Ｂから受け取る。その後、図１３の（ｆ）に示すようにＡＧＶコントローラ４の制御下でＡＧＶ３がプローバ２の前に移動する。ＡＧＶ３がプローバ２と対峙すると、アダプタ２３が図１３の（ｆ）に示すように二点鎖線で示す位置からウエハＷを受け渡す実線位置まで上昇する。
【００５０】
次に、図１４〜図１６を参照しながらプローバ２からＡＧＶ３へウエハＷを引き渡すウエハのアンロード方法について説明する。図１４、図１５に示すようにＡＧＶ３がＡＧＶコントローラ４からの指示に基づいて所定のプローバ２の前に移動すると（ステップ３１）、ＡＧＶ３とプローバ２間のＰＩＯ通信を開始する。ＡＧＶ３はプローバ２に対してＣＳ_０信号を送信した後、ＶＡＬＩＤ信号を送信する（ステップＳ３２）。プローバ２はＶＡＬＩＤ信号を受信すると図１５に示すようにプローバ２のＵ_ＲＥＱ信号がＨｉｇｈ状態になってＡＧＶ３へＵ_ＲＥＱ信号を送信してウエハＷをアンロードするための搬送を指示する。
【００５１】
ＡＧＶ３は図１４に示すようにＵ_ＲＥＱ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ３３）、ＡＧＶ３がＵ_ＲＥＱ信号を受信していないと判断すると、プローバ２はＡＧＶ３へＵ_ＲＥＱ信号を送信する（ステップＳ３４）。これによりステップＳ３３においてＡＧＶ３がＵ_ＲＥＱ信号を受信した旨判断すると、ウエハＷの搬送を開始するためにＡＧＶ３はＴＲ_ＲＥＱ信号をＨｉｇｈ状態にしてプローバ３へその信号を送信し（ステップＳ３５）、プローバ２に対してウエハＷの搬送を開始する旨通知する。
【００５２】
次いで、ＡＧＶ３はプローバ２からＲＥＡＤＹ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ３６）、ＡＧＶ３がＲＥＡＤＹ信号を受信していないと判断すると、プローバ２はＡＧＶ３へＲＥＡＤＹ信号をＨｉｇｈ状態にして送信する（ステップＳ３７）。ＡＧＶ３がＲＥＡＤＹ信号を受信し、プローバ２へのアクセス可能と判断すると、図１５に示すようにＡＧＶ３ではＢＵＳＹ信号をＨｉｇｈ状態にしてプローバ３へその信号を送信し（ステップＳ３８）、プローバ２に対してウエハＷの搬送を開始する。
【００５３】
次いで、ＡＧＶ３は図１４に示すようにプローバ２からＡＥＮＢ信号のＨｉｇｈ状態の受信したか否かを判断し（ステップＳ３９）、ＡＧＶ３がＡＥＮＢ信号を受信していないと判断すると、図１５に示すようにプローバ２はＡＥＮＢ信号をＨｉｇｈ状態にして送信する。（ステップＳ４０）。ステップＳ３９においてＡＧＶ３がＨｉｇｈ状態のＡＥＮＢ信号を受信し、プローバ２におけるウエハＷを検出しロードポート２３内のサブチャック２３２が上昇状態でアンロード可能であると判断すると、ＡＧＶ３からのウエハＷの搬送を開始して図１６の（ａ）に示すようにピンセット３４の下段アーム３４１Ｂをプローバ２のアダプタ２３の真上まで移動させる（ステップＳ４１）。
【００５４】
次いで、ＡＧＶ３は真空吸着機構３４３をＯＮしてプローバ２へＨｉｇｈ状態のＰＥＮＢ信号を送信した後（ステップＳ４２）、プローバ２はウエハＷが無いことを検出してプローバ２のＡＥＮＢ信号がＬｏｗ状態で且つＵ_ＲＥＱ信号がＬｏｗ状態であるか否かを判断し（ステップＳ４３）、プローバ２がいずれの信号もＨｉｇｈ状態でサブチャック２３２がアクセス可能状態である判断すると、図１６の（ａ）に示すようにアダプタ２３が上昇すると共にサブチャック２３２が下降した後、ピンセット３４の下段アーム３４１ＢでウエハＷを真空吸着してウエハＷをアダプタ２３からピンセット３４へ引き渡す（ステップＳ４４）。プローバ２はウエハＷが取り除かれたことを検出すると図１５に示すようにＵ_ＲＥＱ信号をＬｏｗ状態にしてその信号をＡＧＶ３へ送信し、ウエハＷが取り除かれたことをＡＧＶ３に通知する（ステップＳ４５）。引き続き、プローバ２はＡＥＮＢ信号をＬｏｗ状態にしてＡＧＶ３へ送信し、アダプタ２３にウエハＷがない旨通知する（ステップＳ４６）。
【００５５】
その後、ステップＳ４３へ戻り、プローバ２はアダプタ２３にウエハＷの無いことを検出してＡＥＮＢ信号がＬｏｗ状態で且つＵ_ＲＥＱ信号がＬｏｗ状態であるか否かを判断し、いずれの信号もＬｏｗ状態でアダプタ２３でのウエハＷのアンロードが終了したと判断すると、アーム３４１Ｂをロードポート２３からＡＧＶ３へ戻す（ステップＳ４７）。ＡＧＶ３はアーム３４１Ｂが戻るとＴＲ_ＲＥＱ信号、ＢＵＳＹ信号、ＰＥＮＢ信号をいずれもＬｏｗ状態にしてそれぞれの信号をプローバ２へ送信し、アンロード作業が終了したことをプローバ２に通知した後（ステップＳ４８）、ＡＧＶ３は図１５に示すようにＣＯＭＰＴ信号をＨｉｇｈ状態にしてプローバ２へ送信し、アンロード作業の完了を通知する（ステップＳ４９）。
【００５６】
次いで、ＡＧＶ３がプローバ２からＬｏｗ状態のＲＥＡＤＹ信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ５０）、ＡＧＶ３がＲＥＡＤＹ信号を受信していないと判断すると、図１４に示すようにプローバ２がＲＥＡＤＹ信号をＬｏｗ状態して送信する（ステップＳ５１）。ＡＧＶ３がＬｏｗ状態のＲＥＡＤＹ信号を受信した旨判断すると、図１５に示すようにＡＧＶ３ではＣＳ_０信号、ＶＡＬＩＤ信号をＬｏｗ状態にしてプローバ３へそれぞれの信号を送信し（ステップＳ５２）、ウエハＷの搬送を終了すると共に図１６の（ｂ）に示すようにピンセット３４を逆方向に９０°回転させた後、図１６の（ｃ）に示すようにサブチャック３５が上昇してウエハＷをアーム３４１Ｂから受け取り、プリアライメントセンサ３６でオリフラを検出する。引き続き、同図の（ｄ）に示すようにサブチャック３５が下降してアーム３４１ＢへウエハＷを戻し、ピンセット３４が上昇してＯＣＲ３７でウエハＷのＩＤコードを読み取った後、同図の（ｅ）に示すようにアーム３４１ＢをキャリアＣ内の元の場所へ収納する。
【００５７】
以上説明したように本実施形態によれば、ウエハＷを吸着保持するアーム３４１と、このアーム３４１内に形成された且つウエハＷの吸着面で開口する排気路３４１Ｃと、この排気路３４１Ｃに配管３４４Ａを介して連結された真空吸着機構３４３とを備え、真空吸着機構３４３は、搭載バッテリで駆動するコンプレッサ３４４と、このコンプレッサ３４４から圧送される気体を圧縮気体として貯留する空気タンク３４５と、この空気タンク３４５から流出する圧縮気体の圧力を調整する気体圧調整機構３４６と、この気体圧調整機構３４６から供給される圧力気体を噴出させるエジェクタ３４７Ａとを有するため、ＡＧＶ３に搭載されたバッテリによって駆動するコンプレッサ３４４から圧送される空気を空気タンク３４５内に圧縮空気として貯留した後、気体圧調整機構３４６を介して圧縮空気の圧力を調整しながらエジェクタ３４７Ａから噴出させることでアーム３４１にウエハＷを確実に真空吸着することができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、上下二段のアーム３４１Ａ、３４１Ｂを有するため、上段のアーム３４１Ａをウエハロード専用に使用することができると共に下段のアーム３４１Ｂをウエハアンロード専用に使用することができ、ウエハＷの搬送能力を高めることができる。また、気体圧調整機構３４６とエジェクタ３４７Ａの間に配管３４４Ａを開閉する切換弁３４７を設けたため、切換弁３４７を介して真空吸着機構３４３を確実にＯＮ、ＯＦＦ制御することができる。アーム３４１とエジェクタ３４７Ａの間に配管３４４Ａを開閉するパイロット付き逆止弁３４８を設けたため、パイロット付き逆止弁３４８を介してウエハＷの真空保持、真空保持解除を確実に制御することができる。アーム３４１とパイロット付き逆止弁３４８の間で排気路３４１Ｃ内の圧力を検出する圧力センサ３４９を設けたため、圧力センサ３４９を介して排気路３４１Ｃ内の真空度を検出してアーム３４１上のウエハＷの保持状況を知ることができ、しかも検出値に基づいてコンプレッサ３４４をＯＮ、ＯＦＦ制御することができる。
【００５９】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて適宜設計変更することができる。例えば、真空吸着機構３４３の空気回路に用いられる弁類は必要に応じて変更することができる。本発明の要旨は、真空吸着する真空吸着機構３４３として用いられるコンプレッサ３４４の流量不足をコンプレッサ３４４で空気タンク３４５に圧縮空気を貯留して空気等の流量を確保する点に特徴がある。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、移動体に搭載する低容量の電源でも排気流量を十分に確保することができると共に被処理体を真空吸着するために所定の真空度を保持することができ、被処理体をアーム上に確実に真空吸着することができる被処理体の真空保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の被処理体の真空保持装置の一実施形態を示す概念図、（ｂ）はＡＧＶの構成を概念図である。
【図２】（ａ）はプローバとＡＧＶ間のウエハを受け渡す状態を概念的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）の要部を示す断面図である。
【図３】ＡＧＶに用いられるピンセットの真空吸着機構を示す概念図である。
【図４】図３に示す真空吸着機構を示す回路図である。
【図５】キャリアを利用したウエハのセンタリング方法を説明するための説明図である。
【図６】プローバに仮想ロードポートを設定した場合のウエハの受け渡しを説明するための説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す搬送システムのＰＩＯ通信に用いられるインターフェースを示す構成図である。
【図８】図１に示す搬送システムを用いたウエハの搬送方法に適用されるウエハのロード方法を示すフローチャートである。
【図９】図８に示すロード方法に適用される光通信のタイミングチャートである。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は図８に示すフローチャートに対応するロード工程を示す工程図である。
【図１１】（ａ）〜（ｇ）は図８に示すフローチャートに対応するロード工程を示す工程図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）はプローバ内におけるウエハのフローを示す工程図である。
【図１３】（ａ）〜（ｆ）は図８に示すフローチャートに対応するロード工程を示す工程図である。
【図１４】図１に示す搬送システムを用いたウエハの搬送方法におけるウエハのアンロード方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示すアンロード方法に適用される光通信のタイミングチャートである。
【図１６】（ａ）〜（ｅ）は図１４に示すフローチャートに対応するアンロード工程を示す工程図である。
【符号の説明】
３８被処理体の真空保持装置
３４１アーム
３４３真空吸着機構
３４４コンプレッサ
３４４Ａ配管（連通管）
３４５空気タンク（容器）
３４６気体圧調整機構（気体圧調整手段）
３４６Ｃ圧力計（第３の圧力検出手段）
３４７切換弁（第１の開閉弁）
３４７Ａエジェクタ（噴出手段）
３４８パイロット付き逆止弁（第２の開閉弁）
３４９圧力センサ（圧力検出手段）
３４９Ａ第１圧力スイッチ（第１の圧力検出手段）
３４９Ｂ第２圧力スイッチ（第２の圧力検出手段）
Ｗウエハ（被処理体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum holding device for an object to be processed, and more particularly to a vacuum holding device for an object to be processed that is mounted on a moving body such as an automatic transfer device.
[0002]
[Prior art]
For example, in a semiconductor device inspection process, a prober is widely used as an inspection device for a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”). The prober usually includes a loader chamber and a prober chamber, and performs an electrical characteristic inspection of the device in a wafer state. The loader chamber includes a carrier placement unit for placing a carrier containing a plurality of (for example, 25) wafers, and a wafer conveyance mechanism (hereinafter referred to as “tweezers”) that conveys the wafers one by one from the carrier placement unit. And a pre-alignment mechanism (hereinafter referred to as “sub-chuck”) that performs pre-alignment of the wafer conveyed via tweezers. The prober chamber aligns the wafer in cooperation with a mounting table (hereinafter referred to as “main chuck”) on which the wafer is mounted and moved in the X, Y, Z, and θ directions. An alignment mechanism, a probe card disposed above the main chuck, and a test head interposed between the probe card and the tester are provided.
[0003]
Therefore, when inspecting a wafer, an operator first places a carrier on which a plurality of wafers are stored in lot units on a carrier placement portion of a loader chamber. Next, when the prober is driven, the tweezers take out the wafers in the carrier one by one, perform pre-alignment through the sub chuck, and then deliver the wafer to the main chuck in the prober chamber through the tweezers. Prober In the chamber, the main chuck and alignment mechanism cooperate to perform wafer alignment. A predetermined electrical property inspection is performed by electrically contacting the wafer after alignment with the probe card while feeding the index through the main chuck. When the wafer inspection is completed, the wafer on the main chuck is received by the tweezers in the loader chamber and returned to the original location in the carrier, and then the next wafer inspection is repeated as described above. When all the wafers in the carrier have been inspected, the operator replaces the next carrier and repeats the above inspection for a new wafer.
[0004]
However, when the diameter is increased, for example, a 300 mm wafer, the carrier in which a plurality of wafers are stored is extremely heavy, and it is almost impossible for the operator to carry the carrier. Moreover, even if it can be carried, it is heavy, so it is dangerous to carry it alone. This is not limited to the prober, but can also be said to general semiconductor manufacturing apparatuses.
[0005]
In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-303270 proposes a method of conveying a carrier in lot units using an automatic conveyance vehicle (hereinafter referred to as “AGV”). If this transfer method is used, the transfer of the wafer can be solved.
[Problems to be solved by the invention]
[0006]
However, the number of devices formed on a single wafer has increased dramatically due to the increase in wafer diameter and device miniaturization, and it takes a long time to complete the inspection of a single wafer. When the wafer inspection is performed in, all the wafers are inspected in the prober (carrier) until the inspection of all the wafers is completed, and the time for transferring the wafers in lot units to the subsequent process is delayed as a result. In addition, it is difficult to shorten TAT (Turn-Around-Time).
[0007]
Therefore, the wafers are distributed to a plurality of probers one by one, the wafers are processed in parallel by a plurality of probers, the wafers that have been inspected are sequentially taken out and collected in a carrier for each lot, and the collected wafers are transferred to the next process in units of carriers. TAT can be shortened by turning. In this case, it is necessary to mount tweezers on the AGV in order to transfer the wafers one by one. However, in order to hold the wafers one by one on the arm using tweezers, a vacuum suction mechanism is required. As a vacuum suction mechanism, for example, a mechanism using a compressor and an ejector is simple and preferable. However, there is a limit to the power supply capacity of the battery that is a drive source of the compressor that can be mounted on the AGV, and a sufficient exhaust flow rate necessary for vacuum suction is secured. There was a problem that could not be done.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can sufficiently ensure an exhaust flow rate even with a low-capacity power source mounted on a moving body. In addition, a predetermined degree of vacuum can be maintained for vacuum suction of the object to be processed. , To be processed On the arm It is an object of the present invention to provide a vacuum holding device for an object to be processed that can be surely vacuum-sucked.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vacuum holding apparatus for an object to be processed, which includes an arm for sucking and holding the object to be processed, an exhaust passage formed in the arm and opened at the suction surface of the arm, and the exhaust passage A vacuum suction mechanism connected to the movable body via a communication pipe, and a vacuum holding device for a workpiece to be used by being mounted on a moving body, the vacuum suction mechanism including a compressor driven by a mounting power source, From the compressor Via the communication pipe A container for storing the compressed gas as compressed gas, and Via the communication pipe From the gas pressure adjusting means for adjusting the pressure of the compressed gas flowing out, and this gas pressure adjusting means Via the communication pipe The exhaust passage is depressurized by ejecting the supplied pressurized gas. Eruption Means and A first on-off valve for opening and closing the communication pipe between the gas pressure adjusting means and the ejection means, a second on-off valve for opening and closing the communication pipe between the arm and the ejection means, and the arm And pressure detecting means for detecting the pressure in the exhaust passage between the second on-off valve and Have The pressure detection means includes first pressure means for detecting presence / absence of the object to be processed on the arm, and second pressure detection means for detecting pressure leak in the exhaust passage, The second on-off valve opens and closes based on the detection result of the second pressure detecting means. It is characterized by doing.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vacuum holding device for an object to be processed according to the first aspect, wherein the movable body is an automatic conveyance vehicle. .
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vacuum holding device for an object to be processed according to the first or second aspect, wherein the apparatus has a plurality of the arms.
[0016]
In addition, the present invention Claim 4 The vacuum holding device for the object to be processed according to claim 1. Claim 3 In the invention described in any one of the above, a third pressure detection means for detecting the pressure in the communication pipe is provided between the gas pressure adjusting means and the ejection means, and the detection result of the third pressure detection means The compressor is driven based on Is a thing .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.
First, a transfer system for transferring an object to be processed (hereinafter referred to as “wafer”) to which the vacuum holding apparatus for an object to be processed of this embodiment is applied will be described. This transfer system E is shown in FIG. , (B), a host computer 1 for production management of the entire factory including a wafer (not shown) inspection process, and a plurality of inspections for inspecting electrical characteristics of the wafer under the control of the host computer 1 An apparatus (for example, a prober) 2, a plurality of automatic transfer apparatuses 3 for automatically transferring wafers one by one to these probers 2 according to their respective requests, and a transfer control apparatus (hereinafter, referred to as “AGV 3”). (Referred to as “AGV controller”) 4. The prober 2 and the AGV 3 have an optically coupled parallel I / O (hereinafter referred to as “PIO”) interface based on SEMI standards E23 and E84, and one wafer W is obtained by performing PIO communication between them. They are handed over one by one. The prober 2 is configured as a single-wafer type prober 2 in order to receive and inspect wafers W one by one. Hereinafter, the single-wafer prober 2 will be described as simply a prober. The AGV controller 4 is connected to the host computer 1 via a SECS (Semiconductor Equipment Communication Standard) communication line, and controls the AGV 3 via wireless communication under the control of the host computer 1 and also manages the wafer W in lot units. ing.
[0018]
As shown in FIG. 1, the plurality of probers 2 are connected to the host computer 1 via the group controller 5 via the SECS communication line, and the host computer 1 manages the plurality of probers 2 via the group controller 5. ing. The group controller 5 manages information related to inspection such as recipe data and log data of the prober 2. Each prober 2 is connected to a tester 6 via an SECS communication line, and each prober 2 individually executes a predetermined test according to a command from each tester 6. These testers are connected to a host computer 1 via a SECS communication line via a tester host 7, and the host computer 1 connects a plurality of testers 6 via a tester host computer (hereinafter referred to as “tester host”) 7. I manage. Further, a marking device 8 for performing predetermined marking based on the wafer inspection result is connected to the host computer 1 via a marking instruction device 9. The marking instruction device 9 instructs the marking device 8 to perform marking based on the data of the tester host 7. Further, a stocker 10 for storing a plurality of carriers C is connected to the host computer 1 via a SECS communication line. The stocker 10 stores and classifies wafers before and after the inspection in units of carriers under the control of the host computer 1. Wafers are taken in and out in carrier units.
[0019]
Thus, the prober 2 includes a loader chamber 21 and a prober chamber 22 as shown in FIG. The loader chamber 21 includes an adapter 23, tweezers 24, and a sub chuck 25, and is configured according to a conventional prober except for the adapter 23. The adapter 23 is configured as a first delivery mechanism that delivers wafers W to the AGV 3 one by one. Details of the adapter 23 will be described later. The tweezers 24 has upper and lower two-stage arms 241. Each arm 241 holds the wafer W by vacuum suction, and transfers the wafer to and from the adapter 23 by releasing the vacuum suction. The wafer W is transferred to the prober chamber 22. The sub chuck 25 performs pre-alignment based on the orientation flat while the wafer W is transferred by the tweezers 24. The prober chamber 22 includes a wafer chuck 26, an alignment mechanism 27, and a probe card 28. The main chuck 26 moves in the X and Y directions via the X and Y table 261 and moves in the Z and θ directions via a lifting mechanism and a θ rotation mechanism (not shown). The alignment mechanism 27 includes an alignment bridge 271, a CCD camera 272, and the like as conventionally known, and performs alignment between the wafer W and the probe card 28 in cooperation with the main chuck 26. The probe card 28 has a plurality of probes 28A, and the probe 28A and the wafer on the main chuck 26 are in electrical contact with each other and connected to the tester 6 via a test head (not shown). Since the tweezers 24 has two upper and lower arms 241, the upper arm 241 A and the lower arm 241 B will be described below as necessary.
[0020]
The adapter 23 is a device unique to this embodiment. As shown in FIG. 2B, the adapter 23 includes an adapter main body 231 that is formed in a flat cylindrical shape and has a tapered surface, and a sub chuck 232 that moves up and down at the center of the bottom surface of the adapter main body 231, and includes AGV3 When the wafer W is transferred to or from the tweezers 24, the sub chuck 232 moves up and down and can hold the wafer W by suction. The adapter 23 is detachably disposed on, for example, a carrier table (not shown), and is raised and lowered via an indexer (not shown) of the carrier table. The carrier table is configured so that the carrier can also be arranged, and has a discrimination sensor (not shown) for discriminating the carrier or the adapter 23. Therefore, when the wafer W is delivered, the adapter 23 is raised through the indexer, and the sub chuck 232 is raised to the delivery position of the wafer W as shown in FIG. Then, the wafer W is lowered to a position indicated by a two-dot chain line in the figure, and the wafer W is centered through the adapter main body 231.
[0021]
Further, as shown in FIGS. 1B, 2A, and 2B, the AGV 3 can be moved up and down on the apparatus main body 31 and on one end of the apparatus main body 31 and on which the carrier C is placed. Carrier mounting unit 32, mapping sensor 33 for detecting the storage position of the wafer in the carrier, tweezers 34 for transporting the wafer in carrier C, sub-chuck 35 for pre-alignment of wafer W, optical type A pre-alignment sensor 36 (see FIG. 11), an optical character reader (OCR) 37 that reads an ID code (not shown) of the wafer W, and a battery (not shown) as a drive source, and AGV The carrier C is self-propelled between the stocker 10 and the prober 2 or between the plurality of probers 2 via wireless communication with the controller 4, and the wafer 2W of the carrier C is transferred via the tweezers 34. To the prober 2 of the number you are as give out one by one.
[0022]
The tweezers 34 is a wafer transfer mechanism mounted on the AGV 3. The tweezers 34 is configured to be rotatable and liftable when the wafer W is delivered. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, the tweezers 34 can move the arm 341 back and forth, and a vacuum holding device 38 having two upper and lower arms 341 that vacuum-suck the wafer W. A base 342 that supports forward / reverse rotation and a drive mechanism (not shown) housed in the base 342 are provided, and when the wafer W is delivered, the upper and lower arms 341 use the drive mechanism as described later. Then, the base 342 moves individually back and forth on the base 342, and the base 342 rotates forward and backward in the direction of delivering the wafer W. In the following description, the upper arm is referred to as arm 341A and the lower arm is referred to as 341B as necessary.
[0023]
However, although the compressor that can be mounted on the AGV3 uses the mounted battery as a power source, as described above, only a low-capacity battery of, for example, about 25V can be mounted as a battery. Insufficient air flow. That is, even if air is exhausted from the ejector 347A as it is with a small compressor 344 powered by the battery mounted on the AGV3, the air flow rate of the compressor 344 is small, so that the air in the exhaust path 341C of the arm 341 is sufficiently sucked and exhausted. The wafer W cannot be vacuum-sucked on the arm 341. Therefore, the shortage of the flow rate is compensated by applying the following special device to the vacuum holding device 38 of the object to be processed of the present embodiment.
[0024]
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the vacuum holding device 38 of the present embodiment has two upper and lower arms 341 that suck and hold the wafer W, and the wafer W that is formed in the arms 341 and sucks the wafer W. An exhaust path 341C opening on the surface and a vacuum suction mechanism 343 connected to the exhaust path 341C via a pipe 344A are driven under the control of the AGV controller 4. The vacuum suction mechanism 343 includes a compressor 344 driven by an on-board battery, an air tank 345 that stores air pumped from the compressor 344 as compressed air at a predetermined pressure (for example, 0.45 MPa), and the air tank 345. A gas pressure adjusting mechanism 346 for adjusting the pressure of the compressed air flowing out of the gas, and an ejector 347A for ejecting the pressure air supplied from the gas pressure adjusting mechanism 346.
[0025]
The compressor 344 pumps air and temporarily stores the compressed air in the air tank 345 at a predetermined pressure. Even if the air flow rate of the small compressor 344 powered by the battery mounted on the AGV 3 is small, it is possible to secure the air flow rate necessary for the vacuum suction of the wafer W by temporarily storing it in the air tank 345 with a predetermined amount of compressed air. it can. That is, by using the compressed air stored in the air tank 345, an air flow rate necessary for vacuum suction of the wafer W can be ensured. As shown in FIG. 4, the gas pressure adjusting mechanism 346 has an air filter 346A, a pressure reducing valve 346B, and a pressure gauge 346C, stores the compressed air in the air tank 345, and is constant for vacuum suction of the wafer W. Compressed air is discharged from the ejector 347A to the outside at a flow rate of The hatched portion of the pipe 344A in FIG.
[0026]
The vacuum suction mechanism 343 also opens and closes a switching valve 347 that opens and closes a pipe 344A disposed between the gas pressure adjusting mechanism 346 and the ejector 347A, and a pipe 344A disposed between the arm 341 and the ejector 347A. A pilot check valve 348 and a pressure sensor 349 for detecting the pressure in the exhaust passage 341C disposed between the arm 341 and the pilot check valve 348 are provided, and the arm 341 holds and releases the wafer W. It is configured as follows.
[0027]
Switching As shown in FIG. 4, the valve 347 is constituted by a solenoid valve. When the solenoid is energized, the gas pressure adjusting mechanism 346 and the arm 341 are communicated. In other cases, the gas pressure adjusting mechanism 346 is disconnected from the arm 341. To do. Therefore, Switching A constant pressure of air flows from the gas pressure adjusting mechanism 346 to which the valve 347 is energized, and the air is exhausted from the ejector 347A, and the air is sucked and exhausted from the exhaust path 341C of the arm 341. At this time, if the wafer W is held by the arm 341, the opening of the exhaust path 341C of the arm 341 is closed by the wafer W, and therefore the exhaust path 341C (the reduced pressure portion of the pipe 344A in FIG. 4 is also used as the exhaust path 341C). The inside of (shown) is in a reduced pressure state, and the wafer W is vacuum-sucked onto the arm 341. The pressure sensor 349 detects the degree of vacuum at this time, and based on this detected value Switching valve 347 Control ON / OFF of. Further, when the air in the air tank 345 is consumed, ON / OFF of the compressor 344 is controlled based on the detection value of the pressure gauge 346C. When the solenoid is energized, the pilot check valve 348 communicates the exhaust path 341C of the arm 341 to the ejector 347A side and sucks air from the exhaust path 341C. A stop valve 348 closes the exhaust path 341C and maintains a predetermined degree of pressure reduction. When releasing the vacuum suction by the arm 341, the solenoid of the check valve with pilot 348 may be energized to connect the exhaust path 341C and the ejector 347A to open the exhaust path 341C to the atmosphere.
[0028]
As shown in FIG. 4, the pressure sensor 349 includes a first pressure switch 349A and a second pressure switch 349B, and detects different pressures. The first pressure switch 349A is a sensor that detects the presence or absence of the wafer W on the arm 341. The first pressure switch 349A detects a pressure in the exhaust passage 341C that is, for example, 25 kPa lower than the atmospheric pressure, and the presence or absence of the wafer W is detected based on the detected value. To inform. The second pressure switch 349B is a sensor that detects a pressure leak in the exhaust passage 341C. When the pressure in the exhaust passage 341C is, for example, 40 kPa lower than the atmospheric pressure, the internal pressure becomes higher than the detected value. Notify that there is a pressure leak. When the second pressure switch 349B detects a pressure leak, that is, when the pressure in the exhaust passage 341C increases (when the degree of vacuum decreases), the solenoid valve 347 is energized based on the detection result of the second pressure switch 349B. T The check valve 348 with the pilot is opened and the compressed air is exhausted from the ejector 347A to reduce the pressure in the exhaust passage 341C. When the pressure of the second pressure switch 349B reaches 40 kPa or more lower than the atmospheric pressure, the solenoid valve 347 is turned on. When OFF To The check valve with a pilot 348 is closed to maintain the reduced pressure state. Further, when the value of the pressure gauge 346C falls below a predetermined value, the compressor 344 is driven to replenish compressed air into the air tank 345.
[0029]
Thus, when the AGV 3 reaches the delivery position of the wafer W of the prober 2, the tweezers 34 are driven in the AGV 3 to take out the wafers W in the carrier C one by one. However, as shown in FIG. 5, for example, 25 levels of grooves C1 are formed in the vertical direction on the inner surface of the carrier C, and wafers W are inserted into these grooves C1 and stored horizontally. Therefore, since the wafer W is inserted in the groove C1 in the carrier C with a space left and right, and there is a gap on the left and right of the wafer W, after the wafer W is taken out from the carrier C using the tweezers 34, for example, an optical sensor It is necessary to perform centering using. However, in this embodiment, the wafer W is centered using the carrier C.
[0030]
That is, carrier C is carrier C as shown in FIG. Back of Inclined surface C whose side surface gradually narrows toward the surface ₂ Are formed symmetrically. Therefore, when the wafer W is centered, the inclined surface C ₂ Is used. For example, as shown in FIG. 5, the tweezers 34 are driven, the vacuum suction mechanism 343 is turned off, and the arm 341 is inserted into the cassette C from below the predetermined wafer W. During this time, tweezers 34 The The wafer W is slightly lifted and placed on the arm 341. When the arm 341 is further inserted into the carrier C in this state, the left and right inclined surfaces C of the carrier C are moved while the wafer W moves from the position indicated by the broken line in FIG. ₂ The arm 341 enters the back while it stops. At this time, the left and right inclined surfaces C ₂ Is symmetrical, so that the wafer W on the arm 341 is inclined to the left and right inclined surfaces C while the tweezers 341 pushes the wafer W into the carrier C. ₂ The centering can be performed automatically by touching. After centering, the vacuum suction mechanism 343 is driven to hold the wafer W by the arm 341. In this state, the arm 341 moves backward from the carrier C, and the wafer W is taken out from the carrier C. When the tweezers 34 takes out one wafer W from the carrier C as described above, the tweezers 34 rotates 90 ° and delivers the wafer W to the adapter 23 of the prober 2.
[0031]
When the tweezers 34 of the AGV 3 exchanges the wafer W with the adapter 23 of the prober 2, optical coupling PIO communication is performed between the prober 2 and the AGV 3 as described above. For this reason, the AGV 3 and the prober 2 are each provided with a PIO communication interface and accurately transfer one wafer W by using PIO communication with each other. Since the AGV 3 includes the tweezers 34 that are not present, a signal line for controlling the vacuum suction mechanism 343 of the tweezers 34 and a signal for controlling the arm 341 in addition to the communication line defined by the conventional SEMI standard. Has a line.
[0032]
In addition, the prober 2 includes one adapter 23 (hereinafter also referred to as “load port” as needed) as a load port for transferring the wafer W as described above. However, when the load port 23 is one, the prober 2 cannot insert the next wafer W until the inspected wafer W is taken out, and there is a limit to improving the throughput. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, at least one virtual load port 23V is set in the prober 2 separately from the actual load port (hereinafter referred to as “actual load port”) 23 by software. It is handled as if there are multiple load ports. That is, when the wafer W is delivered, the AGV 3 performs the PIO communication via software when performing the PIO communication by the optical signal L even if the inspected wafer W exists in the prober 2 as shown in FIG. The load port number of the interface signal line is switched, and a new wafer W can be loaded even if the wafer W exists in the prober 2.
[0033]
When the virtual load port 23V is designated to the prober 2 via the PIO communication between the AGV 3 and the prober 2, for example, the unloaded arm 241 and the unload table (see FIG. (Not shown) can function as the virtual load port 23V, hold the inspected wafer W with these, and wait for the next wafer W by leaving the adapter 23 empty. By providing the virtual load port 23V in this way, the unloading arm 241 and the unload table (not shown) can be fully utilized, the throughput can be improved, and the extra actual load port Therefore, it is possible to prevent a footprint increase and a cost increase of the apparatus.
[0034]
By the way, as shown in FIGS. 1 and 7, the transfer system E of the present embodiment has a unique PIO communication interface 11 </ b> A for accurately transferring the wafer W between the tweezers 34 of the AGV 3 and the adapter 23 of the prober 2. 11B. As shown in FIG. 7, these PIO communication interfaces 11A and 11B are each composed of 8 bits each having 8 ports, and the signals shown in the figure are assigned to the first to eighth bits.
[0035]
Therefore, a method for transferring the wafer W between the AGV 3 and the prober 2 using PIO communication using the PIO communication interfaces 11A and 11B shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 8 to 12 show a method of loading a wafer W from the AGV 3 to the prober 3, FIG. 13 shows a flow of the wafer W in the prober 2, and FIGS. 14 to 16 show an unload of the wafer W from the prober 2 to the AGV 3. How to do.
[0036]
First, a wafer loading method for transferring the wafer W from the AGV 3 to the prober 2 will be described. When the host computer 1 sends a wafer W transfer command to the AGV controller 4 via SECS communication, the AGV 3 moves to the front of the prober 2 (wafer transfer position) under the control of the AGV controller 4 as shown in the flowchart of FIG. Move (step S1). When the AGV 3 reaches the prober 2 as shown in FIG. 10A, the mapping sensor 33 advances to the carrier C side as shown in FIG. 10B, and the tweezers 34 moves up and down, and the tweezers 34 moves up and down. After mapping the storage state of the wafer W in the carrier C via the mapping sensor 33, the upper arm 341A of the tweezers 34 moves forward as shown in FIG. Enter the carrier C. During this time, as shown in the flowchart of FIG. 8, the wafer W is centered via the arm 341A and the carrier C (step S2). That is, as shown in FIG. 10C, while the arm 341A enters the innermost part of the carrier C, the tweezers 34 slightly rises and the wafer W is placed on the arm 341A, and the arm 341A is left as it is. Reach the department. During this time, the arm 341A centers the wafer W by bringing the wafer W into contact with the symmetrical inclined surface C2 of the carrier C. Next, after the vacuum suction mechanism 343 (see FIGS. 3 and 4) of the tweezers 34 is driven to vacuum-suck the wafer W with the arm 341A, the arm 341A moves backward from the carrier C and the centered wafer W is removed from the carrier C. Take out (step S2).
[0037]
When the wafer W is taken out from the carrier C by the arm 341A, as shown in FIG. 10D, the sub-chuck 35 is lifted to receive the wafer W from the arm 341, and then the pre-alignment sensor is rotated while the sub-chuck 25 is rotated. Pre-alignment of the wafer W is performed via 36. Subsequently, as shown in FIG. 10E, the sub chuck 35 descends after stopping the rotation, and while returning the wafer W to the arm 341A, the tweezers 34 rises and the OCR 37 reads the ID code attached to the wafer W. After the lot of the wafer W is identified, the tweezers 34 is rotated 90 ° as shown in FIG. 10 (f) so that the direction of the arm 341 is aligned with the adapter 23 of the prober 2, and the state shown in FIG. become. The ID code of the wafer W identified by the OCR 37 is notified from the AGV 3 to the prober 2 by optical communication to be described later.
[0038]
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, optical coupling PIO communication between the AGV 3 and the prober 2 is started. First, as shown in FIGS. 8 and 9, the AGV 3 transmits a High state VALID signal to the prober 2 after transmitting the High state CS_0 signal. If the CS_0 signal is valid in the high state, the VALID signal is maintained in the high state, and the adapter (load port) 23 of the prober 2 confirms that the wafer W can be received (step S3). When the prober 2 receives the VALID signal, as shown in FIG. 9, the L_REQ signal of the prober 2 is in a high state and transmits the L_REQ signal to the AGV 3 to instruct conveyance for wafer loading.
[0039]
As shown in FIG. 8, the AGV 3 determines whether or not the L_REQ signal has been received (step S4). If the AGV 3 determines that the L_REQ signal has not been received, the prober 2 transmits the L_REQ signal to the AGV 3 (step S5). ). When it is determined that the AGV 3 has received the L_REQ signal, the TR_REQ signal of the AGV 3 is in a high state and the TR_REQ signal is transmitted to the prober 3 in order to start the transfer of the wafer W (step S6). Notification that the transfer of the wafer W is to be started. As shown in FIG. 9, when the prober 2 receives the TR_REQ signal, the READY signal is in the high state and transmits the READY signal to the AGV 3 to notify the AGV 3 that the load port 23 is accessible.
[0040]
The AGV 3 determines whether or not the READY signal is received from the prober 2 (step S7). If the AGV 3 determines that the READY signal is not received, the prober 2 transmits the READY signal to the AGV 3 (step S8). When it is determined that the AGV 3 has received the READY signal, the BUSY signal becomes high in the AGV 3 as shown in FIG. 9 and the signal is transmitted to the prober 3 (step S 9), and the wafer W is transferred to the prober 2. Notify that it will start.
[0041]
Next, the AGV 3 determines whether or not the AENB signal has been received as shown in FIG. 8 (step S10), and if it is determined that the AGV 3 has not received the AENB signal, the prober 2 receives the AENB signal as shown in FIG. Is set to the high state to start transmission (step S11). This AENB signal is high when the BUSY signal from the AGV 3 is in a high state, and when loading, when the sub chuck 232 of the adapter 23 is in the lowered position and does not hold the wafer W, that is, when the wafer W can be loaded. At the time of unloading, it is confirmed that the sub chuck 232 is in the raised position to hold the wafer W, and that the wafer W can be unloaded. The AENB signal is in a low state when the wafer W is detected by the vacuum chuck sensor of the sub-chuck 232 in the adapter 23 and cannot be loaded, and the wafer W is not detected at the time of unloading. Become.
[0042]
Thus, when it is determined in step S10 that the AGV 3 has received the High state AENB signal, transfer (loading) of the wafer W from the AGV 3 is started (step S11), and the tweezers are started from the state shown in FIG. The upper arm 341A of 34 advances toward the adapter 23 of the prober 2, and transports the wafer W to the position just above the load port 23 as shown in FIG.
[0043]
Next, the AGV 3 transmits a PENB signal to the prober 2 (step S12), and then detects the wafer W by the prober 2 and determines whether the AENB signal is in the low state and the L_REQ signal is in the low state (step S13). ) When the prober 2 determines that any signal is in the high state and the sub chuck 232 is in the lowered position and there is no wafer W and is accessible, the sub chuck 232 moves up and tweezers as shown in FIG. The vacuum suction mechanism 343 of 34 releases the vacuum suction. The PENB signal is in a high state when loading when the vacuum suction mechanism 343 is turned off. Further, the sub chuck 232 in the load port 23 performs vacuum suction as shown in FIG. 9 to receive the wafer W (step S14). Subsequently, as shown in FIG. 9, the prober 2 sets the AENB signal to a low state and transmits the signal to the AGV 3 to notify that the sub-chuck 323 is holding the wafer W (step S15). At the same time, the prober 2 sets the L_REQ signal to the low state and transmits the signal to the AGV 3 to notify that it is not low (step S16). As a result, the AGV 3 recognizes that the prober 2 is not currently loading the next wafer W.
[0044]
Thereafter, the process returns to step S13, and the prober 2 detects the wafer W again to determine whether the AENB signal is in the low state and the L_REQ signal is in the low state. Both signals are in the low state and the loading is finished. If it is determined, the arm 341A is returned from the load port 23 to the AGV 3 (step S17). In the AGV3, when the arm 341A returns, the TR_REQ signal, the BUSY signal, and the PENB signal are all set to the Low state, and the respective signals are transmitted to the prober 2 to notify that the loading of the wafer W has been completed (Step S18).
[0045]
Next, as shown in FIG. 9, the AGV 3 sets the COMPT signal to the high state and transmits it to the prober 2 to notify that the transfer operation of the wafer W has been completed (step S19), and then the AGV 3 sends the READY signal from the prober 2 in the low state. (Step S20), if it is determined that the AGV 3 has not received the READY signal, the prober 2 transmits the READY signal to the AGV 3 in a low state as shown in FIG. It is notified that the transfer operation has been completed (step S21). When it is determined that the AGV 3 has received the READY signal in the low state, the AGV 3 sets the CS_0 signal and the VALID signal to the low state as shown in FIG. 9 and transmits the respective signals to the prober 3 (step S22). At the end of the operation, as shown in FIG. 11D, the tweezers 34 is rotated 90 ° in the reverse direction, and after waiting for an instruction from the host computer 1, the next wafer W is transferred.
[0046]
In the prober 2, as shown in FIG. 11E, after the sub chuck 232 that has received the wafer W in the adapter 23 is lowered and the wafer W is centered in the adapter 23, the prober 2 in FIG. As shown, the adapter 23 is lowered to the position where the wafer W is transferred to and from the tweezers 24, and the sub chuck 232 is raised to rise above the adapter body 231. In this state, the upper arm 241A of the tweezers 24 advances toward the adapter 23 as shown in (g) of the figure, the sub chuck 231 of the adapter 23 descends and the wafer W is received by vacuum suction with the arm 241A.
[0047]
When the arm 241A receives the wafer W, the arm 241 turns the direction toward the main chuck 26 in the prober chamber 22 as shown in FIG. Thereafter, as in the conventional prober, as shown in (b) of the figure, the tweezers 24 and the sub chuck 25 cooperate to perform pre-alignment of the wafer W, as shown in (c) of the figure. Wafer W is delivered to main chuck 26. Further, after alignment is performed via the alignment mechanism 27 as shown in FIG. 4D, the wafer W and the probe card 28 are moved while the main chuck 26 is indexed as shown in FIG. The electrical characteristics of the wafer W are inspected by making electrical contact with the probe 28A. In FIGS. 12B and 12C, reference numeral 26A denotes a lift pin for the wafer W.
[0048]
While the prober 2 that has received the wafer W is inspecting, the AGV 3 that has finished delivering the wafer W receives the wafers W of the same lot under the control of the host computer 1 and requests the other probers 2. Accordingly, after the wafer W is transferred to and from another plurality of probers 2 in the manner described above, the same inspection can be performed in parallel in the prober 2.
[0049]
When the electrical property inspection of the wafer W by the prober 2 is completed, the lift pins 26A of the main chuck 26 are lifted to lift the wafer W from the main chuck 26 as shown in FIG. Subsequently, the lower arm 241B of the tweezers 24 advances to the main chuck 26 to receive the wafer W as shown in (b) of the figure, and the tweezers 24 is rotated by 90 ° as shown in (c) of the figure. After the tip is directed to the adapter 23, when the tweezers 24 advance into the adapter 23 as shown in FIG. 4D, the sub-chuck 232 in the adapter 23 rises as shown in FIG. W is received from arm 241B. Thereafter, the AGV 3 moves in front of the prober 2 under the control of the AGV controller 4 as shown in FIG. When the AGV 3 faces the prober 2, the adapter 23 rises from the position indicated by the two-dot chain line to the solid line position that delivers the wafer W as shown in FIG.
[0050]
Next, a wafer unloading method for delivering the wafer W from the prober 2 to the AGV 3 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 14 and 15, when the AGV 3 moves in front of a predetermined prober 2 based on an instruction from the AGV controller 4 (step 31), PIO communication between the AGV 3 and the prober 2 is started. The AGV 3 transmits a VALID signal after transmitting the CS_0 signal to the prober 2 (step S32). When the prober 2 receives the VALID signal, the U_REQ signal of the prober 2 becomes a high state as shown in FIG. 15 and transmits a U_REQ signal to the AGV 3 to instruct conveyance for unloading the wafer W.
[0051]
As shown in FIG. 14, the AGV 3 determines whether or not the U_REQ signal has been received (step S33). If the AGV 3 determines that the U_REQ signal has not been received, the prober 2 transmits the U_REQ signal to the AGV 3 (step S34). ). Thus, when it is determined in step S33 that the AGV 3 has received the U_REQ signal, the AGV 3 sets the TR_REQ signal to the high state and transmits the signal to the prober 3 to start the transfer of the wafer W (step S35). It notifies the start of the transfer of the wafer W.
[0052]
Next, the AGV 3 determines whether or not the READY signal has been received from the prober 2 (step S36). When the AGV 3 determines that the READY signal has not been received, the prober 2 transmits the READY signal to the AGV 3 in a high state. (Step S37). When the AGV 3 receives the READY signal and determines that the prober 2 can be accessed, the AGV 3 sets the BUSY signal to the high state and transmits the signal to the prober 3 (step S38). Then, the transfer of the wafer W is started.
[0053]
Next, the AGV 3 determines whether or not the AENB signal is in a high state from the prober 2 as shown in FIG. 14 (step S39), and if it is determined that the AGV 3 has not received the AENB signal, as shown in FIG. The prober 2 transmits the AENB signal in a high state. (Step S40). In step S39, the AGV 3 receives the AENB signal in the high state, detects the wafer W in the prober 2, and determines that the sub chuck 232 in the load port 23 is in the raised state and can be unloaded, the wafer W is transferred from the AGV 3. Then, as shown in FIG. 16A, the lower arm 341B of the tweezers 34 is moved to a position just above the adapter 23 of the prober 2 (step S41).
[0054]
Next, the AGV 3 turns on the vacuum suction mechanism 343 and transmits a high-level PENB signal to the prober 2 (step S42), and then the prober 2 detects that there is no wafer W and the prober 2's AENB signal is in the low state. Further, it is determined whether or not the U_REQ signal is in a low state (step S43), and when the prober 2 determines that all signals are in a high state and the sub chuck 232 is accessible, as shown in FIG. Then, after the adapter 23 is raised and the sub chuck 232 is lowered, the lower arm 341B of the tweezers 34 is vacuum-sucked to deliver the wafer W from the adapter 23 to the tweezers 34 (step S44). When the prober 2 detects that the wafer W has been removed, as shown in FIG. 15, the prober 2 sets the U_REQ signal to the Low state and transmits the signal to the AGV 3 to notify the AGV 3 that the wafer W has been removed (step S45). . Subsequently, the prober 2 sets the AENB signal to the low state and transmits it to the AGV 3 to notify the adapter 23 that there is no wafer W (step S46).
[0055]
Thereafter, the process returns to step S43, and the prober 2 detects that there is no wafer W in the adapter 23, determines whether the AENB signal is in the low state and the U_REQ signal is in the low state, and both signals are in the low state. If it is determined that the unloading of the wafer W by the adapter 23 is completed, the arm 341B is returned from the load port 23 to the AGV 3 (step S47). When the arm 341B returns, the AGV 3 sets all of the TR_REQ signal, the BUSY signal, and the PENB signal to the low state and transmits the signals to the prober 2 to notify the prober 2 that the unloading operation has been completed (step S48). AGV3 sets the COMPT signal to the high state and transmits it to the prober 2, as shown in FIG. 15, and notifies the completion of the unloading operation (step S49).
[0056]
Next, it is determined whether or not the AGV 3 has received the READY signal in the low state from the prober 2 (step S50). If it is determined that the AGV 3 has not received the READY signal, the prober 2 receives the READY signal as shown in FIG. Is transmitted in a low state (step S51). If it is determined that the AGV3 has received the READY signal in the low state, the AGV3 sets the CS_0 signal and the VALID signal to the low state as shown in FIG. 15 and transmits the signals to the prober 3 (step S52). 16 and after rotating the tweezers 34 by 90 ° in the reverse direction as shown in FIG. 16B, the sub-chuck 35 ascends as shown in FIG. 16C to move the wafer W from the arm 341B. The orientation flat is detected by the pre-alignment sensor 36. Subsequently, as shown in FIG. 4D, the sub chuck 35 is lowered and the wafer W is returned to the arm 341B. The tweezers 34 is raised and the OCR 37 reads the ID code of the wafer W. The arm 341B is housed in the original place in the carrier C as shown in FIG.
[0057]
As described above, according to the present embodiment, the arm 341 for sucking and holding the wafer W, the exhaust path 341C formed in the arm 341 and opening at the suction surface of the wafer W, and the piping to the exhaust path 341C A vacuum suction mechanism 343 connected via 344A. The vacuum suction mechanism 343 includes a compressor 344 that is driven by an on-board battery, an air tank 345 that stores a gas pumped from the compressor 344 as a compressed gas, Since it has a gas pressure adjusting mechanism 346 for adjusting the pressure of the compressed gas flowing out from the air tank 345 and an ejector 347A for ejecting the pressure gas supplied from this gas pressure adjusting mechanism 346, it is driven by a battery mounted on the AGV3. The compressed air from the compressor 344 is compressed into the air tank 345. After storing Te, the wafer W on the arm 341 can be reliably vacuum suction by ejecting from the ejector 347A while adjusting a pressure of the compressed air through a gas pressure adjusting mechanism 346.
[0058]
Further, according to the present embodiment, since the upper and lower arms 341A and 341B are provided, the upper arm 341A can be used exclusively for wafer loading and the lower arm 341B can be used exclusively for wafer unloading. The transfer capability of the wafer W can be increased. Further, since the switching valve 347 for opening and closing the pipe 344A is provided between the gas pressure adjusting mechanism 346 and the ejector 347A, the vacuum suction mechanism 343 can be reliably controlled to be turned on and off via the switching valve 347. Since the check valve 348 with a pilot that opens and closes the pipe 344A is provided between the arm 341 and the ejector 347A, the vacuum holding and release of the vacuum holding of the wafer W can be reliably controlled via the check valve 348 with the pilot. Since the pressure sensor 349 for detecting the pressure in the exhaust passage 341C is provided between the arm 341 and the check valve with pilot 348, the degree of vacuum in the exhaust passage 341C is detected via the pressure sensor 349, and the wafer on the arm 341 is detected. The holding state of W can be known, and the compressor 344 can be controlled on and off based on the detected value.
[0059]
In addition, this invention is not restrict | limited to the said embodiment at all, A design change can be suitably carried out as needed. For example, the valves used in the air circuit of the vacuum suction mechanism 343 can be changed as necessary. The gist of the present invention is characterized by the fact that the compressor 344 used as the vacuum suction mechanism 343 for vacuum suction stores the compressed air in the air tank 345 to secure the flow rate of air or the like.
[0060]
【The invention's effect】
Main departure Clearly Therefore, it is possible to secure a sufficient exhaust flow rate even with a low-capacity power supply mounted on a moving body. In addition, a predetermined degree of vacuum can be maintained for vacuum suction of the object to be processed. , To be processed On the arm It is possible to provide a vacuum holding device for an object to be processed that can surely be vacuum-sucked.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a conceptual diagram showing an embodiment of a vacuum holding apparatus for a workpiece of the present invention, and FIG. 1B is a conceptual diagram showing a configuration of an AGV.
2A is a plan view conceptually showing a state of transferring a wafer between a prober and an AGV, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing a main part of FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a vacuum suction mechanism of tweezers used for AGV.
4 is a circuit diagram showing the vacuum suction mechanism shown in FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a wafer centering method using a carrier;
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining wafer transfer when a virtual load port is set in a prober;
7A and 7B are configuration diagrams showing interfaces used for PIO communication of the transport system shown in FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a wafer loading method applied to the wafer conveyance method using the conveyance system shown in FIG. 1;
9 is a timing chart of optical communication applied to the loading method shown in FIG.
FIGS. 10A to 10F are process diagrams showing a loading process corresponding to the flowchart shown in FIG.
11A to 11G are process diagrams showing a loading process corresponding to the flowchart shown in FIG.
FIGS. 12A to 12E are process diagrams showing the flow of a wafer in a prober.
FIGS. 13A to 13F are process diagrams showing a loading process corresponding to the flowchart shown in FIG.
FIG. 14 is a flowchart showing a wafer unloading method in the wafer transfer method using the transfer system shown in FIG. 1;
15 is a timing chart of optical communication applied to the unload method shown in FIG.
FIGS. 16A to 16E are process diagrams showing an unload process corresponding to the flowchart shown in FIG. 14;
[Explanation of symbols]
38 Vacuum holding device for workpiece
341 Arm
343 Vacuum adsorption mechanism
344 Compressor
344A piping (communication pipe)
345 Air tank (container)
346 Gas pressure adjusting mechanism (gas pressure adjusting means)
346C Pressure gauge (third pressure detection means)
347 selector valve (first on-off valve)
347A Ejector (jetting means)
348 Check valve with pilot (second on-off valve)
349 Pressure sensor (pressure detection means)
349A first pressure switch (first pressure detecting means)
349B second pressure switch (second pressure detecting means)
W wafer (object to be processed)

Claims

A movable body comprising: an arm for sucking and holding an object to be processed; an exhaust path formed in the arm and opening at the suction surface of the arm; and a vacuum suction mechanism connected to the exhaust path via a communication pipe A vacuum holding device for an object to be mounted and used, wherein the vacuum suction mechanism stores a compressor driven by a mounting power source and a gas pumped from the compressor through the communication pipe as a compressed gas. A container, a gas pressure adjusting means for adjusting the pressure of the compressed gas flowing out from the container through the communication pipe, and a pressure gas supplied from the gas pressure adjusting means through the communication pipe is ejected. A jetting means for reducing the pressure in the exhaust passage, a first on-off valve for opening and closing the communication pipe between the gas pressure adjusting means and the jetting means, and opening and closing the communication pipe between the arm and the jetting means You A second on-off valve, have a, a pressure detecting means for detecting the pressure of the exhaust passage between the arm and the second on-off valve, said pressure detecting means, the object to be processed on said arm First pressure means for detecting the presence or absence of a body and second pressure detection means for detecting a pressure leak in the exhaust passage, wherein the second on-off valve is the second pressure detection means. A vacuum holding device for an object to be processed, which opens and closes based on the detection result .

The vacuum holding apparatus for a target object according to claim 1, wherein the movable body is an automatic conveyance vehicle.

The vacuum holding device for a workpiece according to claim 1, wherein the apparatus has a plurality of the arms.

Third pressure detecting means for detecting the pressure in the communication pipe is provided between the gas pressure adjusting means and the jetting means, and the compressor is driven based on the detection result of the third pressure detecting means. The vacuum holding device for an object to be processed according to any one of claims 1 to 3 .