JPS62145831A - ウエハの移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、キャリアボックスから他のキャリアボック
スヘウエハを移載する際に用いて好適なウェハの移載装
置に関する。

「従来の技術」 周知のように、半導体ウェハには固有の番号が付されて
おり、出荷に至るまでの各処理過程においては、この番
号とウェハ特性を示す各種データとを組み合わせてウェ
ハの管理行うようになっている。この場合、ウェハに直
接マーク等を付す場合もあるが、直接付せられない場合
は何番のキャリアボックスのどの位置に何番のウェハが
収納されているかを認識するようにし、間接的にウェハ
番号を管理するようにしている。また、仮にウェハに直
接マーク等を付した場合であっても、キャリアボックス
に収納された状態では、マークを識別できないことがあ
り、この場合には上記と同様にボックス番号と収納位置
による番号認識を行う。

なお、ウェハはキャリアボックス内に複数収納された上
で持ち運びがなされるようになっており、工程の入側に
運ばれたキャリアボックスから適宜ウェハを取り出して
その工程の処理を行い、さらに、工程の出側に運ばれて
いるキャリアボックスに工程終了後のウェハを収納する
ようにしている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した従来のウェハ搬送においては、以下
に述べる問題があった。

■ウェハのキャリアボックスへの出し入れがビンセット
等によって行なわれるので、ウェハを傷つけずに作業を
行うには熟練を要する。

■キャリアボックス内の収納位置（すなわち、ウェハを
収納支持する溝の位置）を誤って、別のウェハを取り出
してしまう可能性が高い。

■キャリアボックス内の収納位置を誤って別ウェハ位置
に収納してしまう可能性が高い。

■ウェハをキャリアボックスから別のキャリアボックス
へ移転させた場合、ウェハデータも同時に書き代えるが
、この際のデータの転記が繁雑でかつ誤りを犯し易い。

また、最終のデータを整理・統合するには極めて繁雑な
処理を行わなければならない。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたちので、キャ
リアボックス間においてウェハを移載する際の移載動作
および移載後におけるウェハデータの転記を、自動的か
つ正確に行うことができるウェハの移載装置を提供する
ことを特徴としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上記問題点を解決するために、キャリアボ
ックス内のウェハを取り出して他のキャリアボックスに
収納するウェハ移動手段と、ウェハ識別データ毎に設け
られ、初期時におけるキャリアボックスの識別データお
よび当該ウェハの収納位置データが記憶されるウェハ別
記憶エリアと、前記移動手段によるウェハの移載がある
毎に、移載先のキャリアボックスの識別データおよびそ
の収納位置データを前記ウェハ別記憶エリアに追加記憶
させる移載データ追加手段と、前記ウェハ移動手段に対
し移動を行うウェハの位置とその移動先の位置を指定す
る移動指定手段とを具備している。

１作用」 前記ウェハ別記憶エリアには、移載がある毎にキャリア
ボックス識別データとその収納位置のデータとが逐次追
加されて行くので、ウェハ別記憶エリアの内容をみれば
ウェハがどのキャリアボックスのどの収納位置を経て処
理されていったかが判り、その履歴を簡単に把握するこ
とができる。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

（実施例の構成） 第１図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す斜視図
、第２図は同実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。

第１図において、１および２は各々キャリアボックスの
載置台であり、載置台ｌ上には搬送元のキャリアボック
ス３が、載置台２上には搬送先のキャリアボックス４が
各々載置されている。この場合、図示のようにキャリア
ボックス３．４は、その開口部（ウェハ出入口）が対向
するように載置されている。また、キャリアボックス３
，４の内壁には、−４＝ 水平方向に延びる溝が上下方向に多数設けられており（
図示路）、各溝内にウェハ１０の両端部が挿入され、こ
れによってウェハ１０が支持されるようになっている。

次に、５，７は各々載置台１，２を支持している軸であ
り、この軸５，７は軸駆動部６．８によって上下動可能
に構成されている。１２はレール１１゜１１に沿ってス
ライド自在であるとともに、上方に延びる軸１３を上下
動させる軸駆動部である。

この軸１３の上端には水平方向に延びる長板状のウェハ
移動板１５が設けられている。この場合、ウェハ移動板
■５は、軸駆動部１２によって図面左右方向および上下
方向に移動自在となり、また、その形状は厚さがキャリ
アボックス３．４内の溝の上下間隔より薄く、幅がウェ
ハ直径より小さく設定されている。次に、１６．１６は
各々搬送ベルトであり、図示の方向に回転するプーリに
よって駆動される。上記ウェハ移動板１５は搬送ベルト
１６．１６が対向する空間に位置するようになっている
。そして、上述した構成要素によって機構部Ｉ９が構成
されている。

次に、第２図に示す２０は、装置各部を制御するＣＰＵ
（中央処理装置）、２１はＣＰ　Ｕ　２０　ニおいて用
いられるプログラムが記憶されているＲＯＭ１２２はワ
ーキングエリアやウェハの履歴データの記憶エリアから
なるＲＡＭである。ここで、ウェハの履歴データとは、
ウェハのロット番号とウェハ番号（各ロット毎のウェハ
に固有に付されている番号）を第１データとし、各工程
におけるキャリアボックス番号とその収納位置を第２〜
第ｎデータとし、工程が進むにしたがって第１データに
対し次々と第２データ以降のデータを付加して得られる
データである。そして、キャリアボックス番号とは、各
キャリアボックスに固有に（＝Ｊされている番号であり
、この実施例においては、第１図に示すようにキャリア
ボックスの側面の角部付近にバーコードＣによって付せ
られている。また、ウェハの収納位置は、ウェハがキャ
リアボックス内の」二から（または下から）何番目の苛
に収納されているかを示すデータである。

第４図に示す２２ａは、ＲＡＭ２２内の履歴データ記憶
エリアであり、個々のウェハ毎に設けられるエリアＥ１
〜Ｅｎからなっている。そして、各エリアＥ　＋−Ｅ　
ｎは各々小エリアｅ。−ｅｎ、および小エリアｅａとか
らなっており、エリアｅ。にはウェハのロット番号Ｌｏ
ｔ、Ｎｏとウェハ番号Ｗ　、　Ｎ　ｏ書き込まれ、エリ
アｅ＋−ｅｎには各々工程「１」〜ｒｎＪに入る段階で
のキャリアボックス番号とその収納位置のデータが書き
込まれ、また、エリアｅａにはそのウェハの形状や物理
的特性が書き込まれるようになっている。

次に、第２図に示ず２３はＣＰＵ２０に各種データの入
力を行うキーボードであり、第１図に示すように機構部
１９の前面右部に設けられている。

２５はバーコードを読み取るペンシル型のバーコードリ
ーダであり、その出力信号はインターフェイス２４を介
してＣＰＵ２０に供給される。次に、２６はＣＰＵ２０
と機構部１９との間でデータの授受を行うインターフェ
イスであり、２７はＣＰＵ２０の制御の下にＣＲＴ表示
装置２８に表示を行うＣＲＴコントローラである。

（実施例の動作） 次に、上記構成によるこの実施例の動作について説明す
る。

まず、操作者はキーボード２３を操作して履歴データ記
憶エリア２２ａ内のエリアｅ。、ｅｏ・・・・・に各ウ
ェハのロット番号とウェハ番号を人力し、また、これら
のウェハが収納されたキャリアボックスの番号とその収
納位置とをエリアｅ　Ｉ　＋　ｅ　＋・・・・・・に書
き込む。さらに、各ウェハの物理的特性のデータをエリ
アｅａ、ｅａ・・・・・・に書き込む。

次いで、操作者は第１図に示すように、ウェハが収納さ
れているキャリアボックス（搬送元）３を載置台１に載
せ、空のキャリアボックス（搬送先）４を載置台２上に
置く。そして、操作者はキャリアボックス３内のウェハ
をキャリアボックス４に移載する操作を行うが、この操
作には以下に述べるような種類がある。例えば、ある特
性のものだけを抽出してキャリアボックス４に移載する
処理、あるいは、エリアｅａ内の特性データのうちの特
定のちのをパラメータとし、このパラメータに基づいて
ウェハの順番を並び替えてキャリアボックス４に移載す
る処理などである。この場合、以下の動作説明は、パラ
メータに基づく並び替えの処理を行う場合を一例として
行う。

まず、操作者はバーコードリーダ２５を用いてキャリア
ボックス３，４に付されているバーコードを読み取り、
これにより、キャリアボックス番号を人力する。この結
果、ＣＰＵ２０は供給されたボックス番号に基づいてエ
リアｅ　ｌ　＋　ｅ　Ｉ・・・・・・をサーチし、キャ
リアボックス３に収納されているウェハを検索し、検索
されたウェハに対応するエリアｅ。＋　ｅ　ｌ内のデー
タおよびエリアｅａ内の特性データを、ＣＲＴ表示装置
２８に表示させる。この結果、操作者はＣＲＴ表示装置
２８の画面を見ることによりキャリアボックス３内のど
こにどのようなウェハが収納されているかを知ることが
でき、また、そのウェハの特性も認識することができる
。

次に、操作者は移載先での並び順を決めるために、ＣＲ
Ｔ表示装置２８に表示されているエリアｅａのデータの
うち特定のものをパラメータとして指示し、さらに、こ
のパラメータに基づく順序付は処理をＣＰｔＪ２０に指
示する操作を行う。これにより、ＣＰＵ２０は上記パラ
メータに基づくデータの並び替え処理を行い、この処理
結果をＲＡＭ２２内のワーキングエリアに一時格納する
。そして、ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２２内に格納した処理
結果に基づいてキャリアボックス３内のウェハを順次一
枚ずつキャリアボックス４側に移載する処理を行う。こ
の処理は以下の通りである。

すなわち、ＣＰＵ２０はＲＡＭ２２内の並び替えデータ
に基づいて、キャリアボックス３の第１〜第ｎ番目にあ
るウェハは、キャリアボックス４の何番目に移載すべき
かを判定し、この判定結果に基づいて以下に述べる処理
を行う。

まず、ＣＰＵ２０はインターフェイス２６を介して機構
部１９に制御信号を供給し、これにより、キャリアボッ
クス３の第１番目のウェハを取り出す処理を行う。この
処理は、まず軸駆動部６に制御信号を供給して軸５を上
下動させ、ウェハ移動板１５の高さがキャリアボックス
３内の第１番目と第２番目のウェハの間にくるようにし
、次いで、軸駆動部１２を図面左方向に移動させ、ウェ
ハ移動板１５の左端部を第１番目と第２番目のウェハの
間に挿入させる。次に、軸１３を上昇させることにより
、ウェハ移動板１５の左端部によって第１番目のウェハ
を持ち上げる。この持ち上げは、ウェハが溝に対し非接
触となるような持ち上げである。そして、この状態から
軸駆動部１２を右方に引き戻し、ウェハ移動板１５の左
端部によって持ち上げられている第１番目のウェハを、
ウェハ移動板１５とともに右方に移動し、キャリアボッ
クス３から引き抜く。ここで、ウェハが引き抜かれた状
態を第３図（イ）、（ロ）に示す（ただし、この図は第
３番目のウェハが引き抜かれた状態を示している）。

次に、ＣＰＵ２０は、載置台１２を右方に移動させた後
に軸１３を下げ、上記第１番目のウェハを搬送ベルト１
６．１６の左端部分に載置する。

そして、搬送ベルト１６．１６を図面右方に走行させ、
上記ウェハを搬送ベルト１６．１’６の右端部に移動さ
せる。次に、搬送ベルト１６．１６を停止させるととも
に軸駆動部１２を右方に移動させ、その後に軸１３を上
昇させてウェハ移動板Ｉ５の右端部によって上記ウェハ
を持ち」二げる。

そして、軸７を上下動させウェハ移動板１５によって持
ち上げられているウェハの位置とキャリアボックス４の
収納すべき溝とを合わせる。次いで、ウェハ移動板１５
を右方に移動させて上記ウェハを当該溝内に挿入し、そ
の後にウェハ移動板１５を下げて上記ウェハを溝内に載
置する。次に、ウェハ移動板１５を左方に引き戻して初
期位置に復帰させ、これにより、次ぎのウェハの移載待
機状態に入る。そして、キャリアボックス３内の第２番
目以降のウェハの移載も上記動作と全く同様にして行な
われる。

また、ＣＰＵ２０は上記の移載動作がある毎に、第４図
に示す履歴データ記憶エリア２２ａの書き換えを行う。

以下にこの書き換えを、第４図に示すエリアＥｎを例に
とって説明する。このエリア＝１２− Ｅｎの例は、キャリアボックス３のボックス番号がＮｏ
、１でキャリアボックス４のボックス番号がＮｏ、３の
場合の例であり、また、キャリアボックス３の第１番目
にあるウェハをキャリアボックス４の第２番目に移載し
た場合の例である。この場合、キャリアボックス番号Ｎ
ｏ、３の書込については、バーコードＣをバーコードリ
ーダ２５でスキャンした時点において行い、また、移載
位置■のデータについては、移載が行なわれた時点、も
しくは、ＣＰＵ２０がウェハの移載先を検出した時点に
書き込む。

以上の処理を行うと、ウェハの移載終了後においては、
履歴データ記憶エリア２２ａのエリアｅ２＋ｅ、・・・
・・・にはキャリアボックス４に移載されたウェハの移
載位置がすべて書き込まれる。

そして、移載が終了したキャリアボックス４は、次の処
理過程に運ばれ、ここで各ウェハに該当する処理が施さ
れる。この処理が終了したウェハは再びキャリアボック
ス４の同一位置に戻されて次の工程に運ばれるが、この
際に不良ウェハの排除、ウェハの順序入れ換え、あるい
はロットの再編制等の必要がある場合は、上述したウェ
ハ移載装置を用いて他のキャリアボックスへ分類して移
載する。この移載にあっては前述したような履歴データ
の書き足しが行なわれる。したがって、ウェハが各工程
を種々経過して出荷段階に至ると、第４図に示す履歴デ
ータ記憶エリア２２ａには、ウェハの移載があった回数
に対応した履歴データが追加される。この結果、履歴デ
ータ記憶エリア２２ａの内容をＣＲＴ表示装置２８に表
示させれば、ウェハがどのような過程を経てきたかが、
−目で判る。また、履歴データ記憶エリア２２ａの内容
をプリンタ等（図示路）に供給し、プリントアウトする
こともできる。

（実施例の変形） なお、キャリアボックス間におけるウェハの移載順序は
、上述した実施例における順序に限らず、他の任意の順
序で行うことが可能である。また、」二足実施例におい
ては、キャリアボックスにバーコードを付し、このバー
コードによってホックス番号を入力するようにしたが、
これに代えて、キーボード２３から直接ボックス番号を
入力するように構成してもよい。

（キャリアボックス間の移載の種類） また、キャリアボックスとキャリアボックスとの間の移
載は、上述した実施例によるものに限らず以下に述べる
種々の態様に適用することができる。

（イ）第５図に示すように、搬送元キャリアボックス３
０と搬送先キャリアボックス３１とを近接して対向配置
するとともに、各キャリアボックス３０．３１を各々上
下動可能に構成する。また、この場合のキャリアボック
ス３０．３１は前面と後面とが開口面となるように構成
する。次に、３２は図面左右方向に移動自在な真空チャ
ックであり、その厚さはキャリアボックス内のウェハ間
隔（最小間隔）より薄く構成されている。

上記構成においては、移動すべきウェハの高さが真空チ
ャック３２よりやや高くなるようにキャリアボックス３
０の位置を調整し、その後において真空チャック３２を
図面右方向に移動して上記ウェハの下に位置するように
する。そして、キャリアボックス３０をやや下降させる
とともに真空チャック３２によって当該ウェハを吸着す
る。また一方、キャリアボックス３１の高さを調整し、
当該ウェハの移動先に対応する溝が真空チャック３２に
よって吸着されているウェハの高さとなるようにする。

この状態から真空チャック３２をさらに右方に移動し、
上記ウェハをキャリアボックス３１内の該当する溝内に
挿入する。次に、キャリアボックス３１をやや上昇させ
るとともに、真空チャック３２の負圧を解除し、これに
より、ウェハをキャリアボックス３１の溝に載置する。

そして、載置後は真空チャック３２を元の位置に戻し、
次のウェハの移載に備える。

このような構成によれば、搬送ベルトやウェハ移動板等
が不要となるとともに、構成がコンパクトとなる利点が
得られる。

（ロ）第６図に示す４０．４１は各々キャリアボックス
であり、上下方向に移動自在であるとともに、前面が開
口面となっている。また、４２は水平部分４．２　ａと
垂直部分４．２ｂとからなる真空チャックであり、図面
左右方向に移動可能であるとともに、旋回自在となって
いる。この場合、水平部分４２ａの厚さは第５図に示す
真空チャック３２と同様になっている。

この図に示す装置の移載動作は以下の通りである。まず
、移載すべきウェハの位置および移載先の溝の位置を調
整するためにキャリアボックス４０．４１の高さを各々
調整する。この動作は第５図に示す装置と同様である。

そして、ウェハの移載にあたっては、まず、水平部分４
２ａをキャリアボックス４０内の所望のウェハの下に位
置させ、次いで真空吸着により当該ウェハを吸着する。

そして、水平部分４２ａを右方に移動してキャリアボッ
クス４０から引き抜き、その後に１８０゜旋回させる。

この結果、吸着しているウェハがキャリアボックス４１
の前面に対向し、この状態のまま水平部分４２ａと右方
に移動して該当する溝にウェハを挿入する。そして、挿
入後は吸着を解除し元の位置に復帰させる。

（ハ）第７図に示す場合は、搬送元のキャリアボックス
が１で搬送先のキャリアボックスがｎ個ある例である。

この図において、Ｂｏ、Ｂ＋〜Ｂｎは各々キャリアボッ
クスであり、Ｂｏが搬送元、Ｂ１〜Ｂｎが搬送先である
。また、５０は真空チャックであり、ｘ、ｙ、Ｚ方向に
移動自在である。この真空チャック５０の下面には垂直
下方に延びる腕５０ａが設けられており、腕５０ａの一
方の面が吸着面となっている。

上記構成によれば、真空チャック５０をＸ、Ｙ。

Ｚ方向に適宜移動することにより、１個の搬送元のキャ
リアボックスＢＯから複数のキャリアボックスＢｌ−Ｂ
ｎの任意の位置ヘウエハを移載することができる。した
がって、この図に示す装置においては、ロットを新たに
編成する際などに用いると極めて好適である。なお、第
７図はｌ：ｎの移載を行う場合の例であるが、搬送元の
キャリアボックスを複数にして、ｍ：ｎの移載を行うよ
うにしてもよく、この場合は編成の自由度がさらに拡大
される利点が得られる。

（発明の応用例） 次に、この発明の他の応用例について説明する。

（イ）ロット編成機としての応用。

単位ウェハ処理枚数（ロット枚数）の異なる２つの工程
間でのロット編成作業を自動的に行う装置としての応用
。この場合の処理動作を以下に説明する。

例えば、Ａ工程（研磨工程等）のロット枚数が１０であ
り、次のＢ工程のロット枚数が２５であるとする。また
、Ａ工程を終了したロットには数種のスペックが混ざっ
ており、Ｂ工程では同一ロットとして混合不可能である
とする。この場合、この発明による装置においては、Ａ
工程を終了したウェハが、どのキャリアボックスのどの
位置に収納されているかがデータとして記憶されており
、さらに、ウェハの特性やスペックのデータも記憶され
ているから、これらのデータを参照すれば搬送先のキャ
リアボックスにはＢ工程で同一ロットとし得るウェハの
みを移載することができる。この移載においては、前述
したｌ：ｎやｍ：ｎの移載を行うとより有効である。

また、移載の方法としては、同一ロットとして混合可能
な条件を予めプログラムしておくとともに、搬送元のウ
ェハ数と搬送先のロット枚数とを入力として、なるべく
端数を出さないような組み合わせを算出するプログラム
をＲＯＭに書き込んでおけばよい。このようにすれば、
効率的なロットが自動的に編成されるとともに、編成後
のキャリアボックス番号や収納位置データが追加記憶さ
れるので、前工程までの諸データを整理することができ
る。また、操作者に作業手順を指示するプログラムを組
み込んでおけば、操作者はＣＲＴ等に表示された案内に
従ってキャリアボックスの選択、識別番号の入力、キャ
リアボックスのセットなどを行えばよいから、作業ミス
等がなく効率的な編成が行える。

（ロ）合否ウェハ分類機としての応用。

前工程までの各検査（厚さ、抵抗値、外形等）で合格と
不合格の混在しているウェハを移載先のキャリアボック
スに分類して収納する応用。

この場合は、入力された分類条件にしたがって移載先を
変えるプログラムを予め設定しておく。

そして、操作者は移載先および移載先のキャリアボック
スを各々セットした後、分類条件を入力する。この結果
、ＣＰＵは履歴データ記憶エリア内のデータをサーチし
て各ウェハを合否を判定し、この判定結果に基づいて、
各々を異なる移載先に収納する。

なお、移載すべきウェハが無くなったり、移載先のキャ
リアボックスが潜記になった場合など、操作者の介入が
必要な事態を検出した操作者に知らせるように構成する
とより好適である。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、キャリアボッ
クス内のウェハを取り出して他のキャリアボックスに収
納するウェハ移動手段と、ウェハ識別データ毎に設けら
れ、初期時におけるキャリアボックスの識別データおよ
び当該ウェハの収納位置データが記憶されるウェハ別記
憶エリアと、前記移動手段によるウェハの移載がある毎
に、移載先のキャリアボックスの識別データおよびその
収納位置データを前記ウェハ別記憶エリアに追加記憶さ
せる移載データ追加手段と、前記ウェハ移動手段に対し
移動を行うウェハの位置とその移動先の位置を指定する
移動指定手段とを具備したので、キャリアボックス間に
おけるウェハの移載および移載後の履歴データの追加を
正確に自動的に行うことができる。したがって、以下に
述べる種々の効果を奏することができる。

■ウェハの出し入れが自動的に行なわれるので、ピセッ
ト等による傷の発生がない。

■移載先のウェハ位置や移載先の収納位置の誤りがない
。

■ウェハの移載と同時に履歴データも追加転記されるの
で、履歴データの把握が極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す斜視図
、第２図は同実施例の電気的構成を示すブロック図、第
３図は同実施例におけるウェハの把持動作を説明するた
めの概略構成図、第４図は同実施例における履歴データ
記憶エリア２２ａの内容を示す概念図、第５図、第６図
、第７図は各々同実施例の変形例を示す概略構成図であ
る。 １５・・・・・・ウェハ移動板、１６・・・・・・搬送
ベルト、１９・・・・・・機構部（以上、Ｉ　５，１６
．１９はウェハ移動手段）、２０・・・・・・ＣＰＵ（
移載データ追加手段。 移動指定手段）２３・・・・・・キーボード、２５・・
・・・・バーコードリーダ（以上２３．２５は移動指定
手段）Ｅｌ−Ｅｎ・・・・・・記憶エリア（ウェハ別記
憶エリア）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャリアボックス内のウェハを取り出して他のキャリア
   ボックスに収納するウェハ移動手段と、ウェハ識別デー
   タ毎に設けられ、初期時におけるキャリアボックスの識
   別データおよび当該ウェハの収納位置データが記憶され
   るウェハ別記憶エリアと、前記移動手段によるウェハの
   移載がある毎に、移載先のキャリアボックスの識別デー
   タおよびその収納位置データを前記ウェハ別記憶エリア
   に追加記憶させる移載データ追加手段と、前記ウェハ移
   動手段に対し移動を行うウェハの位置とその移動先の位
   置を指定する移動指定手段とを具備することを特徴とす
   るウェハの移載装置。