JPS6315420A - 半導体ウエハの自動洗浄装置 - 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〕 本発明は半導体製造工程において使用すると共に自動処
理シーケンスで処理動作が制御される自動洗浄装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、半導体ウェハ等をウェハカセットにセットして、
エツチング・レジスト除去・洗浄等の一連の作業を行う
自動洗浄装置は、投入ステーションにセットされたウニ
へカセットヲ搬送ロボットにより複数の処理槽に渡って
浸漬したり引き上げたりして、乾燥工程を経て搬出ステ
ーションに搬送するようにしている。

この自動洗浄装置においてウエハカセットヲ投入ステー
ションにセットする場合、作業者により指定された場所
に通常３〜５個をセットしている。

そして投受光センサ等でウェハカセットの有無全判別し
て、ウェハカセットがある場合はこれを搬送ロボットに
よりクランプし、各洗浄工程で浸り処理を施す。また投
入ウェハが無い場合は、前に投入されたウェハカセット
を搬出ステーションに送出するまで搬送ロボットは空搬
送ＨＤ返し、この後停止する。更に搬出ステーションは
ウェハカセットを３〜５個収納できるようになっており
、ウェハカセットが搬送ロボットによフ順次送り出され
て一杯になった時点で普報ブザーによシ作業省が取シ出
すようになっている、この取り出されたウェハカセット
は、作業者によって次工程に運ばれたり、また保管ボッ
クス等に収納されている。

以下、第８図及び第９図に基いて従来の自動洗浄装置及
び同装置に使用される処理シーケンスについて説明する
。

第８図は、従来の自動洗浄装置の概略図である。

同図において、１はウェハカセット８が複数セットされ
た投入ステーションであり、２は上下左右に移動したり
ウェハカセット８をクランプして洗浄用処理シーケンス
に基きウェハカセット８を搬送する搬送口ゲットである
。この搬送口ゲット２は、投入ステーション１よりウェ
ハカセット８を項次クランプして、３，４，５．６で夫
々指示する処理槽１，２，３．４に浸漬したυ引き上げ
たＤＬで搬出ステーション７に運び、これにより洗浄工
程を終了する。

次に第９図は処理シーケンスをタイミングチャートで表
した図であり、横方向に時間を、縦方向に各処理槽を表
している。投入されたウエノ・カセット８は、各処理槽
にて所定時間処理され、搬送ロボット２により引き続き
次の処理槽へと搬出される。図中、火線は搬送ロボット
２によるウェア１カセツト８の搬送を、斜線部は実際の
処理期間を、また破線は搬送ロゼツト２の空搬送を示し
、更に一点鎖線は搬送ロゼツト２の待機期間を示してい
る。

搬送ロボット２は、まず投入ステーション１よりウェハ
カセット８を３の処理槽１に搬送して、次に空搬送で６
の処理槽４へ行き、ウェハカセット８の処理時間終了を
待機し、この後６の処理槽４からウェハカセット８を搬
出ステーション７へと搬送する。しかる後、処理シーケ
ンスに基いて搬送口ゴツト２は空搬送で４の処理槽２へ
行き、ウェハカセット８の処理終了を待ってこれをクラ
ンプして５の処理槽３へと搬送する。セして５の処理槽
３で所定時間の処理を待ってウェハカセット８を６の処
理槽４へ搬送する。次いで所定時間待機した後、空搬送
で丁度処理の終了した３の処理槽１へ移動し、ここから
ウェハカセット８ヲ４の処理槽２へ搬送し定径、投入ス
テーション１へと戻る。図中、ｂは処理シーケンスの１
サイクルを示す。

上述の如き１サイクル動作シーケンスを数回繰フ返すこ
とにより、ウェハ処理と共にウェハカセット８の投入か
ら搬出までを行う。なお、このロゼツト搬送による処理
動作シーケンスの制御は、シーケンスコントローラによ
り行い、第９図の処理シーケンスのタイムチャートに合
せ、ラダー図によるメモリへのプログラミングを行って
制御するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の如き従来の自動処理シーケンスに
従って稼動する自動洗浄装置では、多種類の工程を要す
る半導体ウエノ・に対し、一種類の工程しか実施するこ
とができず、その上工程の変更については処理中の製品
がその処理を終了するまで次の別の工程の製品を処理す
ることができず、この為装置の鵜動率が悪く製品が滞留
してしまうという問題があった。

また複数工程の処理シーケンスをラダー図によりプログ
ラムを行うにおいて、複雑な処理や処理槽が多いものに
対して、プログラムも複雑となりプログラムの作成や変
更に時間がかかυすぎ効率が悪いなどという問題もあっ
た。

従って、本発明は上述した問題を解消し、製品の混入方
法とそのプログラム処理方法に優れた自動処理シーケン
スを具備した半導体ウエノ・の自動洗浄装置を提供する
ことを目的とする〇〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る半導体ウエノ・の自動洗浄装置は、投入製
品の処理シーケンスと処理時間のデータ入力用の端末機
器と、上記データがコード化された処理シーケンスプロ
グラムデータによシ処理動作テーブル、処理シーケンス
テーブル、管理群としてのシーケンスデータテーブルを
格納すると共に処理シーケンス制御プログラムを格納す
るメモリと、処理シーケンス制御プログラムに従って複
数の搬送位置毎に製品の処理シーケンスを処理動作テー
ブルから選択し、処理シーケンスプログラムデータを混
入処理するよう制御するマイクロコンピュータシステム
のマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサから
の制御信号により駆動される搬送口ゲット制御用の入出
力機器とを含む制御回路を具備するものである。

〔作　用〕

本発明は以上のように構成したので、投入製品の処理シ
ーケンス等のデータが端末機器より入力されると、この
入力データはプログラム処理する為にコード化された処
理シーケンスプログラムデータに変換される。また単独
処理の基本となる処理シーケンスは、処理シーケンステ
ーブルで設定される。

そして処理シーケンス制御プログラムに従い、シーケン
スデータテーブルのデータ管理の基に、′ｆｊ、数の搬
送位置毎に各製品の処理シーケンスプログラムデータに
応じた処理シーケンスを処理動作テーブルから逐’？Ａ
　ｘ’ｌ択し、これにより処理シーケンスプログラムデ
ータが混入処理され、製品の投入から装出までの処理シ
ーケンスの一連の動作処理を行うことができる。

また以上より異なった処理シーケンスの製品の連続投入
が可能となる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第７図に基いて本発明の一実施例を
詳細に説明する。

基１図は、本発明装置の制御回路のブロック図である。

同図に示す如く、本う６明装置の基本制御は、マイクロ
コンピュータシステム１０におけるマイクロプロセッサ
１１により行い、このマイクロプロセッサ１１はマイク
ロコンピュータシステム１０外部に設けられた投入製品
の処理シーケンス及び処理時間に関するデータ入力用の
端末機器１３と、搬送ロゼツト制御用の入出力機器１４
とに接続され、これらを制御している。

またマイクロプロセッサ１１はマイクロコンピュータシ
ステムｌＯ内で、後述する処理シーケンス制御プログラ
ム、処理シーケンスプログラムデータ群及びこれをまと
めた処理動作テーブル、処理シーケンステーブル、更に
管理群としてのシーケンスデータテーブル等の内容が記
憶されるメモの製品の連続投入に対し自動洗浄装置の処
理動作を制御している。

第２図は、単独処理の基本となる処理シーケンスを複数
まとめた処理シーケンステーブルの代表例を示し、この
処理シーケンステーブルを用いて混入処理を行う。なお
処理シーケンステーブルは予め決められた内容のものが
複数用意されており、第２図では■〜■の処理シーケン
スで１［されている。

各処理槽における処理時間は、処理槽１，２゜４につい
ては各槽毎のある定められた処理時間以上とし、処理槽
３については最小、最大値を決めた設定時間による処理
時間であることを要するという条件付きである。

ここで混入される処理シーケンスの定義は、本発明装置
の構成において行うことができる処理シーケンスであり
、混入することにより処理効率が向上するシーケンスの
組合せとなるようにするものとする。

第３図は、第２図に示した処理シーケンステーブルを用
いた場合の混入処理シーケンスを説明するタイミングチ
ャートである。図中、■〜■は処理シーケンス番号であ
シ、搬送ロボットは第２図に示した各内容に従って各処
理シーケンス毎の搬送動作を行う。また■〜■は、これ
から搬送しようとする製品に応じた処理シーケンスを選
択するための選択位置である。図示のａは混入処理シー
ケンスの１サイクルを示す。

本タイムチャートの作成に際しては、設計者が■〜■の
単独処理の基本的処理シーケンスを搬送ロボットの搬送
動作に合せ効率的に混入処理できるように、１サイクル
の搬送動作と処理時間を固定して混入処理シーケンスの
タイムチャートを作成するものである。前述した処理槽
３において可変となる処理時間に対しては、タイムチャ
ート上では最大値で示し、実際の処理では可変設定され
た処理時間の増減値を処理槽４の処理時間に増減して補
正を行う。

なお、本メイムチャートに基く混入処理シーケンスにつ
いては、処理動作テーブル（紀５図）及びシーケンスデ
ーメチ−プル（第６図）の内容と合わせて、後に詳述す
る。

ここで上記タイムチャートで示された混入処理シーケン
ス全マイクロコンピュータシステム１０でプログラム処
理する為に、各処理シーケンスの搬送動作や待機時間等
をコード化して処理シーケンスプログラムデータに変換
する。第４図は搬送口ゴツトの搬送動作をコード化し、
処理シーケンスプログラムデータとした代表例を示して
いる。

同図によれば、処理シーケンスプログラムデータは８ピ
ツトで構成され、下位の４ビツトが搬送ロゼツトの搬送
停止位置を指示するもので５ビツト目が腕の開閉動作指
示で、６ビツト目は腕の上下動作指示であり、このコー
ドのプログラムデータによる各ビット操作によフ搬送ロ
ゼツトの搬送動作を行うようにしている。

そして、第３図で示される１サイクルの混入処理シーケ
ンスを夫々処理シーケンスプログラムデータに変換した
処理シーケンスプログラムデータ群を設け、これら全ま
とめて処理動作テーブルとする。

第５図は、上述の如き処理シルケンスプログラムデータ
群金まとめて作成した処理動作テーブルの説明図である
。図中、１００〜１０７の各処理動作内容は使用処理シ
ーケンスに対応する処理シ〜ケンスプログラムデーメ群
で、以下に述べるシーケンスデーメチ−プルに従って製
品の処理シーケンスデータに応じた処理シーケンスをこ
れう処理シーケンスプログラムデータ群１００〜１０７
から選択し、１サイクルの混入処理シーケンスの処理動
作を行うようにしている。

本装置においては、投入から搬出までの複数の搬送位置
毎の製品の処理シーケンスデータ’に９理する管理群を
設け、これをシーケンスデータテーブルとする。

第６図は、製品の処理シーケンスデータを管理するシー
ケンスデータテーブルの代表例を示すものである。本装
置では複数の搬送位置毎に、製品の処理シーケンスデー
タと処理時間データを管理できるメモリ領域としてデー
タ領域２００〜２０５を設け、製品投入による端末機器
１３からの処理シーケンスと処理時間のデータ設定に対
して、まず投入位置のデータ領域２００にデータがメモ
リされ、処理シーケンスの処理動作の天性により製品搬
送と共にデータ領域２０１〜２０５の処理シーケンスデ
ータが各搬送位置のデータ領域へと移行処理され、この
移行処理された処理シーケンスデータが製品の処理シー
ケンス選択の為の選択データとなる。

第６図に示した内容で、データ領域２００は投入位置に
■という処理シーケンスと処理槽３での処理時間データ
が入っていることを示し、データ領域２０２は処理槽２
に■という処理シーケンスの製品が入っていること全示
し、またデータ領域２０４は処理槽４に◎という処理シ
ーケンスの製品が入っていることを示している。

次に上述した第６図のシーケンスデータテーブルの内容
に従って、第５図の処理動作テーブルとの関係を第３図
に示す処理シーケンスのタイムチャートに沿って説明す
る。

本装置の自動運転による処理の途中で、投入位置に■と
いう処理シーケンスの製品が投入され混入処理シーケン
スが１サイクルの最初から始まるとする。まず選択位置
■で、投入された製品が■という処理シーケンスである
ことを確認して処理動作テーブルに示される処理動作１
００’に実行し、同時にデータ領域２００の投入位置の
処理シーケンスデータを処理槽１のデータ領域２０１に
移行する。実行後に選択位置■で、処理槽４の製品の処
理シーケンスに関係なく処理動作１０２を実行し、同時
に処理槽４のデータ領域２０４の処理ンーケンスデータ
を搬出位置のデータ領域２０５に移行する。実行後に選
択位置■で処理槽２の製品が■という処理シーケンスで
あることを確認して処理動作１０４を実行し、同時に処
理槽２のデータ領域２０２の処理シーケンスデータを処
理槽４のデータ領域２０４へ移行する。

そして上記処理の実行後、上述の如く移行処理された処
理シーケンスデータを選択データとして選択位置■で処
理槽ＩＫ製品があることを確認し、処理動作テーブルに
従って処理動作１０５’を実行し、同時に処理槽１のデ
ータ領域２０１の処理シーケンスデータを処理槽２のデ
ータ領域２０２へ移行する。この後、選択位置■で処理
槽２の製品の処理シーケンスに関係なく、処理動作１０
７を実行する。

以上により、混入処理シーケンスの１サイクルの処理動
作を完了するが、自動運転の処理動作は第６図のシーケ
ンスデータテーブルで管理する製品が総て処理完了とな
るまで混入処理シーケンスの処理動作を繰シ返すもので
ちる。

上述した第５図の処理動作テーブルや第６図のシーケン
スデータテーブルのデータを基に混入処理シーケンスの
処理動作ヲ央行する為に、処理シーケンス制御プログラ
ムがメモリ１２に格納されている。

第７図は、この処理シーケンス制御プログラムの概要を
示すフローチャートである。以下、第７図に基き本装置
の制御回路のプログラム制御について説明する。なお図
中のＰｉ　””　Ｐｌ５はフローチャートの各ステップ
を示す。

まずプログラムはＰｌでスタートした後、Ｐ２で示され
るシーケンスデータテーブルと大田刃装置（Ｉ７．　）
の初期化を行い、本装置を自動運転できるような初期状
態とする。次にプログラムが手動で開始されるまで、自
動運転の起動Ｐ３と投入位置の製品セットの確認Ｐ４全
通して自動運転のサイクルを開始する。

自動運転が開始されると、予め端末機器１３よシ入力さ
れ投入位置にセットされた製品の処理シーケンスプログ
ラムデータｔ　Ｐｇでシーケンステータテーブルヘセッ
トし、まず処理動作テーブルの選択■での処理シーケン
スプログラムデータＷｅＰ６で読む。次に読んだデータ
’ｆｃ　Ｐ７　、　Ｐｅ　、　Ｐｔｔで特殊コード処理
か否かを確認し、特殊コードでなかった場合搬送処理コ
ードとして搬送口ゴツトによる製品の搬送動作処理４１
”　Ｐｌ３で行い、製品の搬送に伴いシーケンスデータ
テーブルの処理シーケンスデータ管理ｋ　Ｐｌ４で行い
、更に次の処理を行う為に処理動作テーブルのデータの
格納番地ｆＰＬｓで１ステップ進める。引き続き混入処
理シーケンスの処理動作を行う為にＰ６に戻り、Ｐ６〜
Ｐ１ｓ　ｔ−サイクルする。

Ｐ、で処理シーケンスプログラムデータがサイクル終了
コードであり、装置のサイクル終了の質問Ｐ８でサイク
ル終了である時、Ｐｌへ戻υ次の自動運転の起動待ちと
なる。質問Ｐｇでサイクル終了でない時、処理シーケン
スを１サイクルの最初に戻すと共に、処理を続行する為
プログラムステップをＰ５に戻す。Ｐｅで処理シーケン
スプログラムデータが処理シーケンスの選択コードであ
る時、シーケンスデータテーブルの選択コードにあった
処理シーケンスプログラムデータを確認し、その製品の
処理シーケンスにあった処理動作テーブルを選択しく　
Ｐｔｏ　）　、処理続行の為プログラムステップ’ｋＰ
ｓに戻す。

ｐＨで処理シーケンスプログラムデータが時間コードで
ある時、処理槽の時間待ちの時間データを次に読み、時
間が終了するまで待機処理であるＰｔｚを行い、次に処
理を続行する為処理動作テーブルのデータ格納番地ｋ　
ＰＩ！ｌで１ステップ進め、しかる後プログラムステッ
プＰ６〜Ｐｌｓｋサイクルする。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば半導体ウ
ェハの自動洗浄装置において多品種で処理シーケンスの
異なる製品の洗浄処理を、混入によシ連続投入できるよ
うにし、同時に処理できるようにしたので、装置の稼動
率の同上、並びに作業性の向上から製品の納期短縮が実
現できるという効果がある。

また、処理シーケンスの椴送動作や待機時間等を処理シ
ーケンスプログラムデータとしてコード化しプログラム
処理することができるようにしたので、処理シーケンス
の変更や、複数の処理槽及びｉ数の処理シーケンスを持
つ装置の開発が短期間に容易にできるようになるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明する制御回路のブ
ロック図、第２図は処理シーケンステーブルの代表例の
説明図、第３図は混入処理シーケンス全説明するタイミ
ングチャート、第４図は処理シーケンスプログラムデー
タの代茨例の説明図、第５図は処理動作テーブルの説明
図、第６図はシーケンスデータテーブルの代表例の説明
図、第７図は処理シーケンス制御プログラムを説明する
フローチャート、第８図は従来装置を説明する概略図、
第９図は同従来装置の処理シーケンスを説明するタイミ
ングチャートである。 １０・・・マイクロコンピュータシステム、１１・・・
マイクロプロセッサ％　１２・・・メモリ、１３・・・
端末機器、１４・・・入出力機器。 第１図 え狸シーナンステーフ゛ルを説−２ 第２図 第４図 シープ〉ヌデ°−７デーブルリ　脆−図第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）投入製品の処理シーケンスと処理時間のデータ入
   力用の端末機器と、上記データがコード化された処理シ
   ーケンスプログラムデータにより処理動作内容をまとめ
   た処理動作テーブル、単独処理の基本となる処理シーケ
   ンスを設定した処理シーケンステーブル、管理群として
   のシーケンスデータテーブルを夫々格納すると共に、処
   理シーケンス制御プログラムを格納するメモリと、上記
   処理シーケンス制御プログラムに従つて複数の搬送位置
   毎に上記製品の処理シーケンスを上記処理動作テーブル
   から選択し、上記処理シーケンスプログラムデータを混
   入処理するよう制御するマイクロコンピュータシステム
   のマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサから
   の制御信号により駆動される搬送ロボット制御用の入出
   力機器とを含む制御回路を具備したことを特徴とする半
   導体ウェハの自動洗浄装置。