JPH10114418A - ウエハ分類装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分類工程中のウエハの損傷を最小限にできる
と共に、サイクルタイムの短縮、文字位置が異なる多種
類のウエハに対応できるようにする。 【解決手段】 ウエハ１の全体の位置と姿勢を読み取る
第１の読み取り手段と、ウエハに記入されてある文字を
読み取る第２の読み取り手段と、第１の読み取り手段か
らの読み取り信号に基づいて、第１の読み取り位置から
第２の読み取り位置へのウエハの搬送位置を制御すると
共に、第２の読み取り位置におけるウエハの文字姿勢に
合わせて読み取り角度を制御する制御手段と、第２の読
み取り手段による読み取り信号に基づいて、搬送装置の
ウエハを所定の分類カセットに分類収容するようにウエ
ハ搬送ロボットを制御する制御手段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料となる
シリコンウエハ等のウエハの表面に記入されたＩＤ番号
等の文字を読み取り、このＩＤ番号に従ってウエハを分
類するウエハ分類装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のウエハ分類装置は図１に示すよう
になっていて、ウエハ１を１枚１枚搬送するようにした
ウエハ搬送ロボット２と、このウエハ搬送ロボット２の
周囲に配置される供給カセット３、位置決め装置４、複
数の分類カセット５ａ，５ｂと、上記位置決め装置４に
設けられていて、この位置決め装置４にて位置決めされ
たウエハ１のＩＤ番号を読み取るカメラ６と、このカメ
ラ６の画像を処理する画像処理装置７からなっている。

【０００３】そしてこの従来のウエハ分類装置は以下の
ような動作を行う。（１）ウエハ搬送ロボット２にて供
給カセット３内の１枚のウエハ１を取り出し、位置決め
装置４内に搬送する。（２）位置決め装置４では、ウエ
ハ１の中心位置を合わせると共に、これのオリフラ等を
利用して予め決められた方向に向けて位置合わせが行わ
れる。（３）この状態でこの位置合わせされたウエハ１
のＩＤ番号をカメラ６にて読み取る。このとき、ウエハ
１の大きさの相違、及び個々のウエハ１におけるＩＤ番
号の印字個所の相違に応じてカメラ６をＸ，Ｙ方向移動
して読み取りが行われるようになっている。

【０００４】（４）読み取ったＩＤ番号により、分類先
のデータを画像処理装置７に接続したホストＣＰＵから
の情報に基づいて決定し、（５）これに従って、ウエハ
搬送ロボット２は、位置決め装置４内のウエハ１を取り
出し、分類先の所定の分類カセット５ａ，５ｂに搬送収
容する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のウエハ分類
装置では、供給カセット３からウエハ搬送ロボット２に
て取り出されたウエハ１は位置決め装置４に搬送載置さ
れ、ここでの位置決め及び読み取りされた後に、再びウ
エハ搬送ロボット２にて取り出されて所定の分類カセッ
トに搬送収容されるため、供給カセット３から分類カセ
ット５ａ，５ｂに搬送される間に、ウエハ１はそれぞれ
ウエハ搬送ロボット２に対して２回ずつ着脱が行われる
ことになり、この搬送工程間におけるウエハ１の損傷や
ゴミの付着の危険性が高くなり、また搬送工程が多いこ
とにより搬送時間が長くなるという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明は上
記従来の問題点を解決するためになされたもので、その
構成は、ウエハを１枚１枚搬送するウエハ搬送ロボット
の搬送領域に、多数の分類しようとするウエハを収容し
てこれをウエハ搬送ロボットに供給する供給カセット
と、分類後のウエハを分類別に収容する複数の分類カセ
ットと、ウエハ搬送ロボットにて搬送されるウエハのＩ
Ｄ番号等の文字を読み取る文字読み取り装置を配置して
なるウエハ分類装置において、文字読み取り装置は、ウ
エハ搬送ロボットのハンド上のウエハの全体の位置と姿
勢を読み取る第１の読み取り手段と、ウエハ搬送ロボッ
トのハンド上のウエハに記入されてある文字を読み取る
第２の読み取り手段と、第１の読み取り手段からの読み
取り信号に基づいて、第１の読み取り位置から第２の読
み取り位置へのウエハの搬送位置を制御すると共に、第
２の読み取り位置におけるウエハの文字姿勢に合わせて
読み取り角度を制御する制御手段と、第２の読み取り手
段による読み取り信号に基づいて、搬送装置のウエハを
所定の分類カセットに分類収容するようにウエハ搬送ロ
ボットを制御する制御手段とからなっている。

【０００７】供給カセットからウエハ搬送ロボットのハ
ンドにて取り出されたウエハは、文字読み取り装置の第
１の読み取り位置にて、ウエハ搬送ロボットのハンドに
よる搬送姿勢のまま、第１の読み取り手段にてその位置
と姿勢が読み取られ、第２の読み取り位置にて同じくウ
エハ搬送ロボットのハンドによる搬送姿勢のまま、第２
の読み取り手段にてウエハに記入された文字が読み取ら
れる。

【０００８】上記構成のウエハ分類装置によれば、供給
カセットから取り出されたウエハは、分類カセットに収
容されるまでウエハ搬送ロボットのハンド上にあって、
１度もウエハ搬送ロボットに対して着脱が行われること
がなく、この分類工程におけるウエハの損傷を最小限に
することができる。

【０００９】また、搬送途中にウエハの着脱工程がなく
なることにより、ゴミの付着が減少されると共に、分類
作業のサイクルタイムを短縮することができる。また本
発明によれば、ウエハの径及びＩＤ番号等の文字の位置
がロットごとに変っても容易に対応することができる。

【００１０】また上記構成のウエハ分類装置において、
第１の読み取り手段とは、位置・姿勢読み取り用のカメ
ラと画像処理装置、第２の読み取り手段とは文字読み取
り用のカメラと画像処理装置とからなっている。

【００１１】また上記構成のウエハ分類装置において、
第１の読み取り手段に対応する位置と姿勢読み取り用の
カメラと、第２の読み取り手段に対応する文字読み取り
用のカメラが１つの画像処理装置に接続され、この１つ
の画像処理装置内のプログラムを切り替えて位置と姿勢
及び文字を読み取るようにした。

【００１２】さらに、上記構成のウエハ分類装置におい
て、第１の読み取り手段に対応する位置と姿勢読み取り
用のカメラと第２の読み取り手段に対応する文字読み取
り用のカメラは共通のものを用い、このカメラの焦点距
離を変化させるとともに、１つの画像処理装置内のプロ
グラムを切り替えて位置と姿勢及び文字を読み取るよう
にした。

【００１３】これらの構成におけるウエハ分類装置にお
いて、２つのカメラに対して１つの画像処理装置を用い
るもの、及び１つのカメラを用いるものでは、２個の画
像処理装置を用いるものや、２個のカメラを用いるもの
に比較してハード構成を簡単にすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図２以下に
基づいて説明する。なお、図１に示した従来の装置と同
一構成部材は同一の符号を付して説明する。

【００１５】ウエハ搬送ロボット２の周囲の搬送領域に
供給カセット３と、複数の分類カセット５ａ，５ｂ，５
ｃと、文字読み取り装置８とが配置されている。この文
字読み取り装置８には、ウエハ搬送ロボット２の搬送経
路内に位置をずらせた第１，第２の文字読み取り位置が
あり、第１の文字読み取り位置に第１カメラ９ａが、第
２の文字読み取り位置に第２カメラ９ｂがそれぞれ搬送
経路に向けて、すなわち下向きに設けてある。そして第
１カメラ９ａは、基台１０に固定されていると共に、ウ
エハ搬送ロボット２にてこの下側に搬送されてきたウエ
ハ１の全体を視野に入るようになっている。一方第２カ
メラ９ｂは基台１０に支持されていると共に、ウエハ搬
送ロボット２にてこの下側に搬送されてきたウエハ１の
一部、すなわちＩＤ番号分の領域を視野に入るようにな
っている。そしてこの第２カメラ９ｂはモータ１１にて
光軸に対して回転できるようになっている。

【００１６】上記第１カメラ９ａと、第２カメラ９ｂの
それぞれには第１，第２の画像処理装置１２ａ，１２ｂ
が接続されており、これらは制御装置１３に接続されて
いる。上記第１の画像処理装置１２ａは第１カメラ９ａ
の視野におけるウエハ１の全体の位置と姿勢を検出する
ようになっており、また第２画像処理装置１２ｂはある
特定領域を視認する第２カメラ９ｂにより文字（ＩＤ番
号）を読み取るようになっている。

【００１７】制御装置１３には座標変換装置１４と位置
補正装置１５と分類データ参照装置１６がある。そして
上記座標変換装置１４は、第１の画像処理装置１２ａの
検出値からウエハ搬送ロボット２のハンド２ｂ上にある
ウエハ１の位置と姿勢をＸ，Ｙ，θ（回転）の各方向の
座標に変換するようになっている。また位置補正装置１
５は、この座標変換装置１４からの座標値に基づいた
Ｘ，Ｙ方向の補正データ（Ｘ，Ｙ）をウエハ搬送ロボッ
ト２に出力し、またθ方向の補正データ（θ）を第２カ
メラ９ｂのモータ１１に出力するようになっている。

【００１８】分類データ参照装置１６では、上記第２の
画像処理装置１２ｂからの文字読み取り信号の入力を得
て、これに基づいた分類データ信号（ｃ）をウエハ搬送
ロボット２に出力するようになっている。

【００１９】上記構成における作用を以下に説明する。
まず（１）ウエハ搬送ロボット２を操作してこれの本体
２ａの旋回及びハンド２ｂの関節作動にて供給カセット
３内の１枚のウエハ１を取り出し、これを第１カメラ９
ａの下側である第１の読み取り位置まで搬送し、位置決
めする。

【００２０】（２）第１カメラ９ａにて上記ハンド２ｂ
上のウエハ１を撮影し、第１の画像処理装置１２ａにて
この第１の読み取り位置でかつハンド２ｂ上にあるウエ
ハ１のＸ，Ｙ，θの各方向に対する位置を読み取り、こ
れの信号を制御装置１３に送る。制御装置１３では座標
変換装置１４にて上記第１の読み取り位置にあるウエハ
１の位置をＸ，Ｙ，θの座標に変換してこれを位置補正
装置１５に送り、この位置補正装置１５ではこの座標に
基づいたＸ，Ｙ方向の補正データ（Ｘ，Ｙ）をウエハ搬
送ロボット２に出力すると共に、θ方向の補正データ
（θ）をモータ１１に出力する。

【００２１】ついで（３）ウエハ搬送ロボット２が操作
され、ウエハ１を第２の読み取り位置へ搬送する。この
とき、ウエハ搬送ロボット２のハンド２ｂの動作が上記
位置補正装置１５からのＸ，Ｙ方向の補正データ（Ｘ，
Ｙ）の入力により補正されて、ウエハ１は、これの文字
記入個所が第２カメラ９ｂの視野に入る位置に位置決め
される。一方この第２カメラ９ｂは上記位置補正装置１
５からのθ方向の補正データ（θ）の入力により回転さ
れてウエハ１の文字を正しい姿勢で視野に収める。

【００２２】（４）第２の読み取り位置で、かつハンド
２ｂ上にあるウエハ１の文字が第２カメラ９ｂの第２の
画像処理装置１２ａにて読み取られ、この信号が分類デ
ータ参照装置１６に送られ、これに基づいてこの分類デ
ータ参照装置１６にて第２カメラ位置にあるウエハ１が
分類されて、この分類信号（ｃ）がウエハ搬送ロボット
２に送られる。

【００２３】（５）つぎにウエハ搬送ロボット２は上記
分類信号（ｃ）に基づいた動作を行い、ハンド部材上の
ウエハ１を所定の分類カセット内に挿入する。

【００２４】図５，図６は本発明の他の実施の形態を示
すものである。そして図５に示すように２個のカメラ９
ａ，９ｂを１つの画像処理装置１２ｃに接続し、この画
像処理装置１２ｃ内のプログラムを切り替えて、位置・
姿勢読み取り用のカメラ９ａに対して位置姿勢読み取り
プログラムを起動し、文字（ＩＤコード）読み取り用の
カメラ９ｂに対して文字（ＩＤカード）読み取りプログ
ラムを起動するようになっている。これにより、２つの
カメラ９ａ，９ｂと１つの画像処理装置１２ｃにてウエ
ハ１の位置・姿勢及び文字（ＩＤコード）の読み取りが
行われる。

【００２５】図６に示した実施の形態は、１台のカメラ
９ｃと１つの画像処理装置１２ｄを用いた例を示す。カ
メラ９ｃは焦点可変式となっていて、制御装置１３内の
ティーチングデータ（プリセット値）１７からの指示に
よりカメラ９ｃは焦点切換装置（またはズーム角切換え
装置）１８にて焦点（またはズーム角）が変わるように
なっている。そしてウエハ１が位置・姿勢読み取り位置
にあるときには、このウエハ１の全体が視野に収まるよ
うにその焦点（またはズーム角）が変えられる。また、
ウエハ１が上記位置・姿勢読み取り位置から垂直上方へ
上昇した文字読み取り位置に移動した状態で、このウエ
ハ１の文字（ＩＤコード）を読み取りように焦点（また
はズーム角）が変えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例を示す概略的な説明図である。

【図２】本発明の実施例を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例を示す平面図である。

【図４】本発明の制御系を示す概略的な説明図である。

【図５】本発明の他の制御系を示す概略的な説明図であ
る。

【図６】本発明の他の制御系を示す概略的な説明図であ
る。

【符号の説明】

１…ウエハ、２…ウエハ搬送ロボット、２ａ…本体、２
ｂ…ハンド、３…供給カセット、４…位置決め装置、５
ａ，５ｂ，５ｃ…分類カセット、６，９ａ，９ｂ，９ｃ
…カメラ、８…文字読み取り装置、１１…モータ、１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…画像処理装置、１３…制
御装置、１４…座標変換装置、１５…位置補正装置、１
６…分類データ参照装置、１７…ティーチングデータ
（プリセット値）、１８…焦点切換装置（ズーム角切換
装置）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを１枚１枚搬送するウエハ搬送ロ
   ボットの搬送領域に、多数の分類しようとするウエハを
   収容してこれをウエハ搬送ロボットに供給する供給カセ
   ットと、分類後のウエハを分類別に収容する複数の分類
   カセットと、ウエハ搬送ロボットにて搬送されるウエハ
   のＩＤ番号等の文字を読み取る文字読み取り装置を配置
   してなるウエハ分類装置において、 文字読み取り装置は、ウエハ搬送ロボットのハンド上の
   ウエハの全体の位置と姿勢を読み取る第１の読み取り手
   段と、 ウエハ搬送ロボットのハンド上のウエハに記入されてあ
   る文字を読み取る第２の読み取り手段と、 第１の読み取り手段からの読み取り信号に基づいて、第
   １の読み取り位置から第２の読み取り位置へのウエハの
   搬送位置を制御すると共に、第２の読み取り位置におけ
   るウエハの文字姿勢に合わせて読み取り角度を制御する
   制御手段と、 第２の読み取り手段による読み取り信号に基づいて、搬
   送装置のウエハを所定の分類カセットに分類収容するよ
   うにウエハ搬送ロボットを制御する制御手段とからなる
   ことを特徴とするウエハ分類装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウエハ分類装置におい
   て、第１の読み取り手段とは、位置・姿勢読み取り用の
   カメラと画像処理装置、第２の読み取り手段とは文字読
   み取り用のカメラと画像処理装置とからなることを特徴
   とするウエハ分類装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のウエハ分類装置におい
   て、第１の読み取り手段に対応する位置と姿勢読み取り
   用のカメラと、第２の読み取り手段に対応する文字読み
   取り用のカメラが１つの画像処理装置に接続され、この
   １つの画像処理装置内のプログラムを切り替えて位置と
   姿勢及び文字を読み取るようにしたことを特徴とするウ
   エハ分類装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のウエハ分類装置におい
   て、第１の読み取り手段に対応する位置と姿勢読み取り
   用のカメラと第２の読み取り手段に対応する文字読み取
   り用のカメラは共通のものを用い、このカメラの焦点距
   離を変化させるとともに、１つの画像処理装置内のプロ
   グラムを切り替えて位置と姿勢及び文字を読み取るよう
   にしたことを特徴とするウエハ分類装置。