ウェハハンドリング（Wafer Handling）は、半導体製造工程において、シリコンウェハを工程間・装置間で自動的に搬送・位置決め・格納する技術・装置・システムの総称です。ウェハへのパーティクル汚染・静電気ダメージ・機械的破損を防ぎながら、スループット（単位時間の処理枚数）を最大化することが求められます。
ファブ内のウェハ搬送はAMHS（Automated Material Handling System）によって完全自動化されています。天井走行型OHT（Overhead Hoist Transport）がFOUP（密閉搬送容器）をレールに沿って各装置のロードポートに自動搬送します。装置内部ではロボットアーム（ウェハハンドラー）がウェハを1枚ずつ取り出し・搬送・格納します。
ウェハハンドラー（エンドエフェクター）の材質は、ウェハに傷をつけず汚染しないよう、セラミック（アルミナ、SiC）や特殊樹脂（PEEK）が使われます。真空チャック（静電チャック・ベルヌーイチャック）でウェハを固定し、アライナー（ノッチ合わせ装置）でウェハの方向を精密に揃えてから各処理ステーションに搬入します。
装置内のウェハ位置決め精度（アライメント）はプロセス品質に直結します。リソグラフィ露光装置のウェハステージは、nm以下の位置決め精度（サブnmレベル）でウェハを移動させながら露光を行います。ウェハハンドラーの繰り返し精度（Repeatability）は±0.1mm以下が要求されます。
ウェハハンドリング装置の主要メーカーは、OHT/AMHSシステムではASYST Technologies（Murata Machinery傘下）・Daifuku、装置内ウェハハンドラーではBrooks Automation（Azenta傘下）・Rorze Corporation（ローツェ）・Kawasaki Robotics（川崎重工）などです。先端ファブの24時間自動無人化運用において、高信頼性なウェハハンドリングシステムは基盤インフラです。