JP3669057B2 - ストッカへの搬送システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のストッカと、この複数のストッカを順次経由するよう走行自在に設けられ、前記ストッカの各々に対してウェーハを収納するカセット又はコンテナの受渡しを行う天井搬送装置とを有する搬送システムに関し、特に天井搬送装置の搬送効率を向上させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体製造用クリーンルームにおいては、ベイと呼ばれる工程の各々に種々の製造装置が配設され、各製造装置で特有のウェーハ処理が行われる。普通、各製造装置の処理速度が異なるため、工程毎にバッファ機能と保管機能を兼ね備えたストッカが設けられる。
【０００３】
そして、ストッカからストッカへの各工程間の搬送は、複数のストッカを順次経由するよう走行自在に設けられ、前記ストッカの各々に対してウェーハの収納を行うカセット又はコンテナの受渡しを行う天井搬送装置により行われる搬送システムになっている。
【０００４】
このような搬送システムの従来例を図４により説明する。図において、搬送システムは、複数のストッカ１０１と、この複数のストッカ１０１を順次経由して走行自在な天井搬送装置１０２とを有して構成される。
【０００５】
ストッカ１０１は、ストッカ内搬送手段１０４の走行経路の両側に、荷（ウェーハを収納するカセット）１０３の多数を上下左右に規則正しく並べて保管する第１保管棚１０５と第２保管棚１０６とを配設してなる。そして、第２保管棚１０６の上隅が切り取られており、この切取り部分に荷の受渡しを行うための棚部１０７が設けられている。また、第２保管棚１０６の適所に工程内の製造装置に対する荷１０３の出入庫口１０８が設けられている。
ストッカ内搬送手段１０４は、棚部１０７に対する荷１０３の移載、第１保管棚１０５と第２保管棚１０６の所定箇所に対する移載、および、出入庫口１０８に対する荷１０３の移載に対応できるようになっている。
一方、天井搬送装置１０２は、レール１１０に沿って走行自在な台車１１１にチャック１１２を昇降自在につり下げたものである。
【０００６】
上述した搬送システムにおいては、天井搬送装置１０２で運んできた荷１０３をストッカ１０１に収納したり、工程内の製造装置に出庫する場合の作動は以下の通りである。
まず、天井搬送装置１０２の台車１１１が図示のように、所定のストッカ１０１の棚部１０７の上で停止する。そして、チャック１１２を下げて、棚部１０７の上に荷１０３を載せて渡す。
つぎに、ストッカ内搬送手段１０４が棚部１０７から荷１０３を受け取り、第１保管棚１０５又は第２保管棚１０６のいずれかの空いた場所に収納するか、これら保管棚１０５，１０６に収納せずに直接出入庫口１０８まで移載する。
【０００７】
【発明を解決しようとする課題】
しかしながら前述した従来の搬送システムにおいては、複数のストッカ１０１の各々が一か所の棚部１０７を有する構成になっているため、天井搬送装置１０２から特定のストッカ１０１に荷１０３を卸す際に、天井搬送装置１０２が特定のストッカ１０１へ荷１０３を運んできても、たまたまそのストッカ１０１の棚部１０７に荷１０３が載ったままであったり、ストッカ内搬送手段１０４が棚部１０７に載った荷１０３に対して移載作業中であると、天井搬送装置１０２から荷１０３を卸すことができず、天井搬送装置１０２の台車１１１の待ち時間が発生する。そのため、天井搬送装置１０２からストッカ１０１への荷１０３の移載に時間がかかるという問題点があった。また、天井搬送装置１０２の台車１１１が停止している間は、他の台車１１１の搬送経路を閉鎖することになり、搬送システムの搬送効率が下がる原因になっているという問題点もあった。
【０００８】
そこで本発明は、天井搬送車から複数のストッカへの荷の移載時間を短縮するとともに、搬送効率を向上させるストッカへの搬送システムを提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１の発明は、
複数のストッカと、
この複数のストッカを順次経由するよう走行自在に設けられるとともに、昇降自在につり下げられたチャック手段を有し、前記ストッカの各々に対してウエハを収納するカセット又はコンテナの受渡しを行う天井搬送装置と、
を有する搬送システムであって、
前記ストッカは、前記カセット又はコンテナの多数を保管する保管棚と、前記天井搬送装置と前記カセット又はコンテナの受渡しを行うための棚部と、前記棚部と前記保管棚との間で前記カセット又はコンテナの搬送を行うために前記保管棚に沿って走行自在で、前記天井搬送装置の走行方向と平行に走行するストッカ内搬送手段とを備えてなり、
前記棚部は、前記天井搬送装置の走行方向に沿って列設された２以上のカセット又はコンテナの受渡し部を有し、
前記天井搬送装置は、２以上のカセット又はコンテナの受渡し部のうち空いている受渡し部に対してカセット又はコンテナの受渡しができるように、選択的なカセット又はコンテナの受渡しが可能であり、
前記ストッカ内搬送装置は、２以上のカセット又はコンテナの受渡し部のいずれかに対して選択的な搬送が可能になっているものである。
これにより、特定の受渡し部にカセット又はコンテナがある状態の場合や特定の受渡し部に対するストッカ内搬送手段の搬送が行われている場合には、天井搬送装置は走行方向の停止位置を変えて、空いている受渡し部に対してカセット又はコンテナの移載を行うことができる。
また、ストッカ内搬送手段は、走行方向の停止位置を変えるだけで、２以上の荷の受渡し部のいずれに対しても移載可能になる。更に、ストッカをクリーンルーム内に設置する場合でも、天井搬送装置の搬送効率を上げて、限られた空間を有効に活用できる。
【００１０】
削除
【００１１】
また請求項２の発明は、請求項１において、前記天井搬送装置の選択的な前記カセット又はコンテナの受渡しと、前記ストッカ内搬送手段の選択的なカセット又はコンテナの搬送は、特定のカセット又はコンテナの受渡し位置を認識できる制御装置により行われるものである。
これにより、複数のストッカの棚部の空き状況、各ストッカの棚部のどの受け若し部にカセット又はコンテナがあるかの情報処理は、複数のストッカと天井搬送装置を統括するメインコンピュータ等の制御装置が所定のソフトウェアに基づいて行われており、特定のカセット又はコンテナの受渡し位置を認識して、カセット又はコンテナの混同が生じないようになっている。
【００１２】
削除
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明システムを構成する機器の要部の斜視図であり、図２は、荷の具体的形態を示す斜視図であり、図３は、本発明システムの機器構成を示すレイアウト図である。
【００１４】
図１において、本発明の一実施形態を示す搬送システムは、半導体製造用クリーンルームの各工程毎に設置された複数のストッカ１のうちの一つを例示して説明される。
【００１５】
すなわち、搬送システムは、複数のストッカ１と、この複数のストッカ１を順次経由して走行自在な天井搬送装置２とを主たる機器として構成される。
【００１６】
天井搬送装置２は、レール３１に沿って一台以上の台車３２を走行自在とするものであり、台車３２の各々には昇降自在につり下げられたチャック手段３３が設けられている。
【００１７】
チャック手段３３が荷（ウェーハを収納するカセット）３を把持して、台車３２の上限位置まで上昇させた状態で、台車３２が走行する。台車３２がレール３１に沿って走行し所定位置で停止すると、台車３２から荷３を把持するチャック手段３３を下降させ、チャック３３を解放すると荷３が渡される。また空のチャック手段３３をつり下げた台車３２がレール３１に沿って走行し所定位置で停止すると、台車３２から解放状態のチャック手段３３を下降させ、荷３を把持すると、荷３を受け取ることができる。このように、天井搬送装置２は荷３の所定位置における受渡しが可能に構成されている。
【００１８】
ストッカ１は循環するレール３に沿って複数台が順番に配設されるが、図示例では一台のストッカ１のみが図示されている。このストッカ１は、ストッカ内搬送手段１１の走行経路の両側に、荷３の多数を上下左右に規則正しく並べて保管する第１保管棚１２と第２保管棚１３とを配設してなる。そして、第１保管棚１２に対面する第２保管棚１３の最上段の一列全部が省かれており、第２保管棚１３の上板の全体が棚部１４になっている。この棚部１４は、図示例ではナンバー○１から○７までの７つの受渡し部１５に区分されている。この区分はフラットな棚部１４を区分しているだけであり、受渡し部１５の数の設定は任意にできる。例えばナンバー○１から○５迄を第２保管棚１３の一部として使用し、ナンバー○６と○７の二つを受渡し部１５として使用することができる。このような使い分けは後述するメインコンピュータに対する入力で設定可能である。
【００１９】
また、棚部１４は天井搬送装置２の台車３２のレール３１の走行方向と平行に設けられており、更に台車３２のチャック手段３３の真下に棚部１４が位置するようになっている。これにより、台車３２が棚部１４のナンバー○１〜○７のいずれかの上で停止するだけで、棚部１４のいずれかの受渡し部１５に対する選択的な荷３の前述した受渡しが可能になっている。なお、１６は、第２保管棚１３の適所に設けられ、工程内の製造装置に対する荷３の出入庫を可能とする出入庫口である。
【００２０】
ストッカ内搬送手段１１は、棚部１４の所定の受渡し部１５に対する荷３の移載、第１保管棚１２と第２保管棚１３の所定箇所に対する荷３の移載、および、第２保管棚１３の適所に設けられた出入庫口１６に対する荷３の移載に対応できるようになっている。そのため、ストッカ内搬送手段１１は、第１保管棚１２と第２保管棚１３の間の軌道台２１と、この軌道台２１に沿って走行自在な走行体２２と、走行体２２に沿って上下方向に移動自在、且つ、第１保管棚１２または第２保管棚１３に向かって旋回自在、必要に応じて、第１保管棚１２または第２保管棚１３に向かって進退自在に前記走行体２２に設けられたチャック手段２３とを備えてなる。
また、天井搬送装置３のレール３１とストッカ内搬送手段１１の軌道台２１とは平行になっている。したがって、走行体２２が軌道台２１に沿って停止する位置を変えるだけで、ナンバー○１から○７までの７つの受渡し部１５のいずれかに対して選択的な荷３の移載が可能になる。
【００２１】
つぎに、上述した搬送システムにおける作動を、特に天井搬送装置２からストッカ１への荷３を渡す場合について説明する。
まず、荷３を運んできた天井搬送装置２の台車３２は、棚部１４の受渡し部１５のうちの空いている場所を認識してその上に停止する。図示例ではナンバー○４と○７の受渡し部１５が空いており、番号の若いナンバー○４の上に台車３２が停止している状態を示す。
つぎに、台車３２から荷３を把持するチャック手段３３を下げて、受渡し部１５の上に荷３が載ると、チャック手段３３を解放して荷３の移載を完了する。移載の完了後、チャック手段３３を上昇させて、台車３２は次の荷３の受渡しに向けて走行を開始する。
この天井搬送装置２による荷３の受渡しが行われている受渡し部１５以外の受渡し部１５に対して、ストッカ内搬送手段１１が軌道台２１に沿って走行する。そして、所定の受渡し部１５の前でストッカ内搬送装置１１が停止して荷３を受け取り、ストッカ内搬送装置１１が走行しチャック手段２３を所定位置にして第１保管棚１２又は第２保管棚１３のいずれかの空いた場所に荷３を収納するか、これら保管棚１２，１３に収納せずに直接出入庫口１６まで荷３を移載することが行われる。
【００２２】
したがって、ストッカ内搬送手段１１がナンバー○２の受渡し部１５で荷３の移載を行っている場合でも、天井搬送装置２はナンバー○４や○７の如く空いている受渡し部１５に対して荷３の受渡しができるので、ストッカ１と天井搬送装置２の荷３の受渡しが自由になり、ストッカー１側のビジー（受渡し部１５に既に荷３がある場合やストッカ内搬送手段１１が受渡し部１５で作業中の場合）に起因する天井搬送装置２の台車３２の待ち時間が無くなる。また、棚部１４の受渡し部１５の数を図示例のように３つ以上と多くすると、必要に応じて受渡し部１５の数を増減したりして、システムの自由度が増すことができる。
【００２３】
つぎに図２により、半導体製造用クリーンルーム内で扱われる荷３の形態を説明する。同図（ａ）の荷はカセット４１と呼ばれるものである。ウェーハ４２の一枚一枚を隙間を設けて収納し、カセット４１毎そのまま液体に漬けてウェーハ処理が行えるようになっている。カセット４１はウェーハ４２一枚毎の出し入れと、前述したチャック手段による把持が可能な構造になっている。
同部（ｂ）の荷はコンテナ４３と呼ばれるものであり、密閉式の容器内に複数枚のウェーハ４１を収納し、内部の環境を保持するものである。容器内から取り出したウェーハ４１をそのまま又はカセット４１に積み替えてウェーハ処理を行う。
カセット４１又はコンテナ４３のいずれも、クリーンルーム内の仕様に合わせて選択されて使用される。
【００２４】
さらに図３により半導体製造用クリーンルーム内の搬送システムの全体を説明する。ウェーハ処理のために、工程Ａから工程Ｃまでの４工程（ベイ）が配設され、各工程Ａ〜Ｃに、バッファ機能と保管機能を兼ね備えたストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが設けられている。この４台のストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの上を順次経由して巡回するように配設された工程間搬送手段としての天井搬送装置２によって工程Ａ〜Ｃ間のカセット４１又はコンテナ４３（図２）の搬送が行われる。
【００２５】
ストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと天井搬送装置２の運行を統括するのが制御装置としてのメインコンピュータ４である。メインコンピュータ４は各ストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおける受渡し部１５の空き状況を認識しており、天井搬送装置２による空いた受渡し部１５への選択的な荷の受渡しを可能にするとともに、各ストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄによる荷の有無を確認した後の受渡し部１５への選択的な搬送を可能にする。このような選択的は受渡し又は搬送は、各ストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの空き状況を検出するセンサの出力、及び、荷の受渡し指令信号等に入力応じて判断し所定の指示を指令するソフトウェアに基づいて簡単に実現できる。
【００２６】
またストッカ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの出入庫口１６に対して工程内搬送手段５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄが配設されており、工程内搬送手段５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの各々に製造装置６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３，６Ａ４，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３，６Ｂ４，６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３，６Ｃ４，６Ｄ１，６Ｄ２，６Ｄ３，６Ｄ４が配設されている。この工程内搬送手段５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄには、アームを搭載した移動ロボットや軌道上を走行するアーム付台車等が使用される。
【００２７】
以上のように、半導体製造用クリーンルーム内のカセット又はコンテナの搬送に前述した実施形態の搬送システムを使用すると、工程間搬送手段を構成する天井搬送装置２の１台以上の台車の稼働効率が上がり、搬送システムとして最も重要視される単位時間当たりの搬送量を上げる事が可能になる。特に半導体製造用クリーンルームは、ルーム内の設置面積が制限されており、効率の良い搬送システムを構築することは有効である。
【００２８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のうち請求項１の発明は、天井搬送装置の走行に列設された２以上の荷の受渡し部からなる棚部を有するストッカにしたので、特定の受渡し部にカセット又はコンテナがある場合や特定の受渡し部に対するストッカ内搬送手段の搬送が行われている場合には、天井搬送装置の走行方向の停止位置を変えるだけでカセット又はコンテナの移載を他の受渡し部に対して行うことができ、天井搬送装置が特定のストッカの前で棚部が空くのを待つ必要がなくなり、複数のストッカに対する天井搬送装置の搬送効率を向上させるという効果を奏する。加えて、ストッカ内搬送手段が複数の受渡し部のいずれに対して走行方向の停止位置で移載可能になるため、ストッカ内搬送手段の構造が簡単になるという効果を奏する。これらの効果は、限られた空間内に機器が設置されるク リーンルーム内の搬送システムにおいて有効に発揮される。
【００２９】
削除
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、前記天井搬送装置の選択的なカセット又はコンテナの受渡しと、前記ストッカ内搬送手段の選択的なカセット又はコンテナの搬送が、ソフトウェア対応の制御装置で簡単にできるという効果を奏する。
【００３１】
削除
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明システムを構成する機器の要部の斜視図である。
【図２】 荷の具体的形態を示す斜視図である。
【図３】 本発明システムの機器構成を示すレイアウト図である。
【図４】 従来システムを構成する機器の要部の斜視図である。
【符号の説明】
１ ストッカ
２ 天井搬送装置
３ 荷
４ メインコンピュータ（制御装置）
１１ ストッカ内搬送装置
１２ 第１保管棚
１３ 第１保管棚
１４ 棚部
１５ 受渡し部
２１ 軌道台（レールと平行）
３１ レール
４１ カセット
４３ コンテナ

Claims (2)

1. 複数のストッカと、
   この複数のストッカを順次経由するよう走行自在に設けられるとともに、昇降自在につり下げられたチャック手段を有し、前記ストッカの各々に対してウェーハを収納するカセット又はコンテナの受渡しを行う天井搬送装置と、
   を有する搬送システムであって、
   前記ストッカは、前記カセット又はコンテナの多数を保管する保管棚と、前記天井搬送装置と前記カセット又はコンテナの受渡しを行うための棚部と、前記棚部と前記保管棚との間で前記カセット又はコンテナの搬送を行うために前記保管棚に沿って走行自在で、前記天井搬送装置の走行方向と平行に走行するストッカ内搬送手段とを備えてなり、
   前記棚部は、前記天井搬送装置の走行方向に沿って列設された２以上のカセット又はコンテナの受渡し部を有し、
   前記天井搬送装置は、２以上のカセット又はコンテナの受渡し部のうち空いている受渡し部に対してカセット又はコンテナの受渡しができるように、選択的なカセット又はコンテナの受渡しが可能であり、
   前記ストッカ内搬送装置は、２以上のカセット又はコンテナの受渡し部のいずれかに対して選択的な搬送が可能になっているストッカへの搬送システム。
2. 請求項１において、前記天井搬送装置の選択的な前記カセット又はコンテナの受渡しと、前記ストッカ内搬送手段の選択的なカセット又はコンテナの搬送は、特定のカセット又はコンテナの受渡し位置を認識できる制御装置により行われるストッカへの搬送システム。

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