特許 6048686 一時保管装置と搬送システム及び一時保管方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048686

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】一時保管装置と搬送システム及び一時保管方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20161212BHJP

   B65G 1/14 20060101ALI20161212BHJP

   H01L 21/673 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B65G1/04 551Z

   B65G1/14 Z

   H01L21/68 T

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-195153(P2014-195153)

(22)【出願日】2014年9月25日

(65)【公開番号】特開2016-64904(P2016-64904A)

(43)【公開日】2016年4月28日

【審査請求日】2015年12月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086830

【弁理士】

【氏名又は名称】塩入 明

(74)【代理人】

【識別番号】100096046

【弁理士】

【氏名又は名称】塩入 みか

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 順次

【審査官】 中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１９３０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００１８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９６１４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １／０４

Ｂ６５Ｇ １／１４

Ｈ０１Ｌ ２１／６７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

天井走行車システムと物品の受け渡し位置との間で、物品を一時保管する装置であって、
走行自在でかつ物品を昇降させるホイストを備えるローカル台車と、
天井走行車システムの走行レールの下方で、かつ前記受け渡し位置の直上部を通過するように設けられているローカル台車の走行レールと、
前記ローカル台車の走行レールの下方に設けられ、さらに前記受け渡し位置の直上部と、前記ローカル台車の走行レールとは水平面内で直角な方向において前記受け渡し位置の直上部とは異なりかつ移載装置を備える第２の搬送システムとの間で物品を受け渡し自在な第２の位置、との間でスライド自在なスライド棚、とを備える一時保管装置。

【請求項2】

請求項１の一時保管装置と、
前記の天井走行車システムで、かつ走行レールが前記受け渡し位置の直上部を通過する第１の天井走行車システムと、
前記第２の位置の上部を走行レールが通過し、かつ前記第２の搬送システムである第２の天井走行車システム、
とから成ることを特徴とする、搬送システム。

【請求項3】

前記受け渡し位置は処理装置のロードポートであり、前記第２の天井走行車システムは、第１の天井走行車システムとは生産管理上の属性が異なる物品を搬送するように構成されていることを特徴とする、請求項２の搬送システム。

【請求項4】

半導体工場のベイ内に設けられている請求項１の一時保管装置と、
前記の天井走行車システムで、走行レールが前記受け渡し位置の直上部を通過し、かつ走行レールがベイ内からベイ間搬送用のインターベイルートへと延びている第１の天井走行車システムと、
前記第２の搬送システムで、前記第２の位置にあるスライド棚との間で物品を受け渡し自在で、かつベイ内で物品を搬送するものと、
前記第１の天井走行車システムの走行レールと、インターベイルートにおいて並行に走行レールが配置されているベイ間搬送用の天井走行車システムと、
前記ベイ間搬送用の天井走行車システムの下部の位置と、前記第２の搬送システムとを接続するコンベヤ、
とから成ることを特徴とする、搬送システム。

【請求項5】

天井走行車システムと物品の受け渡し位置との間で、物品を一時保管する方法であって、
走行自在でかつ物品を昇降させるホイストを備えるローカル台車と、
天井走行車システムの走行レールの下方で、かつ前記受け渡し位置の直上部を通過するように設けられているローカル台車の走行レールと、
ローカル台車の走行レールの下方に設けられ、かつ前記受け渡し位置の直上部と、ローカル台車の走行レールとは水平面内で直角な方向において、前記受け渡し位置の直上部とは異なり移載装置を備える第２の搬送システムとの間で物品を受け渡し自在な第２の位置との間でスライド自在なスライド棚、とを備える一時保管装置により、
前記受け渡し位置と前記スライド棚との間で、前記ローカル台車により物品を受け渡しするステップと、
前記受け渡し位置の直上部にあるスライド棚と前記天井走行車システムとの間で物品を受け渡しするステップと、
前記第２の位置にあるスライド棚と前記第２の搬送システムとの間で物品を受け渡しするステップ、
とを実行する一時保管方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、複数の搬送システム間で物品を一時保管する一時保管装置と一時保管方法、及びこの一時保管装置を用いる搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体工場では、半導体ウェハーを収納するカセットを、天井走行車システムにより処理装置のロードポート間で搬送する。天井走行車システムとロードポートとの間の一時保管装置として、出願人は、ロードポートと天井走行車の走行レールの間に、ローカル台車とその走行レール、及びバッファを設けることを提案した（特許文献１ 特許5229363）。この装置では、ローカル台車の走行レールの間をカセットが上下に通過自在で、ローカル台車の走行レールの下方にバッファを設けて、天井走行車とローカル台車が共にアクセスできるようにする。このため、天井走行車とローカル台車が、共にロードポートとバッファとにアクセスできる。

【0003】

搬送では追い越しが必要なことがある。例えば特急品を収容したカセット（ホットロット）を、通常品のカセットを追い越すように、搬送したいことがある。このためには、通常品用の搬送システムの他に、ホットロット用の搬送システムを設ければよいが、さらに通常品用の搬送システムとホットロット用の搬送システムとを同じ物品の受け渡し位置と接続できるようにする必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許5229363

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この発明の課題は、天井走行車システム及び第２の搬送システムとの間で異なる位置で物品を受け渡すことができ、かつ一時保管装置外の物品の受け渡し位置との間でも物品を受け渡すことができる、一時保管装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の一時保管装置は、
天井走行車システムと物品の受け渡し位置との間で、物品を一時保管する装置であって、
走行自在でかつ物品を昇降させるホイストを備えるローカル台車と、
天井走行車システムの走行レールの下方で、かつ前記受け渡し位置の直上部を通過するように設けられているローカル台車の走行レールと、
前記ローカル台車の走行レールの下方に設けられ、さらに前記受け渡し位置の直上部と、前記ローカル台車の走行レールとは水平面内で直角な方向において前記受け渡し位置の直上部とは異なりかつ移載装置を備える第２の搬送システムとの間で物品を受け渡し自在な第２の位置、との間でスライド自在なスライド棚、とを備える。

【0007】

この発明の一時保管方法では、天井走行車システムと物品の受け渡し位置との間で、物品を一時保管する方法であって、
走行自在でかつ物品を昇降させるホイストを備えるローカル台車と、
天井走行車システムの走行レールの下方で、かつ前記受け渡し位置の直上部を通過するように設けられているローカル台車の走行レールと、
ローカル台車の走行レールの下方に設けられ、かつ前記受け渡し位置の直上部と、ローカル台車の走行レールとは水平面内で直角な方向において、前記受け渡し位置の直上部とは異なり移載装置を備える第２の搬送システムとの間で物品を受け渡し自在な第２の位置との間でスライド自在なスライド棚、とを備える一時保管装置により、
前記受け渡し位置と前記スライド棚との間で、前記ローカル台車により物品を受け渡しするステップと、
前記受け渡し位置の直上部にあるスライド棚と前記天井走行車システムとの間で物品を受け渡しするステップと、
前記第２の位置にあるスライド棚と前記第２の搬送システムとの間で物品を受け渡しするステップ、
とを実行する。

【0008】

この発明では、天井走行車システム及びローカル台車は、直下位置にあるスライド棚及び物品の受け渡し位置との間で物品を受け渡し自在で、第２の搬送システムは第２の位置にあるスライド棚との間で物品を受け渡し自在である。言い換えると、天井走行車システムと第２の搬送システムは、異なる位置でスライド棚との間で物品を受け渡し自在で、かつスライド棚と物品の受け渡し位置との間ではローカル台車により物品を受け渡し自在である。このため物品の受け渡し位置に対し、天井走行車システムと第２の搬送システムが共に物品を受け渡すことができる。物品の受け渡し位置は例えば処理装置のロードポート、ストッカ、作業台車のドッキングステーション等で、天井走行車はホイストにより物品の受け渡し位置との間で、物品を受け渡し自在である。走行レールと水平面内で直角な方向において、受け渡し位置の直上部とは異なる位置とは、スライド棚が走行レールに直角にスライドすることを限定するのではなく、スライドにより走行レールに直角な方向に沿っての位置が変化することを意味する。この明細書において、一時保管装置に関する記載はそのまま一時保管方法にも当てはまる。

【0009】

またこの発明の搬送システムは、上記の一時保管装置と、前記の天井走行車システムで、かつ走行レールが前記受け渡し位置の直上部を通過する第１の天井走行車システムと、前記第２の位置の上部を走行レールが通過し、かつ前記第２の搬送システムである第２の天井走行車システム、とから成ることを特徴とする。

【0010】

このようにすると、
・ 第１の天井走行車システム及びローカル台車は、直下位置にあるスライド棚及び物品の受け渡し位置との間で、物品を受け渡し自在で、
・ 第２の天井走行車システムは第２の位置にあるスライド棚との間で物品を受け渡し自在である。このため物品の受け渡し位置に対し、第１の天井走行車システムと第２の天井走行車システムが、スライド棚の異なる位置を経由して、共に物品を受け渡すことができる。

【0011】

好ましくは、前記受け渡し位置は処理装置のロードポートであり、前記第２の天井走行車システムは、第１の天井走行車システムとは生産管理上の属性が異なる物品を搬送するように構成されている。このようにすると、スライド棚を第２の位置へスライドさせることにより、ホットロット、工程管理用のロット等の生産管理用の属性が異なる物品を、迅速にロードポートと第２の天井走行車システムとの間で受け渡すことができる。しかも、第２の位置へスライドしたスライド棚は、第１の天井走行車システム及びローカル台車とロードポートとの間の受け渡しと干渉しないので、通常の物品の搬送を妨げることがない。

【0012】

またこの発明の搬送システムは、上記の一時保管装置が半導体工場のベイ内に設けられ、 かつ、前記の天井走行車システムで、走行レールが前記受け渡し位置の直上部を通過し、かつ走行レールがベイ内からベイ間搬送用のインターベイルートへと延びている第１の天井走行車システムと、
前記第２の搬送システムで、前記第２の位置にあるスライド棚との間で物品を受け渡し自在で、かつベイ内で物品を搬送するものと、
前記第１の天井走行車システムの走行レールと、インターベイルートにおいて並行に走行レールが配置されているベイ間搬送用の天井走行車システムと、
前記ベイ間搬送用の天井走行車システムの下部の位置と、前記第２の搬送システムとを接続するコンベヤ、とから成ることを特徴とする。

【0013】

このようにすると分岐部及び合流部を設置せずに、ベイ間搬送用の天井走行車システムと第２の搬送システムとを接続することができる。従って第１の天井走行車システムのインターベイルートとの間の分岐と合流とが不要で、分岐と合流に伴う渋滞が無く、また走行レールもシンプルなレイアウトで設置できる。なおコンベヤは、ベイ間搬送用の天井走行車システムの下部を通るので、天井走行車はホイスト（昇降装置と昇降台）により物品を受け渡しできる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例の一時保管装置と周囲の天井走行車システム及び処理装置の、一部切欠部付き正面図

【図2】実施例の一時保管装置と処理装置の、一部切欠部付き平面図

【図3】実施例の一時保管装置を含む搬送システムの平面図

【図4】実施例の一時保管装置を含む搬送システムの正面図

【図5】実施例のスライド棚の平面図

【図6】実施例のローカル台車の平面図

【図7】図４の搬送システムの制御系を示すブロック図

【図8】変形例の搬送システムの平面図

【図9】変形例の搬送システムの正面図

【図10】第２の変形例の搬送システムの平面図

【図11】第２の変形例の搬送システムの正面図

【図12】第３の変形例の搬送システムの平面図

【図13】第３の変形例の搬送システムの正面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

【実施例】

【0016】

図１〜図７に、実施例の一時保管装置３０とこれを用いる一時保管方法及び搬送システムを示す。図１，図２は、半導体工場でのベイ１内の一時保管装置３０と、周囲の処理装置２、及び天井走行車システム８、１０を示す。処理装置２はロードポート４を備え、ロードポート４はカセット６の受け渡し位置の例で、ストッカ、作業台車をドッキングするステーション、空のカセットの置き場、等を受け渡し位置としても良い。なお処理装置２は文字通りの処理装置でも検査装置等でも良い。またカセット６はＦＯＵＰ等であり、製品としての半導体ウェハーを収納しているものとするが、工程管理用、検査用等のウェハーを収納しているもの、あるいは空のカセット等でも良い。搬送する物品は、半導体ウェハーに限らず、半導体の露光用のレチクル、食品、医薬品等でも良い。さらにカセット６に替えてバケット等の容器を用いても良く、あるいは容器を介さずに直接に天井走行車等でチャックして搬送しても良い。

【0017】

ロードポート４の直上部を、通常品用の天井走行車システム（第１の天井走行車システム）８の走行レール１２が通過している。生産管理上の属性が異なるカセットを搬送するために、第２の天井走行車システム１０の走行レール１３が走行レール１２と並行に配置されている。第１の天井走行車システム８は天井走行車１４と走行させ、第２の天井走行車システム１０は天井走行車１５を走行させるが、天井走行車１４，１５は物理的には同じもので良い。１６は走行部で、走行レール１２，１３に沿って走行して、横送り装置１８を支持し、横送り装置１８は昇降装置２０を横移動させ、昇降装置２０によりチャックを備える昇降台２２を昇降させる。なお２４は、走行レール１２，１３の支柱で、横送り装置１８は設けなくても良い。

【0018】

走行レール１２，１３とロードポート４との間の高さに、一時保管装置３０が配置され、ローカル台車３２が一対の走行レール３４，３４に沿って走行する。一対の走行レール３４，３４間には、カセット６が上下に通過自在な開口３５が有る。また第１の天井走行車システム８の走行レール１２と走行レール３４との直下で、かつロードポート４の直上部でもある位置と、第２の天井走行車システム１０の走行レール１３の直下の位置との間でスライド自在なスライド棚３８が設けられている。スライド棚３８のスライド方向は、平行な走行レール１２，１３での走行方向に水平面内で直角な方向である。３９は固定部で、スライド棚３８のスライド機構等を収容し、スライド棚３８以外に固定棚４０を設けても良い。一時保管装置３０は、例えば支柱４１により天井走行車システム８，１０により支持される。

【0019】

図３，図４は、一時保管装置３０を用いた搬送システムを全体的に示し、ベイ１内での一時保管と搬送は図１，図２に示したとおりに行う。ベイ間の搬送（インターベイ搬送）用に、天井走行車システム５０をインターベイルートに設け、その走行レール５２を、第１の天井走行車システム８での走行レール１２と並行に設ける。また５４は、天井走行車システム５０を走行する天井走行車で、物理的には天井走行車１４，１５と同じものでよい。

【0020】

天井走行車システム５０と天井走行車システム１０との間で、天井走行車１５，５４が直接乗り入れできるようにすると、走行レールの分岐と合流とが複雑になり、渋滞の原因となる。そこで天井走行車システム５０と天井走行車システム１０とを、一対のコンベヤ５６，５８で接続する。コンベヤ５６はインターベイルートの天井走行車システム５０からベイ１内の天井走行車システム１０への搬送用、コンベヤ５８はベイ１内の天井走行車システム１０からインターベイルートの天井走行車システム５０への搬送用である。またベイ１内のバッファ容量を増すため、バッファ６０を設けて天井走行車１５がアクセスできるようにするが、バッファ６０は設けなくても良い。

【0021】

実施例での物品（カセット６）の受け渡しは、以下のように行う。なお天井走行車１５が横送り装置を備えない場合、走行レール１３の下方にバッファを設けることが好ましい。
ロードポート４： 天井走行車１４とローカル台車３２
スライド棚３８： 天井走行車１４，１５とローカル台車３２
固定棚４０： 天井走行車１４とローカル台車３２
天井走行車システム８，１０間の受け渡し： スライド棚３８を経由
天井走行車システム１０，５０間の受け渡し：コンベヤ５６，５８を経由
バッファ６０： 天井走行車１５の横送り装置を使用

【0022】

図５はスライド棚３８を示し、スライド棚３８はガイド６２に沿って固定部３９に対し進退する。スライド機構は任意で、例えばガス圧で動作するシリンダ６４により、ピストン６６に固定したミドル部６８を進退させる。そして図示しない倍速機構により、トップ部７０をピストン６６の２倍のストロークで進退させ、トップ部７０にプレート７２を固定して、カセットを載置させる。７３はカセットの底面をガイドして位置決めするカップリングピンで、７４はスライド棚３８に設けた図示しないセンサ等のためのケーブルガイドである。

【0023】

図６はローカル台車３２を示し、例えば一対の走行部７６と、昇降装置７８とを備え、チャックを有する昇降台８０を昇降させることにより、ロードポート及び棚３８，４０との間で、カセットを移載する。

【0024】

図７は搬送システムの制御系を示し、搬送管理システム（ＭＣＳ）８２は半導体工場内での物品の搬送を管理し、天井走行車システムコントローラ８４は天井走行車１４，１５，５４を管理するが、天井走行車システム毎に別個のコントローラを設けても良い。コンベヤコントローラ８６はコンベヤ５６，５８を管理し、一時保管装置コントローラ８８は一時保管装置毎にローカル台車３２とスライド棚３８とを制御する。

【0025】

実施例の作用効果を示す。
1) 一時保管装置３０により、ロードポート４と天井走行車システム８，１０を、任意の組み合わせで接続でき、またスライド棚３８と固定棚４０とによりカセット６を一時保管できる。
2) コンベヤ５６，５８により、第２の天井走行車システム１０をインターベイルートの天井走行車システム５０とを接続できる。
3) ホットロットのカセットを、第２の天井走行車システム１０からスライド棚３８を介してロードポート４へ荷下ろしし、またロードポート４からスライド棚３８を介して第２の天井走行車システム１０へ搬出できる。

【0026】

図１〜図７では、第２の天井走行車システム１０を用いたが、これはスライド棚３８及びコンベヤ５６，５８との間でカセット６を受け渡し自在な任意の搬送システムに変更できる。このような変形例を図８〜図１３に示す。なお特に指摘する点以外は、図１〜図７の搬送システムと同様である。図８，図９の変形例では、一時保管装置３０よりも高い位置に設けられたガントリークレーン９０を用い、９２，９２はそのレールで、架橋部９４がレール９２に沿ってベイ１内を移動し、架橋部９４に沿ってホイスト９６が移動する。ホイスト９６はベイ１内を移動し、任意のスライド棚３８、コンベヤ５６，５８、及びバッファ６０と物品を受け渡し自在である。

【0027】

図１０，図１１の変形例では、一時保管装置３０よりも高い位置に設けられたグリッドバッファシステム１００を用いる。１０２は縦横に走行レールを組み合わせたグリッド状のレールで、台車１０４は縦横の走行レールに沿ってグリッド状の走行レール１０２を縦横に走行自在で、カセットを昇降させるホイストを備えている。そしてスライド棚３８の上部及びコンベヤ５６，５８の上部では、縦横の走行レールの間を通すように、カセットを昇降させて受け渡しする。またスライド棚３８とコンベヤ５６，５８の上部以外の位置では、縦横の走行レールの下方に棚１０６が設けられて、カセットを一時保管する。なお棚１０６は設けなくても良い。

【0028】

図１２，図１３の変形例では、一時保管装置３０よりも高い位置に設けられた無人搬送車システム１１０を用い、その床面１１１には孔がメッシュ状等に多数設けられて、クリーンエアの流れを遮断しないようにしてある。そして移載装置を備える無人搬送車１１２が床面１１１上を走行し、スライド棚３８及びコンベヤ５６，５８との間で、カセットを搬送する。１１４は無人搬送車システム１１０のバッファで、無人搬送車１１２がカセットを受け渡し自在な高さに配置されているが、バッファ１１４は設けなくても良い。

【符号の説明】

【0029】

１ ベイ
２ 処理装置
４ ロードポート
６ カセット
８，１０ 天井走行車システム
１２，１３ 走行レール
１４，１５ 天井走行車
１６ 走行部
１８ 横送り装置
２０ 昇降装置
２２ 昇降台
２４ 支柱
３０ 一時保管装置
３２ ローカル台車
３４ 走行レール
３５ 開口
３８ スライド棚
３９ 固定部
４０ 固定棚
４１ 支柱
４２ 天井
５０ 天井走行車システム
５２ 走行レール
５４ 天井走行車
５６，５８ コンベヤ
６０ バッファ
６２ ガイド
６４ シリンダ
６６ ピストン
６８ ミドル部
７０ トップ部
７２ プレート
７３ カップリングピン
７４ ケーブルガイド
７６ 走行部
７８ 昇降装置
８０ 昇降台
８２ 搬送管理システム
８４ 天井走行車システムコントローラ
８６ コンベヤコントローラ
８８ 一時保管装置コントローラ
９０ ガントリークレーン
９２ レール
９４ 架橋部
９６ ホイスト
１００ グリッドバッファシステム
１０２ グリッド状のレール
１０４ 台車
１０６ 棚
１１０ 無人搬送車システム
１１１ 床面
１１２ 無人搬送車
１１４ バッファ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】