特開 2024-120175 シャトル式ストッカ、およびシャトル式ストッカを製造する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120175

(43)【公開日】2024-09-04

(54)【発明の名称】シャトル式ストッカ、およびシャトル式ストッカを製造する方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/673 20060101AFI20240828BHJP

   B65G 1/04 20060101ALI20240828BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 T

B65G1/04 527

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024025398

(22)【出願日】2024-02-22

(31)【優先権主張番号】23158267

(32)【優先日】2023-02-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】524070015

【氏名又は名称】ファブマティクス ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】Ｆａｂｍａｔｉｃｓ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｚｕｒ Ｓｔｅｉｎｈｏｅｈｅ １， ０１１０９ Ｄｒｅｓｄｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】カーステン ブーダッハ

(72)【発明者】

【氏名】マーティン エンゲル

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンダー ギュアビヒ

【テーマコード（参考）】

3F022

5F131

【Ｆターム（参考）】

3F022JJ09

5F131AA02

5F131CA12

5F131CA36

5F131CA47

5F131DA05

5F131DA22

5F131DA37

5F131DC02

5F131DC05

5F131GA03

5F131GB02

5F131GB13

5F131GB22

5F131HA25

5F131HA28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】製造を簡単化したシャトル式ストッカ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ウェーハディスク用の搬送ボックス用のシャトル式ストッカであって、水平に延びる、ストッカ車両用のレーン（９）と、レーン（９）の床上に設けられた、ストッカ車両用のリニアモータと、シャトル式ストッカ内へのまたはシャトル式ストッカからの搬送ボックスの引き渡し用の引き渡しステーションと、ルーム天井から懸吊されている保持構造と、水平に延びるストッカ平面内にレーン（９）に沿って保持構造に取り付けられている。シャトル式ストッカの製造方法は、製造を簡単化すべく、まず、天井要素（６）をルーム天井に取り付け、ストッカスペース用の保持要素（１３）を鉛直の高さに関してストッカ平面内で水平出しし、その後、ストッカスペースを保持要素（１３）に取り付ける。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハディスク用の搬送ボックス（１２）用のシャトル式ストッカ（１）であって、
水平に延びる、ストッカ車両（３１）用のレーン（９）と、
前記レーン（９）の床上に設けられた、前記ストッカ車両（３１）用のリニアモータ（３０）と、
前記シャトル式ストッカ（１）内へのまたは前記シャトル式ストッカ（１）からの前記搬送ボックス（１２）の引き渡し用の引き渡しステーション（２９）と、
ルーム天井（Ａ）から懸吊されている保持構造（５）と、
水平に延びるストッカ平面（Ｂ）内に前記レーン（９）に沿って前記保持構造（５）に取り付けられている、前記搬送ボックス（１２）用のストッカスペース（１１）と、
を備え、
前記ルーム天井（Ａ）に取り付けられる天井要素（６）と、
前記天井要素（６）に鉛直の高さに関して水平出し可能に取着される、前記ストッカスペース（１１）用の保持要素（１３）と、
を特徴とする、シャトル式ストッカ（１）。

【請求項2】

複数の前記保持要素（１３）は、前記レーン（９）の長手方向で、所定のパターン寸法（７）で離間されていることを特徴とする、請求項１記載のシャトル式ストッカ（１）。

【請求項3】

前記長手方向で前記パターン寸法（７）を有するか、または前記パターン寸法（７）の倍数、好ましくは２倍もしくは３倍の寸法を有する、前記ストッカスペース（１１）、かつ／または、前記シャトル式ストッカ（１）を下側で閉じる床群（２４）を有する、前組み立てされたストッカ群（２３）を特徴とする、請求項２記載のシャトル式ストッカ（１）。

【請求項4】

前記レーン（９）の片側の画定部を有するスタートモジュール（１７）およびエンドモジュール（２１）、ならびに前記引き渡しステーション（２９）を有する少なくとも１つの引き渡しモジュール（１９）を特徴とする、請求項２または３記載のシャトル式ストッカ（１）。

【請求項5】

前記天井要素（６）は、それぞれ２つの、前記レーン（９）に互いに対向するように配置される保持要素（１３）と、好ましくは１つの、前記保持要素（１３）間で水平に延びる安定化要素（１４）とを有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のシャトル式ストッカ（１）。

【請求項6】

前記レーン（９）の、格子形に形成される床と、好ましくは、前記レーン（９）に対して平行に配置される外壁と、を特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のシャトル式ストッカ（１）。

【請求項7】

前記ストッカスペース（１１）は、前記レーン（９）の両側の２つの列（１０）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のシャトル式ストッカ（１）。

【請求項8】

ウェーハディスク用の搬送ボックス（１２）用のシャトル式ストッカ（１）を製造する方法であって、
前記シャトル式ストッカ（１）は、水平に延びる、ストッカ車両（３１）用のレーン（９）と、前記レーン（９）の床上に設けられた、前記ストッカ車両（３１）用のリニアモータ（３０）と、前記シャトル式ストッカ（１）内へのまたは前記シャトル式ストッカ（１）からの前記搬送ボックス（１２）の引き渡し用の引き渡しステーション（２９）と、ルーム天井（Ａ）から懸吊されている保持構造（５）と、水平に延びるストッカ平面（Ｂ）内に前記レーン（９）に沿って前記保持構造（５）に設けられた、前記搬送ボックス（１２）用のストッカスペース（１１）と、を有している、方法において、
まず、天井要素（６）を前記ルーム天井（Ａ）に取り付け、前記ストッカスペース（１１）用の保持要素（１３）を鉛直の高さに関して前記ストッカ平面（Ｂ）内で水平出しし、その後、前記ストッカスペース（１１）を前記保持要素（１３）に取り付けることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、まず、ウェーハディスク用の搬送ボックス用のシャトル式ストッカであって、水平に延びる、ストッカ車両用のレーンと、レーン（９）の床上に設けられた、ストッカ車両用のリニアモータと、シャトル式ストッカ内へのまたはシャトル式ストッカからの搬送ボックスの引き渡し用の引き渡しステーションと、ルーム天井から懸吊されている保持構造と、水平に延びるストッカ平面内にレーンに沿って保持構造に取り付けられている、搬送ボックス用のストッカスペースと、を備えるシャトル式ストッカに関する。さらに本発明は、このようなシャトル式ストッカを製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば国際公開第０３／０４６９５４号および独国実用新案第２０２０１２０００１４３号明細書において公知であるような、このようなシャトル式ストッカは、特に半導体製造用のクリーンルーム内でのウェーハディスクの保管のために用いられる。

【0003】

敏感なウェーハディスクが、保管および取り扱いの際に損傷してしまうのを回避すべく、ストッカスペースおよび搬送路は、正確に互いに方向付ける必要がある。典型的には明らかに高い許容誤差をもって製造されるルーム天井を出発点とする、公知のシャトル式ストッカの構造は、それゆえ、高い要求を、材料、工程および実施する人の能力に課すことになる。

【0004】

発明の背景として、独国特許出願公開第１０２００８０１５４７２号明細書は、懸垂式軌道に沿ったシャトル式ストッカ用の個別に水平出し可能なストッカスペースを開示している。韓国公開特許第２０２１－０１４３５６６号公報において、レールガイド式のストッカ車両を備えるシャトル式ストッカが公知である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の根底にある課題は、シャトル式ストッカの製造を簡単化することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

公知のシャトル式ストッカから出発して、本発明によれば、ルーム天井に取り付けられる天井要素と、天井要素に鉛直の高さに関して水平出し可能に取着される、ストッカスペース用の保持要素と、を設けることを提案する。

【0007】

「シャトル式ストッカ」内で、保管物は、水平にレーン内を自律型のストッカ車両「シャトル」によって、かつストッカ平面に対して垂直に、ストッカ平面とは切り離されて、昇降ステーションまたはリフトによってレーン外を搬送される。搬送ボックスとしては、本発明に係るシャトル式ストッカでは、特にキャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＨＡ２００、ＳＭＩＦまたはＦＯＵＰと称呼される標準容器が考慮対象である。

【0008】

ルーム天井への保持構造の組み立ては、水平出し可能な保持要素によって、ストッカスペースおよび搬送路の方向付けおよび組み立てとは構造的に切り離されている。本発明に係るシャトル式ストッカは、調達、備蓄、計画および組み立てを等しく容易にし、かつ加速する。

【0009】

好ましくは、本発明に係るシャトル式ストッカでは、複数の保持要素が、レーンの長手方向で、所定のパターン寸法で離間されている。このパターン化は、シャトル式ストッカの計画および製造の標準化を可能にする。

【0010】

好ましくは、このような本発明に係るシャトル式ストッカのストッカスペースは、レーンの長手方向でパターン寸法を有するか、またはパターン寸法の倍数、好ましくは２倍もしくは３倍の寸法を有するストッカ群に前組み立てされている。さらに好ましくは、シャトル式ストッカを下側で閉じる床群が、相応の寸法を有している。

【0011】

前組み立てされた構成群は、本発明に係るシャトル式ストッカの組み立てを加速し、こうして特にストッカ平面よりも下の既存の製造環境のダウンタイムを削減する。さらに、在庫管理は、シャトル式ストッカの製造に用いられる異なるコンポーネントの数が減ることで簡単化されている。

【0012】

さらに好ましくは、このような本発明に係るシャトル式ストッカは、レーンの片側の画定部を有するスタートモジュールおよびエンドモジュール、ならびに引き渡しステーションを有する引き渡しモジュールを備えている。このモジュール化は、本発明に係るシャトル式ストッカの計画を簡単化する。

【0013】

統一的なパターン寸法のモジュールおよび構成群の使用は、一方では、様々な空間的な要求に対する本発明に係るシャトル式ストッカの適合に関する柔軟性を高めることに加え、他方では、異なるコンポーネントの数、ひいては在庫管理の手間を減らす。

【0014】

好ましくは、このような本発明に係るシャトル式ストッカの天井要素は、それぞれ２つの、レーンに互いに対向するように配置される保持要素と、好ましくは１つの、保持要素１３間で水平に延びる安定化要素と、を有している。互いに対向するように配置される保持要素１３間の取り付けは、レーンに対して横方向でのストッカスペースおよび搬送路の傾倒を回避する。安定化要素は、互いに対向するように配置される保持要素を、所望の間隔をあけてルーム天井において組み立てることを簡単化する。

【0015】

好ましくは、本発明に係るシャトル式ストッカは、ストッカ車両用のリニアモータを備えている。さらに好ましくは、リニアモータは、レーンの床上に存在している。ストッカ車両には、さらに好ましくは、誘導式にエネルギが供給される。代替的に可能なベルト軸またはラックによる駆動と比較して、かつ代替的に可能なケーブルおよびケーブルチェーンまたはすり接点を介したエネルギ供給と比較して、このような本発明に係るシャトル式ストッカは、特にクリーンルーム条件下で、摩滅や、ウェーハに対するパーティクルエミッションを回避する。

【0016】

好ましくは、本発明に係るシャトル式ストッカは、レーンの、格子形に形成される床を備えている。さらに好ましくは、このような本発明に係るシャトル式ストッカは、レーンに対して平行に配置される外壁を備えている。床および外壁は、外部からの、シャトル式ストッカのストッカスペースおよび搬送路内への作用を回避し、それにもかかわらず、ストッカスペースおよび搬送路を上から下に貫流する鉛直の層流を可能にし、これにより、ウェーハディスクのコンタミネーションを回避することができる。

【0017】

好ましくは、本発明に係るシャトル式ストッカにおいて、ストッカスペースは、レーンの両側の２つの列内に配置されている。本発明に係るシャトル式ストッカの容量は、こうして倍増される。

【0018】

本発明に係るシャトル式ストッカは、複数の引き渡しステーションを備えていてもよいし、複数の本発明に係るシャトル式ストッカが、重なり合ってかつ／または隣り合って組み合わされ、１つのストッカ装置が形成されてもよい。

【0019】

公知の方法から出発して、本発明により、ルーム天井に保持構造を取り付け、水平に延びるストッカ平面内で、保持構造内に、シャトル式ストッカを形成する前組み立てしたモジュールを懸装することを提案する。本発明に係る方法は、本発明に係るシャトル式ストッカの製造を可能にし、同様に、本発明に係るシャトル式ストッカの前述の利点の点で優れている。

【0020】

好ましくは、本発明に係る方法の範囲内で、ルーム天井への保持構造の取り付け後、保持構造の保持要素を鉛直の高さに関してストッカ平面内に水平出しする。ルーム天井への保持構造の取り付け後、保持要素を、特に簡単に、レーザレベルを用いて水平出しすることができる。モジュールが続けて初めて組み立てられれば、モジュールが水平出しを妨げてしまうことはない。

【0021】

本発明に係るシャトル式ストッカは、レーンを単一のストッカ車両で４８ｍの長さまで可能にする。

【0022】

本発明について、以下に一実施例を基に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係るシャトル式ストッカを示す図である。

【図2】シャトル式ストッカの天井要素を示す図である。

【図3】形材横断面図である。

【図4】天井要素の詳細図である。

【図5】シャトル式ストッカのエンドモジュールを示す図である。

【図6】シャトル式ストッカのトリプルのモジュールを示す図である。

【図7】シャトル式ストッカの引き渡しモジュールを示す図である。

【図8】シャトル式ストッカのシングルのモジュールを示す図である。

【図9】シャトル式ストッカの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１に示す本発明に係るシャトル式ストッカ１は、１２４ｃｍの幅２と、１４４６ｃｍの長さ３と、９０ｃｍの高さ４と、を有しており、半導体処理用の図示しないクリーンルーム内で、不陸のルーム天井Ａの下に存在している。

【0025】

シャトル式ストッカ１を製造すべく、まずは、図２に示す、１２０ｃｍのパターン寸法７で間隔をあけた複数の天井要素６を有する保持構造５を、ルーム天井Ａに取り付ける。天井要素６は、実質的に、４０×４０ｍｍの図３に示す正方形の横断面８を有するＴ溝付きアルミニウム形材からなっている。

【0026】

水平に延びるレーン９の両側に、シャトル式ストッカ１は、（例示的に図８に初めて示す）搬送ボックス１２用の計８０個のストッカスペース１１を有する２つの列１０を備えている。搬送ボックス１２は、２００ｍｍの直径を有する２５枚までのウェーハディスク用の標準化された開放型の容器である。

【0027】

天井要素６の各々は、レーン９の両側に２つの保持要素１３をそれぞれ有しており、保持要素１３は、レーン９に対して横方向で安定化要素１４にＵ字形に結合されている。保持要素１３は、ルーム天井Ａへの取り付け後、ルーム天井Ａの不陸を補償すべく、ねじ山付きロッド１５を用いて、天井要素６において１０ｃｍの調節範囲内で鉛直に、ストッカ平面Ｂの高さにレーザシステムを用いて水平（水平および直線）出しされ、それぞれ選択された位置で、３つの締め付けねじ１６を用いて固定される。

【0028】

本プロジェクトでは、シャトル式ストッカ１は、５つの標準化されたモジュール、すなわち、１つのスタートモジュール１７と、２つのトリプルモジュール１８と、１つの引き渡しモジュール１９と、２つのシングルモジュール２０と、１つのエンドモジュールとから構築されている。スタートモジュール１７、トリプルモジュール１８、引き渡しモジュール１９およびシングルモジュール２０は、図５ないし８に個別に示してある。

【0029】

本プロジェクト用のモジュールは、それぞれ、対応する天井要素６と、レーン９の長手方向での天井要素６間の電圧供給部用の受け２２と、１つまたは複数のストッカ群２３と、上記アルミニウム形材からなるフレーム２５、およびこのフレーム２５内に収められ格子形に形成される床要素２６を有する床群２４と、（簡単化して図８にのみ示す）側壁２７と、を有している。エンドモジュール２１は、鏡面対称的にスタートモジュール１７に相当するが、２つの付加的な側壁２７と、レーン９に沿った電圧供給部用の１つの付加的な受け２２と、を有する点で相違している。

【0030】

シングルモジュール２０および引き渡しモジュール１９は、レーン９に沿って単倍のパターン寸法７を有しており、トリプルモジュール１８は、３倍のパターン寸法７を有しており、スタートモジュール１７およびエンドモジュール２１は、１．５倍のパターン寸法７を有している。

【0031】

引き渡しモジュール１９は、１つのストッカ群２３を有しており、このストッカ群２３に対向して、図７に略示する引き渡しステーション２９用の開口２８を有している。他のすべてのモジュールは、それぞれ２つの、レーン９に沿って互いに対向するように配置されるストッカ群２３を有している。各ストッカ群２３は、パターン寸法７毎に４つのストッカスペース１１を有している。

【0032】

シャトル式ストッカ１を組み立てるべく、水平出し後、まず、電圧供給部用の受け２２をレーン９に沿って取着し、その後、前組み立てしたストッカ群２３、床群２４および側壁２７を保持要素１３に取着し、そして最後に、ストッカ車両３１用のリニアモータ３０をレーン９に沿って床群２４上に取着し、かつ引き渡しモジュール１９に、引き渡しステーション２９を有する図示しない昇降ステーションを提供する。

【0033】

ストッカ車両３１には、集電器を介して、電圧供給部用の受け２２から誘導式にエネルギが供給される。

【符号の説明】

【0034】

１ シャトル式ストッカ
２ 幅
３ 長さ
４ 高さ
Ａ ルーム天井
５ 保持構造
６ 天井要素
７ パターン寸法
８ 横断面
９ レーン
１０ 列
１１ ストッカスペース
１２ 搬送ボックス
１３ 保持要素
１４ 安定化要素
１５ ねじ山付きロッド
１６ 締め付けねじ
Ｂ ストッカ平面
１７ スタートモジュール
１８ トリプルモジュール
１９ 引き渡しモジュール
２０ シングルモジュール
２１ エンドモジュール
２２ 電圧供給部用の受け
２３ ストッカ群
２４ 床群
２５ フレーム
２６ 床要素
２７ 側壁
２８ 開口
２９ 引き渡しステーション
３０ リニアモータ
３１ ストッカ車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【外国語明細書】