コンテナの受渡、留置、並びに供給装置。

【課題】半導体製造工場内に備える天井走行車から処理装置へとコンテナを受け渡す工程において、天井走行車が処理装置による処理を天井走行車が待つことにより、工場全体のスループットが低下する不具合が生じていた。
【解決手段】天井走行車から一時コンテナを受け取って留置すると共に、留置したコンテナを重要度に応じて選択して処理装置等へ移載するために、天井走行車の下方であって処理装置の上方に天井から吊設して備えるコンテナの受渡、留置、並びに供給装置を提案する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハを内部に収納したコンテナを保持して、半導体製造工場の天井に設置されたレール上を走行するＯＨＴ(Overhead Hoist Transport＝天井走行車)と、半導体ウエハの処理装置との中間の領域に備えるコンテナの受渡、留置、並びに供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高清浄な環境を要する半導体ウエハ製造工場において、ウエハは、コンテナ内に収納されて各処理装置へと搬送されている。各処理装置間でのコンテナの運搬は、半導体製造工場の天井付近に設置した走行レールに沿って走行する天井走行車により行われている。この天井走行車によるコンテナ搬送では、処理装置の処理時間待ちによる遅延が生じる不具合があった。そこで、処理待ち時間の短縮を図るべく、特許文献１において、天井に一時保管用の天井バッファを設置する天井走行システムが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の保管用バッファを備える天井走行車システム４７は、天井走行車の走行レール４８の下方に吊設されるものである。この保管用バッファを備える天井走行車システム４７は、入庫ステーション４９と出庫ステーション５０とを備えて、天井走行車５とコンテナ３の入出庫を行っている。また、入庫ステーション４９と出庫ステーション５０との間には複数のコンテナ３を運搬できるコンベア５１が備えられており、入庫ステーション４９に載置されたコンテナ３は順次出庫ステーション５０へと運搬される。
【特許文献１】特開平１０−２５０８３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ロジック又は、カスタムＬＳＩの製造工場等において少ロットで短納期での半導体ウエハの製造が求められている。このような場合に、最大で２５枚収納できるコンテナ（ＦＯＵＰ）に２〜３枚程度収納して、処理装置間を搬送せざるを得ないことがある。そうすると、工場内を流通するコンテナの数を従来に比べて増やして対応する必要がある。また、処理装置による半導体ウエハの処理を待つコンテナによって流通が渋滞することとなる。このため、現状以上の生産量を確保することが困難となっている。前述したように先行文献１の保管用バッファを備える天井走行車システム４７では、天井走行車に先に入庫したコンテナから順に出庫される事となり、急を要するコンテナについて優先的に出庫することができない不具合が生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置は、天井走行車が処理装置にコンテナを受け渡す位置の上方に備える基板に、天井走行車から受け渡されたコンテナを載置する支持板部材と、天井走行車からコンテナを受け渡しする受渡位置と天井走行車から処理装置へコンテナを受け渡すために受渡位置から待避した待避位置との間で支持部材を移動させる開閉手段と、支持部材と基板上に備えるコンテナの載置台との間でコンテナを把持して移載する移載手段を備える。
【０００６】
本願発明のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置は天井から吊り下げて、若しくは、地面に支柱により支持されて備える。具体的には、天井走行車が処理装置にコンテナを受け渡す位置の上方にコンテナの支持部材を備える。この支持部材上に天井走行台車がコンテナを載置してコンテナの受け渡しを行う。天井走行車が処理装置へコンテナを直接受け渡す場合には、支持部材は開閉手段により待避した位置へと移動されることとなる。
【０００７】
支持部材は、回動動作、又は水平移動するために開閉手段としてモータ、プーリ、タイミングベルトからなるものや、エアシリンダ若しくはボールネジ軸等を備えるリンク機構からなる。また、支持部材の上部にコンテナを精度良く載置するために、支持部材に位置決めピンをコンテナの下面にある凹部と嵌合できる位置に備える。
【０００８】
把持手段は、コンテナの上部に備える鍔部、もしくは側面、並びに下面を把持若しくは持ちあげるものである。把持手段はコンテナを把持若しくは持ちあげる駆動源としてモータやエアシリンダ等を備えており、これらによりリンク機構やボールネジ軸による直線駆動手段を駆動することができる。ここで、コンテナを把持するとは、コンテナの上部にある鍔部の側方から把持手段の２つの把持部材を挿入して押圧をかけて挟み込んで把持、若しくは、把持部材を挿入した後把持手段を移載手段により上昇動作して持ちあげる等の方法をいう。
【０００９】
移載手段は、コンテナを水平面内又は、高さ方向に移動するためのものである。水平面内を移動させるために、ボールネジ軸やベルトを備える。コンテナを高さ方向へ移動させるために、把持手段にベルトの一端を取り付け、移載手段に取りつけられたモータにより回転する巻き上げドラムにより巻き上げ、巻き下ろし動作することができる。
【００１０】
また、本願発明のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置は、コンテナを把持する移載手段が移載する際に通る通路を基板の中間に備えるともに、複数の載置台を前記通路に沿って、その両側に併設することとしても良い。
【発明の効果】
【００１１】
天井走行車は、処理装置による処理を待つことなく、別のコンテナを搬送することができる。これにより、工場全体のスループットが向上する。また、直接、処理装置の処理を待つコンテナの内、急を要するコンテナについて優先的に選択して、処理装置へ搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すコンテナの受渡、留置、並びに供給装置１は、製造工場の天井から吊設して基板２を備える。基板２上に、コンテナ３を載置（留置）する載置台４を複数備えるとともに、載置台４上の上方でコンテナ３の上部に備える鍔部３ａを把持（もしくは保持）して水平面内及び高さ方向に移載（供給）するための移載手段８を備える。また、天井走行車５が処理装置６へとコンテナ３を受け渡す平面上での位置であり、高さ方向においてはそれらの間に位置する。コンテナ３の受渡、留置、並びに供給装置１は、天井走行車５と支持部材７の間でコンテナ３を受け取り、又は受け渡すことができ、また、移載手段８と処理装置６との間でコンテナ３を受け取り、又は受け渡すことができる。
【００１３】
基板２の上面中央にコンテナ３の移載手段８によりコンテナ３を移載するための通路９を備え、その通路９に沿って左右両側に３つずつコンテナ３の載置台４を備える。この載置台４の上面にコンテナ３の底部に備える凹部と対応する位置に凸形状を有する位置決めピンを備えている。これにより把持手段１５で把持したコンテナ３を（位置決めピンとコンテナ３が接触しない程度）上方に持ちあげた後、この通路９を通ってコンテナ３を支持部材７などに搬送する事ができる。この通路９を設けた効果は、通路９を設けなかった場合に比べて装置全体の高さを低く保つことができることである。また、いずれの載置台４上にあるコンテナ３を中央の通路９に面して備えることになり、把持手段１５はいずれのコンテナ３をも選択して支持部材７などへと搬送することができる。そうすると、重要度の高いコンテナ３を優先的に処理装置６等へと搬送することができる。また、本願発明のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置１において載置台４の数量を増加するには、基板２を中央の通路９に沿って、より長いものに設計変更することにより容易に行うことができる。
【００１４】
移載手段８は、Ｙ軸方向駆動手段１７とＸ軸方向駆動手段１９と図示しない昇降手段と把持手段１５とからなる。Ｙ軸方向駆動手段１７は、基板２上であって載置台４の列に沿って、その外側に略平行となるように２つ備える。また、Ｘ軸方向駆動手段１９は、Ｙ軸方向駆動手段１７により直線駆動する２つの支柱２６に跨って上部に取りつけられて備える。また、このＸ軸方向駆動手段１９によりＹ軸方向（図中においてＹと示す。）と直交するＸ軸方向（図中においてＸと示す。）に進退動作できるコンテナ３の把持手段１５を備えている。これにより、Ｘ軸方向駆動手段１９とＹ軸方向駆動手段１７の作動により、水平面内でコンテナ３を移載することができる。
【００１５】
Ｙ軸方向駆動手段１７の側部に４つのプーリ２２ａ〜２２ｅを回動可能に備えるとともに、これらプーリ２２ａ〜２２ｅにはタイミングベルト２３ａをかけて備える。プーリ２２ａ〜２２ｅには、同心状となるようにプーリ２２ｅを取りつけられており、このプーリ２２ｅは、基板２上に固設されたモータ２４ａと、タイミングベルト２３ｂとを介してモータ２４ａの動力が伝達されて連動するように構成されている。また、タイミングベルト２３ａの一箇所には、上下方向から挟み込んで固定するブラケット２５の一端が取りつけられ、ブラケット２５の他端は、支柱２６に取りつけられている。また、Ｘ軸方向駆動手段１９についても同様の構成となっている。
【００１６】
支持部材７は開閉手段３０を備えおり、コンテナ３を天井走行車５から直接、処理装置６へと搬送する場合には、開閉手段３０を作動して支持部材７を鉛直となるように回転させる（基板２の開口部３１ａが開いた状態にする）。また、支持部材７上に載置する場合には、支持部材７を水平方向に回転させる（基板２の開口部３１ｂを閉じた状態にする）。
【００１７】
図２で示すコンテナ３の把持手段１５は、Ｘ軸方向駆動手段１９のＸ軸可動部に取りつけられた（図示しない）昇降手段により昇降動作できる。昇降手段は、Ｘ軸方向駆動手段１９の可動部に備えるモータを作動して巻き取りドラムを回転させることにより、ベルト３２を巻き上げ、巻き下ろし（昇降）動作ができる。把持手段１５は、モータ２４ｂにより作動するリンク機構を備えている。このリンク機構の先端の把持部材３３によりコンテナ３上部の四角形の鍔部３ａを把持することができる。
【００１８】
図３は、支持部材７の開閉手段３０を示すものである。この支持部材７の開閉手段３０は、天井走行車５が処理装置６にコンテナ３を受け渡し位置に備え、高さ方向は天井走行車５と処理装置６と間の位置に備える。これにより、天井走行車５から本願発明のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置１にコンテナ３を受け渡すには、支持部材７を水平（図４Ｂに示す支持部材７の状態）とすることでコンテナ３を支持部材７に載置することで可能である。また、天井走行車５から処理装置６へコンテナ３を直接受け渡すには、支持部材７を上向き（図４Ａで示す支持部材７の状態）とすることで可能である。
【００１９】
開閉手段３０は、基板２上に駆動源であるエアシリンダ３５によって動作するリンク機構となっている。その構成は、エアシリンダ３５によって支点３６を中心に回動する連結部材３７と、連結部材３７の支点３６から等距離に回動可能に取りつけられた２つのリンク部材３９と、リンク部材３９の先端に回動可能となるように備える支持部材７とからなり、支持部材７は基板２上に回動軸４１を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置を示す斜視図である。
【図２】コンテナの把持手段を示す斜視図である。
【図３】支持部材と支持部材の開閉手段を示す斜視図である。
【図４】先行技術文献に記載の一時バッファを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１コンテナの受渡、留置、並びに供給装置
２基板
３コンテナ
３ａ鍔部
４載置台
５天井走行車
６処理装置
７支持部材
８移載手段
９通路
１５把持手段
１７Ｙ軸方向駆動手段
１９Ｘ軸方向駆動手段
２２ａ〜２２ｅプーリ
２３ａ、２３ｂタイミングベルト
２４ａ、２４ｂモータ
２５ブラケット
２６支柱
３０開閉手段
３１ａ、３１ｂ開口部
３２ベルト
３３把持部材
３５エアシリンダ
３６支点
３７連結部材
３９リンク部材
４１回動軸
４７保管用バッファを備える天井走行車システム
４８走行レール
４９入庫ステーション
５０出庫ステーション
５１コンベア

【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井走行車が処理装置にコンテナを受け渡す位置の上方に備える基板に、天井走行車から受け渡されたコンテナを載置する支持板部材と、
天井走行車からコンテナを受け渡しする受渡位置と天井走行車から処理装置へコンテナを受渡位置から待避した待避位置との間で支持部材を移動させる開閉手段と、
支持部材、及びに基板上に備えるコンテナの載置台、並びに処理装置との間でコンテナを把持して移載する移載手段を備えることを特徴とするコンテナの受渡、留置、並びに供給装置。
【請求項２】
コンテナを把持する移載手段が移載する際に通る通路を基板の中間に備えるともに、複数の載置台を前記通路に沿って両側に併設することを特徴とする請求項１記載のコンテナの受渡、留置、並びに供給装置。

【図１】