JP2003034406A - 工程間搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工程間搬送システムにおいて、荷物の受け渡し
時間を短縮するとともに搬送車１を有効的に運用し、自
動棚２の台数の配置を適切にし、製造リ−ドタイムを短
縮する。 【解決手段】自動棚２の一部の棚部列に食い込むように
メインレ−ル３から分岐するバイパスレ−ル４を施設
し、移載機を使うことなく荷の授受を搬送車１とスタッ
カクレ−ン６との間で直接行う。また、荷の授受に際し
ても、搬送車１とスタッカクレ−ン６とを同期して移動
させることによって、搬送車が荷渡しする時間が短縮さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工物である複数
枚の半導体ウェハを収納するカッセトを各処理工程間に
搬送する工程間搬送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、半導体製造工程は、洗浄工程、成
膜工程、露光工程およびエッチング工程などを繰り返し
て行う工程が含まれている。処理済みウェハを収納する
カセットを各工程間に円滑に搬送するために、バッファ
として各工程に一時的にカセットを保管する自動棚（ス
トッカ）が配置されていた。

【０００３】このストッカと各工程へのカセットの供給
は、軌道を走行する搬送車で行われていた。そして、一
工程で処理された複数枚のウェハを収納するカセットを
直接次工程の設備に渡すのではなく、一時的にストッカ
に保管し、必要なときストッカから搬送車に移載し、搬
送車は必要な工程に供給する方法を採っていた。なお、
製品の製造リ−ドタイムは、処理時間と搬送時間と待ち
時間にて構成される。

【０００４】ここで、待ち時間を極力無くして製造され
る超短ＴＡＴの製品においては、搬送時間が無視できな
い。そこで、搬送時間を短くするために、搬送車を増や
したりして改善を図っているが、搬送車を増やしたた
め、軌道上を走行する搬送車の渋滞が起こるという問題
が生じる。また、これを解消するのにストッカを増やし
て閉ル−プを形成する軌道を走行する搬送車を少なくし
搬送車の渋滞を解消したりしていた。しかし、この方法
も、搬送車の渋滞が無くなるものの、かえって、搬送車
の走行時間が長く搬送時間がかかると言った問題がある
この搬送車の渋滞を解消するとともに工程間の有効に効
率良く搬送する搬送システムは、例えば、特開平１１−
１６９８４号公報に開示されている。

【０００５】この搬送システムは、多数の搬送車が走行
する閉ル−プのメインル−トと、このメインル−トから
分岐し対応するストッカの近傍を通って再びメインル−
トに合流する引き込みル−トを有している。

【０００６】すなわち、この半導体ウェハ搬送システム
は、閉ル−プを形成するメインル−トと、メインル−ト
から分岐し対応するストッカ（自動棚）の近傍を通って
再びメインル−トに合流する引き込みル−トと、メイン
ル−トを直進するかもしくはメインル−トから引き込み
ル−トに進入する歩行へ択一的に進路を切替え可能な一
ポインタと、メインル−トを直進する方向かもしくは引
き込みル−トからメインル−トに進出する方向へ択一的
に進路を切替え可能な他のポインタとを設け、先行搬送
車の移載作業による後続搬送車の停滞状態をなくし、全
体の稼働率を向上させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した半導体ウェハ
搬送システムでは、カセットの受け渡しのために、メイ
ンル−トから派生する引き込みル−トを設け、この引き
込みル−トに搬送車を誘導しカセットの受け渡し行い、
メインル−トに停滞する搬送車の渋滞を無くしているも
のの、搬送車がストッカの入出庫口に停止してから、ス
タッカクレ−ンが自動棚内を走行し、入出庫口を介して
カセットの授受を行うのでスタッカクレ−ンの走行に係
わる時間がかかるという欠点がある。

【０００８】また、この公知例では、カセットの受け渡
しに必要となる移載機を不要であると記載されているも
のの、引き込みル−トがストッカに沿って設けられてい
るので、ストッカクレ−ンの受け渡し用クレ−ンがオバ
−ハングとなり、クレ−ン自体に剛性が必要となり、ス
タッカクレ−ンが大掛かりになりクレ−ンの価格が高く
なるという欠点がある。

【０００９】さらに、加工物の授受するスタッカクレ−
ンと搬送車との距離があり、カセットである荷の受け渡
しに時間がかかるという問題がある。一方、引き込みル
−トに入れる搬送車が一台に限られ、ストッカを増やさ
ない限り閉ル−トを走行する搬送車が減らないし、搬送
車の渋滞が完全に解消したわけではない。

【００１０】特に、タクトタイムの短い工程におけるス
トッカは、収納および出庫の頻度の高く、その台数を増
やさなければならなく床面積を大きく必要とする問題が
ある。

【００１１】従って、本発明の目的は、荷物の受け渡し
時間を短縮するとともに搬送車を有効的に運用し、自動
庫の台数の配置を適切にし、製造リ−ドタイムを短縮で
きる工程間搬送システムを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、複数の
工程にて処理された複数の加工物の一時保管する複数の
自動棚と、該自動棚内を移動し各棚部の前記加工物の収
納および取出しを行うスタッカ−クレ−ンと、それぞれ
の前記自動棚に循環し前記複数の加工物を運搬する複数
の搬送車が走行する閉ル−プを形成する一つのメイン軌
道と、該メイン軌道から分岐し前記自動棚に向けて伸び
再び前記メイン軌道に合流するバイパス軌道と、前記ス
タッカクレ−ンと前記搬送車とが連携するために通信手
段とを備え、前記自動棚への前記加工物の授受を行う際
に、前記通信手段によって前記搬送車と前記スタッカク
レ−ンと連携し、同期移載可否判断手段によって前記バ
イパス軌道に立ち入る前記搬送車と前記スタッカクレ−
ンとが同時に走行できるか否かを判定し、同時に走行で
きると判定すれば、前記スタッカクレ−ンは前記自動棚
内を移動し前記搬送車は前記バイパス軌道を走行し、前
記スタッカクレ−ンと前記搬送車とが前記自動棚の入出
庫口に同時に到達し、前記スタッカクレ−ンと前記搬送
車との間で直接前記加工物の受け渡しを行う工程間搬送
システムである。

【００１３】また、前記自動棚は、中央部に前記スタッ
カクレ−ンが走行する空間部を有するとともに前記空間
部の左右に棚部列を有し前記棚部列が上下に複数段を備
え、下側の前記棚部列の複数段が床面レベルより下側に
あることが望ましい。さらに、前記バイパス軌道は、前
記自動棚の空間部のいずれか側の前記棚部列を撤去し該
撤去された場所に施設されていることことが望ましい。
そして、望ましくは、前記加工物の授受を行う前記自動
庫の入出庫口が複数設けることである。

【００１４】一方、前記メイン軌道を走行する前記搬送
車が前記バイパス軌道に進入する切替え機器を備えるこ
とが望ましい。また、前記切替え機器は、前記搬送車の
車輪の向きを変えるステアリング機器であることが望ま
しい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１６】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施
の形態における工程間搬送システムを説明するための構
成を示す図である。この工程間搬送システムは、図１に
示すように、複数の工程にて処理された複数のカセット
の一時保管する棚部２３を具備する複数の自動棚２と、
自動棚２内の中央部にある空間部２５を移動し各棚部２
３のカセットの収納および取出しを行うスタッカ−クレ
−ン４と、それぞれの自動棚２に循環しカセットを運搬
する複数の搬送車１が走行するメインレ−ル３と、メイ
ンレ−ル３から分岐し自動棚２に向けて伸び再びメイン
レ−ル３に合流するバイパスレ−ル４とを備えている。

【００１７】また、メインレ−ル３には、搬送車１が推
力を得るために電力線が施設されている。このメインレ
−ル３は閉ル−プ状になっており、搬送車１がこのメイ
ンレ−ル３に沿って巡回する。一方、バイパスレ−ル４
にも、搬送車１の推力を得るために電力線が施設されて
いる。さらに、バイパスレ−ル４はカセットの受け渡し
のときに、搬送車１が進入するル−トであり、工程の自
動棚２であることを確認する停止カウントマ−ク５が配
置されている。また、この停止カウントマ−ク５は、搬
送車１とスタッカクレ−ン６とがカセットの授受を行う
ための基準点として使用される。

【００１８】一方、自動棚２は、中央にスタッカクレ−
ン６が走行する空間部２５を有するとともに空間部２５
の両側に一列に並べ配置される棚部２３の列を具備し、
棚部２３の列がバイパスレ−ル４のレ−ル面２６を基準
にして上下に複数段の棚部２３の列が配置されている。

【００１９】そして、バイパスレ−ル４は、スタッカク
レ−ン６と搬送車１とのカセットの授受が直接できるよ
うに、自動棚２の空間部２５の図１（ａ）の図面でいう
下側の棚部列を撤去しその撤去された場所に施設されて
いることことが望ましい。また、自動庫２からカセット
を出し入れする入出庫口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの複数
個を設けることが望ましい。このことは、搬送車１がど
の入出庫口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの位置に停止できる
という自由度がある。

【００２０】スタッカクレ−ン６については、詳細は後
述するが、空間部２５の一方向に走行し、上下にある所
望の棚部２３の位置に移載ハンド１９を移動させ、移載
ハンド１９を上下させ所望の棚部２３に位置決めし、移
載ハンド１９で棚部２３のカセットを取り出すか、ある
いは、移載ハンド１９で掴んだカセットを棚部２３に収
納するかの動作を行う。

【００２１】図２は図１の搬送車を説明するための構成
を示す図である。この搬送車は、図２に示すように、電
力の供給を行うとともにスタッカクレ−ン６と連携し通
信を行う電力通信機器８と、移載ハンド１９の駆動制御
する移載制御機器９と、後述する同期移載が可能か否か
を判定する同期移載可否判断制御機器１０と、バ−コ−
ドリ−ダ１４および障害センサなど含む読み取り制御機
器と、走行スピ−ド制御機器１３およびステアリング機
器１５とを総括する統括コントロ−ラ７を備えている。

【００２２】電力線通信機器８は、搬送車１とスタッカ
クレ−ン６間の通信制御する機器であり、メインレ−ル
３およびバイパスレ−ル４に施設してある電力線を介し
て通信が行われる。移載制御機器９は、入出庫口４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄの付近に配置された光伝装置を含む機
器を備えている。この光Ｉ／Ｏである光伝装置は、スタ
ッカクレ−ン６へのカセットの授受のインタ−ロックと
して動作する。

【００２３】同期移載可否判断制御機器１０は、スタッ
カクレ−ン６の現在位置（空間部２５の奥まった位置で
ある元位置か、あるいは、走行中かまたは先行車とのカ
セットの授受の状態の位置）および仕事の予約状況等と
搬送車１の現在位置などから判定し、搬送車１がバイパ
スレ−ル４に進入すると同時にスタッカクレ−ン６が空
間部２５内をカセットの授受のために走行できるか否か
を判定する機器である。

【００２４】走行距離読み取りおよび搬送車の速度並び
に舵取り制御機器は、軌道レ−ルにより回転し搬送車１
の走行距離を読み取るエンコ−ダ１２と、停止カウント
マ−ク５等を読みとるバ−コ−ドリ−ダ１４と、搬送車
１の走行速度を制御する走行スピ−ド制御機器１３と、
メインレ−ル３からバイパスレ−ル４への切替えおよび
バイパスレ−ル４からメインレ−ル３への切替え行うス
テアリング機器１５とを備えている。

【００２５】ステアリング機器は、車輪の向きを変える
機構であり、前輪の車軸から突出する軸を回転自在の軸
受で保持し、この軸をバイパスレ−ル４の曲率に沿って
回転させている。後輪はレ−ルに倣って自由に回転する
軸受に保持されている。

【００２６】図３は図１のスタッカクレ−ンの構成を説
明するための図である。スタッカクレ−ン６は、移動ハ
ンド１９の動作を制御するとともに搬送車１とスタッカ
クレ−ンとのインタ−ロックを実現する光伝装置である
光Ｉ／Ｏを具備する移載制御機器１７と、搬送車１との
通信を制御するとともにバイパスレ−ル４に施設してあ
る電力線を介して通信を行う電力線通信機器１８と、同
期移載可否判断制御機器２０と、これら機器を総括して
制御する統括コントロ−ラ１６を備えている。

【００２７】同期移載可否判断制御機器２０は、搬送車
１の現在位置、走行スピ−ド情報、スタッカクレ−ン６
の現在位置、仕事の予約状況などから搬送車１とスタッ
カクレ−ン６とが同期して走行しカセットの授受ができ
るか否かを判定する機器である。また、距離読取り制御
機器２１は、スタッカクレ−ン６の元位置から現在位置
までの距離を読み取る機能を有する機器を備えている。
さらに、走行スピ−ド制御機器２２は、スタッカクレ−
ン６の速度を制御する。

【００２８】図４（ａ）および（ｂ）は本発明の工程間
搬送システムの一動作の実施の形態を説明するための動
作フロ−である。次に、図１、図２、図３および図４を
用いて、図１のメインレ−ルを走行中の搬送車１が自動
棚２にカッセト（以下単に荷と記す）を荷下ろしする場
合について説明する。

【００２９】まず、図１のメインレ−ル３を走行中の搬
送車１に図２の電力通信機器８を介してステップ１０１
の荷の移載有りの情報が入力される。情報が無ければ、
搬送車１はステップ１０３のとうりメインレ−ル３上を
走行し続ける。もし、移載有りの情報が有れば、搬送車
１は、図２のステアリング機器１５を動作させ、ステッ
プ１０２で搬送車１はメインレ−ル３からバイパスレ−
ル４に進入する。バイパスレ−ル４に進入し、ステップ
１０３で、停止カウントマ−ク５の場所で一時停止し、
図２のバ−コ−ドリ−ダ１４が読み込み目的の自動棚２
であるかを確認し、図２のエンコ−ダ１２により走行距
離の測定を開始設定を設定する。

【００３０】次に、ステップ１０４で、電力通信機器８
からスタッカクレ−ン６の電力通信機器１８を介してス
タッカクレ−ンに仕事状況を調べる。もし、仕事が継続
しているか仕事の予約が有れば、後述するステップ１０
５の停止移載に移行する。また、予約または仕事が無け
れば、搬送車１の電力通信機器８を介してステップ１０
６のスタッカクレ−ン６に移載の予約を行う。スタッカ
クレ−ン６は、電力通信機器１８を介して、ステップ１
０７の予約が完了した由を搬送車１に通知する。

【００３１】次に、ステップ１０８で、搬送車１の現在
位置（一時停止位置）と走行すべき搬送車１の速度をス
タッカクレ−ン６に通知する。そして、ステップ１０９
で、スタッカクレ−ン６は元位置に停止しているかある
いは元位置からどの程度離れた位置に停止しているか距
離読取り制御機器２１で把握する。

【００３２】次に、ステップ１１０で、図１の入出庫口
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのいずれかの所定の入出庫口に
停止するまでの搬送車１の走行距離と搬送車１の速度と
から演算し入出庫口への移動時間を求め、一方、スタッ
カクレ−ン６の現在位置から入出庫口への距離とスタッ
カクレ−ン６の速度から演算しスタッカクレ−ン６の移
動時間を求め、同期移載可否判断機器２０によって、こ
れら求められた時間を比較し、入出庫口に同時に到着
し、荷の受け渡しができるか否かを判定する。

【００３３】もし、この判定がＮＯであれば、ステップ
１１１により後述の停止移載のステップに移行する。ま
た，判定がＹＥＳであれば、ステップ１１２によりスタ
ッカクレ−ン６より同期移載を行うことを搬送車１に通
知する。そして、ステップ１１３によりスタッカクレ−
ン６が移動を開始し、自動棚２の開口２４ａから進入す
る。

【００３４】ステップ１１４は、搬送車１およびスタッ
カクレ−ン６は、走行スピ−ド制御機器１３および２２
により設定された速度で同時に走行する。そして、ステ
ップ１１５で入出庫口への到達が同時にできるか否かを
それぞれの速度を検知しながらそれぞれの速度を補正す
る。そして、搬送車１およびスタッカクレ−ン６が所定
の入出庫口４ａに到達したら、ステップ１１６に進む。

【００３５】このステップ１１６では、入出庫口に到達
したスタッカクレ−ン６の移載ハンド１９が伸び停車し
ている搬送車１の荷台から荷を受取り荷の授受を完了す
る。このとき光伝装置である光Ｉ／Ｏが荷の授受のイン
タ−ロックとして作用する。そして、荷台が空になった
搬送車１は、ステップ１１７により、自動棚２の開口２
４ｂから退出し、ステアリング機器１５によりバイパス
レ−ル４からメインレ−ル３に進入し他の自動棚に荷受
けするためにメインレ−ル３を走行巡回する。

【００３６】一方、荷受けしたスタッカクレ−ン６は、
ステップ１１８により、所望の棚部２３のある縦の列に
移動し、移載ハンド１９を上下に移動させ、所望の棚部
２３に荷を格納する。空になったスタッカクレ−ン６は
元位置に戻る。

【００３７】図５（ａ）および（ｂ）は図４の停止移載
の動作を説明するための動作フロ−である。前述したよ
うに、スタッカクレ−ン６に仕事の予約があるとき、ま
たは、搬送車１とスタッカクレ−ン６とが同期移載がで
きないときは、この停止移載のステップに移行する。

【００３８】この停止移載は、まず、図５（ａ）のステ
ップ２０１により、スタッカクレ−ンより搬送車１に停
止移載のモ−ドに移行することが伝えられる。次に、ス
テップ２０２で、前方に先行する搬送車があるか否かを
搬送車１の障害物センサ２６で検知する。先行車があれ
ば、ステップ２０３により、搬送車１は一時停止し障害
物センサ２６が検知しなくなるまで搬送車１は待機す
る。

【００３９】次に、先行車が無ければ、搬送車１は、ス
テップ２０４で、自動棚２の開口２４ａから入り、入出
庫口４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄのうち所望の入出庫口
まで走行しその入出庫口で停車する。そして、ステップ
２０５により、スタッカクレ−ン６の予約の仕事が解除
されているか電力線通信機器８を介して調べる。

【００４０】このステップでスタッカクレ−ン６の予約
の仕事が済んでいれば、ステップ２０７で、スタッカク
レ−ン６の停止位置（元位置）から搬送車１が待機して
いる入出庫口までのの距離を読み込む。そして、ステッ
プ２０８により、読み込んだ距離だけスタッカクレ−ン
プ６は移動し、入出庫口で停止する。また、ステップ２
０５で、予約が解除されていないときは、スタッカクレ
−ン６が仕事を済ますまで、搬送車１は待機する。

【００４１】次に、図５（ｂ）のステップ２０９で、光
Ｉ／Ｏにて荷の授受に関してインタ−ロックをとりなが
ら荷の移載を行う。荷台が空になった搬送車１は、ステ
ップ２１０により、自動棚２の開口２４ｂから退出し、
ステアリング機器１５によりバイパスレ−ル４からメイ
ンレ−ル３に進入する。一方、荷受けしたスタッカクレ
−ン６は、空間部２５を走行し縦に並ぶ棚部２３の位置
で停止し、移載ハンド１９を上下に移動させ所定の棚部
２３に荷を収納する。そして、荷の収納を済ませたスタ
ッカクレ−ン６は、元位置に戻る。

【００４２】このように、入出庫が頻繁に行われる工程
の自動棚２に複数の入出庫口４ａ、４ｂ、４ｃおよび４
ｄを設ければ、荷の入出庫が円滑に進み、メインレ−ル
は勿論、バイパスレ−ル上でも搬送車１の渋滞が起きな
い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、自動棚の
一部の棚部列に食い込むようにメインレ−ルから分岐す
るバイパスレ−ルを施設し、移載機を使うことなく荷の
授受を搬送車とスタッカクレ−ンとの間で直接行うこと
によって、製造リ−ドタイムの短縮ができるという効果
がある。

【００４４】また、荷の授受に際しても、搬送車とスタ
ッカクレ−ンとを同期して移動させることによって、搬
送車が荷渡しする時間が短縮され、さらに、製造リ−ド
タイムを短縮できる。

【００４５】一方、入出庫が頻繁に行われる自動棚にお
いても、バイパスレ−ル面から掘り下げて多くの棚部列
を設け、荷の授受を行う入出庫を複数を施設することに
よって、自動棚の数が減り、それに伴う床面積の縮小化
が図れ、コストの低減が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における工程間搬送シス
テムを説明するための構成を示す図である。

【図２】図１の搬送車を説明するための構成を示す図で
ある。

【図３】図１のスタッカクレ−ンの構成を説明するため
の図である。

【図４】本発明の工程間搬送システムの一動作の実施の
形態を説明するための動作フロ−である。

【図５】図４の停止移載の動作を説明するための動作フ
ロ−である。

【符号の説明】

１ 搬送車 ２ 自動棚 ３ メインレ−ル ４ バイパスレ−ル ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 入出庫口 ５ 停止カウントマ−ク ６ スタッカクレ−ン ７，１６ 統括コントロ−ラ ８，１８ 電力線通信機器 ９，１７ 移載制御機器 １０，２０ 同期移載可否判断制御機器 １３，２２ 走行スピ−ド制御機器 ２１ 距離読取り制御機器 ２３ 棚部 ２５ 空間部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の工程にて処理された複数の加工物
   の一時保管する複数の自動棚と、該自動棚内を移動し各
   棚部の前記加工物の収納および取出しを行うスタッカ−
   クレ−ンと、それぞれの前記自動棚に循環し前記複数の
   加工物を運搬する複数の搬送車が走行する閉ル−プを形
   成する一つのメイン軌道と、該メイン軌道から分岐し前
   記自動棚に向けて伸び再び前記メイン軌道に合流するバ
   イパス軌道と、前記スタッカクレ−ンと前記搬送車とが
   連携するために通信手段とを備え、前記自動棚への前記
   加工物の授受を行う際に、前記通信手段によって前記搬
   送車と前記スタッカクレ−ンと連携し、同期移載可否判
   断手段によって前記バイパス軌道に立ち入る前記搬送車
   と前記スタッカクレ−ンとが同時に走行できるか否かを
   判定し、同時に走行できると判定すれば、前記スタッカ
   クレ−ンは前記自動棚内を移動し前記搬送車は前記バイ
   パス軌道を走行し、前記スタッカクレ−ンと前記搬送車
   とが前記自動棚の入出庫口に同時に到達し、前記スタッ
   カクレ−ンと前記搬送車との間で直接前記加工物の受け
   渡しを行うことを特徴とする工程間搬送システム。
2. 【請求項２】 前記自動棚は、中央部に前記スタッカク
   レ−ンが走行する空間部を有するとともに前記空間部の
   左右に棚部列を有し前記棚部列が上下に複数段を備え、
   下側の前記棚部列の複数段が床面レベルより下側にある
   ことを特徴とする請求項１記載の工程間搬送システム。
3. 【請求項３】 前記バイパス軌道は、前記自動棚の空間
   部のいずれか側の前記棚部列を撤去し該撤去された場所
   に施設されていることを特徴とする請求項１または請求
   項２記載の工程間搬送システム。
4. 【請求項４】 前記加工物の授受を行う前記入出庫口が
   複数有ることを特徴とする請求項１、請求項２または請
   求項３記載の工程間搬送システム。
5. 【請求項５】 前記メイン軌道を走行する前記搬送車が
   前記バイパス軌道に進入する切替え機器を備えることを
   特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項
   ４記載の工程間搬送システム。
6. 【請求項６】 前記切替え機器は、前記搬送車の車輪の
   向きを変えるステアリング機器であることを特徴とする
   請求項５記載の工程間搬送システム。