JP2005150495A - フープステーション - Google Patents

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Abstract

【課題】 フープオープナー及びその背面に配置されている各処理装置に対して、柔軟に、且つ、迅速に対処可能なフープステーションを提供すること。
【解決手段】 各フープオープナー2L、2C、2Rの上方の縦空間Y1〜Y3の何れか1つは、任意に選択されて、フープFが上下方向に移動可能な縦方向移動軸Yとなり、最上部横空間X4は、前記フープFが左右横方向に移動可能な横方向移動軸Xとなる。前記横空間X1〜X3と、前記縦空間Y1〜Y3の交差空間C11〜C33の9空間の内、前記縦方向移動軸Yを構成可能な3つの交差空間を除く交差空間C11〜C33に、フープFを貯留することができる。前記交差空間に配置されたフープFは、前記横空間において、第1の移動機構3と、第2の移動機構4と、によって、前記交差空間からオープナーに移載されたり、前記オープナーから前記交差空間に収納される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、フープオープナーの上方に複数のフープを貯留することができるフープステーションに関する。
半導体製造工場において、工程間の搬送手段から工程内に受け渡されるウエハ用容器であるフープ(Front Opening Unified Pod、FOUP)は、処理単位の1バッチ毎にストッカに一旦貯留される。そして、このストッカをベース基地として、各フープが工程内の各処理装置前までPGV(手押し台車)等で運ばれ、処理後には、各フープが前記ストッカに戻されていた。
例えば、300ミリウエハの加工処理では、ウエハ25枚入りのフープを6台単位として、1バッチの処理が行われる場合があるが、この場合には、各フープが各処理装置前までPGV(手押し台車)等で運ばれ、処理後には、前記ストッカに戻されていた。
その結果、ストッカと各処理装置間の搬送時間のロス、作業の煩雑さ等が問題となっていた。
これを解決するために、フープオープナーの上方に、複数のフープを貯留することができるフープステーションが開示されている(非特許文献1参照)。
ローツェ株式会社、製品情報 FOUPストッカー RICSS300、[online]、[平成15年11月6日検索]、インターネット、<URL:http://www.rorze.com/japanese/Tech/wafer/RICSS300/RICSS300.htm>
しかし、このFOUPストッカーは、三列の縦空間の内、真中の縦空間をフープが上下方向に移動可能な縦方向移動軸に限定すると共に、この縦空間の下方には、フープオープナーを配置しない構成となっている。
しかも、一台のキャリアソータにより、各フープの縦方向の移動と、横方向の移動を行うため、各フープの移動が1次元的な動きとなり、フープオープナー及びその背面に配置されている各処理装置に対して、柔軟に、且つ、迅速に対処することが困難な構成となっている。
そこで、本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、各フープの移動が2次元的な動きとなり、フープオープナー及びその背面に配置されている各処理装置に対して、柔軟に、且つ、迅速に対処することができるフープステーションを提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本願発明は、少なくとも2台以上のフープオープナーの上方に配置され、且つ、複数のフープを貯留することができるフープステーションにおいて、前記各フープオープナーの上下方向の縦空間と、この縦空間に交差する横空間を備え、前記縦空間の何れかの1つ縦空間は、前記フープが上下方向に移動可能な縦方向移動軸となり、前記横空間の最上部の横空間は、前記フープが左右横方向に随時移動可能な横方向移動軸となり、前記縦空間の内、前記縦方向移動軸を構成可能な空間を除いた縦空間と、前記最上部の横空間を除いた横空間との交差空間にフープを貯留可能で、且つ、前記縦方向移動軸と前記横方向移動軸に沿って、フープを移動させる第1の移動機構と、前記最上部の横空間を除いた横空間において、前記フープを左右横移動させる第2の移動機構を備えたことを特徴とするフープステーションとした(請求の範囲1に記載の発明)。
前記縦方向移動軸と前記横方向移動軸に沿って、フープを移動させる第1の移動機構と、前記最上部の横空間を除いた横空間において、前記フープを左右横移動させる第2の移動機構を備えたので、各フープを2次元的に動かすことができ、フープオープナー及びその背面に配置されている各処理装置に対して、柔軟に、且つ、迅速に対処することができるフープステーションとなっている。
上記発明において、前記横空間は4列となり、前記縦空間は3列となることを特徴とするフープステーションとした(請求の範囲2に記載の発明)。
ウエハの処理単位について、1バッチ単位の処理に適したステーションとなっている。
本発明によれば、フープオープナーの上方に貯留されている複数のフープを、同時に異方向に移動することが可能で、各フープの移動が2次元的な動きとなる。よって、フープオープナー及びその背面に配置されている各処理装置に対して、柔軟に、且つ、迅速にフープを移動することができるフープステーションを提供できる。
実施形態に係るフープステーションの構成例を図面に基いて説明する。
図1は同ステーションの概略構成図、図2(1)〜(3)は同ステーションの正面図、左右側面図、図3は同装置の平面図、図4は同ステーションの構成ブロック図、図5(1)〜(4)は同ステーションの各種センサの配置図、図6は同ステーションの制御例を示すフロー図、図7(1)〜(3)及び図8(1)〜(4)は同ステーションの動作例を示す動作例図である。
これらの各図において、同一の符号を付した構成は、同一の構成を示すものとする。
図1に示したように、実施形態に係るフープステーション(以下、単にステーションという)1は、3台のフープオープナー2L、2C、2Rの上方に配置されるもので、前記各フープオープナー2L、2C、2Rの上下方向の縦空間Y1〜Y3と、これらの縦空間Y1〜Y3に交差する横空間X1〜X4を備える。
前記縦空間Y1〜Y3の何れか1つは、任意に選択されて、フープF(図2参照)が上下方向に移動可能な縦方向移動軸Yとなり、前記横空間X1〜X4の最上部の横空間(以下、最上部横空間X4という)は、前記フープFが左右横方向に移動可能な横方向移動軸Xとなる。
前記最上部横空間X4を除いた横空間X1〜X3と、前記縦空間Y1〜Y3の交差空間C11〜C33の9空間の内、前記縦方向移動軸Yを構成可能な3つの交差空間(例えば、C12、C22、C32、或いはC11、C22、C32等)を除く空間(貯留空間ともいう)に、フープFを貯留することができる。
前記貯留空間に配置されたフープFは、前記横空間X1〜X3において、前記フープFを左右横移動させる第1の移動機構3(後述)と、前記縦方向移動軸Yと前記横方向移動軸Xに沿って、前記フープFを移動させる第2の移動機構4(後述)と、によって、任意の前記貯留空間からオープナー2L、2C、2Rに移載されたり、前記オープナー2L、2C、2Rから前記貯留空間に収納される。
次に、図2及び図3に基き、前記ステーション1の具体的な構成例を説明する。
前記ステーション1は、前記縦空間Y1〜Y3と、前記横空間X1〜X4を略カバーするストッカ部5と、このストッカ部5の裏面に配置された駆動部6とかなる。
この駆動部6が、処理装置7の上方に固定され、前記ストッカ部5が前記オープナー2L、2C、2Rの上方に位置している。
前記ストッカ部5は、前記横空間X1〜X3の各段毎に設けられた各2台のステージ30、30、これら各2台のステージ30、30を左右横方向にスライド可能に支持する支持レール31、31、これらの支持レール31、31に沿って前記各ステージ30、30を左右方向に駆動する2台のシリンダー32、32からなる第1の移動機構3と、前記縦空間Y1〜Y3及び横空間X1〜X4を覆うカバー板50等からなる。
前記ステージ30、30は上述のように前記ストッカ部5に、合計6台が配置されているが、前記横空間X1に配置されているステージ30、30を他のステージ30に代表させて説明する。
前記ステージ30、30は、前記フープFを載せた状態で、或いは空の状態で、左右方向に横移動可能なテーブル状のもので、その前面側支持レール31、31に沿ってスライドが設けられている。
図2(1)の図面上、左側のステージ30には、前面側の外側寄りに、前記シリンダ32のピストンの動きに連動させる連動係合部300が設けられている。
同様に、図2(1)の図面上、右側のステージ30には、前面側の外側寄りに、前記シリンダ32のピストンの動きに連動させる連動係合部301が設けられている。
前記シリンダ32、32も、上述のように前記ステージ30、30に対応させて合計6台が配置されているが、前記横空間X1に配置されているシリンダ32、32を他空間のシリンダ32に代表させて説明する。
左右のシリンダ32、32は、前記横空間X1を略二分する状態で配置されており、図2(1)の図面上、左側のシリンダ32は前記左側のステージ30を前記縦空間Y1とY2間に移動できるように配置されている。
一方、図2(1)の図面上、右側のシリンダ32は前記右側のステージ30を前記縦空間Y2とY3間に移動できるようになっている。
このようなシリンダ32は、圧空式のものを用いることが望ましいが、どのような機構のものでもよい。
なお、前記支持レール31、31も、上述のように前記ステージ30、30に対応させて合計6組が配置されているが、各横空間X1〜X3毎に、各一組でもよい。
前記カバー板50は、前記ストッカ部5の底面を除き、正背面、上面及び左右側面の5面を覆うもので、その正面には、前記横空間X1〜X3を覗き見ることができるスリット5S(図9参照)がそれぞれ形成されている。
前記駆動部6は、前記第2の移動機構4として、フープFをクランプするフープハンド40、このハンド40を上下方向に昇降自在に取付けるタイミングベルト41、このタイミングベルト41の巻取りと巻き戻しを行うモータ42及び前記タイミングベルト41の走路を形成する滑車43〜45からなる駆動ユニット6Aと、この駆動ユニット4A全体を左右方向に移動させる移動ユニット6Bと、電源ユニット6Cと、これらのユニット6A〜6Cをカバするカバー部60からなる。
前記フープハンド40は、前記フープFの上部ハンドルF1を挟み込むチャックを備え、前記フープFをクランプするもので、その状態で、前記フープFは前記タイミングベルト41の巻き上げ、巻き戻しにより前記縦方向移動軸Yの空間を昇降したり、前記移動ユニット6Bにより前記最上部横空間X4を左右方向に移動する。
前記モータ42と前記タイミングベルト41と滑車43〜45は、筐体46に取付けられており、その筐体46の先端460が、前記カバー板50の背面の上部開口から、前記横移動空間Xに入り込み、その先端の滑車45から、タイミングベルト41が昇降するようになっている。
このように構成された駆動ユニット6A全体を左右方向に移動させる移動ユニット6Bは、前記カバー板50の背面に取付けられた上下のガイド部51、52と、これらの上下のガイド部51、52に直交するように取付けられ、且つ、前記筐体46に固定されたY軸ガイド部53と、このY軸ガイド部53を前記ガバー板50の背面に沿って走行させる駆動モータ54とからなる。
上記のように構成されたステーション1は、図4に図示した構成ブロックの制御装置により制御される。
即ち、ストッカ部5に付設させるディスプレイのスイッチのオンにより起動され、プログラムに従い、X軸センサ8、Y軸センサ9、フープチャックセンサF2及びフープ収納センサF3からの各種信号に基き、前記第1の移動機構3、第2の移動機構4の動作を制御するCPUと、前記プログラムを記憶するメモリ等を備えている。
前記X軸センサ8は、図5(1)に示したように、前記移動ユニット6Bの動きを検出するもので、オーバーランセンサ80と、原点センサ81と、減速点センサ82からなる。
前記Y軸センサ9は、図5(2)に示したように、前記駆動ユニット6Aにより、上下方向に昇降するフープFの動きを検出するもので、オーバーランセンサ90と、原点センサ91と、減速点センサ92からなる。
前記フープチャックセンサF2は、図5(3)に示したように、前記フープFの上部ハンドルF1を挟み込むチャックの動きを検出するもので、チャック開シリンダセンサF10と、チャック閉シリンダセンサF11と、フープ確認センサF12からなる。
前記フープ収納センサF3は、図5(4)に示したように、前記ステージ30により、左右方向に移動するフープFの動きを検出するもので、左端センサ93と、右端センサ94と、着座確認センサ95からなる。
次に、前記ステーション1に対する制御手順を図6に例示する。
前記オープナー2CからフープFを前記ストッカ部5に収容し、その後、他のフープFを前記オープナー2Cに載せるフープ入れ替え処理例を説明する。
この処理が開始されると、順次、フープハンド40の下降開始、フープFの下降完了、フープハンド40のクランプ、フープFの確認、ロードポートのアンクランプの各処理が行われる(ステップ1〜ステップ5)。
以上の処理を図7(1)に示せば、縦方向移動軸Yに沿って、フープハンド40が下降し、フープハンド40によりフープFの上部ハンドルF1に対し、クランプが行われる。
次に、順次、フープハンド40の上昇開始、フープハンド40の上昇完了、ステージ30の横移動、フープFの横移動が略同時に行われる(ステップ6〜ステップ9)。
以上、図7(2)に示したように、フープFの上昇、他のフープFの横移動が略同時に行われるので、異方向に操作することができ、生産性が向上する。
次に、フープFの横移動の完了が確認された後(ステップ10)、順次、フープFの下降開始、フープFの下降完了、フープハンド40のアンクランプが行われ、最後にステージ30の着座確認が行われる(ステップ11〜ステップ14)。
以上、図7(3)に示したように、縦方向移動軸Yが縦軸Y3に形成されたので、その縦方向移動軸Yに沿って、フープハンド40が下降され、フープハンド40のアンクランプ後に、交差空間C33に貯留される。
引き続き、フープFを例えば前記交差空間の内の交差空間C11から前記オープナー2Cに取出す動作例を説明する。
順次、フープハンド40の上昇開始、フープハンド40の上昇が完了した後、その横移動と、ステージ30の横移動を行い(ステップ20〜22)、縦方向移動軸Yを形成するように制御する。
以上、図8(1)及び同図(2)に示したように、フープハンド40の横移動とステージ30の横移動を略同一に行うことができ、移動操作時間が短縮され、生産性が向上する。
次に、この縦方向移動軸Yにそって、順次、フープハンド40の下降開始、フープハンド40の下降完了、所定のフープFのクランプ、フープFの確認が行われる(ステップ23〜ステップ26)。
次に、フープFの上昇開始、フープFの上昇完了、ステージ30の横移動、フープFの横移動が,順次行われる(ステップ27〜ステップ30)。
以上、図8(3)に示したように、縦方向移動軸Yに沿ってフープFが上昇し、上昇後に、ステージ30が左横移動、略同時にフープFの右横移動が行われ、別の縦方向移動軸Yが形成される。
次に、フープFの横移動が完了した後、順次、フープFの下降が開始され、その下降が完了した後、フープハンド40をアンクランプし、ステージ着座が確認された後、前記オープナー2Cのロードポートのクランプが行われる(ステップ31〜ステップ36)。
以上、図8(4)に示したように、別の縦方向移動軸Yに沿ってフープFが下降し、前記オープナー2Cに着座することで、フープの入れ替えが完了する。
以上の実施形態では、半導体製造工場において、所謂ジョブショップ方式で、PGV等を用いて各フープを各オープナーまで搬送することを想定しているが、図9に示したように、フープを自動搬送するようにしてもよい。
即ち、図9のように、各ステーション1、1・・・間を連結するラダー搬送手段20と、前記ストッカ部5の前記交差空間C22に対応するように、カバー板50の正面に設けた開口21と、前記交差空間C22に設けられたステージ30を前記開口21前のラダー搬送手段20までガイドするガイドラダー部22と、このガイドラダー部22に設けられ、且つ、前記ステージ30を回転させるターン部23からなる。
このような構成により、ジョブショップ方式のみならず、フローショップ方式においても、前記ステーション1を用いることができる。
その他の構成は、上記実施形態と同一であるので、同様な作用効果を奏する。
上記各実施形態では、前記横空間が4列、前記縦空間が3列のフープステーション1であるが、例えば前記横空間が4列、前記縦空間が2列のフープステーション、前記横空間が4列、前記縦空間が4列のフープステーション、前記横空間が5列、前記縦空間が3列のフープステーションでもよい。
実施形態に係るステーションの概略構成図、 同ステーションの正面、左右側面図、 同ステーションの平面図、 同ステーションの構成ブロック図、 同ステーションのセンサの配置図、 同ステーションの動作フロー図、 同ステーションの動作説明図、 同ステーションの動作説明図、 別例に係るステーションの応用説明図。
符号の説明
1 フープステーション 2L、2C、2R フープオープナー
3 第1の移動機構 30 ステージ
31 支持レール 32 シリンダー
4 第2の移動機構
40 フープハンド 41 タイミングベルト
42 モータ 43〜45 滑車
46 カバー部 47 筐体
470 筐体の先端

5 ストッカ部 50 カバー板
51、52 ガイド部 53 Y軸ガイド部
54 駆動モータ
6 駆動部
6A 駆動ユニット
6B 移動ユニット 6C 電源ユニット
7 処理装置 8 X軸センサ
80 オーバーランセンサ 8 原点センサ
82 減速点センサ
9 Y軸センサ 90 オーバーランセンサ
91 原点センサ 92 減速点センサ
93 左端センサ 94 右端センサ
95 着座確認センサ

Y1〜Y3 縦空間
X1〜X4 横空間
Y 縦方向移動軸
X4 最上部横空間
X 横方向移動軸
C11〜C33 交差空間
F1 上部ハンドル
F2 フープチャックセンサ
F10 チャック開シリンダセンサ
F11 チャック閉シリンダセンサ
F12 フープ確認センサ
F3 フープ収納センサ

Claims (2)

  1. 少なくとも2台以上のフープオープナーの上方に配置され、且つ、複数のフープを貯留することができるフープステーションにおいて、
    前記各フープオープナーの上下方向の縦空間と、この縦空間に交差する横空間を備え、
    前記縦空間の何れかの1つ縦空間は、前記フープが上下方向に移動可能な縦方向移動軸となり、
    前記横空間の最上部の横空間は、前記フープが左右横方向に随時移動可能な横方向移動軸となり、
    前記縦空間の内、前記縦方向移動軸を構成可能な空間を除いた縦空間と、前記最上部の横空間を除いた横空間との交差空間にフープを貯留可能で、且つ、
    前記縦方向移動軸と前記横方向移動軸に沿って、フープを移動させる第1の移動機構と、
    前記最上部の横空間を除いた横空間において、前記フープを左右横移動させる第2の移動機構を備えたことを特徴とするフープステーション。
  2. 前記横空間は4列となり、前記縦空間は3列となることを特徴とする請求項1に記載のフープステーション。
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