JP2006008079A

JP2006008079A - 搬送台車

Info

Publication number: JP2006008079A
Application number: JP2004192095A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yamagishi; 雅之山岸; Hiroki Odajima; 広樹小田島
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP4467369B2

Abstract

【課題】ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について効率的に調整できる搬送台車を提供する。
【解決手段】搬送台車１００は、水平移動機構および上下移動機構を備える。水平移動機構は、アーム支持部１０４を支持する２本のレール１０３を有し、操作レバー１０８に対してレール１０３の延在方向の外力が加わると、レール１０３上をアーム支持部１０４が操作レバー１０８とともに外力の方向に移動するように構成されている。上下移動機構は、水平移動機構を支持し、操作レバー１０８の回転盤１０９と連結する偏心カム１１０を備え、操作レバー１０８が回動すると、偏心カム１１０が操作レバー１０８の回転盤１０９に連動して回転し、水平移動機構が上下方向に移動するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送台車に関する。

現在、直径が３００ｍｍ以上のウェハを複数収納して搬送するキャリアは、重量が７〜８ｋｇ以上と重くなっているので、通常は自動化を行って搬送している。しかし、自動化が行えない場合（カスタムＬＳＩの製造工程や試作ラインなどの場合）は、キャリアの搬送を人手で行う必要がある。

自動化されていない３００ｍｍ拡散ラインにおいては、一人が一つの３００ｍｍＦＯＵＰ（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｉｅｄＰｏｄ）を乗せることができる搬送台車（ＰＧＶ（ＰｅｒｓｏｎａｌＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ））を１台ずつ用いて、各装置間、装置棚間の搬送を実施している。

そのような搬送台車の例として、特許文献１に記載の技術がある。図５は、特許文献１に記載された従来の半導体基板用キャリアの搬送台車を示す斜視図である。

この搬送台車は、複数枚のウェハ１８が収納されるキャリア１０を荷台に載せ、人手により種々の方向に移動される台車本体１を備える。また、この搬送台車は、キャリア１０を移載すべき装置のステーション８に、台車本体１が衝突しない程度に近づいたとき、台車本体１を停止させる機能を有し、床面の孔１１に挿入して台車本体１の位置を固定するピン５を具備する、位置決め機構２を備えている。

また、台車本体１の荷台には、キャリア１０を載せた状態で一方向に伸び、ステーション８のレール１３上にキャリア１０を移載させるフォーク４が備えられている。また、台車本体１の荷台には、フォーク４の移動を案内するフォークガイド９が備えられている。さらに、ステーション８の正面に台車本体１が所定の距離に近づいたとき、ステーションのターゲットを検知する近接スイッチ３が台車本体１の正面に設けられている。

一方、台車本体１が方向変換や走行をし易いように、台車本体１の下面の四隅にキャスター１２が取り付けられている。そのため、ハンドル１５の操作によって、台車本体１を種々の方向に走行させることができる。また、位置決め機構２は、安価で単純な機構であって、筒部７内を摺動し床面にある孔１１に挿入されるレールピン５を備えている。なお、挿入すべき孔１１は大きくても直径４０ｍｍ程度であって、この挿入孔１１に足先を詰まらせることはない。また、このピン５は、台車本体１が走行中のときは、上に位置した状態を保っている。すなわち、ピン５が上に持ち上げられると、スリット１４をガイドとするレバー６が持ち上げられ、横方向の切り欠きに係止することで、このピン５は、上に位置した状態を保っている。

特許文献１に記載の搬送台車では、プロセス装置や検査装置にキャリア１０を移載（搬出搬入）する際、搬送台車とステーション８上のレール１３との位置あわせをする。その後、搬送台車に設置されたフォーク４でキャリア１０を保持して装置のステーション８上のレール１３との間で移載を行う。

また、特許文献２には、キャリアを水平方向に移動させる機構と、キャリアを高さ方向に移動させる機構と、を備える搬送台車が記載されている。この搬送台車では、搬送人員がこれらの機構をそれぞれ独立して操作するように構成されている。
特開２００３−２４３４７３号公報特開２００２−２０５６５２号公報

しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。

第一に、特許文献１に記載の搬送台車では、キャリア１０を高さ方向に移動させる機構が設けられていない。このため、搬送台車のフォーク４の高さとステーション８のレール１３の高さとが異なる場合には、キャリア１０の位置を上下方向について調整することが困難である。

第二に、特許文献２に記載の搬送台車では、ウェハの直径が３００ｍｍ以上になると、キャリアの重さは１０ｋｇ近くなる。このため、搬送人員がキャリアを保持するアームの移動を円滑に操作し、搬送台車と装置のポート部との間でのキャリアの受け渡しを効率的に行うのは難しくなる。また、搬送人員が２つの機構をそれぞれ独立して操作するため、操作が複雑であり、水平および上下の２方向についてキャリアの位置合わせをするには時間がかかり効率を向上することが困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について効率的に調整できる搬送台車を提供することにある。

本発明によれば、台車本体と、台車本体の上部に設けられ、ウェハキャリアを保持する保持部と、保持部を水平方向に移動する水平移動機構と、水平移動機構を上下方向に移動する上下移動機構と、水平移動機構および上下移動機構を操作する操作レバーと、を備え、水平移動機構は、保持部を水平方向に案内するレールを含み、上下移動機構は、水平移動機構を支持する偏心カムと、偏心カムを貫通するとともに操作レバーにより回転可能に構成された回転軸と、を含み、操作レバーに対してレールの延在方向の外力が加わると、操作レバーが保持部とともにレール上を外力の方向に移動し、操作レバーが回動すると偏心カムが連動して回転し、水平移動機構が上下方向に移動するように構成されている搬送台車が提供される。

この構成によれば、操作人員が操作レバーに対してレールの延在方向の外力を加えると、レール上を保持部が操作レバーとともに外力の方向に移動するため、操作人員は容易にウェハキャリアの保持部の水平方向の位置を調整できる。また、操作人員が搬送台車の操作レバーを回転すると、偏心カムが操作レバーの回転中心に連動して回転し、水平移動機構が上下方向に移動するため、操作人員は容易にウェハキャリアの保持部の上下方向の位置を調整できる。そして、操作人員は操作レバーを操作するだけで、ウェハキャリアの保持部の水平方向および上下方向の移動を効率よく行うことができる。

ここで、ウェハキャリアとは、ウェハやリング等の加工物を収納する容器である。

また、操作レバーを操作することには、操作レバーに外力を付加することも含まれる。

本発明によれば、特定の構成を有する水平移動機構および上下移動機構を備えるため、ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について効率的に調整できる搬送台車が提供される。

本発明に係る搬送台車において、上記操作レバーは、保持部の側面のうち、レールの延在方向に略直交する側面に設けられており、レールの延在方向と略直交する平面内で回転する構成とすることができる。

この構成によれば、操作人員が操作レバーに対してレールの延在方向の外力を加える際に、意図せず操作レバーが回転する誤動作を抑制できる。また、操作人員が搬送台車の操作レバーを回転する際に、意図せず操作レバーおよび保持部がレールの延在方向に移動する誤動作を抑制できる。このため、ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について調整する際の作業性が向上する。

本発明に係る搬送台車において、上記回転軸は、操作レバーの一端を挿通し、操作レバーは、回転軸に沿って移動可能に構成されていてもよい。

この構成によれば、操作人員が操作レバーに対してレールの延在方向の外力を加えると、操作レバーは回転軸に沿って移動し、操作レバーが設けられている保持部はレール上を移動する。また、操作人員が搬送台車の操作レバーを回転すると、回転軸および偏心カムが連動して回転し、水平移動機構が上下動する。このため、ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について効率よく調整できる。

本発明に係る搬送台車において、上記偏心カムは、複数設けることができる。

この構成によれば、上記偏心カムは、複数の箇所において水平移動機構を支持することとなるため、水平移動機構の安定性が向上する。また、複数の箇所において、水平移動機構の上下方向の移動を制御することとなるため、水平移動機構の上下方向の位置を精密に制御できる。

本発明に係る搬送台車において、上記台車本体は、手押し操作により移動可能な構成とすることができる。

この構成によれば、操作人員が、手押し操作により搬送台車を移動可能であるため、搬送台車の移動の自由度が向上する。このため、自動化が困難な半導体装置の製造ラインにおいても、搬送台車を好適に使用することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、実施の形態に係る搬送台車を説明するための斜視図である。図１（ａ）は、搬送台車の一状態を示す斜視図である。図１（ｂ）は、搬送台車の別の状態を示す斜視図である。

本実施形態に係る搬送台車１００の構成について、以下説明する。

本実施形態に係る搬送台車１００は、複数の半導体ウェハなどが収納された、ＦＯＵＰをはじめとするウェハキャリアを載置し得る搬送台車１００であり、ウェハキャリアをアーム１０２に載せ、手押し操作により移動可能な搬送台車である。

すなわち、搬送台車１００は、台車本体１０６と、台車本体１０６に設けられているアーム支持部１０４と、アーム支持部１０４に支持される２本のアーム１０２と、を備える（ウェハキャリアの保持部は、アーム支持部１０４および２本のアーム１０２から構成される）。また、搬送台車１００は、２本のアーム１０２を水平方向に移動する水平移動機構と、水平移動機構を上下方向に移動する上下移動機構と、水平移動機構および上下移動機構を操作する操作レバー１０８と、を備える。

水平移動機構は、アーム支持部１０４を支持する２本のレール１０３を有し、操作レバー１０８に対してレール１０３の延在方向の外力が加わると、レール１０３上をアーム支持部１０４が操作レバー１０８とともに外力の方向に移動するように構成されている。

上下移動機構は、水平移動機構を支持し、操作レバー１０８の回転盤１０９と連結する偏心カム１１０を備え、操作レバー１０８が回動すると、偏心カム１１０が操作レバー１０８の回転盤１０９に連動して回転し、水平移動機構が上下方向に移動するように構成されている。

この搬送台車１００は、搬送人員の手押しにより移動可能なように、台車本体の下部に４つの車輪１０７（キャスター）を備える。この搬送台車１００は、搬送人員が搬送台車を手押しにより移動させることが容易になるように、人の手によりグリップされるハンドル（不図示）を備える。

図２は、実施の形態に係る搬送台車を説明するための斜視図および拡大図である。図２（ａ）は、搬送台車を操作者の側から見た場合の斜視図である。図２（ｂ）は、搬送台車の上下移動機構の一状態を示す拡大図である。図２（ｃ）は、搬送台車の上下移動機構の別の状態を示す拡大図である。

搬送台車１００において、水平移動機構に備わるレール１０３は並行して２本設けられている。また、上下移動機構は、レール１０３の両端部において、レール１０３の延在方向に直交するように設けられている板状部材１１３を有する。この板状部材１１３は、台車本体１０６の天面１０５の上部に、搬送台車１００の前方および後方の２箇所に設けられている。すなわち、２本のレール１０３および２本の板状部材１１３は、長方形の枠体を形成している。

板状部材１１３は、レール１０３と接合されており、２本のレール１０３を支持するように設けられている。偏心カム１１０は、板状部材１１３に取り付けられており、回転中心１２１を軸として回転する。そして、偏心カム１１０は、回転中心１２１において板状部材１１３を支持するように構成されている。

台車本体１０６の天面１０５上には、ロール支持部１２７が設けられている。また、ロール支持部１２７には、ロール１２３が取り付けられている。ロール１２３は、偏心カム１１０の下部に、偏心カム１１０と接するように設けられている。

そして、ロール１２３は、偏心カム１１０が回転すると、偏心カム１１０との摩擦により、回転中心１２５を中心として偏心カム１１０の回転方向と反対方向に回転する。また、ロール１２３は、樹脂など材料からなる円盤状の部材である。すなわち、ロール１２３は、偏心カム１１０の回転が円滑に行われるように、偏心カム１１０に接した状態で回転可能に構成されている。

２つの偏心カム１１０は、操作レバー１０８の回転盤１０９とシャフト１１１により連結されている。このシャフト１１１は、台車本体１０６の天面１０５の上部に設けられており、その両端には偏心カム１１０がそれぞれ連結されている。シャフト１１１の延在方向は、２本のレール１０３の絵印材方向と略平行である。操作レバー１０８の回転盤１０９が回転すると、シャフト１１１を介して、２つの偏心カム１１０は、回転盤１０９と同じ回転方向に回転する。

操作レバー１０８の回転盤１０９は、シャフト１１１の延在方向に沿って移動可能に構成されている。回転盤１０９の中心に設けられている貫通孔中を、シャフト１１１が挿通している。この貫通孔の断面形状は、例えば四角形である。このとき、シャフト１１１の断面形状も四角形である。このため、操作レバー１０８の回転盤１０９が回転すると、四角形の断面を有するシャフト１１１の角部が回転盤１０９の貫通孔の角部に当接する。このため、回転盤１０９の回転に連動して、シャフト１１１も同じ方向に回転する。その結果、操作者が操作レバー１０８を回転すると、シャフト１１１の端部に設けられている偏心カム１１０が回転して、水平移動機構が上下動する。

また、シャフト１１１は、回転盤１０９に固定されておらず、回転盤１０９の中心に設けられている貫通孔中を挿通する構成であるため、操作レバー１０８の回転盤１０９は、シャフト１１１の延在方向に沿って移動可能である。このため、操作者が操作レバー１０８に対して、シャフト１１１の延在方向の外力を加えると、操作レバー１０８および回転盤１０９は、シャフト１１１の延在方向に沿って外力の加えられた方向に移動する。また、回転盤１０９の設けられている保持部１０４は、レール上を外力の加えられた方向に移動する。

なお、操作者が、操作レバー１０８に対して特定方向の外力を加える際には、外力の全ての成分が特定方向を向いている必要はない。すなわち、操作者が操作レバー１０８に加える外力の成分の一部が特定方向を向いていればよい。そのため、操作者は、操作レバー１０８に対して、レール１０３の延在方向またはシャフト１１１の延在方向に対して斜め方向に外力を加えてもよい。この際、操作レバー１０８には、回転盤の回転方向に対するストッパー機構（不図示）が設けられているため、このストッパー機構をストップ状態にしておけば、操作レバー１０８が意図せずに回転する誤動作を抑制できる。このため、ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について調整する際の作業性が向上する。

偏心カム１１０は、２箇所設けられており、互いに同一形状であり、互いに同一の向きに配置されている。このため、偏心カム１１０がロール（不図示）上で回転すると、図２（ｂ）に示す状態から図２（ｃ）に示す状態に偏心カム１１０の高さが変化し、偏心カム１１０に支持される２枚の板状部材１１３が、水平状態を安定的に維持しつつ上昇する。逆に、図２（ｃ）に示す状態から図２（ｂ）に示す状態に偏心カム１１０の高さが変化すると、偏心カム１１０に支持される２枚の板状部材１１３は、水平状態を安定的に維持しつつ下降する。

そして、板状部材１１３は２本のレール１０３を支持するため、上記の操作により板状部材１１３が昇降すると、２本のレール１０３も同様に水平状態を安定的に維持しつつ昇降する。すなわち、偏心カム１１０の回転により、２本のレール１０３および２本の板状部材１１３から形成される枠体が水平状態を安定的に維持しつつ昇降する。

搬送台車１００は、２枚の板状部材１１３の上下方向の移動を案内する、偏心カム１１０とは別の案内部１１２をさらに備える。案内部１１２は、偏心カム１１０の両脇に設けられており、２枚の板状部材１１３に接続されている。案内部１１２は、台車本体１０６の天面１０５上に４箇所設けられている。案内部１１２は、棒状の部材が、台車本体１０６の天面１０５に設けられている貫通孔を出入する構造を備えている。

本実施形態に係る搬送台車の作用効果について、以下説明する。

図３は、実施の形態に係る搬送台車と装置のポートとの間でのウェハキャリアの搬出入の様子を説明するための断面図である。本実施形態に係る搬送台車１００によれば、操作人員が操作レバー１０８を操作するだけで、ウェハキャリア１０１を保持する２本のアーム１０２の水平方向および上下方向の移動を効率よく行うことができるという作用効果が奏される。

操作者は、台車本体１０６に設けられているハンドル（不図示）を掴んで搬送台車を移動させ、半導体装置の製造ライン中に設けられている各種装置１１５のポートの前面に移動させる。この際、各種装置１１５のポートと搬送台車１００との位置あわせは、各種装置毎にあらかじめ決められた位置マークに、搬送台車１００の位置あわせ部（図示せず）を一致させて行う。また、各種装置の前面には、搬送台車１００の固定装置１１７が設けられているため、操作者は、搬送台車１００を装置１１５のポートに対して前面から接続することが可能となっている。そして、操作者は、簡易な操作により、搬送台車１００を固定装置１１７に接続、取外し可能である。

操作者は、搬送台車１００とプロセス装置や検査装置などの装置１１５のポートとの間で、ウェハキャリア１０１の受渡しをする。このため、２本のアーム１０２は、ウェハキャリア１０１の受け部１１９を保持可能に構成されている。この受け部１１９は、ウェハキャリア１０１の搬送・移送用のガイド機構として機能する。

２本のアーム１０２が、ウェハキャリア１０１の受け部１１９を保持し、ウェハキャリア１０１を前後に移動させて、各種装置１１５のポートとの間でウェハキャリア１０１の搬出入を行う。

操作レバー１０８の回転盤１０９は、アーム支持部１０４と連結されている。このため、操作者が、操作レバー１０８に対してレール１０３の延在方向の外力を加えると、レール１０３上をアーム支持部１０４が移動する。このとき、アーム支持部１０４に連結する回転盤１０９および操作レバー１０８も、シャフト１１１に沿って、アーム支持部１０４と同じ方向に移動する。したがって、操作者は、操作レバー１０８に外力を加えることにより、２本のアーム１０２の水平方向の位置を調整できる。

この搬送台車１０６の上部にはアーム１０２がある。また、２本のアーム１０２は、ウェハキャリア１０１の受け部１１９を保持する。そして、アーム１０２は上にウェハキャリア１０１を載せたまま、アーム１０２を支持するアーム支持部１０４はレール１０３に沿って操作レバー１０８により水平方向にスライド移動を行う。また、アーム支持部１０４を支持するレール１０３をさらに支持する板状部材１１３の下部には、偏心カム１１０が設けられる。操作レバー１０８の回転盤１０９が回転すると偏心カム１１０も回転し、アーム支持部１０４を支持するレール１０３をさらに支持する板状部材１１３を昇降させる。したがって、操作者は、操作レバー１０８を操作することにより、２本のアーム１０２の上下方向の位置を調整できる。

その結果、操作者は、操作レバー１０８を操作するだけで、２本のアーム１０２の水平方向の移動と上下方向の昇降動作とを効率よく行うことが可能になる。すなわち、搬送台車１００によれば、ウェハキャリアの位置を水平方向および上下方向について効率的に調整できる。

一方、図４は、実施の形態に係る昇降機構を備えない搬送台車と装置のポートとの間でウェハキャリアの搬出入をする様子を説明するための断面図である。

この搬送台車によれば、操作人員は、ウェハキャリア３０１を受け部３２１において保持する２本のアーム３０２を支持するアーム支持部３０４を水平方向に移動するために、スライドレバー３１８を操作する。また、操作人員は、アーム支持部３０４を上下方向に移動するために、昇降レバー３０８を操作する。このため、操作人員は、スライドレバー３１８および昇降レバー３０８をともに操作するため、操作が複雑となる。その結果、操作人員がウェハキャリア３０１の位置を水平方向および上下方向について正確にあわせるには時間がかかり、操作効率を向上することは困難である。

これに対して、本実施形態に係る搬送台車１００によれば、操作人員は、ひとつの操作レバー１０８をスライド・旋回させることによって、アーム１０２の水平方向のスライド、上下方向の昇降を行うことができる。このため、操作人員は、ウェハキャリア１０１の位置を水平方向および上下方向について効率的に調整できる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、上記実施形態では、偏心カム１１０の個数は、２箇所としたが、特に限定されず、３箇所以上であってもよい。

また、シャフト１１１の断面形状は、四角形としたが、特に限定されず、三角形などの他の多角形であってもよい。

実施の形態に係る搬送台車を説明するための斜視図である。図１（ａ）は、搬送台車の一状態を示す斜視図である。図１（ｂ）は、搬送台車の別の状態を示す斜視図である。実施の形態に係る搬送台車を説明するための斜視図および拡大図である。図２（ａ）は、搬送台車を操作者の側から見た場合の斜視図である。図２（ｂ）は、搬送台車の上下移動機構の一状態を示す拡大図である。図２（ｃ）は、搬送台車の上下移動機構の別の状態を示す拡大図である。実施の形態に係る搬送台車と装置のポートとの間でウェハキャリアの搬出入をする様子を説明するための断面図である。実施の形態に係る昇降機構を備えない搬送台車と装置のポートとの間でウェハキャリアの搬出入をする様子を説明するための断面図である。従来の半導体基板用キャリアの搬送台車を示す斜視図である。

符号の説明

１台車本体
２位置決め機構
３近接スイッチ
４フォーク
５ピン
６レバー
７筒部
８ステーション
９フォークガイド
１０キャリア
１１孔
１２キャスター
１３レール
１５ハンドル
１８ウェハ
１００搬送台車
１０１ウェハキャリア
１０２アーム
１０３レール
１０４アーム支持部
１０５天面
１０６台車本体
１０７車輪
１０８操作レバー
１０９回転軸
１１０偏心カム
１１１シャフト
１１２案内部
１１３板状部材
１１５各種装置
１１７固定装置
１１９受け部
１２１回転中心
１２３ロール
１２５回転中心
１２７ロール支持部
３０１ウェハキャリア
３０２アーム
３０４アーム支持部
３０６台車本体
３０７車輪
３０８昇降レバー
３１５装置
３１７固定装置
３１８スライドレバー
３２１受け部

Claims

台車本体と、
前記台車本体の上部に設けられ、ウェハキャリアを保持する保持部と、
前記保持部を水平方向に移動する水平移動機構と、
前記水平移動機構を上下方向に移動する上下移動機構と、
前記水平移動機構および前記上下移動機構を操作する操作レバーと、
を備え、
前記水平移動機構は、前記保持部を水平方向に案内するレールを含み、
前記上下移動機構は、
前記水平移動機構を支持する偏心カムと、
前記偏心カムを貫通するとともに前記操作レバーにより回転可能に構成された回転軸と、
を含み、
前記操作レバーに対して前記レールの延在方向の外力が加わると、前記操作レバーが前記保持部とともに前記レール上を前記外力の方向に移動し、
前記操作レバーが回動すると前記偏心カムが連動して回転し、前記水平移動機構が上下方向に移動するように構成されている
ことを特徴とする搬送台車。
請求項１に記載の搬送台車において、
前記操作レバーは、前記保持部の側面のうち、前記レールの延在方向に略直交する側面に設けられており、前記レールの延在方向と略直交する平面内で回転する
ことを特徴とする搬送台車。
請求項１または２に記載の搬送台車において、
前記回転軸は、前記操作レバーの一端を挿通し、
前記操作レバーは、前記回転軸に沿って移動可能に構成されている
ことを特徴とする搬送台車。
請求項１乃至３いずれかに記載の搬送台車において、
前記偏心カムが複数設けられていることを特徴とする搬送台車。
請求項１乃至４いずれかに記載の搬送台車において、
前記台車本体は、手押し操作により移動可能であることを特徴とする搬送台車。