JP2014064045A - オーバーヘッドホイスト搬送車 - Google Patents

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Abstract

【課題】高効率のマテリアル自動化取扱システム（ＡＭＨＳ）を提供する。
【解決手段】本発明は、マテリアル自動化取扱システムであり、複数の貯蔵容器を含み、各貯蔵容器は、少なくともマテリアルの１ユニットを保持するようになっている少なくとも一つの貯蔵ユニット、及び、少なくとも一つのオーバーヘッドホイストを含み、このオーバーヘッドホイストは、所定の位置へ搬送するために複数の貯蔵容器の選ばれた一つにおける少なくとも一つのマテリアル・ユニットに直接にアクセスできるオーバーヘッドホイスト搬送サブシステム、を備える。
【選択図】図６

Description

この発明は、広くはマテリアルの自動化取扱システムに関し、さらに詳しくは、オーバーヘッド（頭上）ホイストが仕掛品（ワーク−イン−プロセス）（以下、ＷＩＰという）のパーツ類にＷＩＰストレージユニットから直接にアクセスできて、マテリアル取扱システム全体の効率を高めるマテリルの自動化取扱システムに関するものである。
マテリアルを自動的に取り扱うシステムは、既知のものであって、これらは、製品製造の状態においてＷＩＰストレージユニット及びオーバーヘッド（頭上）ホイストを用いて、ＷＩＰパーツ類を貯蔵し、各種のワークステーション及び／又は処理マシン類の間を搬送するようになっている。例えば、このような自動化マテリアル取扱システム（以下、ＡＭＨＳという）は、一般的には集積回路（ＩＣ）チップ類の製造に使用されている。ＩＣチップ類製造のプロセスには、種々の工程が含まれていて、これら工程には、被着、クリーニング、イオン注入、エッチング及び不動態化工程が含まれている。さらに、ＩＣチップ製造における、これらの工程のそれぞれは、化学蒸着チャンバ、イオン注入チャンバ又はエッチング機械のような異なる処理機械によってなされているのが通常である。したがって、例えば半導体ウエファのようなＷＩＰパーツ類は、一般的には、多数回にわたり異なるワークステーション及び／又は処理機械の間を行き来され、ＩＣチップ製造に必要な各種の処理工程を経るようになっている。
ＩＣチップ類製造の在来のＡＭＨＳは、半導体ウエファを貯蔵する複数のＷＩＰ貯蔵ユニット（“ストッカー”としても知られている）及びＩＣチップ製造工場の床に設置された各種のワークステーション及び処理機械にウエファー類を搬送する一つ又は複数のオーバーヘッド・ホイスト搬送車を備えている。ＷＩＰストッカーに貯蔵された半導体ウエファーは、通常、複数のフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（以下、ＦＯＵＰｓという）のような複数のカセットポッドに入れられ、引き続いて、吊り下げられたトラックにそって走行するオーバーヘッド搬送車へ移される。在来のＡＭＨＳにおいては、各ストッカーには、複数のアクティブ・インプット／アウトプットポートが備えられているのが一般的であって、これらポートは、内部のロボットアーム（３本又はそれ以上の可動軸をもつ）と関連して前記ＦＯＵＰｓを前記ストッカーへ移し入れたり、移し出したりするようになっている。前記ＦＯＵＰｓは、前記オーバーヘッド・ホイスト搬送車により前記インプット／アウトプットポートから引き上げられたり、置かれたりする。
在来のＡＭＨＳの一つの欠点は、前記ロボットアームが前記ＷＩＰストッカーの複数のアクティブ・インプット／アウトプットポートにある前記ＦＯＵＰｓに近づくのに必要な時間により前記システム全体の効率に限界がある点である。半導体ウエファーの一般的にデリケートな品質のために、前記ロボットアームを加速させるには、厳格な制約があるのが通常である。この理由により、前記ＦＯＵＰｓを前記ストッカーの複数のインプット／アウトプットポートへ接近させたり、離去させたりするための時間は、最短のものが要求されるのが通常である。この最短の移動時間は、大まかに言えば、前記ストッカーのスループットを決定し、所望のＩＣチップ製造レベルを保つに必要なストッカーの数に相当し、したがって、前記ＡＭＨＳの全体のコストに影響してしまう。前記ＡＭＨＳのマテリアル取扱効率は、各ストッカーにおけるアクティブ・インプット／アウトプットポートの数を増やし、オーバーヘッド搬送車が同時に多数のインプット／アウトプット・ポートに達するようにすることで向上されるが、インプット／アウトプット・ポートを増やすと、ストッカーのコストが大幅に高くなってしまう。
さらに、前記ストッカーにおける、それぞれが１〜３軸の運動をする３軸またはそれ以上の軸運動の内部ロボットをいくつかのインプット／アウトプットポートに組み合わせることは、代表的なストッカーは、５乃至１６の軸運動をすることになる。これは、マテリアルの貯蔵には、極めて複雑で、信頼性に劣り、コスト高になる解決策になる。
したがって，マテリアルの取扱効率を向上させる一方、在来のマテリアル自動化取扱システムの欠点を打破した マテリアル自動化取扱システムの実現が要望されている。
この発明によれば、高能率のマテリアル自動化取扱システム（ＡＭＨＳ）が提供され、これによって、仕掛品（ワーク−イン−プロセス）（ＷＩＰと略記）パーツ類を前記システムに含まれている一つ又はそれ以上のＷＩＰ貯蔵ユニットへの出し入れが行えるようになる。
一つの実施例においては、改良されたＡＭＨＳは、オーバーヘッドホイスト搬送サブシステム及び複数の貯蔵容器を含む少なくとも一つの縦型回転コンベヤＷＩＰ貯蔵ユニット（“ストッカー”）を備えている。このオーバーヘッドホイスト搬送サブシステムは、少なくとも一つの所定のルートがきめられている架設のトラックにそって走行するオーバーヘッドホイスト搬送車を含む。この所定のルートは、前記縦型回転コンベヤストッカーの上を通り、オーバーヘッドホイストが回転コンベヤの貯蔵容器の選ばれた一つから一つ又はそれ以上のＷＩＰパーツ類に直にアクセスできるようになっている。この第１の実施例においては、所望のＷＩＰロットを入れた選ばれた回転コンベヤの貯蔵容器は、架設トラックの実質的直下の縦型回転コンベヤストッカーの頂部に位置するようにされる。ついで、オーバーヘッドホイスト搬送車は、架設のトラックにそって、選ばれた回転コンベヤの貯蔵容器の実質的な直上に動かされる。ついで、このオーバーヘッドホイストを選ばれた貯蔵容器に向けて下降させる。最後に、前記オーバーヘッドホイストを操作して、前記回転コンベヤの貯蔵容器から直に所望のＷＩＰロットを取り上げたり、又は、前記回転コンベヤの貯蔵容器内へ一つ又は複数の所望のＷＩＰロットを納める。
第２の実施例においては、架設トラックの所定のルートは、縦型回転コンベヤＷＩＰストッカーに対し平行に走っており、これによって前記オーバーヘッドホイストが前記回転コンベヤの貯蔵容器の一つから一つ又はそれ以上のＷＩＰパーツにアクセスできるようになっている。さらに前記ＡＭＨＳは、引き出し機構を備え、これは、縦型回転コンベヤストッカーと共に作用して所望のＷＩＰロットを含む選ばれた回転コンベヤの貯蔵容器を前記トラックに対する適当な位置に位置させる。例えば、前記引き出し機構は、単一のサーボ制御軸にそって、前記トラックに近接の第１の位置から前記トラックの実質的な直下の第２の位置へ前記回転コンベヤの貯蔵容器（例えば、可動の棚）を動かすようになっている。この第２の実施例においては、前記オーバーヘッド搬送車は、前記トラックにそって動かされて、前記第２の位置の実質的な直上位置へ動かされる。ついで、前記オーバーヘッドホイストは、第２の位置へ下降される。別の実施例においては、前記選ばれた回転コンベヤの貯蔵容器は、前記トラックにそって位置する棚を備え、前記オーバーヘッドホイストは、移送ステージに取り付けられて、前記オーバーヘッド搬送車の側面にある前記棚から一つ又はそれ以上のＷＩＰロットを取り上げたり、配置したりするようになっている。最後に、前記オーバーヘッドホイストを操作して、前記選ばれた貯蔵容器から所望のＷＩＰロットを取り上げたり、又は、前記選ばれた貯蔵容器内へ一つ又はそれ以上のＷＩＰロットを納めるようにする。
前記ＡＭＨＳにより前記オーバーヘッドホイストで前記それぞれの貯蔵容器の上方位置で前記回転コンベヤの貯蔵容器から所望のＷＩＰロットを取り上げたり、前記回転コンベヤの貯蔵容器内へ一つ又はそれ以上のＷＩＰロットを納めることで、より効率がよいＡＭＨＳ操作が達成できる。
この発明のその他の特徴、機能及びアスペクツは、以下の発明の詳細な記述から明らかになる。
在来のマテリアル自動化取扱システムの斜視図。 この発明によるマテリアル自動化取扱システムの第１の実施例の略図。 図２のマテリアル自動化取扱システムの第２の実施例の略図。 図２のマテリアル自動化取扱システムの第３の実施例の略図。 この発明による固定貯蔵位置にアクセスする移送ホイスト搬送車の略図。 この発明による固定貯蔵位置にアクセスする移送ホイスト搬送車の略図。 コンベヤにあるマテリアルにアクセスする図５ａ〜図５ｂの移送ホイスト搬送車の略図。 図２のマテリアル自動化取扱システムの操作方法のフローダイアグラム。
この出願は、縦型輪状コンベヤ及びオーバーヘッド（頭上）ホイストを組み合わせたものを基にした半導体製造のためのマテリアルの自動化取扱システムと題する２００２年６月１９日出願の米国仮特許出願第６０／３８９，９９３号及び移動棚又は移動ホイストプラットフォームを用いるオフセット・ゼロ・フットプリント・ストレージ（ＺＦＳ）と題する２００２年１０月１１日出願の米国仮特許出願第６０／４１７，９９３号をここに参考文献として、この明細書に組み入れるものとする。
記載されたマテリアル自動化取扱システム（以下ＡＭＨＳという）は、仕掛品（以下ＷＩＰという）パーツ類を効率よくＷＩＰストレージユニットに出し入れできるようになっている。ここに記載のＡＭＨＳは、ＷＩＰストレージユニットの縦型輪状コンベヤにおける貯蔵容器の上部からの出し入れを、それぞれの貯蔵容器の上に位置したオーバーヘッドホイストにより行うことでマテリアルの取扱効率を向上するようにしたものである。
図１は、在来のＡＭＨＳ１００を示すもので、製品製造環境、例えば、集積回路（ＩＣ）チップ類製造のためのクリーン環境のもとでＷＩＰパーツ類を種々のワークステーション及び／又は処理マシン類へ自動的に貯蔵し、搬送するために使用されるものである。図１に示すように、在来のＡＭＨＳ１００は、ＷＩＰストレージユニット（“ストッカー”）１０２とオーバーヘッドホイスト搬送システム１０４を備えている。ＷＩＰストッカー１−２は、インプットポート１１１とアウトプットポート１１２を含み、オーバーヘッドホイスト搬送システム１０４は、架設されたトラック１０８と、このトラック１０８にそって動くオーバーヘッドホイスト搬送車１０５〜１０６を含む。通常の運転モードにおいては、ＷＩＰパーツ類は、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（以下ＦＯＵＰという）のようなカセットポッド１１０に入れられて搬送される。第１番目のオーバーヘッド搬送車１０５は、トラック１０８にそって動き、ＦＯＵＰ１１０をストッカー１０２のインプットポート１１１におろしたり、アウトプットポート１１２から別のＦＯＵＰを引き上げたりするための適当な位置で停まるようになっている。さらに、第２番目のオーバーヘッド搬送車１０６は、第１番目のオーバーヘッド搬送車１０５が前記ＦＯＵＰの積み卸しが終って出発進行するまで、トラック１０８に待機している。
在来のＡＭＨＳ１００においては、前記ＦＯＵＰは、オーバーヘッドホイストからインプットポート１１１へおろされ、アウトプットポート１１２からオーバーヘッドホイストへ引き上げるようになっているか、又は、別にストッカー１０２内から３軸又はそれ以上の軸の動きをするようになっているロボットアーム１０７が接近するようになっている。さらに、ストッカー１０２から前記ＦＯＵＰへ接近するのに必要な最短時間でストッカーのスループットが決まるのが通常であるからストッカーの数が所望の生産レベルを保つのに必要になる。したがって、前記ＦＯＵＰへアクセスするための多軸ロボットアーム１０７の複雑な動きで最短時間が長くなってしまい、これによって、ＡＭＨＳ１００に必要なストッカーの数とマテリアル取扱システムの全体のコストの両者を高めてしまう。
図２は、この発明によるマテリアル自動化取扱システムの図解実施例である。この図解実施例においては、ＡＭＨＳ２００は、オーバーヘッド搬送システム２０４及び少なくとも１基の縦型輪状コンベヤＷＩＰストレージユニット（“ストッカー”）２０２を備えており、後者は、コンベヤ貯蔵容器２０３のような複数の貯蔵容器を含んでいる。前記縦型コンベヤＷＩＰストッカー２０２は、オーバーヘッド搬送システム２０４におけるオーバーヘッドホイストが前記コンベヤ貯蔵容器の選ばれた一つの容器からＷＩＰパーツ類を直接取り上げるようになっている。
注目すべきは、在来のＡＭＨＳ１００と同様に、図２のＡＭＨＳは、２００ｍｍ又は３００ｍｍＦＡＢプラントのようなＩＣチップ類の製造のためのクリーンな環境又は他の適当な製品製造環境のもとで使用されるようになっている。図２に示すように、ＩＣチップ類製造環境は、第１のフロアー２２０と第２のフロアー２２６及び天井２１４を含んでいる。第１のフロアー２２０は、補強コンクリートから作られた格子状スラブを備え、第２のフロアー２２６は、前記格子状スラブ２２０の上にある高くなっているフロアーを備えている。縦型コンベヤストッカー２０２は、格子状スラブ２２０に設置されている。さらに、ＩＣチップ類を製造するための種々の処理加工工程を行うようになっているワークステーション及び／又は処理加工マシン類（図示せず）が高くなっているフロアー２２６に設置されており、これらは、不導体のマテリアルでカバーされ、特定の負荷及び地震に耐えるようになっている。例えば、高くされているフロアー２２６は、格子状スラブ２２０から距離２２８（約０．６ｍ）高さ寸法になっており、距離２２４（約４．１５ｍ以上または同等）をもって天井２１４から離れている。
ここに示す実施例においては、縦型コンベヤストッカー２０２は、ハウジング２５２を含み、このハウジング２５２内に第１プーリー２５０、第２プーリー２５１及びベルト２５４が配置されている。図２に示すように、複数のコンベヤ貯蔵容器（例えば、貯蔵容器２０３）は、前記ベルトにそって種々の間隔をおいてベルト２５４に取り付けられており、ベルト２５４は、第１と第２のプーリー２５０，２５１にかけわたされて、前記複数の貯蔵容器が前記プーリー２５０，２５１に一方を駆動することで前記ベルトの経路にそってぐるぐる回転するようになっている。例えば、縦型コンベヤストッカー２０２は、高さ（約３．８５ｍ）をもっている。縦型コンベヤストッカー２０２は、したがって、高くなっているフロアー２２６から距離２１６（３．２５ｍ）の高さになっている。
上記のように、縦型コンベヤストッカー２０２は、オーバーヘッドホイストが前記コンベヤ貯蔵容器の一つから直接に半導体ウエハーのようなＷＩＰパーツ類に達することができるようになっている。図解の実施例においては、天井２１４近くのストッカーハウジング２５２の部分は、少なくとも部分的に開放されていて、選ばれたコンベヤ貯蔵容器から又はコンベヤ貯蔵容器への出し入れが可能になっている。さらに、各コンベヤ貯蔵容器は、固定の棚を備え、半導体ウエハーは、棚２０３に配置のフロント・オープン・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）２１０のようなカセットポッド類へ置かれるようになっている。例えば、各ＦＯＵＰは、一つ又は複数の半導体ウエファー・ロットを保持し、これによって、オーバーヘッドホイストは、単独のコンベヤ貯蔵容器における多数のウエファー・ロットに同時にアクセスできる。
前記オーバーヘッド搬送システム２０４には、架設されたトラック２０８と、このトラック２０８にそって走行する少なくとも一つのオーバーヘッドホイスト搬送車２０５が含まれている。架設のトラック２０８は、縦型コンベヤストッカー２０２の上を通る少なくとも一つの所定のルートをもち、これによって、オーバーヘッド搬送車２０５がストッカー２０２の頂部にほぼ位置するコンベヤ貯蔵容器の一つにおけるＦＯＵＰへ直接にアクセスできる。例えば、オーバーヘッド搬送車２０５は、天井２１４から距離２２２（約０．９ｍ）離れている。
図解した操作モードにおいては、ＦＯＵＰ２１０を入れた貯蔵容器２０３のような選ばれた貯蔵容器がトラック２０８の下方にある縦型コンベヤストッカー２０２の頂部にほぼ位置している。ついでオーバーヘッド搬送車２０５がトラック２０８にそって走行し、貯蔵容器２０３の実質的な直上位置に到達する。つぎに、オーバーヘッドホイストがオーバーヘッド搬送車２０５から降下し、ストッカーハウジング２５２の開口を通り、貯蔵容器２０３へ向かう。例えば、オーバーヘッドホイストは、ストッカーの長さ方向軸Ｌ１ に平行な方向にそって下げられる。ついで、オーバーヘッドホイストは、ＩＣ製造フロアーにあるワークステーション又は処理加工マシンへと運ぶために、貯蔵容器２０３からＦＯＵＰ２１０を直接掴み上げる。理解されるべき点は、このオーバーヘッドホイストは、コンベヤ貯蔵容器２０３内にＦＯＵＰを入れることもできる点である。
図３は、ＡＭＨＳ２００（図２参照）の別の実施例３００を示す。図３に示すように、ＡＭＨＳ３００は、オーバーヘッド搬送システム３０４及び少なくとも一つの縦型コンベヤＷＩＰストッカー３０２を備えており、このストッカーは、スライド可能に設置された貯蔵容器３３２のような複数の貯蔵容器を含む。縦型コンベヤストッカー２０２のように、縦型コンベヤストッカー３０２は、オーバーヘッド搬送システム３０４内のオーバーヘッドホイストがコンベヤ貯蔵容器の選ばれた一つにおける例えば半導体ウエファーのようなＷＩＰパーツ類に対し直接アクセスできるようになっている。
特には、ＡＭＨＳ３００は、天井３１４、格子状スラブ３２０及び格子状スラブ３２０の上に位置する持ち上げられたフロアー３２６を含むＩＣチップ製造環境において使用される。図３に示すように、高くなったフロアー３２６は、格子状スラブ３２０から距離３２８（約０．６ｍ）をおいており、天井３１４から距離３２４（約５．４ｍ以上）をおいている。さらに、縦型コンベヤストッカー３０２は、ハウジング３５２、ハウジング３５２内に配置の第１プーリー３５０、第２プーリー３５１、ベルト３５４を含んでいる。コンベヤ貯蔵容器（例えば、スライド可能に設置の貯蔵容器３３２）は、前記ベルト３５４に種々の間隔をおいて取り付けられており、ベルト３５４は、第１と第２のプーリー３５０，３５１にかけわたされて、該プーリー３５０，３５１の一方を駆動することで、前記複数の貯蔵容器がベルト経路にそってぐるぐる回転するようになっている。例えば、縦型回転ストッカー３０２は、高さ３１８（約６ｍ）になっている。
上記のように、縦型コンベヤストッカー３０２は、オーバーヘッドホイストがコンベヤ貯蔵容器の一つにおける半導体ウエファーに対し直接アクセスできるようになっている。図示の実施例では、ハウジング３５２の少なくとも一方の側面の少なくとも一部が開放されていて、選ばれたコンベヤ貯蔵容器がハウジング３５２内から引き出され、ついで、選ばれた貯蔵容器がオーバーヘッドホイストにより引き上げられたり、降ろされたりするようになっている。特に、ＡＭＨＳ３００は、さらに、少なくとも一つの引き出し機構３３０を含み、この機構は、複数の半導体ウエファーをストッカー３０２から引き出し、オーバーヘッド搬送システム３０４に含まれている架設のトラック３０８に対し前記マテリアルを適切に配置する操作を行うようになっている。注目すべきは、各貯蔵容器は、可動棚又は固定棚を備えている点である。さらに、複数の半導体ウエファーは、棚３３２に配置されるＦＯＵＰ３１０のようにカセットポッドに置かれる。
オーバーヘッド搬送システム３０４は、架設のトラック３０８と、トラック３０８にそって走行するオーバーヘッドホイスト搬送車３０５とを含む。トラック３０８は、縦型コンベヤストッカ３０２と平行な少なくとも一つの所定の経路を持ち、これによって、オーバーヘッドホイスト搬送車３０５がスライド可能に設置の貯蔵容器の選ばれた一つにおけるＦＯＵＰに直接アクセスすることができるようになっている。
図解の操作モードにおいては、ＦＯＵＰ３１０を入れた貯蔵容器３３２などのような選ばれたスライド式貯蔵容器は、前記引き出し機構３３０がストッカー３３０内から貯蔵容器３３２を引き出すことができる位置におかれ、貯蔵容器３３２は、トラック３０８の直下におかれる。注目すべき点は、引き出し機構３３０がストッカー３０２に組み込まれていて、貯蔵容器３３２が単一のサーボ制御軸３９８にそって動くようになっている点である。ついでオーバーヘッド搬送車３０５がトラック３０８にそって動き、引き出された貯蔵容器３３２の真上に来るようになっている。ついで、オーバーヘッドホイストがオーバーヘッド搬送車３０５から貯蔵容器３３２に向け、例えば、前記ストッカーの長さ方向軸と平行になって降下してくる。オーバーヘッドホイストは、ついで、貯蔵容器３３２からＦＯＵＰ３１０を直接に取り出し、ＩＣチップ製造フロアーにあるワークステーション又は処理加工マシンへ搬送するようになっている。理解すべきは、オーバーヘッドホイストは、回転コンベヤの貯蔵容器３３２へＦＯＵＰを入れる操作も行う点である。
図４は、ＡＭＨＳ３００（図３参照）の詳細な実施態様を示す。図示の実施例では、ＡＭＨＳ４００は、オーバーヘッドホイスト搬送システム４０４と縦型回転コンベヤストッカー４０２を備えている。このオーバーヘッドホイスト搬送システム４０４には、架設されたトラック４０８と、トラック４０８にそって走行するオーバーヘッドホイスト搬送車４０５とが含まれている。例えば、オーバーヘッド搬送車４０５は、トラック４０８から距離４３６（約０．９ｍ）をおいている。縦型回転コンベヤストッカー４０２は、ストッカーハウジング内に配置の貯蔵容器４３２のような複数の回転コンベヤ貯蔵容器を含む。例えば、貯蔵容器４３２は、一段高くなっているＩＣチップ製造フロアーから距離４３８（約２．６ｍ）だけ離れている。
上記のように、ＦＯＵＰ４１０は、ストッカーハウジング内から引き出されて、選ばれた貯蔵容器へと移し入れられたり、移し出されたりするようになっている。オーバーヘッド搬送車４０５は、さらに、オーバーヘッドホイスト４３１を含み、このホイストは、ＦＯＵＰ４１０を貯蔵容器４３２へ上方から出し入れするためのグリッパーを有している。好ましい実施例においては、このホイストグリッパー４３０は、送りステージに取り付けられていて、オーバーヘッドホイストでオーバーヘッド搬送車４０５のいずれかの側面からカセットポッドを取り上げたり、該側面に配置したりするようになっている。
図５ａ〜図５ｂは、固定の貯蔵位置へアクセスする移送ホイスト搬送車サブシステム７０４を示す。図示の実施例では、移送ホイスト搬送車サブシステム７０４は、架設トラック７０８及びこのトラックにそって走行するオーバーヘッドホイスト搬送車７０５を含む。このオーバーヘッド搬送車７０５でＦＯＵＰ７１０を固定の貯蔵位置７３２から取り上げたり、おいたりするようになっている。例えば、オーバーヘッド搬送車７０５は、天井７１４から距離７３６（約０．９ｍ）だけ離れており、貯蔵位置７３２は、ＩＣチップ製造フロアーから距離７３８（約２．６ｍ）をおいた上方にある。さらに、天井７１４は、高くなっているフロアーから距離７９０（約３．６６ｍ）離れた上にある。
オーバーヘッド搬送車７０５は、架設のトラック７０８の直下になる位置からＦＯＵＰ７１０を取り上げ（そして配置する）。この目的のために、オーバーヘッドホイスト搬送車７０５は、移送ステージに取り付けられ且つ搬送車７０５から突き出てＦＯＵＰ７１０を取り上げ、さらに、これを搬送車７０５へ引き戻すホイストグリッパー７３１を備え、このようにしてＦＯＵＰ７１０をオーバーヘッドホイスト搬送車７０５内で移動させるようになっている（図５ｂ参照）。好ましい実施例では、前記移送ステージによりオーバーヘッドホイストでカセットポッドをオーバーヘッド搬送車７０５のいずれかの側面から取り上げたり、配置したりするようになっている。ＦＯＵＰ７１０がホイストグリッパ７３０に保持されると、オーバーヘッド搬送車７０５がそれをＩＮチップ製造フロアーのワークステーション又は処理加工マシンへと運ぶ。
図６は、コンベヤ８９５の上にあるか又は移動中のマテリアルにアクセスする移送ホイスト搬送車システム８００を図示する。特には、オーバーヘッドホイスト搬送サブシステム８０４を用いて、ＦＯＵＰ８１０をオーバーヘッドレールをベースとするコンベヤ８９５から直接取り上げたり、乗せたりするようになっている。図示の実施例では、オーバーヘッドホイスト搬送サブシステム８０４は、架設されたトラック８０８と、トラック８０８にそって走行するオーバーヘッドホイスト搬送車８０５を含んでいる。例えば、オーバーヘッド搬送車８０５は、トラック８０８から距離８３６（約０．９ｍ）をおいた下方にあり、レールにのったコンベヤ８９５から距離８９２（約０．３５ｍ）をおいた上方に位置する。さらに、オーバーヘッドレール８９８は、高くなっているＩＣチップ製造フロアーから距離８３８（約２．６ｍ）をおいた上方に位置する。理解されるべき点は、レール８９８は、図面の面に対し垂直方向にある点である。移送ホイスト搬送車システム８００は、さらに、処理加工治具ロードポート８９９を含んでいる。
オーバーヘッド搬送車８０５を用いて、レールに乗せられたコンベヤ８９５への上方からの積み卸しを行うようになっている。この目的のために、オーバーヘッド搬送車８０５には、ホイストグリッパー８３５をもつオーバーヘッドホイスト８３１が含まれていて、これは、移送ステージ８３３に取り付けられ、これは、矢印８７０，８７１それぞれに示すように、水平及び垂直移動できるようになっている。図示の操作モードにおいては、レールに乗っているコンベヤ８９５が動いてＦＯＵＰ８１０をオーバーヘエドホイスト８３１の直下に位置させる。ついで、移送ステージ８３３を介してホイストグリッパー８３５がＦＯＵＰ８１０に向けて降下し、コンベヤ８９５からＦＯＵＰ８１０を直接掴み上げる。ついで、ＦＯＵＰ８１０を保持しているホイストグリッパー８３５を移送ステージ８３３を介して引き上げて後退させ、このようにしてＦＯＵＰ８１０をオーバーヘッド搬送車８０５内へ移動させる。ついで搬送車８０５でＦＯＵＰ８１０をＩＣチップ製造フロアーのワークスエーション又は処理加工マシンへ運ぶ。
ここに記載のマテリアル自動化取扱システムの操作方法を図７を参照しながら解説する。工程９０２で示すように、ＦＯＵＰを入れた選ばれた貯蔵容器は、縦型回転コンベヤストッカー内に配置され、オーバーヘッドホイストがアクセスできるようにされる。例えば、選ばれた回転コンベヤの貯蔵容器は、縦型回転コンベヤストッカーの頂部又は側部に位置される（図２〜図３参照）。ついで、工程９０４で示すように、オーバーヘッドホイスト搬送車をトラックにそって動かし，選ばれた貯蔵容器の近くへと移動させる。選ばれた貯蔵容器を前記ストッカーの頂部に位置させる場合には、オーバーヘッド搬送車は、前記貯蔵容器の直上に位置することになる。選ばれた貯蔵容器を前記ストッカーの側面に位置させる場合には、オーバーヘッド搬送車は、前記貯蔵容器の側面に位置することになる。ついで工程９０６で示すようにオーバーヘッドホイストを前記搬送車から突き出して降下させ、前記ホイストグリッパーを選ばれた貯蔵容器内のＦＯＵＰに当接させる。ついで、工程９０８で示すように、ホイストグリッパーを操作して、前記貯蔵容器からＦＯＵＰを直に取り上げる。ついで、工程９１０で示すように、オーバーヘッドホイストを引き上げ、後退させ、ＦＯＵＰをオーバーヘッド搬送車内へ移す。このようにして、ＦＯＵＰは、選ばれた貯蔵容器からオーバーヘッド搬送車へ移される。最後に、工程９１２で示すように、オーバーヘッド搬送車でＦＯＵＰを製品製造フロアーにおけるワークステーション又は処理加工マシンへ運ぶ。
当業者によれば、上記のマテリアル自動化取扱システムのモディフィケーション及び改変が、ここに記載の発明の概念から逸脱することなしに行われる点を理解すべきである。したがって、この発明は、添付の請求の範囲の範囲と精神による点を別として限定して解釈されるべきではない。
２００ ＡＭＨＳ
２０２ ストッカー
２０３ 貯蔵容器
２０４ オーバーヘッド搬送システム
２０５ 搬送車
２０８ トラック
２１０ ＦＯＵＰ
２１４ 天井
２２０ 第１のフロアー
２２６ 第２のフロアー
２５０ 第１のプーリー
２５１ 第２のプーリー
２５２ ストッカーハウジング
２５４ ベルト

Claims (26)

  1. 以下を備えるマテリアル自動化取扱システム：
    複数の貯蔵容器を含み、各貯蔵容器は、少なくともマテリアルの１ユニットを保持するようになっている少なくとも一つの貯蔵ユニット；及び
    少なくとも一つのオーバーヘッドホイストを含み、このオーバーヘッドホイストは、所定の位置へ搬送するために複数の貯蔵容器の選ばれた一つにおける少なくとも一つのマテリアル・ユニットに直接にアクセスできるオーバーヘッドホイスト搬送サブシステム。
  2. できるオーバーヘッドホイストが貯蔵ユニット内に貯蔵するために選ばれた貯蔵容器へ少なくとも一つのマテリアル・ユニットを直接に配置するようになっている請求項１のシステム。
  3. 前記選ばれたマテリアル・ユニットは、前記貯蔵ユニットの外部へ動かすことで前記オーバーヘッドホイストへ向け直接に動かすようになっている請求項１のシステム。
  4. 前記貯蔵ユニットは、さらに、少なくとも一つの軸方向に前記マテリアル・ユニットを動かす機構を含む請求項３のシステム。
  5. 前記選ばれた貯蔵容器は、前記貯蔵ユニット内に配置の固定棚を備える請求項１のシステム。
  6. 前記オーバーヘッド搬送サブシステムは、前記オーバーヘッドホイストに結合した移送ステージを含み、この移送ステージは、オーバーヘッドホイストを第１の位置へ動かして前記固定棚の少なくとも一つのマテリアル・ユニットにアクセスできるようになっている請求項５のシステム。
  7. 前記移送ステージは、さらに、前記オーバーヘッドホイストを第２の位置へ動かして、該ホイストで前記貯蔵ユニットから少なくとも一つのマテリアル・ユニットを取り出すようになっている請求項６のシステム。
  8. 前記少なくとも一つの貯蔵ユニットは、縦型回転コンベヤストッカーを備えている請求項１のシステム。
  9. 前記縦型回転コンベヤストッカーは、選ばれた貯蔵容器を前記ストッカーの上位領域へ動かし、これによって前記オーバーヘッドホイストが前記選ばれた貯蔵容器の上位にある位置から少なくとも一つのマテリアル・ユニットにアクセスできるようになっている請求項８のシステム。
  10. 前記オーバーヘッドホイスト搬送サブシステムは、さらに、トラックと前記オーバーヘッドホイストを前記トラックにそって搬送する搬送車を含み、前記トラックの少なくとも一部は、前記ストッカーの上位領域において、前記選ばれた貯蔵容器の実質的な直上に位置するようになる請求項９のシステム。
  11. 前記縦型回転コンベヤストッカーは、選ばれた貯蔵容器を前記ストッカーの一方の側面に沿う第１の位置へ動かして、前記オーバーヘッドホイストが前記選ばれた貯蔵容器にそう第２の位置から少なくとも一つのマテリアル・ユニットにアクセスできるようになっている請求項８のシステム。
  12. 前記オーバーヘッドホイスト搬送サブシステムは、さらに、トラックと前記オーバーヘッドホイストを前記トラックにそって搬送する搬送車を含み、前記トラックの少なくとも一部は、前記ストッカーにそう前記第１の位置に近接の前記ストッカーの長さ方向軸と実質的に平行に配置されている請求項１１のシステム。
  13. 前記オーバーヘッドホイストは、前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットを保持することができるグリッパー部を含む請求項１のシステム。
  14. 前記マテリアル・ユニットは、カセットポッドを備える請求項１のシステム。
  15. 以下の工程を備えるマテリル自動化取扱システムの操作方法：
    マテリアル貯蔵ユニット内にある複数の貯蔵容器の選ばれた一つによりマテリアルの少なくとも一つのユニットを保持し；
    オーバーヘッドホイスト搬送サブシステムに含まれているオーバーヘッドホイストにより選ばれた貯蔵容器から直接に少なくとも一つのマテリアル・ユニットへアクセスし；そして
    前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットをオーバーヘッドホイスト搬送サブシステムにより所定の位置へ搬送すること。
  16. 前記貯蔵ユニット内へ続いて貯蔵するために、前記選ばれた貯蔵容器へ直にオーバーヘッドホイストにより前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットを提供する工程をさらに含む請求項１５の方法。
  17. 前記選ばれた貯蔵容器により前記オーバーヘッドホイストへ直に前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットを提供する工程をさらに含み、前記選ばれた貯蔵容器は、可動の棚を備えている請求項１５の方法。
  18. 前記貯蔵ユニットに含まれている機構により、少なくとも一つの軸方向に前記棚を動かす工程をさらに含む請求項１７の方法。
  19. 移送ステージにより前記オーバーヘッドホイストを第１の位置へ動かして前記ホイストが前記選ばれた貯蔵容器から直に少なくとも一つのマテリアル・ユニットにアクセスする工程をさらに含み、前記選ばれた貯蔵容器は、固定の棚を備えている請求項１５の方法。
  20. 前記オーバーヘッドホイストを前記移送ステージにより第２の位置へ動かして、前記ホイストが前記貯蔵ユニットから前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットを取り出せるようにした工程をさらに含む請求項１９の方法。
  21. 前記選ばれた貯蔵容器を前記貯蔵ユニットに含まれている回転コンベヤ機構により前記貯蔵ユニットの上位領域へ動かし、これによって前記オーバーヘッドホイストが前記選ばれた貯蔵容器の上方位置から前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットにアクセスできるようになる工程をさらに含む請求項１５の方法。
  22. トラックに沿って走行する搬送車、オーバーヘッドホイストで搬送される搬送車及び前記オーバーヘッドホイスト搬送サブシステムに含まれているトラックにより前記オーバーヘッドホイストを動かす工程をさらに含み、前記トラックの少なくとも一部が前記貯蔵ユニットの上位領域にある前記選ばれた貯蔵容器の実質的な直上位置に位置するようになっている請求項２１の方法。
  23. 前記選ばれた貯蔵容器を前記貯蔵ユニットに含まれている回転コンベヤ機構により前記貯蔵ユニットの側面にそって第１の位置へ動かし、これによって前記オーバーヘッドホイストが前記選ばれた貯蔵容器にそう第２の位置から前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットにアクセスできるようになる工程をさらに含む請求項１５の方法。
  24. トラックにそって走行する搬送車、オーバーホイストが搬送する搬送車及び前記オーバーヘッドホイスト搬送サブシステムに含まれているトラックにより前記オーバーヘッドホイストを動かす工程をさらに含み、前記トラックの少なくとも一部が前記貯蔵ユニットの側面に沿う第１の位置に近接して前記貯蔵容器と実質的に平行に位置するようになっている請求項２３の方法。
  25. 前記オーバーヘッドホイストのグリッパー部により前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットをグリップする工程をさらに含む請求項１５の方法。
  26. 前記オーバーヘッドホイストのグリッパー部により前記少なくとも一つのマテリアル・ユニットをグリップする工程をさらに含み、前記マテリアル・ユニットは、カセットポッドを備えている請求項２５の方法。
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