JP2020523780A - ハンドリング装置及びハンドリング装置のためのハンドリング方法 - Google Patents

ハンドリング装置及びハンドリング装置のためのハンドリング方法 Download PDF

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Abstract

ハンドリング装置は、可動搬送機構と、水平面に平行な支持面を有する支持プラットフォームであって、該支持面は処理対象の物体を支持するように構成され、複数のローディングステーションが前記処理対象の物体を受け取るように前記支持面上に円周方向に配置され、前記支持プラットフォームはその中央にある貫通孔を画定する、支持プラットフォームと、前記処理対象の物体を掴み且つ置くように構成された把持機構であって、該把持機構は前記貫通孔を通り抜ける一端を有し且つ前記搬送機構に接続される、把持機構と、前記支持プラットフォームを駆動し前記搬送機構の上方で前記水平面において回転させるように構成される駆動機構と、を備える。本発明のハンドリング装置及びハンドリング方法により、把持機構が、掴み又は置くための目標場所から物体を取り出すのに同じ移動経路を辿ることが可能になり、それによりハンドリング装置の効率が向上する【選択図】図４

Description

本発明は半導体製造の分野に関し、より具体的にはハンドリング装置及びハンドリング装置のためのハンドリング方法に関する。
今日、世界中の半導体製造業者は一般的に、従来の手動での作業に代わってウェハカセットを取り扱うためにハンドリング装置を使用する。特に、８インチウェハカセットを取り扱うための技術はますます成熟していく一方で、１２インチウェハカセットを取り扱うための技術は広がっていない。この目的のためのほとんどの既存の装置は、無人搬送車（ＡＧＶ）であり、ＡＧＶは、それが指定された場所に到着した後に視覚測定（ｖｉｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいてウェハカセットを取り扱うように制御されるロボットアームを備える。
図１は、高い位置に位置するロボットアームを備えるハンドリング装置を模式的に示す図であり、図２は、動作中のロボットアームの重心プロファイルを示すグラフである。図３は、低い位置に位置するロボットアームを備える別のハンドリング装置を示す図である。図１では、ロボットアーム１０３が複数のウェハカセット１０１が上下に直接積載されている位置の上方に取り付けられている。特に、ロボットアーム１０３の一端には、搬送のためにウェハカセット１０１の両側の出っ張り（ｅａｒ）又は上部のフランジを水平に把持することによりウェハカセット１０１を持ち上げることができるグリッパ１０２が設けられている。しかしながら、ロボットアーム１０３の重心が高い位置にあるため、ハンドリング装置は転倒しやすくなる。さらに、ロボットアーム１０３の最大積載量に限りがあるため、ロボットアーム１０３が、満載された１２インチウェハカセットを取り出そうとすると、ハンドリング装置の過重安全機構がしばしば作動する。図２は、図１のロボットアーム１０３の重心プロファイルを示す図であり、横軸はロボットアームの重心の変位をミリメートル（ｍｍ）単位で表し、縦軸は地面に対する重心の高さを同じくｍｍ単位で表す。ロボットアームがウェハカセットを掴み持ち上げると、ロボットアームの重心は図でＢ点として示す位置にある。ロボットアームが左又は右に旋回すると、ロボットアームの重心がそれに伴ってＢ点とＡ点の間又はＢ点とＣ点の間で移動する。
図３では、ロボットアーム２０３は、複数のウェハカセット１０１が上下に直接積載されている位置よりも下側に取り付けられている。特に、ロボットアーム２０３の一端には、搬送のためにウェハカセット１０１の両側の出っ張り又は上部のフランジを把持することができるグリッパ２０２が設けられている。ロボットアーム２０３は、長く複雑な移動経路を考慮して設計されている。ロボットアーム２０３がある特定の位置に動くと、急加速が起こる。結果として、ハンドリング装置は動作を停止する可能性が高い。さらに、ウェハカセットを掴み置く動作において、ロボットアーム２０３とフレーム（図示せず）との間の干渉を回避するために、ハンドリング効率を犠牲にしてグリッパ２０２のために多数の付加的な衝突回避経路を設計する必要がある。
さらに、上記の装置は共に容量が小さく１回の走行で処理できるのはせいぜい２つのウェハカセットに過ぎず、１２インチウェハカセットの使用が増えるにつれて限界に近付いている。それゆえ、占有面積が小さく、容量が大きく、多目的の移動経路と高効率のハンドリング装置、及び対応するハンドリング方法を開発する必要がある。
本発明の目的は、ハンドリング装置及びハンドリング方法を提供することにより、上述した先行技術の問題の内の１つ又は複数の問題、すなわち、低ウェハカセットハンドリング効率、１回の走行での低いハンドリング能力及び低い安定性、を解決することである。
上記の目的を達成するために、本発明はハンドリング装置を提供し、ハンドリング装置は、可動搬送機構と、水平面に平行な支持面を有する支持プラットフォームであって、該支持面は処理対象の物体を支持するように構成され、複数のローディングステーションが処理対象の物体を受け取るように支持面上に円周方向に配置され、支持プラットフォームはその中央にある貫通孔を画定する、支持プラットフォームと、処理対象の物体を掴み且つ置くように構成された把持機構であって、該把持機構は貫通孔を通り抜ける一端を有し搬送機構に接続される、把持機構と、支持プラットフォームを駆動し搬送機構の上方で水平面において回転させるように構成される駆動機構と、を備える。
オプションでは、搬送機構は無人搬送車を備える。
オプションでは、搬送機構は、無人搬送車の上方に設けられ支持プラットフォーム、駆動機構、及び把持機構を支持するキャスタ付き支持フレームをさらに備える。
オプションでは、支持プラットフォームは円形のディスクの形状である。
オプションでは、ローディングステーションは処理対象の物体に適合し該処理対象の物体に接続可能な位置決め機構を備える。
オプションでは、駆動機構は伝達機構と該伝達機構に接続された駆動モータとを備え、伝達機構は支持プラットフォームに接続され、駆動モータの動作下で支持プラットフォームを回転させるように構成される。
オプションでは、伝達機構は駆動ギア及び従動ギアを備え、駆動ギアは駆動モータの駆動軸に結合され支持プラットフォームは従動ギアに固定される。
オプションでは、駆動ギアは従動ギアに、互いに接触することにより又はチェーンを用いて係合する。
オプションでは、ハンドリング装置は、搬送機構、把持機構、及び駆動機構のそれぞれに接続され支持プラットフォームの回転、搬送機構の動き、及び把持機構の動作を制御するように構成されている制御機構、をさらに備える。
オプションでは、制御機構は、把持機構の末端に取り付けられたセンサであって、ローディングステーションの１つに処理対象の物体のうちの対応する１つが積載されているかどうかを確認し、該確認の結果に基づいて支持プラットフォームの回転を制御するように構成されたセンサを備える。
オプションでは、処理対象の物体はウェハカセットである。
本発明はまたハンドリング方法を提供し、該ハンドリング方法は、搬送機構を物体保管場所に移動させること、駆動機構によって、支持プラットフォームを駆動し水平面において回転させて、複数のローディングステーションのうちの、処理対象の物体を積載した１つのローディングステーションが物体保管場所と対向する位置に移動することを可能にすること、把持機構によって、ローディングステーションから物体を取り出し、該物体を物体保管場所に置くこと、及び上記ステップを繰り返して、処理対象の物体を複数のローディングステーションから物体保管場所に連続して搬送すること、を含む。
本発明はまたハンドリング方法を提供し、該ハンドリング方法は、搬送機構を物体保管場所に移動させること、駆動機構によって、支持プラットフォームを駆動し水平面において回転させて、複数のローディングステーションのうちの、処理対象の物体を積載した１つのローディングステーションが物体保管場所と対向する位置に移動することを可能にすること、把持機構によって、物体保管場所から物体を取り出し、該物体をローディングステーションに置くこと、及び上記ステップを繰り返して、処理対象の物体を複数のローディングステーションに連続して搬送すること、を含む。
オプションでは、処理対象の物体はウェハカセットであり、ローディングステーションはそれぞれウェハカセット上の識別マークを識別するための識別デバイスを備え、ハンドリング装置がウェハカセットのうちの対象の１つを運搬しながら物体保管場所に移動する場合、ローディングステーションのうち、ウェハカセットのうちの対象の１つを積載した１つのローディングステーションが識別デバイスからフィードバックされた情報に基づいて識別され、駆動機構が支持プラットフォームを駆動し水平面において回転させ、それによりウェハカセットのうちの対象の１つを積載したローディングステーションは物体保管場所に対向する場所に移動する。
つまり、本発明において提供されるハンドリング装置及びハンドリング装置のための方法によれば、複数のローディングステーションが支持プラットフォームの支持面上に円周方向に配置され、ローディングステーションのそれぞれが処理対象の物体を受け取るように構成され、駆動機構が支持プラットフォームを駆動し回転させるように構成され、それによりステーションのうちの、処理すべき対象物が置かれた１つのステーションが掴み又は置くための目標場所に移動し、把持機構は、支持プラットフォームの中央に形成された貫通孔を通り抜ける一端を有し搬送機構に接続される。このようにして、把持機構が、掴み又は置くための目標場所に置かれた物体を把持する度に同じ移動経路を辿ることが可能になり、それによりハンドリング装置の効率が向上する。複数のローディングステーションが上下に垂直に配置されているデザインと比較して、上記のデザインは、把持機構の移動経路がより短くシンプルになる点、干渉を回避するための付加的な経路を設計する必要がない点、制御が簡単である点、ハンドリング効率がより高いという点、３つ以上のウェハカセットを１回の走行で処理することができる点、及び全体的なハンドリング能力がより高いという利点がある。
図１は、高い位置に位置するロボットアームを備えるハンドリング装置を模式的に示す図である。 図２は、図１のロボットアームの重心プロファイルを示すグラフである。 図３は、低い位置に位置するロボットアームを備えるハンドリング装置を模式的に示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るハンドリング装置がウェハカセットを積載する際の、ハンドリング装置の構造図である。 図５は、ウェハカセットを積載する／降ろす動作中の図４のハンドリング装置の構造図である。 図６は、本発明の別の実施形態に係るハンドリング装置がウェハカセットを積載する際の、ハンドリング装置の構造図である。 図７は、支持プラットフォームがハンドリング装置から取り出される際の図６のハンドリング装置の上面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の具体的な実施形態についてさらに詳細に説明する。以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲から、本発明の特徴及び利点がさらに明らかになるであろう。これらの図面は非常に簡略化された形で提供されており、必ずしも正確な縮尺で示されていないこと、かつそれら図面は、実施形態を説明するにあたっての利便性及び明確性を高めることのみを意図していることに留意されたい。
以下では、簡略化するために、例示として、本発明に係るハンドリング装置の構造及び動作について、ウェハカセットを取り扱う文脈で詳細に説明する。
図４は本発明の一実施形態に係るハンドリング装置１００の構造図である。図４に示すように、ハンドリング装置１００は、可動搬送機構１０と、把持機構４０と、支持プラットフォーム２０と、駆動機構３０とを備える。
特に、駆動機構３０は支持プラットフォーム２０を駆動して搬送機構１０の上方で水平に回転させるように構成されている。支持プラットフォーム２０は、水平面と平行な支持面を有し、支持面では複数のローディングステーションがウェハカセット３０４を受け取るように円周方向に配置されている。貫通孔が支持プラットフォーム２０の中央に形成されている。把持機構４０は、ウェハカセット３０４を掴み又は置くように構成されている。付加的には、把持機構４０は貫通孔を通り抜ける一端を有し搬送機構１０に接続されている。駆動機構３０は、支持プラットフォーム２０を駆動し水平に回転させるように構成されており、それによりローディングステーションのうちのターゲットが掴み又は置くための目標場所に移動し、それにより把持機構４０がウェハカセット３０４を掴み又は置くことが可能になる。
本実施形態に係るハンドリング装置では、複数のローディングステーションが支持プラットフォームの支持面上に円周方向に配置され、複数のローディングステーションが処理対象の物体を受け取るように構成され、駆動機構が支持プラットフォームを駆動し回転させそれにより物体のうちのターゲットが置かれたローディングステーションが掴み又は置くための目標場所に移動する。付加的には、把持機構は支持プラットフォームの中央に設けられた貫通孔を通り抜ける一端を有し搬送機構に接続するように構成される。このようにして、把持機構が、掴み又は置くための目標場所に置かれた物体を把持する度に同じ移動経路を辿ることが可能になり、それによりハンドリング装置の効率が向上する。
さらに、搬送機構１０は、無人搬送車（ＡＧＶ）３０２と、ＡＧＶ３０２の上方に配置され支持プラットフォーム２０、駆動機構３０及び把持機構４０を支持するキャスタ付き支持フレームとを備えてもよい。搬送機構１０はさらにＡＧＶ３０２に積載されＡＧＶ３０２が動くことを可能にするキャスタ３０１を備えてもよい。駆動機構３０は伝達機構３０８及び駆動モータ３０９を備えてもよい。伝達機構３０８は駆動モータ３０９及び支持プラットフォーム２０の双方に接続してもよく駆動モータ３０９の作動下で支持プラットフォーム２０を回転させるように構成されている。
この実施形態では、把持機構４０はホルダ３０５及びグリッパ３０６を備えてもよい。グリッパ３０６はロボットアーム３０７の一端に設けられていてもよい。ハンドリング装置１００はさらに制御機構を収納する電気ボックス３１０を含んでもよい。グリッパは、目標の棚のそれぞれの積載位置の占有状態と共に、図５に示すように第１のローディングステーション４０５の占有状態を検出することにより支持プラットフォームの回転を制御するためのセンサを備えてもよい。
引き続き図４を参照して、ＡＧＶ３０２は目標の棚に近づくのにキャスタ３０１のサポートを得て移動してもよい。好ましくは、キャスタ３０１の数は４つであり、これらはＡＧＶ３０２の底側に２列に配置されている。４つのキャスタ３０１により、ＡＧＶ３０２の安定した動きが促される。
支持プラットフォーム２０は円形のディスク形状であってもよく、貫通孔は好ましくは丸孔である。好ましくは、複数組のローディングステーションが支持プラットフォームの支持面上に配置されていてもよく、各組は１つの円上に配置された複数のローディングステーションを含んでもよい。加えて、複数組が異なる円状に配置されてもよく、それにより把持機構は１つの移動経路を辿り同じ円に積載されたウェハカセットを取り出すことができる。
好ましくは、各組は対称に配置された４つのローディングステーションを含んでもよい。複数のローディングステーションを配置することにより、ハンドリング装置１００をさらに効率的に利用することができる。ローディングステーションの数は、１回の走行でのハンドリング能力をより高め且つハンドリング効率を向上させるために、実際上の要求に応じて決定されてもよい。さらに、ステーションを対称に配置することにより、ＡＧＶ３０２のより安定した動きが可能になる。
さらに、ローディングステーションはそれぞれ、処理対象の物体に適合し得且つそれに接続され得る位置決め機構を備えてもよい。特に、位置決め機構は、ウェハカセット３０４を位置決めするよう構成された位置決めスタッド３１１と、位置決めスタッドと嵌合し得る位置決め孔を備えてもよい。好ましくは、ローディングステーションはそれぞれ、複数の、例えば３つの上記の位置決めスタッド３１１を備えていてもよく、それらの位置決めスタッド３１１は好ましくは直線状に配置されてはおらず、より好ましくは正三角形等の正多角形に配置されている。位置決めスタッドがこのように配置されることにより、ウェハカセットをより良く固定することができ、ウェハカセットが脱落することを防止することができる。当然ながら、位置決めスタッドの数と同じ数分の位置決め孔が設けられていてもよい。
１つの実施形態では、伝達機構３０８は、従動ギアと、従動ギアと係合する駆動ギアとを備えていてもよい。駆動ギアは駆動モータ３０９の駆動軸に結合してもよく、支持プラットフォーム２０は従動ギアに固定されてもよい。このようにして、駆動ギアは駆動モータ３０９の駆動下で回転してもよく、それにより従動ギア、ひいては従動ギアに固定された支持プラットフォームが回転する。特に、支持プラットフォーム２０は従動ギアの外周面に取り付けられてもよく、一方従動ギアはＡＧＶ３０２に取り付けられてもよい。
この実施形態では、ロボットアーム３０７の先端には、貫通孔を通してＡＧＶ３０２の上面に取り付けられるホルダ３０５が設けられる。好ましくは、ホルダ３０５はＡＧＶ３０２の上面の中央に取り付けられてもよく、それによりＡＧＶ３０２はしっかりと立つことができ把持機構４０がウェハカセット３０４を取り出す際に転倒しにくくなる。ロボットアーム３０７はホルダ３０２に接続してもよく、駆動機構３０の動作下で掴み且つ置く動作を行ってもよい。
図６及び図７は本発明の別の実施形態を示す図である。図６は本実施形態に係るハンドリング装置２００がウェハカセット３０４を積載する際のハンドリング装置２００を示す構造図であり、一方図７は支持プラットフォームがハンドリング装置２００から取り除かれる場合の図６のハンドリング装置２００の上面図である。
図６及び図７に示すように、ハンドリング装置２００は、駆動ギアと従動ギアとの係合がチェーン５０１により達成されるという点でハンドリング装置１００とは異なる。この場合、駆動ギアは駆動モータ３０９の駆動軸に連結され、支持プラットフォーム２０は従動ギアに固定される。このようにして、駆動ギアは駆動モータ３０９の駆動下で回転することができ、かくして従動ギアがチェーン５０１を介して回転するように駆動させる。従動ギアが回転することにより、さらに従動ギアに固定された支持プラットフォームが回転する。ウェハカセットがどのようにハンドリング装置２００に積載され又はそこから降ろされるかについての詳細については上記の実施形態の説明を参照されたく、その詳細な説明をここで繰り返すことにする。本実施形態は伝達機構３０８の代替の構造を提供し、それにより、より柔軟に実用的な用途に対処するために複数のオプションを提供することができ、ハンドリング装置が実際の製造により適したものになる。
ハンドリング装置１００とハンドリング装置２００とはそれぞれ、搬送機構１０、把持機構４０、及び駆動機構３０のそれぞれに接続し且つ支持プラットフォーム２０の回転、搬送機構１０の動き、及び把持機構４０の動作を制御するように構成される制御機構を備えてもよい。制御機構は、ロボットアームの末端に設けられ、且つローディングステーションのうちの特定の１つの占有状態を検出し検出された占有状態に基づいて支持プラットフォームの回転を制御するように構成されるセンサを含んでもよい。制御機構は、ＰＣＬコントローラ、ホストコントローラ等の制御ボックス３１０として実装されてもよく、当業者は本明細書の開示からその実装方法が分かるであろう。例えば、制御ボックス３１０は把持機構４０を制御してウェハカセットを取り出してもよい。本発明のハンドリング装置により取り扱うことができるウェハは、８インチウェハ及び１２インチウェハを含むがそれに限定されない。
図５は、ウェハカセットを積載し／降ろすプロセス中の図４のハンドリング装置１００の構造図である。図５に示すように、積載し／降ろすプロセスは、第１の棚の位置４０１、第２の棚の位置４０２、第３の棚の位置４０３、第４の棚の位置４０４、第１のローディングステーション４０５、第２のローディングステーション４０６、第３のローディングステーション４０７、及び第４のローディングステーション４０８に関わってもよい。しかしながら、本発明によれば、ステーションの数は４つに限定されず、実用上の必要性に合わせて決定されてもよい。ハンドリング装置１００により実行されるウェハカセットを積載するプロセス及びウェハカセットを降ろすプロセスについては、図４及び図５を参照して以下で詳細に説明する。
降ろすプロセスは、
ステップ１：制御ボックス３１０の制御下で搬送機構１０が第１の棚の位置４０１に移動すること、
ステップ２：制御ボックス３１０が、検出された情報に基づいて、ウェハカセットが第１のローディングステーション４０５に存在しているか、且つ把持機構４０が通常の状態であるかを判断すること、ウェハカセットが第１のローディングステーション４０５に存在しており且つ把持機構４０が通常の状態である場合、把持機構４０を起動すること、及び
ステップ３：起動された把持機構３０がウェハカセットを第１のローディングステーション４０５から取り出しそれを第１の棚の位置４０１に置くこと、
を含む。
ステップ２では、制御ボックス３１０が、検出された情報に基づいて、第１のローディングステーション４０５が空いている（つまり、第１のローディングステーション４０５にウェハカセットが置かれていない）と判断した場合、駆動機構３０は支持プラットフォーム２０を駆動し回転させてもよく、それにより第２のローディングステーション４０６が、移動前には第１のローディングステーション４０５が置かれていた位置に移動する。その後、制御ボックス３１０は、新しい検出された情報に基づいて第２のローディングステーション４０６の占有状態を再び判断してもよい。このプロセスは、ウェハカセットがローディングステーションのうちのある１つのローディングステーションに置かれていることが分かるまで繰り返されてもよく、その後ウェハカセットを降ろすプロセスが続けられる。制御ボックス３１０が、検出された情報に基づいて、ステーションのいずれにもウェハカセットが置かれていないと判断した場合、異常を警告するためにアラームを発してもよい。
ステップ１〜３に続いて、制御ボックス３１０はさらに搬送機構１０を制御し次の棚の位置に移動させてもよく、それによりステップ２及び３が再度実行される。このプロセスは、全てのウェハカセットが降ろされ異なる棚の位置に搬送されるまで繰り返されてもよく、これにより全てのウェハカセットをハンドリング装置１００から降ろして目標の棚に置くという目的を達成することができる。
さらに、全てのウェハカセットをハンドリング装置１００から降ろして搬送し棚に置くというプロセスが完了した後、制御ボックス３１０は、全てのウェハカセットが降ろされたかどうかを確認するために、全てのローディングステーションの占有状態を検出する。全てのウェハカセットが降ろされたことが確認されると、ハンドリング装置１００はスタンバイし新たなタスクを待ってもよい。
別の実施形態では、ローディングステーションはそれぞれ、ウェハカセット上の識別マークを識別するための識別デバイスを備えてもよい。ステップ２では、制御ボックス３１０は、対象のウェハカセットが積載されるローディングステーションのうちの１つを、識別デバイスからフィードバックされた情報に基づいて識別してもよい。付加的には、制御ボックス３１０はさらに、識別されたローディングステーションが、第１のローディングステーション４０５が置かれている位置にあるかどうかを判断してもよい。識別されたローディングステーションが、第１のローディングステーション４０５が置かれている位置にない場合、制御ボックス３１０は駆動機構を制御して支持プラットフォームを駆動し水平に回転させ、それにより対象のウェハカセットが積載されたローディングステーションは第１のローディングステーション４０５が置かれている位置に移動する。
ウェハカセットをハンドリング装置１００に積載するプロセスは、
ステップ１１：制御ボックス３１０の制御下で搬送機構１０が第１の棚の位置４０１に移動すること、
ステップ２１：制御ボックス３１０が、検出された情報に基づいて、第１のローディングステーション４０５が空いているかどうか、且つ把持機構４０が通常の状態であるかどうかを判断すること、第１のローディングステーション４０５が空いており且つ把持機構４０が通常の状態である場合、把持機構４０を起動すること、及び
ステップ３１：把持機構４０がウェハカセットを第１の棚の位置４０１から取り出しそれを第１のローディングステーション４０５に置くこと、
を含んでもよい。
ステップ２１では、制御ボックス３１０が、検出された情報に基づいて、第１のローディングステーション４０５が占有されている（つまり、ウェハカセットが第１のローディングステーション４０５に置かれている）と判断した場合、駆動機構３０は支持プラットフォーム２０を駆動し回転させてもよく、それにより第２のローディングステーション４０６が、移動前には第１のローディングステーション４０５が置かれていた位置に移動する。その後、制御ボックス３１０は、新しい検出された情報に基づいて第２のローディングステーション４０６の占有状態を再び判断してもよい。このプロセスは、ローディングステーションのうちのある１つのローディングステーションが空いていることが分かるまで繰り返されてもよく、その後ウェハカセットを積載するプロセスが続けられる。制御ボックス３１０が、検出された情報に基づいて、全てのローディングステーションが占有されている（つまり、装置が満載している）と判断した場合、異常を警告するためにアラームを発してもよい。
ステップ１１〜３１に続いて、制御ボックス３１０はさらに搬送機構１０を制御して次の棚の位置に移動させてもよく、それによりステップ２１及び３１が再度実行される。このプロセスは、棚にある全てのウェハカセットが搬送され異なるローディングステーションに積載されるまで繰り返されてもよく、それにより全てのウェハカセットを目標の棚から対応する積載位置に積載するという目的を達成することができる。
さらに、全てのウェハカセットをハンドリング装置１００に積載するプロセスが完了した後、制御ボックス３１０は、全てのローディングステーションの占有状態を検出して、全てのローディングステーションがウェハカセットを積載しているかを確認する。全てのローディングステーションがウェハカセットを積載していると判断された場合、ハンドリング装置１００はスタンバイし新たなタスクを待ってもよい。
上記の積載するプロセス及び降ろすプロセスは、プロセスの始めにオペレータによりあらかじめ制御ボックス３１０内に導入される制御プログラムに基づいて制御ボックス３１０が他の部品を制御するという自動化された方法で実行されてもよい。
上記の積載するプロセス及び降ろすプロセスにおけるステップでは、第１のローディングステーション４０１にウェハカセットが積載されると、それは第１のローディングステーション４０１が占有されている状態であることを意味する。把持機構４０が通常の状態であるかどうかの判断は、起動前に関連する操作パラメータを制御機構によりチェックすることにより達成されてもよい。操作パラメータが全て正常であれば、プロセスは続行できる。操作パラメータが全て正常でなければ、アラームが発せられてもよい。
本実施形態に係る装置及び方法では、回転可能な支持プラットフォームの支持面の上に、１つの円に置かれそれぞれが１つのウェハカセットを受け取るように構成された少なくとも１組のローディングステーションを配置することにより、且つ把持機構におけるロボットアームの先端を支持面における貫通孔を介して搬送機構に接続することを通して、ロボットアームは、同じ移動経路を辿って対応する場所からウェハカセットを取り出すことが可能になり、よってハンドリング装置の効率が向上する。
つまり、複数のローディングステーションが、支持プラットフォームの支持面上に円周方向に配置され、ローディングステーションはそれぞれ処理対象の物体を受け取るように構成され、駆動機構は支持プラットフォームを駆動し回転させるように構成され、それによりステーションのうちの、処理すべき対象物が置かれた１つのステーションが掴み又は置くための目標場所に移動し、把持機構は、支持プラットフォームの中央に形成された貫通孔を通り抜ける一端を有し搬送機構に接続される。このようにして、把持機構が、掴み又は置くための目標場所に置かれた物体を把持する度に同じ移動経路を辿ることが可能になり、それによりハンドリング装置の効率が向上する。複数のローディングステーションが上下に垂直に配置されているデザインと比較して、上記のデザインは、把持機構の移動経路がより短くシンプルになる点、ロボットアームの急加速がない点、干渉を回避するための付加的な経路を設計する必要がない点、制御が簡単である点、ハンドリング効率がより高いという点、３つ以上のウェハカセットを１回の走行で処理することができる点、及び全体的なハンドリング能力がより高いという利点がある。
加えて、把持機構がＡＧＶの上面の中央に取り付けられるため、ハンドリング装置はしっかりと立つことができ、把持機構がウェハカセットを取り出す際に転倒しにくくなる。
上に提示した実施形態は単にいくつかの好適な例に過ぎず、本発明を限定する意図は全くない。本発明の範囲を逸脱しない範囲で上記の教示に基づき当業者によりなされる、本明細書に開示する主題又はその特徴に対する同等の代替又は変形等のいかなる変更もまた本発明の範囲内に含まれるものと考えられる。
１０１、２０１ ウェハカセット
１０２、２０２ グリッパ
１０３、２０３ ロボットアーム
１０ 搬送機構
２０ 支持プラットフォーム
３０ 駆動機構
４０ 把持機構
３０１ キャスタ
３０２ 無人搬送車（ＡＧＶ）
３０４ ウェハカセット
３０５ ホルダ
３０６ グリッパ
３０７ ロボットアーム
３０８ 伝達機構
３０９ 駆動モータ
３１０ 制御ボックス
３１１ 位置決めスタッド
４０１ 第１の棚の位置
４０２ 第２の棚の位置
４０３ 第３の棚の位置
４０４ 第４の棚の位置
４０５ 第１のローディングステーション
４０６ 第２のローディングステーション
４０７ 第３のローディングステーション
４０８ 第４のローディングステーション
５０１ チェーン

Claims (14)

  1. 可動搬送機構と、
    水平面に平行な支持面を有する支持プラットフォームであって、該支持面は処理対象の物体を支持するように構成され、複数のローディングステーションが前記処理対象の物体を受け取るように前記支持面上に円周方向に配置され、前記支持プラットフォームはその中央にある貫通孔を画定する、支持プラットフォームと、
    前記処理対象の物体を掴み且つ置くように構成された把持機構であって、該把持機構は前記貫通孔を通り抜ける一端を有し且つ前記搬送機構に接続される、把持機構と、
    前記支持プラットフォームを駆動し前記搬送機構の上方で前記水平面において回転させるように構成される駆動機構と、
    を備える、
    ハンドリング装置。
  2. 前記搬送機構は無人搬送車を備える、
    請求項１に記載のハンドリング装置。
  3. 前記搬送機構は、前記無人搬送車の上方に設けられ前記支持プラットフォーム、前記駆動機構、及び前記把持機構を支持するキャスタ付き支持フレームをさらに備える、
    請求項２に記載のハンドリング装置。
  4. 前記支持プラットフォームは円形のディスク形状である、
    請求項１に記載のハンドリング装置。
  5. 前記ローディングステーションは前記処理対象の物体に適合し該処理対象の物体と接続可能な位置決め機構を備える、
    請求項１に記載のハンドリング装置。
  6. 前記駆動機構は伝達機構と該伝達機構に接続された駆動モータとを備え、前記伝達機構は前記支持プラットフォームに接続され、前記駆動モータの動作下で前記支持プラットフォームを回転させるように構成される、
    請求項１に記載のハンドリング装置。
  7. 前記伝達機構は駆動ギア及び従動ギアを備え、前記駆動ギアは前記駆動モータの駆動軸に結合され、前記支持プラットフォームは前記従動ギアに固定される、
    請求項６に記載のハンドリング装置。
  8. 前記駆動ギアは前記従動ギアに、互いに接触することにより又はチェーンを用いて係合する、
    請求項６に記載のハンドリング装置。
  9. 前記搬送機構、前記把持機構、及び前記駆動機構のそれぞれに接続された且つ前記支持プラットフォームの回転、前記搬送機構の動き、及び前記把持機構の動作を制御するように構成されている、制御機構
    をさらに備える、
    請求項１に記載のハンドリング装置。
  10. 前記制御機構は、前記把持機構の末端に取り付けられたセンサであって、ローディングステーションの１つに前記処理対象の物体のうちの対応する１つが積載されているかどうかを確認し、該確認の結果に基づいて前記支持プラットフォームの回転を制御するように構成されたセンサを備える、
    請求項９に記載のハンドリング装置。
  11. 前記処理対象の物体はウェハカセットである、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハンドリング装置。
  12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハンドリング装置を用いたハンドリング方法であって、
    搬送機構を物体保管場所に移動させること、
    駆動機構によって、支持プラットフォームを駆動し水平面において回転させて、複数のローディングステーションのうちの、処理対象の物体を積載した１つのローディングステーションが前記物体保管場所と対向する位置に移動することを可能にすること、
    把持機構によって、前記ローディングステーションから前記物体を取り出し、該物体を前記物体保管場所に置くこと、及び
    上記のステップを繰り返して、処理対象の物体を前記複数のローディングステーションから前記物体保管場所に連続して搬送すること、
    を含む、
    ハンドリング方法。
  13. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハンドリング装置を用いたハンドリング方法であって、
    搬送機構を物体保管場所に移動させること、
    駆動機構によって、支持プラットフォームを駆動し水平面において回転させて、複数のローディングステーションのうちの、処理対象の物体を積載した１つのローディングステーションが前記物体保管場所と対向する位置に移動することを可能にすること、
    把持機構によって、前記物体保管場所から前記物体を取り出し、該物体を前記ローディングステーションに置くこと、及び
    上記のステップを繰り返して、処理対象の物体を前記複数のローディングステーションに連続して搬送すること、
    を含む、
    ハンドリング方法。
  14. 前記処理対象の物体はウェハカセットであり、
    前記ローディングステーションはそれぞれウェハカセット上の識別マークを識別するための識別デバイスを備え、
    前記ハンドリング装置が前記ウェハカセットのうちの対象の１つを運搬しながら前記物体保管場所に移動する場合、
    前記ローディングステーションのうち、前記ウェハカセットのうちの対象の１つを積載した１つのローディングステーションが前記識別デバイスからフィードバックされた情報に基づいて識別され、
    前記駆動機構が前記支持プラットフォームを駆動し前記水平面において回転させ、それにより前記ウェハカセットのうちの対象の１つを積載した前記ローディングステーションは前記物体保管場所に対向する場所に移動する、
    請求項１２に記載のハンドリング方法。
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