JP2024072578A - 搬送容器受渡し受取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送手段への搬送容器の供給及び回収を自動化し、装置の運用に要する作業量及び操作者を削減するとともに、無人自動運転を可能にする。【解決手段】ミニマル装置２にウェハ搬送容器１０を受け渡す場合、取出し取入れ装置１５によって収容部２３の下方から最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を取出し、ミニマル装置２の装置間搬送ユニット１２によって受け渡される位置まで移動装置１７で移動させる一方、ミニマル装置２からウェハ搬送容器１０を受け取る場合、装置間搬送ユニット１２から加工済の基板が収納されたウェハ搬送容器１０を受け取り、収容部２３の下方の所定の位置まで移動装置１７で移動させて加工済の基板が収納されたウェハ搬送容器１０を取出し取入れ装置１５によって収容部２３の下方に収容する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば小型の半導体製造装置に対して、内部に処理基板が収納された搬送容器を受け渡し及び受け取るための搬送容器受渡し受取り装置に関する。

従来、半導体製造技術では、ウェハの大口径化によって、チップ製造単価の低減が図られてきた。このため、一連の製造プロセスで使用される装置は巨大化、高価格化の一途をたどり、製造工場の規模や建設・運営コストを肥大化させることとなった。このような大規模半導体製造システムは、少品種大量生産ではチップの製造単価を低減するものの、多品種少量生産の要請に対応しにくく、市場状況に応じた生産量の調整が困難であるとともに、中小企業の参入を困難にする。

これらの問題を解決するため、ミニマルファブ、例えば直径１２．５ｍｍ以下のウェハを製造単位として多品種少量生産の半導体、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスを低コストで製造可能なシステムの産業化を推進している。

上記ミニマルファブでは、デバイス製造の各工程を処理する複数の小型の半導体製造装置であるミニマル装置を並べるように配列して製造ラインを構成している。各ミニマル装置は、寸法及び形状が統一され、それぞれ前面に凹部が形成されている。これらの凹部に各ミニマル装置に共通の装置間搬送ユニットを搭載して、搬送容器を自動的に搬送する装置間搬送システムを製造ラインと一体に構成するようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第６３７３４０５号公報 特許第６４２２３１７号公報

したがって、特許文献１、２に記載された装置間搬送ユニットを用いれば、複数のミニマル装置を配列して製造ラインと搬送ラインを同時に一体構成し、ミニマル装置間の搬送容器を自動搬送することができる。

ところで、上記ミニマルファブでは、上記搬送ラインの始点に処理前の処理基板としての小口径ウェハを収納した搬送容器を供給する動作、及び上記搬送ラインの終点から処理後の小口径ウェハを収納した搬送容器を回収する動作は自動化されておらず、操作者が手作業で搬送容器を回収している。そのため、ミニマルファブにおける省力化が不十分であって、夜間等に無人運転ができないという問題があった。

本発明の課題は、装置間搬送ユニットへの搬送容器の供給及び回収を自動化し、装置の運用に要する作業量及び操作者を削減するとともに、無人自動運転を可能とした搬送容器受渡し受取り装置を提供することにある。

請求項１の発明は、少なくとも１台の半導体製造装置の側部に設置され、内部に基板が収納された搬送容器を受け渡し及び受け取る搬送容器受渡し受取り装置であって、前記搬送容器を上下方向に複数積重ねる収容部と、前記収容部の下方に最も下方に位置する前記搬送容器を取り出し可能で、かつ前記収容部の下方から加工済の基板が収納された搬送容器を取り入れ可能な取出し取入れ手段と、前記半導体製造装置の搬送手段による前記搬送容器を受け渡し及び受け取り位置と、前記収容部の下方の所定の位置との間で前記搬送容器を移動させる移動手段と、を備え、前記半導体製造装置に受け渡す場合、前記取出し取入れ手段によって前記最も下方に位置する搬送容器を取出し、前記半導体製造装置の搬送手段によって受け渡される位置まで前記移動手段で移動させる一方、前記半導体製造装置から受け取る場合、前記搬送手段から前記加工済の基板が収納された搬送容器を受け取り、前記収容部の下方の所定の位置まで前記移動手段で移動させて前記加工済の基板が収納された搬送容器を前記取出し取入れ手段によって前記収容部の下方に収容するように構成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記移動手段は、前記搬送手段によって受け渡され及び受け取られる位置と、前記収容部の下方位置との間で水平往復移動させる水平駆動部を備えていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記取出し取入れ手段は、前記収容部内に収容された前記搬送容器を保持することが可能な開閉可能なクランプ機構と、前記収容部に対して受け渡す前記搬送容器及び受け取る前記搬送容器を載置する容器載置台と、前記容器載置台を前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器を支持可能な上昇位置と、製造装置の搬送手段によって受け渡され及び受け取り可能な下降位置との間で上下往復移動させる垂直駆動部と、を有し、前記半導体製造装置に受け渡す場合、前記容器載置台で前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器を支持し、前記クランプ機構を開いて前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器の一つ分だけ前記容器載置台を下降させ、前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器の直上に位置する搬送容器を、前記クランプ機構を閉じて保持し、前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器を前記搬送手段によって受け渡される位置まで移動させる一方、前記半導体製造装置から受け取る場合、前記容器載置台で前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器の下方に加工済の基板が収納された搬送容器を重ねるように支持し、前記クランプ機構を開いて前記収容部内の前記搬送容器の一つ分だけ前記容器載置台を上昇させ、前記収容部内の最も下方に位置するようになった前記加工済の基板が収納された搬送容器を、前記クランプ機構を閉じて保持し、前記容器載置台を前記搬送手段によって受け渡される位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の構成に加え、前記半導体製造装置の左右の側面部に設置可能に構成したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、内部に基板を収納した搬送容器の搬送手段への供給及び回収を自動化し、装置の運用に要する作業量及び操作者を削減するとともに、無人自動運転を可能にすることができる。

請求項２の発明によれば、搬送手段によって受け渡され及び受け取られる位置と、収容部の下方位置との間で水平往復移動させることにより、構造を簡素化し、収容部に対して搬送容器の受け渡し及び受け取り操作が一台で容易に共有化することが可能となる。

請求項３の発明によれば、半導体製造装置に搬送容器を受け渡す場合、容器載置台で収容部内の最も下方に位置する搬送容器を支持し、クランプ機構を開いて収容部内の最も下方に位置する搬送容器の一つ分だけ容器載置台を下降させ、収容部内の最も下方に位置する搬送容器の直上に位置する搬送容器を、クランプ機構を閉じて保持し、収容部内の最も下方に位置する搬送容器を搬送手段によって受け渡される位置まで移動させる一方、半導体製造装置から搬送容器を受け取る場合、容器載置台で収容部内の最も下方に位置する搬送容器の下方に加工済の基板が収納された搬送容器を重ねるように支持し、クランプ機構を開いて収容部内の搬送容器の一つ分だけ容器載置台を上昇させ、収容部内の最も下方に位置するようになった加工済の基板が収納された搬送容器を、クランプ機構を閉じて保持し、容器載置台を搬送手段によって受け渡される位置まで移動させることにより、内部に基板を収納した搬送容器の搬送手段への供給及び回収を自動化し、装置の運用に要する作業量及び操作者を削減するとともに、無人自動運転を可能にすることができる。

請求項４の発明によれば、半導体製造装置の左右の側面部に設置可能に構成したことにより、装置の汎用性を著しく高めることができる。

本発明の実施の形態１に係る搬送容器受渡し受取り装置を適用した小型の半導体製造装置の生産ラインを示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその左側面図である。 本発明の実施の形態１に係る搬送容器受渡し受取り装置を小型の半導体製造装置の右側面に設置した状態の内部構造を示す斜視図である。 図２の搬送容器受渡し受取り装置において収容部にウェハ搬送容器を複数積重ねた状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る搬送容器受渡し受取り装置においてウェハ搬送容器を受け渡す場合に水平駆動部を駆動させた状態を示す斜視図である。 図４の状態から垂直駆動部の駆動を開始した状態を後方側から見た斜視図である。 図５の状態から垂直駆動部をさらに駆動させた状態を後方側から見た斜視図である。 図６の状態からクランプ機構を開いた状態を示す斜視図である。 図７の状態から収容部内の最も下方に位置するウェハ搬送容器の直上に位置するウェハ搬送容器をクランプ機構により保持する状態を示す斜視図である。 図８の状態から垂直駆動部を駆動させて容器載置台を下降させた状態を示す斜視図である。 図９の状態から水平駆動部を駆動させてウェハ搬送容器を搬送手段によって受け渡される位置まで移動させた状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る搬送容器受渡し受取り装置を適用したミニマル装置の生産ラインを示す正面図である。

［発明の実施の形態１］
以下、本発明の各実施の形態では、搬送容器受渡し受取り装置を小型の半導体製造装置に適用した例について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る搬送容器受渡し受取り装置を適用した小型の半導体製造装置の生産ラインを示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその左側面図である。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態を適用した半導体の生産ライン１は、３台の小型の半導体製造装置（以下、ミニマル装置という。）２が床面３上に一直線上に並設して構成されている。これら３台のミニマル装置２（右側のミニマル装置２Ａ、中央のミニマル装置２Ｂ、左側のミニマル装置２Ｃ）は、互いに所定間隔（例えば、６ｍｍ）の隙間を挟んで横向きに対向している。

各ミニマル装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、それぞれ所定の大きさ（例えば、幅３０ｃｍ、奥行き４５ｃｍ、高さ１４４ｃｍ）の略直方体状の筐体４を有しており、その筐体４の内部には、処理室５及び装置前室６が配設されている。

また、筐体４の前部には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、凹部７が装置前室６の上方に形成されている。この凹部７は、前面側及び側面側が開放され、前面から奥行きに向けて凹んで形成されている。この凹部７には、小口径（例えば、直径１２．５ｍｍ）の半導体ウェハ（基板）が密閉状態で収納されたウェハ搬送容器（搬送容器）１０を載置するための容器載置台９が設置されているとともに、このウェハ搬送容器１０を一時的に保持する仮置きトレイ８が設置されている。

ここで、仮置きトレイ８は、図１（ａ）に示すように、ミニマル装置２が複数並設されたときに、任意のミニマル装置２の容器載置台９と、その隣のミニマル装置２の容器載置台９との間に位置するように設けられている。各ミニマル装置２において、容器載置台９と仮置きトレイ８との位置関係（筐体４の幅方向、奥行き方向、及び高さ方向）は、高精度に定められている。また、ミニマル装置２が複数並設されたときには、これら複数のミニマル装置２の並設方向（図１（ａ）左右方向（Ｘ方向））に延伸する容器搬送経路１１が複数のミニマル装置２の凹部７を貫くように形成される。

さらに、筐体４には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、３台のミニマル装置２間でウェハ搬送容器１０を搬送するための搬送手段としての装置間搬送ユニット１２が図示しないＺ軸モータによって昇降自在に設けられている。この装置間搬送ユニット１２は、そのミニマル装置２の仮置きトレイ８と容器載置台９との間でウェハ搬送容器１０を往復搬送することができるとともに、そのミニマル装置２の容器載置台９と、その隣のミニマル装置２の仮置きトレイ８との間でウェハ搬送容器１０を往復搬送することができるように構成されている。

したがって、３台のミニマル装置２が装置間搬送ユニット１２をそれぞれ搭載することにより、容器搬送経路１１が構成されるとともに、この装置間搬送ユニット１２は、後述する搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ，２０Ｂとの間でウェハ搬送容器１０を受け渡したり、あるいは受け取ったりすることができるように構成されている。

そして、図１（ａ）では、ミニマル装置２を配列して構成した生産ライン１に搬送容器受渡し受取り装置(ローダー)２０Ａと、搬送容器受渡し受取り装置(アンローダー)２０Ｂを組み合わせた例を示している。図１（ａ）に示すように、容器搬送経路１１の始点となる右側のミニマル装置２Ａの右側面に搬送容器受渡し受取り装置２０Ａが設置される一方、容器搬送経路１１の終点となる左側のミニマル装置２Ｃの左側面に搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂが設置されている。

ここで、本実施の形態では、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａがミニマル装置２Ａの右側面に設置され、ミニマル装置２Ａにウェハ搬送容器１０を受け渡すように構成される一方、搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂがミニマル装置２Ｃの左側面に設置され、ミニマル装置２Ｃからウェハ搬送容器１０を受け取るように構成されている。

また、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ及び搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂは、各ミニマル装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃの形状寸法が同一であるため、各ミニマル装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃの処理内容に拘らず、全てのミニマル装置２に設置することができる。

さらに、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ及び搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂは、それぞれ内部構造が同一であるため、ウェハ搬送容器１０の受け渡しと受け取りが逆の動作になるように使用することができる。

次に、本実施の形態の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ，２０Ｂの構成について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る搬送容器受渡し受取り装置２０Ａをミニマル装置２Ａの右側面に設置した状態の内部構造を示す斜視図である。図３は、図２の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａにおいて収容部２３にウェハ搬送容器１０を複数積重ねた状態を示す斜視図である。

図２に示すように、ミニマル装置２Ａの右側面に搬送容器受渡し受取り装置２０Ａを設置する場合には、ミニマル装置２Ａの右側面にあらかじめ取り付けられている図示しない既存のカバーを取り外した後に、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａを取り付けるための取付カバー２１が設けられる。

搬送容器受渡し受取り装置２０Ａは、図２に示すように取付カバー２１にボルト等の締結手段を用いて取付フレーム２２が固定されている。この取付フレーム２２の凹部７側には、収容部２３が設置されている。この収容部２３は、図３に示すように内部に加工前の半導体ウェハを密閉状態で収納したウェハ搬送容器１０が上下方向に複数積重ねられるように収容される。

これら収容部２３に複数積重ねられたウェハ搬送容器１０は、取出し取入れ手段としての取出し取入れ装置１５よって収容部２３の下方から最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を取り出し可能に構成されている。また、取出し取入れ装置１５は、収容部２３の下方から加工済の半導体ウェハ（基板）が収納されたウェハ搬送容器１０を取り入れ可能に構成されている。

図２に示すように、移動手段としての水平駆動部３０は、装置間搬送ユニット１２によって受け渡され及び受け取られる位置と、収容部２３の下方の所定位置との間でウェハ搬送容器１０を水平往復移動させるように構成されている。

取出し取入れ装置１５は、クランプ機構２４を有し、このクランプ機構２４は、収容部２３内に収容されたウェハ搬送容器１０を保持することができるように開閉可能に構成されている。また、取出し取入れ装置１５は、容器載置台４０を有し、この容器載置台４０は、収容部２３に対して受け渡すウェハ搬送容器１０及び受け取るウェハ搬送容器１０を載置するものである。さらに、取出し取入れ装置１５は、垂直駆動部５０を有し、この垂直駆動部５０は、容器載置台４０を収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を支持可能な上昇位置と、ミニマル装置２の装置間搬送ユニット１２によって受け渡され及び受け取り可能な下降位置との間で上下往復移動可能に構成されている。なお、本実施の形態において垂直駆動部５０は、エアシリンダによって上下往復移動させる例について説明するが、電動でも上下往復移動可能である。

クランプ機構２４は、収容部２３の下端部に対応した位置において取付カバー２１に設置されている。このクランプ機構２４は、図２及び図３に示すように収容部２３内に収容されたウェハ搬送容器１０を掴んで保持するクランプ部２５と、このクランプ部２５を開閉駆動するクランプ駆動部２６とを備えている。

取付カバー２１及び取付フレーム２２内の背面側には、水平駆動部３０が設置されている。この水平駆動部３０には、連結機構３３を介して容器載置台４０及び垂直駆動部５０が支持されている。

水平駆動部３０は、前後駆動エアシリンダ３１を有し、この前後駆動エアシリンダ３１の３本のシリンダロッド３２の先端部には、上記連結機構３３が固定されている。この連結機構３３には、上記のように垂直駆動部５０が取り付けられている。この垂直駆動部５０は、連結機構３３の垂直連結板３４の長手方向に沿って取り付けられている。

連結機構３３は、図４～図６に示すように３本のシリンダロッド３２のそれぞれの先端部が固定される垂直連結板３４と、この垂直連結板３４の上端部にミニマル装置２Ａの前面側に水平方向に延びるように連結された水平連結板３５とを有している。

垂直駆動部５０は、上下駆動エアシリンダ５１を有する。この上下駆動エアシリンダ５１は、容器載置台４０を長いストロークで上下往復移動させるロングエアシリンダ５２と、このロングエアシリンダ５２よりも容器載置台４０を短いストロークで上下往復移動させるショートエアシリンダ５３とが同軸状に連結され、これらロングエアシリンダ５２及びショートエアシリンダ５３によって上下往復移動されるシリンダロッド５４を備えている。

ロングエアシリンダ５２のストロークにショートエアシリンダ５３のストロークを加えたストロークは、容器載置台４０を収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を支持可能な上昇位置と、ミニマル装置２Ａの装置間搬送ユニット１２によって受け渡される下降位置との間を上下往復移動させるストロークに設定されている。ここで、ショートエアシリンダ５３のストロークは、収容部２３内に位置するウェハ搬送容器１０の１個の厚さ分を上下往復移動させるストロークに設定されている。

垂直駆動部５０は、上部水平部３７を有し、この上部水平部３７には、シリンダロッド５４の上端部が水平連結板３５に形成された挿通孔３９を挿通して固定されている。この上部水平部３７の両端には、２本の上下動ロッド３６が水平連結板３５を貫通するように連結されている。２本の上下動ロッド３６の一方は、下部水平部３８の一端に連結され、この下部水平部３８の他端に上下動ロッド４１の下端部が連結され、この上下動ロッド４１の上端部に容器載置台４０が連結されている。上下動ロッド４１は、水平連結板３５の挿通孔を上下往復移動可能に挿通している。

これにより、前後駆動エアシリンダ３１を駆動することにより、容器載置台４０及び垂直駆動部５０が一体で水平往復移動可能となる。したがって、容器載置台４０は、ウェハ搬送容器１０を受け渡す位置と収容部２３の直下位置との間で水平往復移動する。ここで、容器載置台４０は、収容部２３からウェハ搬送容器１０を取り出してミニマル装置２Ａに受け渡すためにウェハ搬送容器１０を載置するものである。

また、上下駆動エアシリンダ５１を駆動させると、シリンダロッド５４が上昇してその上端部が上部水平部３７を上昇させることで、２本の上下動ロッド３６が上昇して下部水平部３８が上昇する。これにより、下部水平部３８に上下動ロッド４１の下端部が固定された容器載置台４０が上昇することとなる。

さらに、上下駆動エアシリンダ５１を駆動させてシリンダロッド５４を下降させると、その上端部が上部水平部３７を下降させるので、上下動ロッド３６が下降して下部水平部３８が下降する。これにより、下部水平部３８に上下動ロッド４１の下端が固定された容器載置台４０が下降する。このようにして上下駆動エアシリンダ５１は、容器載置台４０を上下往復移動可能に構成している。

さらに、容器載置台４０の近傍には、容器載置台４０に載置されたウェハ搬送容器１０を検出するための容器検出センサ６０が設置されている。収容部２３の上下方向の上端部近傍には、収容部２３に積載されたウェハ搬送容器１０が規定数の例えば２０個を充足したとき、その旨を検出するための容器数充足センサ６１が設置されている。また、取出し取入れ装置１５の近傍には、収容部２３内に収容されたウェハ搬送容器１０を検出するための容器検出センサ６２が設置されている。

そして、本実施の形態１の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ，２０Ｂは、ウェハ搬送容器１０の受け渡し動作と受け取り動作が例えば図示しないスイッチによって切替可能に構成されている。

次に、本実施の形態１の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａを用いて内部に加工前の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０をミニマル装置２Ａに受け渡す場合の動作について説明する。

まず、収容部２３におけるクランプ機構２４上にウェハ搬送容器１０を多数積載した後、図３及び図４に示すように水平駆動部３０の前後駆動エアシリンダ３１を駆動させ、そのシリンダロッド３２を後退させることで、容器載置台４０を収容部２３に収容されているウェハ搬送容器１０の直下になる位置まで水平移動させる。

そして、図５及び図６に示すように、垂直駆動部５０の上下駆動エアシリンダ５１を駆動してロングエアシリンダ５２のストロークにショートエアシリンダ５３のストロークを加えた両ストローク分、容器載置台４０を上昇させて容器載置台４０で収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を支持する。

次いで、図７に示すように、クランプ機構２４を作動させてクランプ部２５を開き、垂直駆動部５０の上下駆動エアシリンダ５１のショートエアシリンダ５３を駆動させて収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０の１個の厚さ分だけ、すなわちショートエアシリンダ５３のストローク分だけ容器載置台４０を下降させる。その後、図８に示すようにクランプ機構２４を作動させてクランプ部２５を閉じて、収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０の直上に位置するウェハ搬送容器１０をクランプ部２５で保持する。

さらに、図９に示すように、容器載置台４０に上記の収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を載置した状態で垂直駆動部５０の上下駆動エアシリンダ５１を駆動してロングエアシリンダ５２のストローク分だけ容器載置台４０を下降させる。

その後、図１０に示すように、水平駆動部３０の前後駆動エアシリンダ３１を駆動させて容器載置台４０をミニマル装置２Ａの装置間搬送ユニット１２によって受け渡される位置まで水平移動させる。これら一連の動作を繰り返して収容部２３に積重ねられたウェハ搬送容器１０をミニマル装置２Ａの装置間搬送ユニット１２に順次受け渡すようにする。

次に、本実施の形態１の搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂを用いて内部に加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０をミニマル装置２Ｃから受け取る場合の各部の動作について説明する。

なお、本実施の形態１の搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂを用いて内部に加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０をミニマル装置２Ｃから受け取る場合については、上述したウェハ搬送容器１０をミニマル装置２に受け渡す場合と逆の動作順序を経て行われる。

また、搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂがウェハ搬送容器１０をミニマル装置２Ｃから受け取る場合について説明する。但し、搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂは、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａと同じ内部構造であるので、同一の符号を用いて説明する。

まず、加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０がミニマル装置２Ｃの装置間搬送ユニット１２によって容器載置台４０に受け取られて載置される。そして、図３及び図４に示すように水平駆動部３０の前後駆動エアシリンダ３１を駆動させ、そのシリンダロッド３２を後退させることで、容器載置台４０を収容部２３の直下になる位置まで水平移動させる。

そして、図５及び図６に示すように、垂直駆動部５０の上下駆動エアシリンダ５１を駆動してロングエアシリンダ５２のストローク分、容器載置台４０を上昇させて収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０の下方に、さらに加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を重ねるように支持する。

次いで、図７に示すように、クランプ機構２４を作動させてクランプ部２５を開き、垂直駆動部５０の上下駆動エアシリンダ５１のショートエアシリンダ５３を駆動させて収容部２３内のウェハ搬送容器１０の１個の厚さ分だけ、すなわちショートエアシリンダ５３のストローク分だけ容器載置台４０を上昇させた後に、収容部２３内の最も下方に位置するようになった加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を、クランプ機構２４を作動させてクランプ部２５を閉じて保持する。

なお、容器載置台４０上は、収容部２３内に加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を供給して空になった状態である。この状態で図９に示すように垂直駆動部５０の上下駆動エアシリンダ５１を駆動してロングエアシリンダ５２のストローク分だけ容器載置台４０を下降させる。

その後、図１０に示すように、水平駆動部３０の前後駆動エアシリンダ３１を駆動させて容器載置台４０をミニマル装置２Ｃの装置間搬送ユニット１２によって受け取られる位置まで水平移動させる。これら一連の動作を繰り返して加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を収容部２３に順次下方から積重ねられるように受け取るようにする。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、ミニマル装置２にウェハ搬送容器１０を受け渡す場合、クランプ機構２４、容器載置台４０、及び垂直駆動部５０で構成された取出し取入れ装置１５によって収容部２３の下方から最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を取り出し、ミニマル装置２Ａの装置間搬送ユニット１２によって受け渡される位置まで移動手段としての水平駆動部３０で移動させる一方、ミニマル装置２Ｃからウェハ搬送容器１０を受け取る場合、装置間搬送ユニット１２から加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を受け取り、収容部２３の下方の所定の位置まで水平駆動部３０で移動させて加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を取出し取入れ装置１５によって収容部２３の下方に収容することにより、内部に半導体ウェハを収納したウェハ搬送容器１０の装置間搬送ユニット１２への供給及び回収を自動化し、装置の運用に要する作業量及び操作者を削減するとともに、無人自動運転を可能にすることができる。

また、本実施の形態１によれば、水平駆動部３０は、装置間搬送ユニット１２によって受け渡され及び受け取られる位置と、収容部２３の下方位置との間で水平往復移動させることにより、構造を簡素化し、収容部２３に対してウェハ搬送容器１０の受け渡し及び受け取り操作が一台で容易に共有化することが可能となる。

さらに、本実施の形態１によれば、ミニマル装置２Ａにウェハ搬送容器１０を受け渡す場合、容器載置台４０で収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を支持し、クランプ機構２４のクランプ部２５を開いて収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０の一つ分だけ容器載置台４０を下降させ、収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０の直上に位置するウェハ搬送容器１０を、クランプ機構２４を閉じて保持し、収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を装置間搬送ユニット１２によって受け渡される位置まで移動させる一方、ミニマル装置２Ｃからウェハ搬送容器１０を受け取る場合、容器載置台４０で収容部２３内の最も下方に位置するウェハ搬送容器１０の下方に加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を重ねるように支持し、クランプ機構２４を開いて収容部２３内のウェハ搬送容器１０の一つ分だけ容器載置台４０を上昇させ、収容部２３内の最も下方に位置するようになった加工済の半導体ウェハが収納されたウェハ搬送容器１０を、クランプ機構２４を閉じて保持し、容器載置台４０を装置間搬送ユニット１２によって受け渡される位置まで移動させることにより、内部に半導体ウェハを収納したウェハ搬送容器１０の装置間搬送ユニット１２への供給及び回収を自動化し、装置の運用に要する作業量及び操作者を削減するとともに、無人自動運転を可能にすることができる。

したがって、本実施の形態によれば、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ，２０Ｂは、ウェハ搬送容器１０内に半導体ウェハが収納されており、ウェハ搬送容器１０を直接複数積重ねることができることから、最も下方に位置するウェハ搬送容器１０を取り出し、取り入れ可能となり、半導体ウェハが露出して処理室に搬送される従来の大規模な半導体製造装置と比較し、装置としての構造を簡素化し、少量多品種生産のコスト減に、非常に有益である。

また、本実施の形態の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ，２０Ｂは、ウェハ搬送容器１０の受け渡しと受け取りを共用化することができる。

さらに、本実施の形態の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ，２０Ｂは、ミニマル装置２の左右の両側面に設置することができるので、装置の汎用性を著しく高めることができる。

なお、本実施の形態１では、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ及び搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂは、正面視で収容部２３が左右非対称に設置されているため、右側面用の搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ、左側面用の搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂの２機種を用意する必要がある。

また、本実施の形態１では、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ及び搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂを全て同一構造に構成すれば、搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ及び搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂを１機種の共通装置に統合することができる。この場合、簡単な設定操作や遠隔制御により搬送容器受取り受渡し装置２０Ａと搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂの受け渡し機能と受け取り機能とを入れ換えて、搬送方向を反転させることも可能となる。
［発明の実施の形態２］
図１１は、本発明の実施の形態２に係る搬送容器受渡し受取り装置を適用したミニマル装置の生産ラインを示す正面図である。なお、本実施の形態において、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を用いて説明し、重複する構成及び作用の説明は省略する。

図１１に示すように、本実施の形態２は、１台のミニマル装置２の容器搬送経路１１の始点となる右側面に搬送容器受渡し受取り装置２０Ａが設置される一方、容器搬送経路１１の終点となるミニマル装置２の左側面に搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂが設置されている。

前記実施の形態１では、複数のミニマル装置２の両側面に搬送容器受渡し受取り装置２０Ａ及び搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂを設置したが、本実施の形態２によれば、１台のミニマル装置２の右側面部に搬送容器受渡し受取り装置２０Ａを設置する一方、ミニマル装置２の左側面部に搬送容器受渡し受取り装置２０Ｂを設置して使用することができるので、装置の汎用性を著しく高めることができる。

１ 生産ライン
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 小型の半導体製造装置（ミニマル装置）
３ 床面
４ 筐体
５ 処理室
６ 装置前室
７ 凹部
８ 仮置きトレイ
９ 容器載置台
１０ ウェハ搬送容器（搬送容器）
１１ 容器搬送経路
１２ 装置間搬送ユニット（搬送手段）
１５ 取出し取入れ装置（取出し取入れ手段）
２０ 搬送容器受渡し受取り装置
２０Ａ 搬送容器受渡し受取り装置
２０Ｂ 搬送容器受渡し受取り装置
２１ 取付カバー
２２ 取付フレーム
２３ 収容部
２４ クランプ機構
２５ クランプ部
２６ 駆動機構
３０ 水平駆動部（移動手段）
３１ 前後駆動エアシリンダ
３２ シリンダロッド
３３ 連結部材
３４ 垂直連結板
３５ 水平連結板
３６ 上下動ロッド
３７ 上部水平部
３８ 下部水平部
４０ 容器載置台
４１ 上下動ロッド
５０ 垂直駆動部
５１ 上下駆動エアシリンダ
５２ ロングエアシリンダ
５３ ショートエアシリンダ
５４ シリンダロッド
６０ 容器検出センサ
６１ 容器数充足センサ
６２ 容器検出センサ

Claims (4)

1. 少なくとも１台の半導体製造装置の側部に設置され、内部に基板が収納された搬送容器を受け渡し及び受け取る搬送容器受渡し受取り装置であって、
   前記搬送容器を上下方向に複数積重ねる収容部と、
   前記収容部の下方から最も下方に位置する前記搬送容器を取り出し可能で、かつ前記収容部の下方に加工済の基板が収納された搬送容器を取り入れ可能な取出し取入れ手段と、
   前記半導体製造装置の搬送手段による前記搬送容器を受け渡し及び受け取り位置と、前記収容部の下方の所定の位置との間で前記搬送容器を移動させる移動手段と、を備え、
   前記半導体製造装置に受け渡す場合、前記取出し取入れ手段によって前記最も下方に位置する搬送容器を取出し、前記半導体製造装置の搬送手段によって受け渡される位置まで前記移動手段で移動させる一方、
   前記半導体製造装置から受け取る場合、前記搬送手段から前記加工済の基板が収納された搬送容器を受け取り、前記収容部の下方の所定の位置まで前記移動手段で移動させて前記加工済の基板が収納された搬送容器を前記取出し取入れ手段によって前記収容部の下方に収容するように構成されていることを特徴とする搬送容器受渡し受取り装置。
2. 前記移動手段は、前記搬送手段によって受け渡され及び受け取られる位置と、前記収容部の下方位置との間で水平往復移動させる水平駆動部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の搬送容器受渡し受取り装置。
3. 前記取出し取入れ手段は、
   前記収容部内に収容された前記搬送容器を保持することが可能な開閉可能なクランプ機構と、
   前記収容部に対して受け渡す前記搬送容器及び受け取る前記搬送容器を載置する容器載置台と、
   前記容器載置台を前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器を支持可能な上昇位置と、製造装置の搬送手段によって受け渡され及び受け取り可能な下降位置との間で上下往復移動させる垂直駆動部と、を有し、
   前記半導体製造装置に受け渡す場合、前記容器載置台で前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器を支持し、前記クランプ機構を開いて前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器の一つ分だけ前記容器載置台を下降させ、前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器の直上に位置する搬送容器を、前記クランプ機構を閉じて保持し、前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器を前記搬送手段によって受け渡される位置まで移動させる一方、
   前記半導体製造装置から受け取る場合、前記容器載置台で前記収容部内の最も下方に位置する前記搬送容器の下方に加工済の基板が収納された搬送容器を重ねるように支持し、前記クランプ機構を開いて前記収容部内の前記搬送容器の一つ分だけ前記容器載置台を上昇させ、前記収容部内の最も下方に位置するようになった前記加工済の基板が収納された搬送容器を、前記クランプ機構を閉じて保持し、前記容器載置台を前記搬送手段によって受け渡される位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送容器受渡し受取り装置。
4. 前記半導体製造装置の左右の側面部に設置可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の搬送容器受渡し受取り装置。

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