JP3024005B2 - 搬送方法及び搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハの
キャリアを搬送する搬送方法及び搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に複数のステーションの間で被搬送
物の受け渡しを行い、各ステーションで所定の処理を行
った後再び元のステーションに搬送する場合がある。

【０００３】例えば半導体ウエハの処理システムの中
で、ウエハ、キャリアの洗浄を例にとって述べると、例
えばＣＶＤ処理されたウエハを収納した容器（キャリ
ア）が、ウエハの着脱ステーションに搬送され、ここで
キャリアとウエハとは分離され、キャリアはそのままキ
ャリア洗浄ステーションに送られると共に、ウエハは洗
浄用キャリアに収納されて、ウエハ洗浄ステーションに
送られる。また洗浄されたキャリアとウエハは前記着脱
ステーションに搬送され、ここで合体されて次のウエハ
処理部に送り出される。

【０００４】このような洗浄用システム一つを取り上げ
てもキャリア（搬送用）と洗浄用キャリアとを夫々ステ
ーション間で搬送しなければならない。

【０００５】こうした搬送を行う場合、従来では例えば
移載ロボットによりベルトなどの移動路部材にキャリア
を移載し、当該移動路部材により他のステーションに搬
送するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで半導体ウエハ
に多数の処理が施されるようになり、しかも多量のウエ
ハを取り扱う場合においては、キャリアやウエハの受け
渡しをはじめ、各工程のスループットをできるだけ向上
させなければ、全体のスループットを高めることはでき
ない。そこで各ステーション間のキャリアの搬送に関し
てもこのような観点から見れば、単純なベルト搬送とい
った従来の手法では、例えば一方のステーションの処理
が予定より遅れて、キャリアの並びが途切れるといった
場合には、その途切れた分を吸収できないので、その分
だけ処理が遅れ高いスループットが得られない。

【０００７】本発明はこのような背景のもとになされた
ものであり、その目的は、搬送の効率化を図ることので
きる搬送方法及ぶ搬送装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の搬送方法は、搬
送路に沿って一列に並ぶ多数の被搬送物を搬送する方法
において、搬送路に沿って１個または２個以上の搬送単
位個数の被搬送物の載置領域を多数設定すると共に、被
搬送物を前記搬送単位個数ずつ搬送するための搬送機構
を搬送路に沿って移動自在に設け、搬送路の上流端の載
置領域に被搬送物を供給する工程と、前記搬送路上の載
置領域における被搬送物の有無を検出して上流端の載置
領域から搬送路を見て、空になっている載置領域の中で
最も下流側に位置する載置領域を判定する工程と、この
工程で判定された載置領域に、搬送路の上流端の載置領
域に供給された被搬送物を前記搬送機構により搬送し
て、当該被搬送物から下流側を見て被搬送物の列の最後
尾に位置させる工程と、前記搬送路上に一列に並ぶ被搬
送物の列において下流側の被搬送物から順に一載置領域
ずつ前送りする工程と、を含むことを特徴とする。

【０００９】本発明の搬送装置は、被搬送物の搬送路に
沿って平行に設けられた一対の搬送路部材と、この搬送
路部材に沿って多数並べて設けられ、前記一対の搬送路
部材に跨がって被搬送物を載置するように一対の搬送路
部材の各々分割して設けられた載置台と、前記搬送路部
材の下方側において当該搬送路部材に沿って移動自在に
かつ昇降自在に設けられ、被搬送物を下から保持して前
記載置台の間で搬送する搬送機構と、を備え、各載置台
上の被搬送物の有無を検出してその検出結果に基づい
て、搬送路の上流端の載置台に供給された被搬送物を当
該該被搬送物から下流側を見て被搬送物の列の最後尾に
位置するように、また搬送路上に一列に並ぶ被搬送物の
列において下流側の被搬送物から順に一個ずつ前送りす
るように搬送機構により搬送することを特徴とする。

【００１０】

【作用】通常時は下流側の被搬送物から例えば１個ずつ
搬送機構により前送りされるが、例えば搬送路の上流側
において外部からの被搬送物の受けとりが遅れて被搬送
物の列が途切れた場合、受け取りが再開されると、その
時の列の最後部に例えば１個ずつ搬送され、この結果列
の途切れが解消される。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例に係る搬送方法は例えばキャ
リアとウエハとを分離して洗浄するための洗浄システム
の中に組み込まれ、当該実施例を説明する前に洗浄シス
テムの全体について図１を参照しながら簡単に説明す
る。

【００１２】１００は搬入ステージであり、例えばＣＶ
Ｄ処理されたウエハＷを収納した搬送用キャリアＣが外
部からここに運ばれる。搬入ステージ１００に置かれた
キャリアＣは、受け渡し部１０１に移載され、ここから
洗浄システムの中に流されていく。また１０２は搬出ス
テージであり、洗浄システムから送り出されたキャリア
Ｃが受け渡し部１０１を介してここに置かれる。これら
の間のキャリアＣの移載はインターフェイスロボットＩ
Ｆによって行われる。

【００１３】１０３はアームを備えた搬送エレベータで
あり、受け渡し部１０１を介して受けとったキャリアＣ
を、図示しないストッカに保管すると共に、当該ストッ
カに保管されているキャリアＣを、移載ロボット１０４
に間接的に受け渡す。この移載ロボット１０４は、その
キャリアＣを移動ステージ１０５に渡したり、あるいは
その逆の移載を行ったりする。

【００１４】前記移動ステージ１０５上においては、そ
の上方の把持アーム１０６と下方の図示しない突き上げ
手段の協働作用により、未洗浄のウエハが搬送用キャリ
アＣから洗浄用キャリアＤに移し替えられ、また洗浄済
みのウエハが洗浄用キャリアＤから搬送用キャリアＣに
移し替えられる。

【００１５】ここでウエハと分離された搬送用キャリア
Ｃは、後で詳述する搬送路Ｌ１、Ｌ２の一方によってキ
ャリア洗浄部に送られると共に、洗浄後他方の搬送路に
よって戻され、洗浄済みのウエハが収納される。

【００１６】１０７はアームを備えた洗浄用エレベータ
であり、前記移動ステージ１０５上の洗浄用キャリアＤ
を図示しないストッカに保管すると共に、当該ストッカ
に保管されている洗浄用キャリアＤを、洗浄処理部への
出力ポート１０８に受け渡す。

【００１７】このようにして図１のシステムでは、搬送
用キャリアとウエハとが分離されて夫々洗浄され、洗浄
後再び合体して、移載ロボット１０４や搬送用キャリア
用エレベータ１０３を介してシステムの外に、例えば搬
出ステージ１０２に送り出される。

【００１８】次に上述のシステムに組み込まれた、本発
明の実施例である搬送方法について説明する。

【００１９】この実施例では、図１に示すように移載ロ
ボット１０４の移載領域と図示しないキャリア洗浄部と
の間に、第１及び第２の搬送路Ｌ１、Ｌ２が並行に設置
されており、一方の搬送路Ｌ１は未洗浄の空の搬送用キ
ャリア（以下空の搬送用キャリアを単に「空キャリア」
という）専用ものもとされ、他方の搬送路Ｌ２は洗浄済
みの空キャリア専用のものとされる。

【００２０】これら搬送路Ｌ１、Ｌ２については図２の
平面図で示すように３枚の長尺な板状体よりなる搬送路
部材２、３、４を互いに間隙を介して並行に配置し、搬
送路部材２、３の間隙Ｓ１を第１の搬送路Ｌ１、搬送路
部材３、４の間隙Ｓ２を第２の搬送路Ｌ２として夫々用
いている。なおこの搬送路部材２、３、４は床面より高
い位置にて図示しない保持部材により保持されている。

【００２１】前記搬送路Ｌ１、Ｌ２の構成要素は同一で
あるため、その一方について述べると、搬送路部材２、
３の対向する縁部には、夫々分割されたキャリア載置台
５、６が互いに対をなして上流側から下流側に向かって
例えば８組配置されており、これら載置台５、６の組
は、各々キャリア載置領域に相当するものである。各載
置領域においてはキャリアＣはその下面両側が夫々載置
台５、６に保持され、その脚部ＣＡは間隙Ｓ１内に嵌入
された状態となる。

【００２２】前記搬送部材２、３の下方には、夫々図
１、図３に示すように、載置台５、６の各組に保持され
たキャリアＣを持ち上げて搬送するための搬送機構であ
る搬送ロボット７が設けられており、このロボット７
は、例えば搬送路Ｌ１に沿ってプーリ８１、８２間に張
架されたエンドレスの駆動ベルト８に取り付けられてい
る。そして、一方のプーリ８１には、モータなどの駆動
部８３が連結されており、この駆動部８３には、制御部
９が接続されている。

【００２３】更にこの制御部９は、各載置領域（この例
では載置台５、６）におけるキャリアＣの有無を検出す
る検出部９１からの検出信号を取り込むようになってお
り、当該検出信号に基づいて駆動部８３に制御信号を出
力し、これによって搬送ロボットの走行制御を行う。前
記検出部９１としては、例えば各組の載置台５、６の一
方に、弾性体により常時載置面に突出しているピンを設
け、キャリアの自重で当該ピンが押し上げられた時に検
出信号を出力するものや、あるいは光学的センサなどを
用いることができる。前記搬送ロボット７は、頂部にキ
ャリア受け部７１を備えており、この受け部７１は、鉛
直軸のまわりに回動する回動軸７２の上端に固定されて
いる。この回動軸７２は支持部７３内に組み込まれたモ
ータ（図示せず）により回動され、さらにこの支持部７
３は例えばエアシリンダよりなる昇降機構７４により昇
降される。従ってキャリア受け部７１は、昇降動作及び
鉛直軸のまわりの回転動作を行うことができる。

【００２４】前記キャリア受け部７１は、図２に示すよ
うに上面から見た輪隔が互いに対向する載置台５、６間
に適合しかつ挿通可能な形状とされており、内部に長方
形の切欠部７５が形成されている。この受け部７１が載
置台５、６間に保持されているキャリアＣの下方から上
昇すると、キャリアＣは、脚部ＣＡが前記切欠部７５内
に挿入された状態で受け部７１によって上方に持ち上げ
られることとなる。以上において第２の搬送路Ｌ２につ
いても全く同様の構成であり、その下方には同様の搬送
ロボット７（図１、図２参照）が設置されている。

【００２５】次に上記装置を用いた搬送方法について述
べる。先ず図１に示す移載ロボット１０４により、２個
の未洗浄の空のキャリアＣが図４に示すように夫々第１
の搬送路Ｌ１の上流側のポジションＱ１、Ｑ２に同時に
移載される。なおここでいうポジションとは前記載置台
５、６で決まるキャリアの載置領域である。この時２個
の空のキャリアＣは、アーム長を短くするために、把手
のついている面に対して反対側の面を互いに対向させて
運ばれる。

【００２６】そしてポジションＱ２上のキャリアＣを、
前記搬送ロボット７により持ち上げて下流側のポジショ
ンＱ８に運び、降下させてここに載置する。次いでポジ
ションＱ１上のキャリアＣが同様にしてポジションＱ７
に搬送されるが、搬送路Ｌ１、Ｌ２では例えば把手を進
行方向側に向けて搬送するようにしているため、搬送ロ
ボット７の受け部７１を回動軸７２により１８０度回転
させ、これによってキャリアＣは所定の向きでポジショ
ンＱ７に載置される。

【００２７】このような搬送が繰り返されて各ポジショ
ンＱ１〜Ｑ８にキャリアＣが載置されると、その後例え
ば下流側のキャリアＣから順次に１個づつ前送りされ、
そのタイミングに対応して移載ロボット１０４により上
流側のポジションＱ１、Ｑ２にキャリアＣが移載され
る。

【００２８】ここでキャリアＣを載せた搬送ロボット７
の停止位置の制御については、前記検出部９１からの検
出信号に基づき、現在空となっているポジションの中で
最も下流側に位置するポジションを制御部９にて判定
し、そのポジションを目標停止位置として搬送ロボット
７を走行制御する。つまりその時の列の最後尾（但し全
部が空の場合は先頭になる）となるポジションにキャリ
アが運ばれる。

【００２９】第１の搬送路Ｌ１を介して洗浄処理部に送
られたキャリアＣはそこで洗浄され、その後第２の搬送
路Ｌ２の上流側に載置される。そして第１の搬送路Ｌ１
の場合とは逆の流れで、洗浄済みのキャリアＣが同様に
搬送ロボット７により１個ずつ搬送され、第２の搬送路
Ｌ２の下流端の一つ手前のポジションに対しては、１８
０度回転されて載置される。しかる後移載ロボット１０
４により下流端の２個のキャリアＣが同時に移動ステー
ジ１０５に移載され、ここに洗浄済みのウエハが収納さ
れることになる。

【００３０】ここで例えば第２の搬送路Ｌ２において、
洗浄処理部からの受け取りが遅れてキャリアＣの列が途
切れ、その途切れた分だけ、例えば４個分のスペースが
発生した場合、この状態は検出部９１で検出されるの
で、洗浄処理部からの受け取りの再開によってその時の
列の最後部にキャリアＣが搬送され、順次受け取りが行
われることによってスペースが埋められていく。

【００３１】以上のような実施例によれば後述の効果に
加えて次のような利点がある。即ち、搬送ロボット７は
鉛直軸のまわりに回転可能な受け部７１を備えていて、
キャリアの向きを変えることができるため、搬送路の入
出力側のステーション（移載ロボット１０４の作業領域
やキャリア洗浄処理部など）で取り扱うキャリアの向き
が搬送路上のキャリアの向きと異なる場合に、この搬送
ロボット７の機能を利用して入出力インターフェイスを
容易に取ることができる。

【００３２】また未洗浄のキャリア及び洗浄済みのキャ
リアを共通の搬送路で搬送することなく２つの搬送路Ｌ
１、Ｌ２を設けて、夫々専用のものとしているため、ク
ロスコンタミネーションにより洗浄済みのキャリアが未
洗浄のキャリアで汚染されることがない。

【００３３】なお本発明では、搬送ロボットにより１個
ずつ被搬送物を搬送する代わりに、２個あるいは３個以
上の所定個数を搬送単位個数として、その個数ずつ搬送
するようにしてもよい。

【００３４】更に本発明は複数列に並んだ被搬送物を搬
送する場合にも適用でき、この場合には、本発明の搬送
方法が複数列組み合わされたものとなる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一列に並
ぶ多数の被搬送物を搬送するにあたって、所定の搬送単
位個数ずつ例えば１個ずつ搬送するようにし、各載置領
域における被搬送物の有無を検出して、その時の列の最
後部に載置するようにしている。従って上流側で搬送路
への受け渡しが遅れて列が途切れたとしても、受け渡し
の再開時には先詰めの状態で被搬送物が搬送されるの
で、いわゆる歯抜け状態が起こらない。これに対しベル
トなどを用いた場合には、途切れ分を埋めることはでき
ないので、歯抜け状態となる。そして搬送路の下流側か
らみれば搬送路上の被搬送物はバッフアに相当するもの
であるから、被搬送物の歯抜けによる無駄な待ち時間
や、無駄な動作をしなくて済むので、システム全体のス
ループットの向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した洗浄システムの概略を示す概
略図

【図２】本発明の実施例に用いた搬送装置の一例を示す
平面図

【図３】本発明の実施例に用いた搬送装置の要部の一例
を示す斜視図

【図４】本発明の実施例を説明するための説明図

【符号の説明】

２、３、４ 搬送路部材 ５、６ 載置台 ７ 搬送ロボット ９ 制御部 ９１ 検出部 Ｌ１、Ｌ２ 搬送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 浩二 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社内 (72)発明者 友枝 隆之 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 47/28 B25J 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送路に沿って一列に並ぶ多数の被搬送
   物を搬送する方法において、 搬送路に沿って１個または２個以上の搬送単位個数の被
   搬送物の載置領域を多数設定すると共に、被搬送物を前
   記搬送単位個数ずつ搬送するための搬送機構を搬送路に
   沿って移動自在に設け、搬送路の上流端の載置領域に被搬送物を供給する工程
   と、 前記搬送路上の載置領域における被搬送物の有無を検出
   して上流端の載置領域から搬送路を見て、空になってい
   る載置領域の中で最も下流側に位置する載置領域を判定
   する工程と、 この工程で判定された載置領域に、搬送路の上流端の載
   置領域に供給された被搬送物を前記搬送機構により搬送
   して、当該被搬送物から下流側を見て被搬送物の列の最
   後尾に位置させる工程と、 前記搬送路上に一列に並ぶ被搬送物の列において下流側
   の被搬送物から順に一載置領域ずつ前送りする工程と、
   を含む ことを特徴とする搬送方法。
2. 【請求項２】 被搬送物の搬送路に沿って平行に設けら
   れた一対の搬送路部材と、 この搬送路部材に沿って多数並べて設けられ、前記一対
   の搬送路部材に跨がって被搬送物を載置するように一対
   の搬送路部材の各々に分割して設けられた載置台と、 前記搬送路部材の下方側において当該搬送路部材に沿っ
   て移動自在にかつ昇降自在に設けられ、被搬送物を下か
   ら保持して前記載置台の間で搬送する搬送機構と、を備
   え、各載置台上の 被搬送物の有無を検出してその検出結果に
   基づいて、搬送路の上流端の載置台に供給された被搬送
   物を当該該被搬送物から下流側を見て被搬送物の列の最
   後尾に位置するように、また搬送路上に一列に並ぶ被搬
   送物の列において下流側の被搬送物から順に一個ずつ前
   送りするように搬送機構により搬送することを特徴とす
   る搬送装置。