JP4234934B2 - 無人搬送車システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なるサイズの半導体ウエハなどが混在した半導体製造工程などにおいて、ウエハの搬送・移載を行う無人搬送車システムの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハを収納するための棚を多数設けたカセットを移載するための移載装置を搭載した無人搬送車により、その搬送経路に沿って多数設けられた処理装置に当該カセットごと移載する無人搬送車システムが知られている。このシステムでは、各処理装置に、載置されたカセットから半導体ウエハを１枚ずつ取り出し、１枚毎処理部に移載する枚葉移載装置がそれぞれ設けてあった。このため、システムが大規模になるほど処理装置が多く設けられるので、この枚葉移載装置がその分多く必要になるという問題があった。その上、多品種少量生産を行う場合、品種により処理する処理装置が異なるため、各処理装置には、処理する半導体ウエハが１〜２枚であっても、例えば２５枚を収納可能なカセットで供給する必要がある。このため、カセットも非常に多く必要になり、そのカセットを収納するストッカーが大きくならざるを得ないという問題があった。
そこで、半導体ウエハを収納するための棚を多数設けたバッファカセットと、枚葉移載装置を無人搬送車に搭載し、例えば、ストッカーのステーションに載置されたカセットから、半導体ウエハを枚葉移載装置でバッファカセットに順次収納し、目的の処理装置まで搬送して、処理装置に半導体ウエハを直接移載することが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムでは、半導体ウエハを収納するバッファカセットは、無人搬送車に固定されることになる。しかしながら、半導体ウエハは、そのサイズ（直径）が、従来から設けられている８インチに加えて、より多くの製品を作ることができる１２インチのものができており、半導体ウエハを収納するカセットも８インチ専用のものと１２インチ専用のものがＳＥＭＩ規格に基づいて造られている。そして、一つの工場内に８インチ用の処理ライン、１２インチ用の処理ライン、それに８インチと１２インチの処理ラインとが混在することがある。さらに、その処理ラインは、レイアウト変更により、今まで８インチ専用の処理ラインであったものが、８インチと１２インチの並設ラインや、１２インチのみの処理ラインになる可能性がある。
このため、８インチ専用の無人搬送車、１２インチ専用の無人搬送車では、８インチと１２インチとが混在する処理ラインや、レイアウト変更などに伴うウエハのサイズの変化に対応できないという問題が発生した。
そこで、本発明は、以上のような状況に鑑み、処理ラインが複数のサイズのウエハを処理するラインであったり、レイアウト変更により処理しなければならないウエハが変化したりしても対応することができる無人搬送車システムを提供することが課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、ウエハを収納するバッファカセットと枚葉移載装置とを搭載し、ウエハの処理装置へウエハを収納するバッファカセットを搬送し、前記枚葉移載装置によってバッファカセット内のウエハを処理装置に移載する無人搬送車と、バッファカセット保持機構を作動させる制御装置と、前記枚葉移載装置を作動させる移載動作制御装置と、を備えた無人搬送車システムにおいて、
前記無人搬送車は、収納するウエハのサイズによって異なる種類のバッファカセット毎に異なる取付面にそれぞれ対応するとともに、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを取り付ける際に邪魔にならない複数のバッファカセット保持機構と、種類毎に異なる前記バッファカセットの取付面の形状を検出することにより前記バッファカセットの種類を検出する検出機構と、を前記バッファカセットを着脱自在に取り付ける台に設け、
前記バッファカセット保持機構を作動させる制御装置は、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記バッファカセット保持機構を作動させ、
移載動作制御装置は、前記バッファカセットの種類に対応した移載動作を前記枚葉移載装置にさせるための複数の移載動作プログラムを格納し、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記移載動作プログラムを選択し、前記選択された移載動作プログラムに基づいて前記枚葉移載装置を作動させるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の一形態を説明する。
図１は本発明の実施の一形態である無人搬送車システムが適用されるウエハ処理作業の一工程作業部を示す概略図、図２は無人搬送車の右側面図、図３は無人搬送車の平面図、図４はバッファカセットとバッファカセット台の側面一部断面図、図５はバッファカセットとバッファカセット台の前面一部断面図、図６はバッファカセット台の平面図、図７は８インチ専用バッファカセットの右側面一部断面図、図８は８インチ専用バッファカセットの取付面図、図９は８インチ専用バッファカセットの係止部を示す正面図、図１０は第二保持機構の平面図、図１１は第二保持機構の斜視図である。
【００１１】
まず、図１から図３を用いて本発明の一実施例である無人搬送車システム１の全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例の無人搬送車システム１は、ウエハ処理作業の一工程作業部に適用されている。該作業部には、ウエハが収納される自動倉庫３や、ウエハの処理装置４・４・・・が配置される。
無人搬送車システム１には、処理装置４にウエハを搬送する無人搬送車２が備えられている。そして、自動倉庫３、処理装置４・４・・・に沿って、無人搬送車２の走行経路が形成されている。
本実施例では、無人搬送車２の走行経路に沿って走行レール７ａ・７ｂが敷設されており、無人搬送車２は走行レール７ａ・７ｂ上を走行する。また、一方の走行レール７ａには、無人搬送車２に走行や各種作動部の駆動のための電力を供給する給電ケーブル８が添設される。無人搬送車２はコアとコアに巻回する受電コイルとを備え、給電ケーブル８より電磁誘導を利用して、非接触にて電力が供給される。電力供給装置９は無人搬送車２の走行経路の側方に設置され、前記給電ケーブル８に電力を供給する。
本実施例では、無人搬送車２は走行レール７ａ・７ｂ上を走行する有軌道台車とし、給電ケーブルより非接触で電力供給を受ける構成としている。本発明はその性質上、この構成に限定されるものではなく、バッテリにより電力供給を受け、走行レールを敷設せず、誘導線やレーザー誘導システムにより走行経路に誘導されるようにしてもよい。
【００１２】
工程内には、工程内で作動する無人搬送車２の制御を行う搬送車コントローラ１０が設けられている。加えて、各工程内に設けた搬送車コントローラ１０を統括制御する統括制御装置６が設けられる。
統括制御装置６は、中央制御室など工程外に設置されるホストコンピュータであり、搬送車コントローラ１０を介して、無人搬送車２に搬送指令を発信する。統括制御装置６と搬送車コントローラ１０とは、通信線を介して接続されている。また、搬送車コントローラ１０と無人搬送車２とは、搬送車コントローラ１０と接続される通信手段１１ａと、無人搬送車２に搭載されている通信手段１１ｂとで行う。例えば、通信手段１１ａ・１１ｂは、光通信手段で構成される。
【００１３】
次に無人搬送車２の構成について図２および図３を用いて説明する。
無人搬送車２の搬送車本体５には、アライナー１９、枚葉移載装置１８、バッファカセットが搭載される。搬送車本体５には、走行輪１３・１３・・・が備えられており、駆動モータ１４の駆動により、無人搬送車２が走行可能である。
なお、以下の記述では便宜上無人搬送車２の方向について、後述するアライナー１９が搭載されている方を「前方」、バッファカセット（図２においては１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ）が搭載されている方を「後方」と呼ぶことにする。
また、バッファカセットには、搬送車本体５への取付面（本実施例では底面）の形状の異なる三種類のカセット（１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂ、８インチ専用のバッファカセット１７ｃ）が存在するが、図２および図３では１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａが固定された場合を示す。
【００１４】
図２に示すように、無人搬送車２はクリーンルーム内に敷設された二本の走行レール７ａ・７ｂ上を走行する有軌道台車であり、一方の走行レール７ａに添設される給電ケーブル８（図１に図示）より電磁誘導を利用して非接触により、電力供給される。そして、無人搬送車２内に設けた駆動モータや制御機器等の電力負荷に、電力を供給する。
【００１５】
搬送車本体５の上面後部にはバッファカセット台１５が設けられ、バッファカセット台１５には、第一保持機構３６と第二保持機構４０とが設けられる。また、バッファカセット１７ａには、ウエハを収納するための開口部２６が形成されており、該開口部２６を前方（枚葉移載装置１８側）に向けて、バッファカセット台１５上に載置される。
バッファカセットは、その種類により、第一保持機構３６、第二保持機構４０のいずれか一方により、バッファカセット台１５に対して、固定・解除が可能である。つまり、バッファカセットは、搬送車本体５に着脱可能に設けられる。
種々のバッファカセットおよび保持機構３６・４０の構成については後で詳述する。
【００１６】
バッファカセット台１５の前方には枚葉移載装置１８、さらに前方にはアライナー（姿勢合わせ装置）１９が配設される。
アライナー１９について説明する。
枚葉移載装置１８によりバッファカセットに収納されたウエハ２０・２０・・・は一枚づつ取り出され、アライナー１９にてウエハ７の結晶方位が所定方向となるように枚葉移載装置１８の吸着位置を補正してから製造装置や検査装置などの処理装置４に移載されたり、あるいは処理装置４で処理後のウエハ２０がバッファカセット内に回収される。このアライナー１９には、載置されたウエハ２０を吸引保持するとともに、旋回する載置台と、載置台に載置されたウエハ２０の外縁の旋回軌跡を検出するための外周検出センサとが設けられており、外周検出センサにより検出された軌跡と、予め記憶されている軌跡との差から、載置されているウエハ２０の、載置台の中心に対する載置位置のズレを検出するとともに、ウエハ２０の外縁に１箇所設けられているノッチやオリエンテーションフラットなどの切欠の位置などを検出する。この外周検出センサは、８インチのウエハ２０ａの軌跡を検出可能な位置と、１２インチのウエハ２０ｂの軌跡を検出可能な位置との両方に並設されている。またアライナー１９には各ウエハ２０の表面に記されたバーコードなどの製造履歴情報を読み取るＩＤリーダー（図示せず）も併設される。
なお、本実施例では無人搬送車２にはアライナー１９が配設されているが、本発明はアライナーが配設されない構成の無人搬送車であっても良い。
【００１７】
枚葉移載装置１８について説明する。
枚葉移載装置１８の基部は昇降機構２１であり、昇降機構２１は昇降自在に無人搬送車２に設けられる。昇降機構２１上端には旋回可能な旋回台２２が設けられ、該旋回台２２上面にアッパーアーム２３とロアアーム２４の二本の移載アームが設けられる。前記移載アームが二本設けられていることにより、ウエハ２０・２０・・・の移載作業の迅速化が可能である。
【００１８】
アッパーアーム２３およびロアアーム２４は同様の構成であるので、以下、アッパーアーム２３について説明する。
アッパーアーム２３は水平多関節のいわゆるスカラ型移載装置で、その先端部はピンセット２３ａとなっている。ピンセット２３ａの先端付近上面には吸着口２５・２５が穿設されており、無人搬送車２に搭載されるエアータンクやエジェクターなどからなる負圧発生機構（図示せず）が該吸着口２５・２５にエアー配管を介して連結される。
このように構成することにより、ピンセット２３ａ上にすくい取られたウエハ２０の盤面が、吸着口２５・２５によるエアー吸引によりピンセット２３ａに吸着されて、移載時にウエハ２０が脱落しない。またピンセット２３ａを薄板状に形成することにより、バッファカセットへの進入時に、バッファカセット内の上下に配置される他のウエハに接触しない構成となっている。
ロアアーム２４のピンセット２４ａは、常にアッパーアーム２３のピンセット２３ａよりも低い位置で作動し、結果としてアッパーアーム２３とロアアーム２４は互いに接触せずに移載作業を行うことが可能な構成となっている。
【００１９】
無人搬送車２は、収納するウエハの種類や組み合わせの異なるバッファカセットを搭載可能である。
本実施例においては、無人搬送車２は、三種類の異なるバッファカセットを搭載可能に構成されており、具体的には、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａと、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂと、８インチ専用のバッファカセット１７ｃとの三種類である。
１２インチ専用のバッファカセット１７ｂは、１２インチ用のウエハ２０ａを収納可能なバッファカセットである。８インチ専用のバッファカセット１７ｃは、８インチ用のウエハ２０ｂを収納可能なバッファカセットである。これに対し、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａは、サイズの異なる８インチのウエハ２０ａと１２インチのウエハ２０ｂを同時に収納可能としたバッファカセットである。
つまり、無人搬送車２には、複数のサイズの異なるウエハを同時に収納可能とするバッファカセットを、搭載可能である。１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａは、詳しくは後述するが、８インチのウエハを上方に配置された棚に、１２インチのウエハを下方に配置された棚に、それぞれサイズ毎に分けた状態で収納するバッファカセットである。なお、複数種のウエハを収納するバッファカセットは、収納可能なサイズを８インチと１２インチに限るものではなく、例えば、６インチ用と８インチ用の共用のバッファカセットを製造して、該共用カセットを搭載することも可能である。
【００２０】
図４および図５に示すように、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａは筐体２７、８インチ収納部２８、１２インチ収納部２９、位置決め脚３０・３０・３０、係止体３１などで構成され、直径８インチのウエハ２０ａと直径１２インチウエハ２０ｂとの双方を収納可能である。
そして、同一の処理ラインに、直径８インチのウエハ２０ａと直径１２インチのウエハ２０ｂとが混在した状態でも、取り扱うウエハサイズが異なる複数のバッファカセットを用意して無人搬送車２に載せ換えたり、異なる無人搬送車２を同時に走行させたりする必要が無い。
【００２１】
１２インチ収納部２９の構成について説明する。
１２インチ収納部２９内に、ウエハ２０ｂが上下に多数段配置して収納可能である。１２インチ収納部２９の内壁の左右には、左右一対でウエハ２０ｂを載置する１２インチ用棚２９ａ・２９ａが、上下に多数段固設されている。左右一対の１２インチ用棚２９ａ・２９ａは、直径８インチのウエハ２０ａの端部を支持することにより、複数のウエハ２０ａを互いに接触させること無く、１２インチ収納部内に収納することができる。
８インチ収納部２８も、１２インチ用収納部２９と同様の構成である。８インチ収納部２８の内壁の左右には、左右一対でウエハ２０ａを載置する８インチ用棚２８ａ・２８ａが、上下に多数段固設されている。
８インチ用棚２８ａ・２８ａの左右間隔は、ウエハのサイズに合わせて、１２インチ用棚２９ａ・２９ａの左右間隔より狭く配置されている。
【００２２】
なお本実施例では、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ内部の構成について、８インチのウエハ２０ａを上半分に、１２インチのウエハ２０ｂを下半分に収納する構成としたが、例えば１２インチのウエハ２０ｂを上半分に収納してもよく、８インチのウエハ２０ａおよび１２インチのウエハ２０ｂの収納可能な比率（８インチ用棚２８および１２インチ用棚２９の設置棚数の比率）を変更してもよい。あるいはウエハのサイズが６インチのものが取り扱える棚を新たに形成し、直径の異なる三種類以上のウエハを同時に収納可能な構成としてもよく、限定されない。
【００２３】
まず、バッファカセット台１５と、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａとにおける、相互の位置決め手段について説明する。
バッファカセット台１５上には、正三角形の頂点位置となる三点に、位置決めピン３２・３２・３２が立設されている。
一方、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの底面には、位置決め脚３０・３０・３０が設けられており、位置決め脚３０の下面には、位置決め孔３０ａが、前記位置決めピン３２と係合するように形成される。このため、バッファカセット１７ａがバッファカセット台１５上に載置されると、前記位置決めピン３２がそれぞれ対応する位置決め孔３１ａに係合し、位置決めがなされ、水平方向の移動が規制される。
しかしながら、位置決めピン３２による係合だけでは、上下方向の大きな振動でずれる恐れがある。なお、本実施の一形態では、バッファカセット１７ａの位置決め手段として位置決め孔３０ａが形成されているが、ＳＥＭＩ規格にあるような位置決め用の溝でも良い。
【００２４】
このため、本実施例のバッファカセット台１５には、バッファカセット台１５に対するバッファカセット１７ａの上下動を制止する手段として、第一保持機構３６が設けられている。
第一保持機構３６は、位置決めピン３２、固定フック３３、エアーシリンダ３４、および開口部３５からなる。
【００２５】
バッファカセット１７ａの筐体２７のバッファカセット台１５への取付面には、側面視略Ｌ字型の係止体３１が突設される。Ｌ字型となる係止体３１は、基部３１ａと係止部３１ｂとからなる。基部３１ａの一端が前記取付面に固設され、係止部３１ｂの面部は、取付面と平行となる。
一方、バッファカセット台１５側には該バッファカセット台１５に回動可能に固定フック３３が設けられ、固定フック３３の駆動手段として、エアーシリンダ３４が設けられる。固定フック３３は、側面視鉤状に形成されるフック部３３ａと、内部に長溝を形成したスライド部３３ｂとを備えている。フック部３３ａとスライド部３３ｂとの中央部で、固定フック３３はバッファカセット台１５に取り付けられた枢軸５７に回動自在に枢設される。
エアーシリンダ３４の伸縮ロッド３４ａの先端には、固定フック３３の枢軸５７と平行となる係止軸３４ｂが固設されている。前記スライド部３３ｂ内に形成される長溝３３ｃは、係止軸３４ｂが溝の方向に沿って移動可能な幅に形成されている。
そして、伸縮ロッド３４ａの伸縮により、係止軸３４ｂが前後（伸縮ロッド３４ａの伸縮方向に）に移動し、それに伴って、スライド部３３ｂが枢軸５７回りに回転し、フック部３３ａが回動する。従って、伸縮ロッド３４ａを伸張させると、フック部３３ａが図４上において左回転し、フック部３３ａの先端が係止体３１に当圧し、係止体３１を固定する。その結果バッファカセット１７ａが固定される。
【００２６】
バッファカセット台１５の上面には開口部３５が形成されており、固定フック３３が回動しても、固定フック３３とバッファカセット台１５の上面とが接触しない。
また、固定フック３３は不使用時にはバッファカセット台１５内部に収納される。
【００２７】
１２インチ専用のバッファカセット１７ｂ（図示せず）は、１２インチのウエハ２０ｂのみを取り扱う場合に使用され、前記１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの内部が１２インチ収納部２９のみで構成される場合と略同じ構成である。
前記１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａと取付面である底面の形状も、位置決めおよび取り付け構成に関して略同じである（ただし、後で詳述する検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃで検出される部位の形状はバッファカセット１７ａと異なる）。
つまり、前記第一保持機構３６により、１２インチ専用カセット１７ｂはバッファカセット台１５に対して固定・解除可能である。
【００２８】
次に、直径８インチのウエハ２０ａのみを収納する８インチ専用のバッファカセット１７ｃを使用する場合について説明する。
図７および図８に示すように、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの内部構成は、前記８インチ収納部２８と同様の構成である。８インチ専用のバッファカセット１７ｃの内部の左右側壁には、左右一対でウエハ２０ａを載置する８インチ用棚３７・３７が、上下に多数段固設されている。そして、左右一対の８インチ用棚３７・３７によりウエハ２０ａの左右両端部を支持し、複数のウエハ２０ａを互いに接触させること無く収納することができる。
【００２９】
８インチ専用のバッファカセット１７ｃとバッファカセット台１５との前後位置の位置決め構造について説明する。
８インチ専用のバッファカセット１７ｃの底面６０中央には、側断面視略半円形状の位置決めバー３９が固設されている。位置決めバー３９は、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの左右方向に延出している。
一方、バッファカセット台１５上面には、一対の位置決めブロック５４・５４が前後離間して固設されている。この一対の位置決めブロック５４・５５間の距離は、前記位置決めバー３９の外径と同じである。そして、前記位置決めバー３９を前記一対の位置決めブロック５４・５５間に位置させて、８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５上に載置すると、８インチ専用のバッファカセット１７ｃがバッファカセット台１５上に対して、前後位置が位置決めされる。この状態で、８インチ専用のバッファカセット１７ｃのウエハを収納する開口部は前方を向いている。
【００３０】
次に、８インチ専用のバッファカセット１７ｃとバッファカセット台１５との左右位置の位置決め構造について説明する。
８インチ専用のバッファカセット１７ｃの底面６０（バッファカセット台１５への取付面）には、左右両端部に、それぞれ左右で一対となる係止部３８・３８が形成されている。
係止部３８には、図９に示すように、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの左右側壁の下端部より下方（載置時）に延出する垂直部３８ａと、垂直部３８ａの先端より、底面６０と平行に（載置時）両側方に延出する水平部３８ｂとが形成されている。水平部３８ｂ・３８ｂは、垂直部３８ａ・３８ａより、それぞれ対向する向き（内側）に延出している。そして、底面６０と、水平部３８ｂ、垂直部３８ａとで、コ字形状となる係止部３８が構成される。
一方、バッファカセット台１５の内部には図１０に示す第二保持機構４０が設けられている。ここで、バッファカセット台１５について説明する。バッファカセット台１５は、図５に示すように大きさの異なる筐体からなるもので、それぞれ天板１５ａ・１５ｂを有している。上部筐体の天板（以下「上部天板」という）１５ａには、後述する軸４２ａ・４２ｂを上下方向に通過するとともに、左右方向に移動可能にする長孔５３・５３・５３・５３が形成されている。
【００３１】
次に、第二保持機構４０について、以下説明する。図５、図１０、図１１に示されるように、バッファカセット台１５の下部筐体の天板（以下「下部天板」という）１５ｂに支持される基部部材５２上に、左右方向に配置されるガイド５３をスライドする一対のスライダー５７・５８が設けられている。それぞれのスライダー５７・５８上には、側面視で水平部材を下方とした凹字形状のチャック基部４１ａ・４１ｂが取り付けられている。このため、それぞれのチャック基部４１ａ・４１ｂは、スライダー５７・５８を介してガイド５３上をスライド可能に構成されている。そして、チャック４１ａ・４１ｂの上部の各先端には、前記上部天板１５ａに形成された長孔５３・５３・５３・５３内をこれら長孔５３に沿って移動自在の軸４２ａ・４２ａ・４２ｂ・４２ｂが設けられ、これら軸４２ａ・４２ａ・４２ｂ・４２ｂには、係止体４２・４２・４２・４２が取り付けられている。さらに第二保持機構４０は、チャック基部４１ａ・４１ｂを移動させるための駆動機構を備えている。
【００３２】
駆動機構には、図１０に示すように、無端状のワイヤ４４と、ワイヤ４４が掛け渡されるプーリ４５・４６・４７・４８・４９が設けられ、また前記スライダー５７・５８のそれぞれには、ワイヤ４４を係止するためのワイヤホルダ４１ｃが設けられ、さらに前記スライダー５７を駆動させるエアシリンダ５１が設けられ、それぞれ前記基部部材５２上に配設される。
プーリ４５・４６・４７・４８・４９は、ワイヤ４４が平面視で凹形を形成するように配置され、ワイヤ４４の内側のコ字形の中央に前記ガイド４３が配置される。そして、スライダー５７・５８にはワイヤ４４が通過可能な一対の貫通孔５７ａ・５７ｂおよび貫通孔５８ａ・５８ｂがそれぞれガイド４３に略平行となるように形成され、内側のコの字を形成している一対のワイヤ４４の部分（より具体的にはプーリ４７・４８間およびプーリ４８・４９間に掛け渡されている部分）がそれぞれ貫通するようになっている。この一対の貫通孔の一方を貫通しているワイヤ４４に前記ワイヤホルダ４１ｃを係止することで、スライダー５７・５８をワイヤ４４に固定するようになっている。このときのスライダー５７・５８とワイヤ４４との係止固定位置は、ワイヤ４４のコ字形の対向する一対の一方を、スライダー５７に固定し、他方をスライダー５８に固定する。より具体的には、プーリ４８・４９間においてワイヤ４４とスライダー５７とを係止し、プーリ４７・４８間においてワイヤ４４とスライダー５８とを係止するのである。また、エアシリンダ５１のシリンダロッド５１ａの先端には、スライダー固定部材５１ｂが取り付けられ、スライダー固定部材５１ｂはスライダー５７に固定されるようになっている。このような構成になっているため、エアシリンダ５１を作動させることで、スライダー５７が移動し、その移動に伴いワイヤ４４のコ字形の対向する辺のワイヤが逆方向に移動する。つまり、エアシリンダ５１の伸縮に合わせて、スライダー５７（チャック基部４１ａ）とスライダー５８（チャック基部４１ｂ）とが接近・離間するようになっている。
【００３３】
また、チャック基部４１ａ・４１ｂの上方に配置されている前記係止体４２は、前記係止部３８に進入可能な高さ位置に配置されている。そして、係止体４２が中央から外側に移動する（チャック基部４１ａと、チャック基部４１ｂとが離間する方向に移動する）ことで、係止体４２は係止部３８と係合し、バッファカセット１７ｃがバッファカセット台１５に固定されるようになっている。また、係止体４２が係止部３８と係合している状態から、係止体４２が中央方向に移動する（チャック基部４１ａと、チャック基部４１ｂとが接近する方向に移動する）ことで、係止体４２と係止部３８との係合が解け、バッファカセット１７ｃがバッファカセット台１５から着脱可能になる。
【００３４】
図７および図８に示すように、８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に固定するときは、バッファカセット台１５上面に突設された二組の一対の位置決めブロック５４・５５間に位置決めバー３９がはまり込むように載置する。これで、前後位置が位置決めされる。
続いて前記第二保持機構４０を作動させて二組の一対の係止体４２・４２・４２・４２を無人搬送車２の左右側面外方向に移動させ、８インチ専用カセット１７ｃに設けた係止部３８と、前記係止体４２とを係合させる。
【００３５】
このようにすることにより、８インチ専用のバッファカセット１７ｃはバッファカセット台１５に位置決めされて固定される。なお、本実施例ではバッファカセット１７ｃの係止部３８の水平部３８ｂがバッファカセット１７ｃの内側に対向するように設けられ、これに応じて係止体４２が内側（中心軸）から外側に移動することによりバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に係合するようにしているが、バッファカセット１７ｃの水平部３８ｂが外側に向くように形成されていれば、係止体４２を外側から内側に移動させることで係合させるようにすればよい。
また、前記１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａまたは１２インチ専用のバッファカセット１７ｂをバッファカセット台１５に固定する第一保持機構３６と、８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に固定する第二保持機構４０とは、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを載置する際に邪魔にならないように構成されている。
【００３６】
以上で説明したように、無人搬送車２に搭載するバッファカセットは、搬送車本体５に対して脱着可能である。
【００３７】
このため、収納するウエハのサイズの異なるバッファカセットを、無人搬送車２に搭載することができる。したがって、一台の無人搬送車２を、バッファカセットの種類を交換するだけで、ウエハのサイズの異なる製造ラインで共用することができ、部品共用化に繋がる。
【００３８】
また、搬送車本体５には、枚葉移載装置１８の制御装置１２が設けられている。枚葉移載装置１８は、制御装置１２に記憶される移載動作プログラムにより制御される。枚葉移載装置１８により移載するウエハの種類に応じて、異なる移載動作プログラムが必要となるが、これらの各種の移載動作プログラムが、制御装置１２に記憶されている。
異なる移載動作プログラムが必要とされるのは、枚葉移載装置１８が移載するウエハのサイズに応じて、例えば、無人搬送車２に搭載されるバッファカセットやアライナー４、走行経路に沿って設けた処理装置までの移載距離が変化するため、枚葉移載装置１８のピンセット２３ａ・２３ｂの伸縮量を変化させる必要があることによる。
【００３９】
そこで、枚葉移載装置１８の制御装置１２に、ウエハのサイズに応じて異なる移載動作プログラムを記憶させることで、枚葉移載装置１８が移載するウエハのサイズに応じて、枚葉移載装置１８の移載動作を変更することができる。したがって、無人搬送車２に種類の異なるバッファカセットを搭載して、種類の異なるウエハを移載する場合に、枚葉移載装置１８の移載動作を変更することができ、直ちに、ウエハサイズの異なる製造ラインでの無人搬送車２の使用が可能となる。
【００４０】
前述した各種のバッファカセットの一つである１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａには、８インチ用収納部２８と１２インチ用収納部２９とが設けられる。８インチ用収納部２８には、８インチのウエハ２０ｂを収納する８インチ用棚２８ａ・２８ａが設けられ、１２インチ用収納部２９には、１２インチ用のウエハ２０ａを収納する１２インチ用棚２９ａ・２９ａが設けられる。また、本実施例の無人搬送車２では、１２インチのウエハ２０ａ用の処理装置と、１２インチのウエハ２０ｂ用の処理装置が混在していても対応できるように、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａでは、１２インチ用の移載プログラムと８インチ用の移載プログラムとが両方作動し、枚葉移載装置１８を制御するようになっている。つまり、８インチ用の棚２８ａ・２８ａに８インチ用ウエハ２０ａを移載する場合には、前記制御装置１２に記憶されている移載動作プログラムの中から８インチ用の移載動作プログラムが選択され、１２インチ用の棚２９ａ・２９ａに１２インチのウエハ２０ｂを移載する場合には１２インチ用の移載動作プログラムが選択される。そして、この移載動作プログラムは、そのウエハ２０ａ（もしくはウエハ２０ｂ）をそれぞれ収納されている一対の棚２８ａ・２８ａ（もしくは棚２９ａ・２９ａ）から、前記アライナー１９に供給する際にも適用されるとともに、検査装置や製造装置などの処理装置４にウエハ２０ａ（もしくはウエハ２０ｂ）を移載する際にも適用される。なお、この際の移載動作プログラムの選択方法であるが、８インチ用の移載動作プログラムと１２インチ用の移載動作プログラムとの２種類を制御装置１２に格納させておき、それを棚の位置のウエハ移載指令に応じて適用プログラムを選択する方法や、８インチ用の棚２８ａ・２８ａと１２インチ用の棚２９ａ・２９ａの高さ位置に枚葉移載装置１８が昇降するときの昇降指令と連動するように８インチ用の移載動作プログラムと１２インチ用の移載動作プログラムが併記されている１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ用の移載動作プログラムを制御手段１２に更に格納させ、それによって選択する方法等がある。
【００４１】
また８インチ専用のバッファカセット１７ｃや、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂが搭載された場合には、それぞれ８インチ専用または１２インチ専用の移載動作プログラムが選択されるようになっている。このように、本実施例の無人搬送車２は、異なる種類のバッファカセットを搭載できるのみならず、搭載されたバッファカセットの種類に応じて、前記制御手段１２に格納されている前記枚葉移載装置１８の移載動作プログラムの中から、最適な移載動作プログラムが選択されるようになっている。さらに、搭載しているアライナー１９も、載置される８インチのウエハ２０ａおよび１２インチのウエハ２０ｂの両方が検出可能に外周検出センサをそれぞれ配置しており、搭載されるバッファカセットの種類に応じて適切なセンサが選択されるようにする。このため、レイアウト変更等により従来８インチのウエハ２０ａのみの処理ラインであったものが、８インチのウエハ２０ａ用の処理装置と、１２インチのウエハ２０ｂ用の処理装置とが混在する処理ラインに変更されても、また、１２インチのウエハ２０ｂ用の処理装置専用ラインに変更されても、搭載するバッファカセットの種類を変えるだけで枚葉移載装置１８の設定変更などをすることなく、同じ無人搬送車２で対応することができるようになっている。
【００４２】
続いて、種類の異なるバッファカセットを、無人搬送車２側で検出する方法について説明する。
バッファカセットのバッファカセット台１５への取付面の形状は、バッファカセットの種類毎に異なる部分を有するように形成されている。具体的には、バッファカセットの底面（取付面）に、例えば、前期位置決め脚３０のように外側に突出する部分が形成されており、この突出する部分の形状がバッファカセットにより異なるようになっている。そこで、本実施例の無人搬送車２では、突出部の有無を検出機構により検出することで、バッファカセット台１５に載置されたバッファカセットの種類を認識するようになっている。
【００４３】
この検出機構は、図６に示されるような前記上部天板１５ａに、その検出部のみが上方に突出するように配置された検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃと、これらの検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃの検出信号が送信される制御装置１２とを備えている。なお、制御装置１２は、枚葉移載装置１８の制御装置をも兼ねている。
このそれぞれの検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃは、検出部が押し下げられることにより物品を検出するようになっており、バッファカセット台１５の上面の三箇所に配設される。該検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃはバッファカセット台１５上面より上方に突出した押しボタンであり、例えば８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に載置したとき、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの底面に突設された位置決めバー３９により、検出手段５６ｃは押し下げられる。このとき、残りの二箇所の検出手段５６ａ・５６ｂは８インチ専用のバッファカセット１７ｃにより押し下げられないように構成されている。
【００４４】
取付面形状の違いを検出する検出機構は、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃのいずれから検出信号が発せられたかを、制御装置１２に設けた判定回路で判定して、バッファカセットの取付面（底面）形状の違いを認識する。この認識結果により、検出機構は、バッファカセットの種類の違いを検出する。
例えば、検出手段５６ｃのみが押し下げられて検出信号が発せられながら、検出手段５６ａ・５６ｂからは検出信号が発せられない場合、搬送車本体５に載置されたバッファカセットが、８インチ専用のバッファカセット１７ｃであることが検出機構により検出される。
【００４５】
以上において、８インチ専用のバッファカセット１７ｃにおいては、位置決めバー３９が、底面（取付面）からの突出部であり、他のカセットとの違いが搬送車本体５側に検出される被検出部である。
【００４６】
１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａおよび１２インチ専用のバッファカセット１７ｂについても略同様であり、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａのときは三箇所の検出機構のうち、検出手段５６ａのみが、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの底面（取付面）に設けた突出部（不図示）により押し下げられる。この突出部が、他のバッファカセットとの違いが搬送車本体５側に検出される被検出部である。
また、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂのときは三箇所の検出手段のうち、検出手段５６ｂのみが、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂの底面（取付面）に設けた突出部（不図示）により、押し下げられる。この場合も、この突出部が、他のバッファカセットとの違いが搬送車本体５側に検出される被検出部である。
【００４７】
このように構成することにより、無人搬送車２のバッファカセット台１５に載置されたバッファカセットの種類が、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃのいずれか一つが押し下げられることにより、前記検出機構により検出される。
なお、本実施例では、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃのいずれか１つだけ押し下げられ、その検出結果を制御手段１２で検出するようになっているが、複数の、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃが同時に押し下げられたり、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃを適宜組み合わせたものが押し下げられたりするようにして、その組み合わせを検出して、バッファカセットの種類を制御手段１２で判断するような構成にしても良い。また本実施例では、バッファカセットの種類を底面の形状により検出したが、ＣＣＤカメラなどの撮像手段による画像認識によりバッファカセットの種類を検出しても良い。また、バッファカセットの種類を検出することにより、該バッファカセットに収納されているウエハのサイズを認識するようにしているが、ウエハのサイズをＣＣＤカメラやレーザーセンサなどにより直接認識するようにしても良い。
従って、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃの配設位置を本実施例の構成に代えて、例えば、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａでは、検出手段５６ａ・５６ｂの双方が、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの底面の突出部により押し下げられる、などという構成でもよい。
【００４８】
また、無人搬送車２には、前記検出機構の検出結果に基づいて、搬送車本体５に載置されるバッファカセットに応じた保持機構を作動させる制御装置が備えられている。
該制御装置は、前記検出機構によって、載置されるバッファカセットが、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａと１２インチ専用のバッファカセット１７ｂのいずれかであることが検出されると、前記第一保持機構３６を作動させる。また、該制御装置は、前記検出機構によって、載置されるバッファカセットが、８インチ専用のバッファカセット１７ｃであることが検出されると、前記第二保持機構４０を作動させる。
保持機構を作動させる制御装置は、本実施例では、枚葉移載装置１８の制御装置１２で兼用している。
【００４９】
このため、搬送車本体５に載置されるバッファカセットの取付面（底面）の形状の違いにより、載置されるバッファカセットに対応した保持機構を作動させることができる。特に、載置されるバッファカセットに関するデータを、統括制御装置６や搬送車コントローラ１０等の外部の制御装置より、無人搬送車２に予め送信しておく必要が無いので、無人搬送車２への外部装置からのデータ送信量を低減することができる。
加えて、複数種類のバッファカセットを無人搬送車２で使用する場合でも、バッファカセットの交換のたびにバッファカセットに関するデータを、外部装置で作成する必要が無い。
【００５０】
バッファカセット台１５上に載置されたバッファカセットの取付面形状の違いを検出する検出機構により、バッファカセットの種類が検出されると、そのバッファカセットに応じた保持機構が作動する。
【００５１】
枚葉移載装置１８の制御装置１２は、前記検出機構の検出結果に基づいて、つまり、バッファカセットの種類の検出に基づいて、枚葉移載装置１８の移載動作モードを検出されたバッファカセットの種類に対応したものに変更する。
前述したように、制御装置１２には、ウエハサイズに応じた移載動作プログラムが記憶されている。
このとき、制御装置１２は、前記検出機構の検出結果に基づいて、載置されたバッファカセットに対応した移載動作プログラムで、枚葉移載装置１８が作動するように、移載動作モードを変更する。つまり、アクティブにする移載動作プログラムの切替制御が、制御装置１２内で行われる。
【００５２】
このため、載置されるバッファカセットに関するデータを、無人搬送車２に予め送信することなく、載置されたバッファカセットに応じた適切な移載動作モードで、無人搬送車２を待機させることができる。このため、無人搬送車２に、統括制御装置６や搬送車コントローラ１０等の外部の制御装置より、搬送の指令を送信する際にも、載置されるバッファカセットに関するデータを含む必要が無いので、搬送指令の容量を小さなものとすることができる。外部制御装置の負担や、無人搬送車２と外部制御装置との間を通信可能とする通信機器の負担が、軽減される。
【００５３】
本実施例では、バッファカセットの交換時には、無人搬送車２と、外部の制御装置である統括制御装置６および搬送車コントローラ１０との間で、次のような手順に従って、移載動作が開始される。
【００５４】
第一段階では、無人搬送車２において、バッファカセットの交換が行われる。バッファカセットの交換作業は、手動であっても、他の移載装置による自動作業であってもよい。例えば、自動倉庫３上にバッファカセットの移載装置を設け、該移載装置によりバッファカセットの交換を行うものである。
【００５５】
第二段階では、第一段階で載置されたセットの種類を、無人搬送車２が備える前記検出機構が検出する。検出機構に設けた制御装置１２は、バッファカセットの取付面（底面）形状より、バッファカセットの種類を検出する。
【００５６】
第三段階では、制御装置１２は、検出機構の検出結果に基づいて、バッファカセットの種類に応じた保持機構を作動させて、バッファカセットを搬送車本体５に保持する。
【００５７】
第四段階では、制御装置１２は、検出機構の検出結果に基づいて、自らに記憶されている移載動作プログラムの中から、載置されたバッファカセットに収納されるウエハに対応した移載動作プログラムを選択し、該移載動作プログラムに基づいて枚葉移載装置１８が作動するように、移載動作モードを変更する。
本実施例では、無人搬送車２は、この状態で、外部制御装置である統括制御装置６および搬送車コントローラ１０等の搬送指令の待機状態となる。
【００５８】
第五段階では、制御装置１２は、搬送車コントローラ１０へ向けて、前記検出結果に基づいて、自らの無人搬送車２に搭載されたバッファカセットの種類に関するデータを送信する。
【００５９】
第六段階では、搬送車コントローラ１０に、統括制御装置６より無人搬送車２への搬送指令が送られてくると、そのデータの中に含まれるウエハのサイズに関するデータと、無人搬送車２の制御装置１２より送信されたバッファカセットの種類に関するデータとが、比較される。
そして、搬送車コントローラ１０での比較により、搬送指令に関わるウエハのサイズが、無人搬送車２に搭載されたバッファカセットに収納可能なウエハであれば、問題無しと判定する。搬送指令に関わるウエハのサイズが、無人搬送車２に搭載されたバッファカセットに収納不能なウエハであれば、エラーと判定する。
【００６０】
第七段階では、搬送車コントローラ１０での比較結果が問題ない場合、搬送指令が無人搬送車２に伝達される。このとき、ウエハのサイズに関する確認作業は終了しているので、搬送車コントローラ１０内において、統括制御装置６から下された搬送指令の再編集が行われ、ウエハのサイズ等、不用なデータを除いたデータ量の少ない搬送指令が作成される。この再編集された搬送指令が、搬送車コントローラ１０より、統括制御装置６へ向けて伝達される。
一方、搬送車コントローラ１０での比較結果がエラーであった場合は、エラーであることに関するデータが、搬送車コントローラ１０より統括制御装置６へ向けて送信される。無人搬送車２への搬送指令の伝達は一時中断される。そして、ウエハのサイズの誤認による、移載作業によるウエハの破損等の不具合の発生を防止する。
【００６１】
なお、前記第三段階から第五段階の処理は同時処理に構成しても良く、また本実施例では統括制御装置６の送信データと無人搬送車２の送信データとを搬送車コントローラ１０にて比較していたが、該搬送車コントローラ１０を省略して統括制御装置６と無人搬送車２との間で直接データを送受信し、統括制御装置６または制御装置１２でデータを比較する構成としてもよい。
さらに、前記検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃは押しボタンに限定する必要はなく、例えばバッファカセット台１５上に三組の透過型光センサを設け、三種類のバッファカセットの取付面（底面）にそれぞれ特定の透過型光センサの光のみを遮断する部材を設けても同様の効果を奏する。またバッファカセットの種類は本実施例の三種類に限らず、四種類以上でも構わない。
また、本実施例ではアライナー１９に設けられる外周検出センサを、８インチ用と１２インチ用の２つが並設されるようにしたが、並設可能にしておき、処理ラインの構成に応じて、その数を変えるようにしても良い。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６３】
即ち、請求項１に示す如く、ウエハを収納するバッファカセットと枚葉移載装置とを搭載し、ウエハの処理装置へウエハを収納するバッファカセットを搬送し、前記枚葉移載装置によってバッファカセット内のウエハを処理装置に移載する無人搬送車と、バッファカセット保持機構を作動させる制御装置と、前記枚葉移載装置を作動させる移載動作制御装置と、を備えた無人搬送車システムにおいて、
前記無人搬送車は、収納するウエハのサイズによって異なる種類のバッファカセット毎に異なる取付面にそれぞれ対応するとともに、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを取り付ける際に邪魔にならない複数のバッファカセット保持機構と、種類毎に異なる前記バッファカセットの取付面の形状を検出することにより前記バッファカセットの種類を検出する検出機構と、を前記バッファカセットを着脱自在に取り付ける台に設け、
前記バッファカセット保持機構を作動させる制御装置は、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記バッファカセット保持機構を作動させ、
移載動作制御装置は、前記バッファカセットの種類に対応した移載動作を前記枚葉移載装置にさせるための複数の移載動作プログラムを格納し、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記移載動作プログラムを選択し、前記選択された移載動作プログラムに基づいて前記枚葉移載装置を作動させるので、種類の異なるバッファカセットでも枚葉移載装置により移載することができる。この結果、例えば、ウエハを処理する処理ラインに、８インチ用の処理装置と、１２インチ用の処理装置とが並設されていても、１台の無人搬送車で対応することができる。また、処理ラインが８インチ用の処理装置のみから、レイアウト変更により、８インチ用の処理装置と１２インチ用の処理装置とが並設されるようになっても、また、１２インチ用の処理装置のみが配置されるようになっても、対応することができる。
また、バッファカセットを容易に交換することができるため、レイアウト変更などにより処理しなければならないウエハの種類が変わった場合に、最適なバッファカセットに容易に交換することができる。また、バッファカセットを交換する際に、検出機構によりそのバッファカセットの種類の違いを認識し、最適な保持機構を作動させることができる。
また、検出機構により認識した結果に基づき、格納されている移載動作プログラムからウエハを移載するのに最適な移載プログラムを選択し、最適な移載モードとすることができる。このため、ウエハのサイズに関するデータを外部の制御装置から、例えば、搬送指令に含めて無人搬送車に送信することなく、ウエハを移載することができ、外部の制御装置から無人搬送車に送信するデータを減らすことができるとともに、外部の制御装置および無人搬送車の制御装置にかかる負担を減らすことができる。
また、検出機構により、バッファカセットの種類を検出することでバッファカセットに収納されているウエハの種類を容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である無人搬送車システムが適用されるウエハ処理作業の一工程作業部を示す概略図。
【図２】無人搬送車の右側面図。
【図３】無人搬送車の平面図。
【図４】バッファカセットとバッファカセット台の側面一部断面図。
【図５】バッファカセットとバッファカセット台の前面一部断面図。
【図６】バッファカセット台の平面図。
【図７】８インチ専用バッファカセットの右側面一部断面図。
【図８】８インチ専用バッファカセットの底面図。
【図９】８インチ専用バッファカセットの係止部を示す正面図。
【図１０】第二保持機構の平面図。
【図１１】第二保持機構の斜視図。
【符号の説明】
１ 無人搬送車システム
２ 無人搬送車
３ 自動倉庫
４ 半導体製造装置
５ 搬送車本体
６ 統括制御装置
１２ 制御装置
１７ バッファカセット
１７ａ １２インチ・８インチ併用バッファカセット
１７ｂ １２インチ専用バッファカセット
１７ｃ ８インチ専用バッファカセット
１８ 枚葉移載装置
２０ ウエハ
２０ａ ８インチウエハ
２０ｂ １２インチウエハ
２８ ８インチ用収納部
２９ １２インチ用収納部
３６ 第一保持機構
４０ 第二保持機構
５６ａ・５６ｂ・５６ｃ 検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なるサイズの半導体ウエハなどが混在した半導体製造工程などにおいて、ウエハの搬送・移載を行う無人搬送車システムの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハを収納するための棚を多数設けたカセットを移載するための移載装置を搭載した無人搬送車により、その搬送経路に沿って多数設けられた処理装置に当該カセットごと移載する無人搬送車システムが知られている。このシステムでは、各処理装置に、載置されたカセットから半導体ウエハを１枚ずつ取り出し、１枚毎処理部に移載する枚葉移載装置がそれぞれ設けてあった。このため、システムが大規模になるほど処理装置が多く設けられるので、この枚葉移載装置がその分多く必要になるという問題があった。その上、多品種少量生産を行う場合、品種により処理する処理装置が異なるため、各処理装置には、処理する半導体ウエハが１〜２枚であっても、例えば２５枚を収納可能なカセットで供給する必要がある。このため、カセットも非常に多く必要になり、そのカセットを収納するストッカーが大きくならざるを得ないという問題があった。
そこで、半導体ウエハを収納するための棚を多数設けたバッファカセットと、枚葉移載装置を無人搬送車に搭載し、例えば、ストッカーのステーションに載置されたカセットから、半導体ウエハを枚葉移載装置でバッファカセットに順次収納し、目的の処理装置まで搬送して、処理装置に半導体ウエハを直接移載することが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムでは、半導体ウエハを収納するバッファカセットは、無人搬送車に固定されることになる。しかしながら、半導体ウエハは、そのサイズ（直径）が、従来から設けられている８インチに加えて、より多くの製品を作ることができる１２インチのものができており、半導体ウエハを収納するカセットも８インチ専用のものと１２インチ専用のものがＳＥＭＩ規格に基づいて造られている。そして、一つの工場内に８インチ用の処理ライン、１２インチ用の処理ライン、それに８インチと１２インチの処理ラインとが混在することがある。さらに、その処理ラインは、レイアウト変更により、今まで８インチ専用の処理ラインであったものが、８インチと１２インチの並設ラインや、１２インチのみの処理ラインになる可能性がある。
このため、８インチ専用の無人搬送車、１２インチ専用の無人搬送車では、８インチと１２インチとが混在する処理ラインや、レイアウト変更などに伴うウエハのサイズの変化に対応できないという問題が発生した。
そこで、本発明は、以上のような状況に鑑み、処理ラインが複数のサイズのウエハを処理するラインであったり、レイアウト変更により処理しなければならないウエハが変化したりしても対応することができる無人搬送車システムを提供することが課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、ウエハを収納するバッファカセットと枚葉移載装置とを搭載し、ウエハの処理装置へウエハを収納するバッファカセットを搬送し、前記枚葉移載装置によってバッファカセット内のウエハを処理装置に移載する無人搬送車と、バッファカセット保持機構を作動させる制御装置と、前記枚葉移載装置を作動させる移載動作制御装置と、を備えた無人搬送車システムにおいて、
前記無人搬送車は、収納するウエハのサイズによって異なる種類のバッファカセット毎に異なる取付面にそれぞれ対応するとともに、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを取り付ける際に邪魔にならない複数のバッファカセット保持機構と、種類毎に異なる前記バッファカセットの取付面の形状を検出することにより前記バッファカセットの種類を検出する検出機構と、を前記バッファカセットを着脱自在に取り付ける台に設け、
前記バッファカセット保持機構を作動させる制御装置は、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記バッファカセット保持機構を作動させ、
移載動作制御装置は、前記バッファカセットの種類に対応した移載動作を前記枚葉移載装置にさせるための複数の移載動作プログラムを格納し、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記移載動作プログラムを選択し、前記選択された移載動作プログラムに基づいて前記枚葉移載装置を作動させるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の一形態を説明する。
図１は本発明の実施の一形態である無人搬送車システムが適用されるウエハ処理作業の一工程作業部を示す概略図、図２は無人搬送車の右側面図、図３は無人搬送車の平面図、図４はバッファカセットとバッファカセット台の側面一部断面図、図５はバッファカセットとバッファカセット台の前面一部断面図、図６はバッファカセット台の平面図、図７は８インチ専用バッファカセットの右側面一部断面図、図８は８インチ専用バッファカセットの取付面図、図９は８インチ専用バッファカセットの係止部を示す正面図、図１０は第二保持機構の平面図、図１１は第二保持機構の斜視図である。
【００１１】
まず、図１から図３を用いて本発明の一実施例である無人搬送車システム１の全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例の無人搬送車システム１は、ウエハ処理作業の一工程作業部に適用されている。該作業部には、ウエハが収納される自動倉庫３や、ウエハの処理装置４・４・・・が配置される。
無人搬送車システム１には、処理装置４にウエハを搬送する無人搬送車２が備えられている。そして、自動倉庫３、処理装置４・４・・・に沿って、無人搬送車２の走行経路が形成されている。
本実施例では、無人搬送車２の走行経路に沿って走行レール７ａ・７ｂが敷設されており、無人搬送車２は走行レール７ａ・７ｂ上を走行する。また、一方の走行レール７ａには、無人搬送車２に走行や各種作動部の駆動のための電力を供給する給電ケーブル８が添設される。無人搬送車２はコアとコアに巻回する受電コイルとを備え、給電ケーブル８より電磁誘導を利用して、非接触にて電力が供給される。電力供給装置９は無人搬送車２の走行経路の側方に設置され、前記給電ケーブル８に電力を供給する。
本実施例では、無人搬送車２は走行レール７ａ・７ｂ上を走行する有軌道台車とし、給電ケーブルより非接触で電力供給を受ける構成としている。本発明はその性質上、この構成に限定されるものではなく、バッテリにより電力供給を受け、走行レールを敷設せず、誘導線やレーザー誘導システムにより走行経路に誘導されるようにしてもよい。
【００１２】
工程内には、工程内で作動する無人搬送車２の制御を行う搬送車コントローラ１０が設けられている。加えて、各工程内に設けた搬送車コントローラ１０を統括制御する統括制御装置６が設けられる。
統括制御装置６は、中央制御室など工程外に設置されるホストコンピュータであり、搬送車コントローラ１０を介して、無人搬送車２に搬送指令を発信する。統括制御装置６と搬送車コントローラ１０とは、通信線を介して接続されている。また、搬送車コントローラ１０と無人搬送車２とは、搬送車コントローラ１０と接続される通信手段１１ａと、無人搬送車２に搭載されている通信手段１１ｂとで行う。例えば、通信手段１１ａ・１１ｂは、光通信手段で構成される。
【００１３】
次に無人搬送車２の構成について図２および図３を用いて説明する。
無人搬送車２の搬送車本体５には、アライナー１９、枚葉移載装置１８、バッファカセットが搭載される。搬送車本体５には、走行輪１３・１３・・・が備えられており、駆動モータ１４の駆動により、無人搬送車２が走行可能である。
なお、以下の記述では便宜上無人搬送車２の方向について、後述するアライナー１９が搭載されている方を「前方」、バッファカセット（図２においては１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ）が搭載されている方を「後方」と呼ぶことにする。
また、バッファカセットには、搬送車本体５への取付面（本実施例では底面）の形状の異なる三種類のカセット（１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂ、８インチ専用のバッファカセット１７ｃ）が存在するが、図２および図３では１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａが固定された場合を示す。
【００１４】
図２に示すように、無人搬送車２はクリーンルーム内に敷設された二本の走行レール７ａ・７ｂ上を走行する有軌道台車であり、一方の走行レール７ａに添設される給電ケーブル８（図１に図示）より電磁誘導を利用して非接触により、電力供給される。そして、無人搬送車２内に設けた駆動モータや制御機器等の電力負荷に、電力を供給する。
【００１５】
搬送車本体５の上面後部にはバッファカセット台１５が設けられ、バッファカセット台１５には、第一保持機構３６と第二保持機構４０とが設けられる。また、バッファカセット１７ａには、ウエハを収納するための開口部２６が形成されており、該開口部２６を前方（枚葉移載装置１８側）に向けて、バッファカセット台１５上に載置される。
バッファカセットは、その種類により、第一保持機構３６、第二保持機構４０のいずれか一方により、バッファカセット台１５に対して、固定・解除が可能である。つまり、バッファカセットは、搬送車本体５に着脱可能に設けられる。
種々のバッファカセットおよび保持機構３６・４０の構成については後で詳述する。
【００１６】
バッファカセット台１５の前方には枚葉移載装置１８、さらに前方にはアライナー（姿勢合わせ装置）１９が配設される。
アライナー１９について説明する。
枚葉移載装置１８によりバッファカセットに収納されたウエハ２０・２０・・・は一枚づつ取り出され、アライナー１９にてウエハ７の結晶方位が所定方向となるように枚葉移載装置１８の吸着位置を補正してから製造装置や検査装置などの処理装置４に移載されたり、あるいは処理装置４で処理後のウエハ２０がバッファカセット内に回収される。このアライナー１９には、載置されたウエハ２０を吸引保持するとともに、旋回する載置台と、載置台に載置されたウエハ２０の外縁の旋回軌跡を検出するための外周検出センサとが設けられており、外周検出センサにより検出された軌跡と、予め記憶されている軌跡との差から、載置されているウエハ２０の、載置台の中心に対する載置位置のズレを検出するとともに、ウエハ２０の外縁に１箇所設けられているノッチやオリエンテーションフラットなどの切欠の位置などを検出する。この外周検出センサは、８インチのウエハ２０ａの軌跡を検出可能な位置と、１２インチのウエハ２０ｂの軌跡を検出可能な位置との両方に並設されている。またアライナー１９には各ウエハ２０の表面に記されたバーコードなどの製造履歴情報を読み取るＩＤリーダー（図示せず）も併設される。
なお、本実施例では無人搬送車２にはアライナー１９が配設されているが、本発明はアライナーが配設されない構成の無人搬送車であっても良い。
【００１７】
枚葉移載装置１８について説明する。
枚葉移載装置１８の基部は昇降機構２１であり、昇降機構２１は昇降自在に無人搬送車２に設けられる。昇降機構２１上端には旋回可能な旋回台２２が設けられ、該旋回台２２上面にアッパーアーム２３とロアアーム２４の二本の移載アームが設けられる。前記移載アームが二本設けられていることにより、ウエハ２０・２０・・・の移載作業の迅速化が可能である。
【００１８】
アッパーアーム２３およびロアアーム２４は同様の構成であるので、以下、アッパーアーム２３について説明する。
アッパーアーム２３は水平多関節のいわゆるスカラ型移載装置で、その先端部はピンセット２３ａとなっている。ピンセット２３ａの先端付近上面には吸着口２５・２５が穿設されており、無人搬送車２に搭載されるエアータンクやエジェクターなどからなる負圧発生機構（図示せず）が該吸着口２５・２５にエアー配管を介して連結される。
このように構成することにより、ピンセット２３ａ上にすくい取られたウエハ２０の盤面が、吸着口２５・２５によるエアー吸引によりピンセット２３ａに吸着されて、移載時にウエハ２０が脱落しない。またピンセット２３ａを薄板状に形成することにより、バッファカセットへの進入時に、バッファカセット内の上下に配置される他のウエハに接触しない構成となっている。
ロアアーム２４のピンセット２４ａは、常にアッパーアーム２３のピンセット２３ａよりも低い位置で作動し、結果としてアッパーアーム２３とロアアーム２４は互いに接触せずに移載作業を行うことが可能な構成となっている。
【００１９】
無人搬送車２は、収納するウエハの種類や組み合わせの異なるバッファカセットを搭載可能である。
本実施例においては、無人搬送車２は、三種類の異なるバッファカセットを搭載可能に構成されており、具体的には、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａと、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂと、８インチ専用のバッファカセット１７ｃとの三種類である。
１２インチ専用のバッファカセット１７ｂは、１２インチ用のウエハ２０ａを収納可能なバッファカセットである。８インチ専用のバッファカセット１７ｃは、８インチ用のウエハ２０ｂを収納可能なバッファカセットである。これに対し、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａは、サイズの異なる８インチのウエハ２０ａと１２インチのウエハ２０ｂを同時に収納可能としたバッファカセットである。
つまり、無人搬送車２には、複数のサイズの異なるウエハを同時に収納可能とするバッファカセットを、搭載可能である。１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａは、詳しくは後述するが、８インチのウエハを上方に配置された棚に、１２インチのウエハを下方に配置された棚に、それぞれサイズ毎に分けた状態で収納するバッファカセットである。なお、複数種のウエハを収納するバッファカセットは、収納可能なサイズを８インチと１２インチに限るものではなく、例えば、６インチ用と８インチ用の共用のバッファカセットを製造して、該共用カセットを搭載することも可能である。
【００２０】
図４および図５に示すように、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａは筐体２７、８インチ収納部２８、１２インチ収納部２９、位置決め脚３０・３０・３０、係止体３１などで構成され、直径８インチのウエハ２０ａと直径１２インチウエハ２０ｂとの双方を収納可能である。
そして、同一の処理ラインに、直径８インチのウエハ２０ａと直径１２インチのウエハ２０ｂとが混在した状態でも、取り扱うウエハサイズが異なる複数のバッファカセットを用意して無人搬送車２に載せ換えたり、異なる無人搬送車２を同時に走行させたりする必要が無い。
【００２１】
１２インチ収納部２９の構成について説明する。
１２インチ収納部２９内に、ウエハ２０ｂが上下に多数段配置して収納可能である。１２インチ収納部２９の内壁の左右には、左右一対でウエハ２０ｂを載置する１２インチ用棚２９ａ・２９ａが、上下に多数段固設されている。左右一対の１２インチ用棚２９ａ・２９ａは、直径８インチのウエハ２０ａの端部を支持することにより、複数のウエハ２０ａを互いに接触させること無く、１２インチ収納部内に収納することができる。
８インチ収納部２８も、１２インチ用収納部２９と同様の構成である。８インチ収納部２８の内壁の左右には、左右一対でウエハ２０ａを載置する８インチ用棚２８ａ・２８ａが、上下に多数段固設されている。
８インチ用棚２８ａ・２８ａの左右間隔は、ウエハのサイズに合わせて、１２インチ用棚２９ａ・２９ａの左右間隔より狭く配置されている。
【００２２】
なお本実施例では、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ内部の構成について、８インチのウエハ２０ａを上半分に、１２インチのウエハ２０ｂを下半分に収納する構成としたが、例えば１２インチのウエハ２０ｂを上半分に収納してもよく、８インチのウエハ２０ａおよび１２インチのウエハ２０ｂの収納可能な比率（８インチ用棚２８および１２インチ用棚２９の設置棚数の比率）を変更してもよい。あるいはウエハのサイズが６インチのものが取り扱える棚を新たに形成し、直径の異なる三種類以上のウエハを同時に収納可能な構成としてもよく、限定されない。
【００２３】
まず、バッファカセット台１５と、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａとにおける、相互の位置決め手段について説明する。
バッファカセット台１５上には、正三角形の頂点位置となる三点に、位置決めピン３２・３２・３２が立設されている。
一方、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの底面には、位置決め脚３０・３０・３０が設けられており、位置決め脚３０の下面には、位置決め孔３０ａが、前記位置決めピン３２と係合するように形成される。このため、バッファカセット１７ａがバッファカセット台１５上に載置されると、前記位置決めピン３２がそれぞれ対応する位置決め孔３１ａに係合し、位置決めがなされ、水平方向の移動が規制される。
しかしながら、位置決めピン３２による係合だけでは、上下方向の大きな振動でずれる恐れがある。なお、本実施の一形態では、バッファカセット１７ａの位置決め手段として位置決め孔３０ａが形成されているが、ＳＥＭＩ規格にあるような位置決め用の溝でも良い。
【００２４】
このため、本実施例のバッファカセット台１５には、バッファカセット台１５に対するバッファカセット１７ａの上下動を制止する手段として、第一保持機構３６が設けられている。
第一保持機構３６は、位置決めピン３２、固定フック３３、エアーシリンダ３４、および開口部３５からなる。
【００２５】
バッファカセット１７ａの筐体２７のバッファカセット台１５への取付面には、側面視略Ｌ字型の係止体３１が突設される。Ｌ字型となる係止体３１は、基部３１ａと係止部３１ｂとからなる。基部３１ａの一端が前記取付面に固設され、係止部３１ｂの面部は、取付面と平行となる。
一方、バッファカセット台１５側には該バッファカセット台１５に回動可能に固定フック３３が設けられ、固定フック３３の駆動手段として、エアーシリンダ３４が設けられる。固定フック３３は、側面視鉤状に形成されるフック部３３ａと、内部に長溝を形成したスライド部３３ｂとを備えている。フック部３３ａとスライド部３３ｂとの中央部で、固定フック３３はバッファカセット台１５に取り付けられた枢軸５７に回動自在に枢設される。
エアーシリンダ３４の伸縮ロッド３４ａの先端には、固定フック３３の枢軸５７と平行となる係止軸３４ｂが固設されている。前記スライド部３３ｂ内に形成される長溝３３ｃは、係止軸３４ｂが溝の方向に沿って移動可能な幅に形成されている。
そして、伸縮ロッド３４ａの伸縮により、係止軸３４ｂが前後（伸縮ロッド３４ａの伸縮方向に）に移動し、それに伴って、スライド部３３ｂが枢軸５７回りに回転し、フック部３３ａが回動する。従って、伸縮ロッド３４ａを伸張させると、フック部３３ａが図４上において左回転し、フック部３３ａの先端が係止体３１に当圧し、係止体３１を固定する。その結果バッファカセット１７ａが固定される。
【００２６】
バッファカセット台１５の上面には開口部３５が形成されており、固定フック３３が回動しても、固定フック３３とバッファカセット台１５の上面とが接触しない。
また、固定フック３３は不使用時にはバッファカセット台１５内部に収納される。
【００２７】
１２インチ専用のバッファカセット１７ｂ（図示せず）は、１２インチのウエハ２０ｂのみを取り扱う場合に使用され、前記１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの内部が１２インチ収納部２９のみで構成される場合と略同じ構成である。
前記１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａと取付面である底面の形状も、位置決めおよび取り付け構成に関して略同じである（ただし、後で詳述する検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃで検出される部位の形状はバッファカセット１７ａと異なる）。
つまり、前記第一保持機構３６により、１２インチ専用カセット１７ｂはバッファカセット台１５に対して固定・解除可能である。
【００２８】
次に、直径８インチのウエハ２０ａのみを収納する８インチ専用のバッファカセット１７ｃを使用する場合について説明する。
図７および図８に示すように、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの内部構成は、前記８インチ収納部２８と同様の構成である。８インチ専用のバッファカセット１７ｃの内部の左右側壁には、左右一対でウエハ２０ａを載置する８インチ用棚３７・３７が、上下に多数段固設されている。そして、左右一対の８インチ用棚３７・３７によりウエハ２０ａの左右両端部を支持し、複数のウエハ２０ａを互いに接触させること無く収納することができる。
【００２９】
８インチ専用のバッファカセット１７ｃとバッファカセット台１５との前後位置の位置決め構造について説明する。
８インチ専用のバッファカセット１７ｃの底面６０中央には、側断面視略半円形状の位置決めバー３９が固設されている。位置決めバー３９は、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの左右方向に延出している。
一方、バッファカセット台１５上面には、一対の位置決めブロック５４・５４が前後離間して固設されている。この一対の位置決めブロック５４・５５間の距離は、前記位置決めバー３９の外径と同じである。そして、前記位置決めバー３９を前記一対の位置決めブロック５４・５５間に位置させて、８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５上に載置すると、８インチ専用のバッファカセット１７ｃがバッファカセット台１５上に対して、前後位置が位置決めされる。この状態で、８インチ専用のバッファカセット１７ｃのウエハを収納する開口部は前方を向いている。
【００３０】
次に、８インチ専用のバッファカセット１７ｃとバッファカセット台１５との左右位置の位置決め構造について説明する。
８インチ専用のバッファカセット１７ｃの底面６０（バッファカセット台１５への取付面）には、左右両端部に、それぞれ左右で一対となる係止部３８・３８が形成されている。
係止部３８には、図９に示すように、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの左右側壁の下端部より下方（載置時）に延出する垂直部３８ａと、垂直部３８ａの先端より、底面６０と平行に（載置時）両側方に延出する水平部３８ｂとが形成されている。水平部３８ｂ・３８ｂは、垂直部３８ａ・３８ａより、それぞれ対向する向き（内側）に延出している。そして、底面６０と、水平部３８ｂ、垂直部３８ａとで、コ字形状となる係止部３８が構成される。
一方、バッファカセット台１５の内部には図１０に示す第二保持機構４０が設けられている。ここで、バッファカセット台１５について説明する。バッファカセット台１５は、図５に示すように大きさの異なる筐体からなるもので、それぞれ天板１５ａ・１５ｂを有している。上部筐体の天板（以下「上部天板」という）１５ａには、後述する軸４２ａ・４２ｂを上下方向に通過するとともに、左右方向に移動可能にする長孔５３・５３・５３・５３が形成されている。
【００３１】
次に、第二保持機構４０について、以下説明する。図５、図１０、図１１に示されるように、バッファカセット台１５の下部筐体の天板（以下「下部天板」という）１５ｂに支持される基部部材５２上に、左右方向に配置されるガイド５３をスライドする一対のスライダー５７・５８が設けられている。それぞれのスライダー５７・５８上には、側面視で水平部材を下方とした凹字形状のチャック基部４１ａ・４１ｂが取り付けられている。このため、それぞれのチャック基部４１ａ・４１ｂは、スライダー５７・５８を介してガイド５３上をスライド可能に構成されている。そして、チャック４１ａ・４１ｂの上部の各先端には、前記上部天板１５ａに形成された長孔５３・５３・５３・５３内をこれら長孔５３に沿って移動自在の軸４２ａ・４２ａ・４２ｂ・４２ｂが設けられ、これら軸４２ａ・４２ａ・４２ｂ・４２ｂには、係止体４２・４２・４２・４２が取り付けられている。さらに第二保持機構４０は、チャック基部４１ａ・４１ｂを移動させるための駆動機構を備えている。
【００３２】
駆動機構には、図１０に示すように、無端状のワイヤ４４と、ワイヤ４４が掛け渡されるプーリ４５・４６・４７・４８・４９が設けられ、また前記スライダー５７・５８のそれぞれには、ワイヤ４４を係止するためのワイヤホルダ４１ｃが設けられ、さらに前記スライダー５７を駆動させるエアシリンダ５１が設けられ、それぞれ前記基部部材５２上に配設される。
プーリ４５・４６・４７・４８・４９は、ワイヤ４４が平面視で凹形を形成するように配置され、ワイヤ４４の内側のコ字形の中央に前記ガイド４３が配置される。そして、スライダー５７・５８にはワイヤ４４が通過可能な一対の貫通孔５７ａ・５７ｂおよび貫通孔５８ａ・５８ｂがそれぞれガイド４３に略平行となるように形成され、内側のコの字を形成している一対のワイヤ４４の部分（より具体的にはプーリ４７・４８間およびプーリ４８・４９間に掛け渡されている部分）がそれぞれ貫通するようになっている。この一対の貫通孔の一方を貫通しているワイヤ４４に前記ワイヤホルダ４１ｃを係止することで、スライダー５７・５８をワイヤ４４に固定するようになっている。このときのスライダー５７・５８とワイヤ４４との係止固定位置は、ワイヤ４４のコ字形の対向する一対の一方を、スライダー５７に固定し、他方をスライダー５８に固定する。より具体的には、プーリ４８・４９間においてワイヤ４４とスライダー５７とを係止し、プーリ４７・４８間においてワイヤ４４とスライダー５８とを係止するのである。また、エアシリンダ５１のシリンダロッド５１ａの先端には、スライダー固定部材５１ｂが取り付けられ、スライダー固定部材５１ｂはスライダー５７に固定されるようになっている。このような構成になっているため、エアシリンダ５１を作動させることで、スライダー５７が移動し、その移動に伴いワイヤ４４のコ字形の対向する辺のワイヤが逆方向に移動する。つまり、エアシリンダ５１の伸縮に合わせて、スライダー５７（チャック基部４１ａ）とスライダー５８（チャック基部４１ｂ）とが接近・離間するようになっている。
【００３３】
また、チャック基部４１ａ・４１ｂの上方に配置されている前記係止体４２は、前記係止部３８に進入可能な高さ位置に配置されている。そして、係止体４２が中央から外側に移動する（チャック基部４１ａと、チャック基部４１ｂとが離間する方向に移動する）ことで、係止体４２は係止部３８と係合し、バッファカセット１７ｃがバッファカセット台１５に固定されるようになっている。また、係止体４２が係止部３８と係合している状態から、係止体４２が中央方向に移動する（チャック基部４１ａと、チャック基部４１ｂとが接近する方向に移動する）ことで、係止体４２と係止部３８との係合が解け、バッファカセット１７ｃがバッファカセット台１５から着脱可能になる。
【００３４】
図７および図８に示すように、８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に固定するときは、バッファカセット台１５上面に突設された二組の一対の位置決めブロック５４・５５間に位置決めバー３９がはまり込むように載置する。これで、前後位置が位置決めされる。
続いて前記第二保持機構４０を作動させて二組の一対の係止体４２・４２・４２・４２を無人搬送車２の左右側面外方向に移動させ、８インチ専用カセット１７ｃに設けた係止部３８と、前記係止体４２とを係合させる。
【００３５】
このようにすることにより、８インチ専用のバッファカセット１７ｃはバッファカセット台１５に位置決めされて固定される。なお、本実施例ではバッファカセット１７ｃの係止部３８の水平部３８ｂがバッファカセット１７ｃの内側に対向するように設けられ、これに応じて係止体４２が内側（中心軸）から外側に移動することによりバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に係合するようにしているが、バッファカセット１７ｃの水平部３８ｂが外側に向くように形成されていれば、係止体４２を外側から内側に移動させることで係合させるようにすればよい。
また、前記１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａまたは１２インチ専用のバッファカセット１７ｂをバッファカセット台１５に固定する第一保持機構３６と、８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に固定する第二保持機構４０とは、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを載置する際に邪魔にならないように構成されている。
【００３６】
以上で説明したように、無人搬送車２に搭載するバッファカセットは、搬送車本体５に対して脱着可能である。
【００３７】
このため、収納するウエハのサイズの異なるバッファカセットを、無人搬送車２に搭載することができる。したがって、一台の無人搬送車２を、バッファカセットの種類を交換するだけで、ウエハのサイズの異なる製造ラインで共用することができ、部品共用化に繋がる。
【００３８】
また、搬送車本体５には、枚葉移載装置１８の制御装置１２が設けられている。枚葉移載装置１８は、制御装置１２に記憶される移載動作プログラムにより制御される。枚葉移載装置１８により移載するウエハの種類に応じて、異なる移載動作プログラムが必要となるが、これらの各種の移載動作プログラムが、制御装置１２に記憶されている。
異なる移載動作プログラムが必要とされるのは、枚葉移載装置１８が移載するウエハのサイズに応じて、例えば、無人搬送車２に搭載されるバッファカセットやアライナー４、走行経路に沿って設けた処理装置までの移載距離が変化するため、枚葉移載装置１８のピンセット２３ａ・２３ｂの伸縮量を変化させる必要があることによる。
【００３９】
そこで、枚葉移載装置１８の制御装置１２に、ウエハのサイズに応じて異なる移載動作プログラムを記憶させることで、枚葉移載装置１８が移載するウエハのサイズに応じて、枚葉移載装置１８の移載動作を変更することができる。したがって、無人搬送車２に種類の異なるバッファカセットを搭載して、種類の異なるウエハを移載する場合に、枚葉移載装置１８の移載動作を変更することができ、直ちに、ウエハサイズの異なる製造ラインでの無人搬送車２の使用が可能となる。
【００４０】
前述した各種のバッファカセットの一つである１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａには、８インチ用収納部２８と１２インチ用収納部２９とが設けられる。８インチ用収納部２８には、８インチのウエハ２０ｂを収納する８インチ用棚２８ａ・２８ａが設けられ、１２インチ用収納部２９には、１２インチ用のウエハ２０ａを収納する１２インチ用棚２９ａ・２９ａが設けられる。また、本実施例の無人搬送車２では、１２インチのウエハ２０ａ用の処理装置と、１２インチのウエハ２０ｂ用の処理装置が混在していても対応できるように、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａでは、１２インチ用の移載プログラムと８インチ用の移載プログラムとが両方作動し、枚葉移載装置１８を制御するようになっている。つまり、８インチ用の棚２８ａ・２８ａに８インチ用ウエハ２０ａを移載する場合には、前記制御装置１２に記憶されている移載動作プログラムの中から８インチ用の移載動作プログラムが選択され、１２インチ用の棚２９ａ・２９ａに１２インチのウエハ２０ｂを移載する場合には１２インチ用の移載動作プログラムが選択される。そして、この移載動作プログラムは、そのウエハ２０ａ（もしくはウエハ２０ｂ）をそれぞれ収納されている一対の棚２８ａ・２８ａ（もしくは棚２９ａ・２９ａ）から、前記アライナー１９に供給する際にも適用されるとともに、検査装置や製造装置などの処理装置４にウエハ２０ａ（もしくはウエハ２０ｂ）を移載する際にも適用される。なお、この際の移載動作プログラムの選択方法であるが、８インチ用の移載動作プログラムと１２インチ用の移載動作プログラムとの２種類を制御装置１２に格納させておき、それを棚の位置のウエハ移載指令に応じて適用プログラムを選択する方法や、８インチ用の棚２８ａ・２８ａと１２インチ用の棚２９ａ・２９ａの高さ位置に枚葉移載装置１８が昇降するときの昇降指令と連動するように８インチ用の移載動作プログラムと１２インチ用の移載動作プログラムが併記されている１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａ用の移載動作プログラムを制御手段１２に更に格納させ、それによって選択する方法等がある。
【００４１】
また８インチ専用のバッファカセット１７ｃや、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂが搭載された場合には、それぞれ８インチ専用または１２インチ専用の移載動作プログラムが選択されるようになっている。このように、本実施例の無人搬送車２は、異なる種類のバッファカセットを搭載できるのみならず、搭載されたバッファカセットの種類に応じて、前記制御手段１２に格納されている前記枚葉移載装置１８の移載動作プログラムの中から、最適な移載動作プログラムが選択されるようになっている。さらに、搭載しているアライナー１９も、載置される８インチのウエハ２０ａおよび１２インチのウエハ２０ｂの両方が検出可能に外周検出センサをそれぞれ配置しており、搭載されるバッファカセットの種類に応じて適切なセンサが選択されるようにする。このため、レイアウト変更等により従来８インチのウエハ２０ａのみの処理ラインであったものが、８インチのウエハ２０ａ用の処理装置と、１２インチのウエハ２０ｂ用の処理装置とが混在する処理ラインに変更されても、また、１２インチのウエハ２０ｂ用の処理装置専用ラインに変更されても、搭載するバッファカセットの種類を変えるだけで枚葉移載装置１８の設定変更などをすることなく、同じ無人搬送車２で対応することができるようになっている。
【００４２】
続いて、種類の異なるバッファカセットを、無人搬送車２側で検出する方法について説明する。
バッファカセットのバッファカセット台１５への取付面の形状は、バッファカセットの種類毎に異なる部分を有するように形成されている。具体的には、バッファカセットの底面（取付面）に、例えば、前期位置決め脚３０のように外側に突出する部分が形成されており、この突出する部分の形状がバッファカセットにより異なるようになっている。そこで、本実施例の無人搬送車２では、突出部の有無を検出機構により検出することで、バッファカセット台１５に載置されたバッファカセットの種類を認識するようになっている。
【００４３】
この検出機構は、図６に示されるような前記上部天板１５ａに、その検出部のみが上方に突出するように配置された検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃと、これらの検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃの検出信号が送信される制御装置１２とを備えている。なお、制御装置１２は、枚葉移載装置１８の制御装置をも兼ねている。
このそれぞれの検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃは、検出部が押し下げられることにより物品を検出するようになっており、バッファカセット台１５の上面の三箇所に配設される。該検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃはバッファカセット台１５上面より上方に突出した押しボタンであり、例えば８インチ専用のバッファカセット１７ｃをバッファカセット台１５に載置したとき、８インチ専用のバッファカセット１７ｃの底面に突設された位置決めバー３９により、検出手段５６ｃは押し下げられる。このとき、残りの二箇所の検出手段５６ａ・５６ｂは８インチ専用のバッファカセット１７ｃにより押し下げられないように構成されている。
【００４４】
取付面形状の違いを検出する検出機構は、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃのいずれから検出信号が発せられたかを、制御装置１２に設けた判定回路で判定して、バッファカセットの取付面（底面）形状の違いを認識する。この認識結果により、検出機構は、バッファカセットの種類の違いを検出する。
例えば、検出手段５６ｃのみが押し下げられて検出信号が発せられながら、検出手段５６ａ・５６ｂからは検出信号が発せられない場合、搬送車本体５に載置されたバッファカセットが、８インチ専用のバッファカセット１７ｃであることが検出機構により検出される。
【００４５】
以上において、８インチ専用のバッファカセット１７ｃにおいては、位置決めバー３９が、底面（取付面）からの突出部であり、他のカセットとの違いが搬送車本体５側に検出される被検出部である。
【００４６】
１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａおよび１２インチ専用のバッファカセット１７ｂについても略同様であり、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａのときは三箇所の検出機構のうち、検出手段５６ａのみが、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの底面（取付面）に設けた突出部（不図示）により押し下げられる。この突出部が、他のバッファカセットとの違いが搬送車本体５側に検出される被検出部である。
また、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂのときは三箇所の検出手段のうち、検出手段５６ｂのみが、１２インチ専用のバッファカセット１７ｂの底面（取付面）に設けた突出部（不図示）により、押し下げられる。この場合も、この突出部が、他のバッファカセットとの違いが搬送車本体５側に検出される被検出部である。
【００４７】
このように構成することにより、無人搬送車２のバッファカセット台１５に載置されたバッファカセットの種類が、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃのいずれか一つが押し下げられることにより、前記検出機構により検出される。
なお、本実施例では、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃのいずれか１つだけ押し下げられ、その検出結果を制御手段１２で検出するようになっているが、複数の、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃが同時に押し下げられたり、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃを適宜組み合わせたものが押し下げられたりするようにして、その組み合わせを検出して、バッファカセットの種類を制御手段１２で判断するような構成にしても良い。また本実施例では、バッファカセットの種類を底面の形状により検出したが、ＣＣＤカメラなどの撮像手段による画像認識によりバッファカセットの種類を検出しても良い。また、バッファカセットの種類を検出することにより、該バッファカセットに収納されているウエハのサイズを認識するようにしているが、ウエハのサイズをＣＣＤカメラやレーザーセンサなどにより直接認識するようにしても良い。
従って、検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃの配設位置を本実施例の構成に代えて、例えば、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａでは、検出手段５６ａ・５６ｂの双方が、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａの底面の突出部により押し下げられる、などという構成でもよい。
【００４８】
また、無人搬送車２には、前記検出機構の検出結果に基づいて、搬送車本体５に載置されるバッファカセットに応じた保持機構を作動させる制御装置が備えられている。
該制御装置は、前記検出機構によって、載置されるバッファカセットが、１２インチ・８インチ併用のバッファカセット１７ａと１２インチ専用のバッファカセット１７ｂのいずれかであることが検出されると、前記第一保持機構３６を作動させる。また、該制御装置は、前記検出機構によって、載置されるバッファカセットが、８インチ専用のバッファカセット１７ｃであることが検出されると、前記第二保持機構４０を作動させる。
保持機構を作動させる制御装置は、本実施例では、枚葉移載装置１８の制御装置１２で兼用している。
【００４９】
このため、搬送車本体５に載置されるバッファカセットの取付面（底面）の形状の違いにより、載置されるバッファカセットに対応した保持機構を作動させることができる。特に、載置されるバッファカセットに関するデータを、統括制御装置６や搬送車コントローラ１０等の外部の制御装置より、無人搬送車２に予め送信しておく必要が無いので、無人搬送車２への外部装置からのデータ送信量を低減することができる。
加えて、複数種類のバッファカセットを無人搬送車２で使用する場合でも、バッファカセットの交換のたびにバッファカセットに関するデータを、外部装置で作成する必要が無い。
【００５０】
バッファカセット台１５上に載置されたバッファカセットの取付面形状の違いを検出する検出機構により、バッファカセットの種類が検出されると、そのバッファカセットに応じた保持機構が作動する。
【００５１】
枚葉移載装置１８の制御装置１２は、前記検出機構の検出結果に基づいて、つまり、バッファカセットの種類の検出に基づいて、枚葉移載装置１８の移載動作モードを検出されたバッファカセットの種類に対応したものに変更する。
前述したように、制御装置１２には、ウエハサイズに応じた移載動作プログラムが記憶されている。
このとき、制御装置１２は、前記検出機構の検出結果に基づいて、載置されたバッファカセットに対応した移載動作プログラムで、枚葉移載装置１８が作動するように、移載動作モードを変更する。つまり、アクティブにする移載動作プログラムの切替制御が、制御装置１２内で行われる。
【００５２】
このため、載置されるバッファカセットに関するデータを、無人搬送車２に予め送信することなく、載置されたバッファカセットに応じた適切な移載動作モードで、無人搬送車２を待機させることができる。このため、無人搬送車２に、統括制御装置６や搬送車コントローラ１０等の外部の制御装置より、搬送の指令を送信する際にも、載置されるバッファカセットに関するデータを含む必要が無いので、搬送指令の容量を小さなものとすることができる。外部制御装置の負担や、無人搬送車２と外部制御装置との間を通信可能とする通信機器の負担が、軽減される。
【００５３】
本実施例では、バッファカセットの交換時には、無人搬送車２と、外部の制御装置である統括制御装置６および搬送車コントローラ１０との間で、次のような手順に従って、移載動作が開始される。
【００５４】
第一段階では、無人搬送車２において、バッファカセットの交換が行われる。バッファカセットの交換作業は、手動であっても、他の移載装置による自動作業であってもよい。例えば、自動倉庫３上にバッファカセットの移載装置を設け、該移載装置によりバッファカセットの交換を行うものである。
【００５５】
第二段階では、第一段階で載置されたセットの種類を、無人搬送車２が備える前記検出機構が検出する。検出機構に設けた制御装置１２は、バッファカセットの取付面（底面）形状より、バッファカセットの種類を検出する。
【００５６】
第三段階では、制御装置１２は、検出機構の検出結果に基づいて、バッファカセットの種類に応じた保持機構を作動させて、バッファカセットを搬送車本体５に保持する。
【００５７】
第四段階では、制御装置１２は、検出機構の検出結果に基づいて、自らに記憶されている移載動作プログラムの中から、載置されたバッファカセットに収納されるウエハに対応した移載動作プログラムを選択し、該移載動作プログラムに基づいて枚葉移載装置１８が作動するように、移載動作モードを変更する。
本実施例では、無人搬送車２は、この状態で、外部制御装置である統括制御装置６および搬送車コントローラ１０等の搬送指令の待機状態となる。
【００５８】
第五段階では、制御装置１２は、搬送車コントローラ１０へ向けて、前記検出結果に基づいて、自らの無人搬送車２に搭載されたバッファカセットの種類に関するデータを送信する。
【００５９】
第六段階では、搬送車コントローラ１０に、統括制御装置６より無人搬送車２への搬送指令が送られてくると、そのデータの中に含まれるウエハのサイズに関するデータと、無人搬送車２の制御装置１２より送信されたバッファカセットの種類に関するデータとが、比較される。
そして、搬送車コントローラ１０での比較により、搬送指令に関わるウエハのサイズが、無人搬送車２に搭載されたバッファカセットに収納可能なウエハであれば、問題無しと判定する。搬送指令に関わるウエハのサイズが、無人搬送車２に搭載されたバッファカセットに収納不能なウエハであれば、エラーと判定する。
【００６０】
第七段階では、搬送車コントローラ１０での比較結果が問題ない場合、搬送指令が無人搬送車２に伝達される。このとき、ウエハのサイズに関する確認作業は終了しているので、搬送車コントローラ１０内において、統括制御装置６から下された搬送指令の再編集が行われ、ウエハのサイズ等、不用なデータを除いたデータ量の少ない搬送指令が作成される。この再編集された搬送指令が、搬送車コントローラ１０より、統括制御装置６へ向けて伝達される。
一方、搬送車コントローラ１０での比較結果がエラーであった場合は、エラーであることに関するデータが、搬送車コントローラ１０より統括制御装置６へ向けて送信される。無人搬送車２への搬送指令の伝達は一時中断される。そして、ウエハのサイズの誤認による、移載作業によるウエハの破損等の不具合の発生を防止する。
【００６１】
なお、前記第三段階から第五段階の処理は同時処理に構成しても良く、また本実施例では統括制御装置６の送信データと無人搬送車２の送信データとを搬送車コントローラ１０にて比較していたが、該搬送車コントローラ１０を省略して統括制御装置６と無人搬送車２との間で直接データを送受信し、統括制御装置６または制御装置１２でデータを比較する構成としてもよい。
さらに、前記検出手段５６ａ・５６ｂ・５６ｃは押しボタンに限定する必要はなく、例えばバッファカセット台１５上に三組の透過型光センサを設け、三種類のバッファカセットの取付面（底面）にそれぞれ特定の透過型光センサの光のみを遮断する部材を設けても同様の効果を奏する。またバッファカセットの種類は本実施例の三種類に限らず、四種類以上でも構わない。
また、本実施例ではアライナー１９に設けられる外周検出センサを、８インチ用と１２インチ用の２つが並設されるようにしたが、並設可能にしておき、処理ラインの構成に応じて、その数を変えるようにしても良い。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６３】
即ち、請求項１に示す如く、ウエハを収納するバッファカセットと枚葉移載装置とを搭載し、ウエハの処理装置へウエハを収納するバッファカセットを搬送し、前記枚葉移載装置によってバッファカセット内のウエハを処理装置に移載する無人搬送車と、バッファカセット保持機構を作動させる制御装置と、前記枚葉移載装置を作動させる移載動作制御装置と、を備えた無人搬送車システムにおいて、
前記無人搬送車は、収納するウエハのサイズによって異なる種類のバッファカセット毎に異なる取付面にそれぞれ対応するとともに、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを取り付ける際に邪魔にならない複数のバッファカセット保持機構と、種類毎に異なる前記バッファカセットの取付面の形状を検出することにより前記バッファカセットの種類を検出する検出機構と、を前記バッファカセットを着脱自在に取り付ける台に設け、
前記バッファカセット保持機構を作動させる制御装置は、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記バッファカセット保持機構を作動させ、
移載動作制御装置は、前記バッファカセットの種類に対応した移載動作を前記枚葉移載装置にさせるための複数の移載動作プログラムを格納し、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記移載動作プログラムを選択し、前記選択された移載動作プログラムに基づいて前記枚葉移載装置を作動させるので、種類の異なるバッファカセットでも枚葉移載装置により移載することができる。この結果、例えば、ウエハを処理する処理ラインに、８インチ用の処理装置と、１２インチ用の処理装置とが並設されていても、１台の無人搬送車で対応することができる。また、処理ラインが８インチ用の処理装置のみから、レイアウト変更により、８インチ用の処理装置と１２インチ用の処理装置とが並設されるようになっても、また、１２インチ用の処理装置のみが配置されるようになっても、対応することができる。
また、バッファカセットを容易に交換することができるため、レイアウト変更などにより処理しなければならないウエハの種類が変わった場合に、最適なバッファカセットに容易に交換することができる。また、バッファカセットを交換する際に、検出機構によりそのバッファカセットの種類の違いを認識し、最適な保持機構を作動させることができる。
また、検出機構により認識した結果に基づき、格納されている移載動作プログラムからウエハを移載するのに最適な移載プログラムを選択し、最適な移載モードとすることができる。このため、ウエハのサイズに関するデータを外部の制御装置から、例えば、搬送指令に含めて無人搬送車に送信することなく、ウエハを移載することができ、外部の制御装置から無人搬送車に送信するデータを減らすことができるとともに、外部の制御装置および無人搬送車の制御装置にかかる負担を減らすことができる。
また、検出機構により、バッファカセットの種類を検出することでバッファカセットに収納されているウエハの種類を容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である無人搬送車システムが適用されるウエハ処理作業の一工程作業部を示す概略図。
【図２】無人搬送車の右側面図。
【図３】無人搬送車の平面図。
【図４】バッファカセットとバッファカセット台の側面一部断面図。
【図５】バッファカセットとバッファカセット台の前面一部断面図。
【図６】バッファカセット台の平面図。
【図７】８インチ専用バッファカセットの右側面一部断面図。
【図８】８インチ専用バッファカセットの底面図。
【図９】８インチ専用バッファカセットの係止部を示す正面図。
【図１０】第二保持機構の平面図。
【図１１】第二保持機構の斜視図。
【符号の説明】
１ 無人搬送車システム
２ 無人搬送車
３ 自動倉庫
４ 半導体製造装置
５ 搬送車本体
６ 統括制御装置
１２ 制御装置
１７ バッファカセット
１７ａ １２インチ・８インチ併用バッファカセット
１７ｂ １２インチ専用バッファカセット
１７ｃ ８インチ専用バッファカセット
１８ 枚葉移載装置
２０ ウエハ
２０ａ ８インチウエハ
２０ｂ １２インチウエハ
２８ ８インチ用収納部
２９ １２インチ用収納部
３６ 第一保持機構
４０ 第二保持機構
５６ａ・５６ｂ・５６ｃ 検出手段
Claims (1)
- ウエハを収納するバッファカセットと枚葉移載装置とを搭載し、ウエハの処理装置へウエハを収納するバッファカセットを搬送し、前記枚葉移載装置によってバッファカセット内のウエハを処理装置に移載する無人搬送車と、バッファカセット保持機構を作動させる制御装置と、前記枚葉移載装置を作動させる移載動作制御装置と、を備えた無人搬送車システムにおいて、
前記無人搬送車は、収納するウエハのサイズによって異なる種類のバッファカセット毎に異なる取付面にそれぞれ対応するとともに、互いに干渉せず、所定のバッファカセット以外のものを取り付ける際に邪魔にならない複数のバッファカセット保持機構と、種類毎に異なる前記バッファカセットの取付面の形状を検出することにより前記バッファカセットの種類を検出する検出機構と、を前記バッファカセットを着脱自在に取り付ける台に設け、
前記バッファカセット保持機構を作動させる制御装置は、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記バッファカセット保持機構を作動させ、
移載動作制御装置は、前記バッファカセットの種類に対応した移載動作を前記枚葉移載装置にさせるための複数の移載動作プログラムを格納し、前記検出機構の検出したバッファカセットの種類に対応する前記移載動作プログラムを選択し、前記選択された移載動作プログラムに基づいて前記枚葉移載装置を作動させる、
ことを特徴とする無人搬送車システム。
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