JP4447483B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送システムに関し、特に、液晶または半導体製造システムにおいて自動搬送車等のベイ内搬送手段と天井搬送車等のベイ間搬送手段との間で処理対象物を効率的に受け渡すための技術に関する。

従来の液晶または半導体製造システムにおける処理対象物の搬送システムについて説明する。

製造システムは、一工程を行うためのベイを複数個備えている。各ベイは、複数個の処理装置を有している。また、１個のベイに対して、液晶または半導体基板等の処理対象物を収納したカセットを一時的にストックするための１個もしくは複数個のストッカが設けられている。

また、製造システムは、各ベイ間を結ぶ環状のレールおよびこのレールを用いて走行する複数個のＯＨＳ（Over Head Shuttle：天井搬送車）を備えている。各ベイ間におけるカセットの搬送は、このＯＨＳにより行われる。各ベイにおいて、ストッカは、ＯＨＳ用のレールに近接して設置されている。以下では、製造システムのうち、搬送を担う各装置等（すなわち処理装置以外の各装置等）を、まとめて、搬送システムとも呼ぶ。

ストッカは、１個のストッカクレーンおよび複数個の棚を内蔵している。

各ベイ内において、処理装置で処理を施された処理対象物を収納したカセットは、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle：自動搬送車）により処理装置からストッカまで搬送され、ストッカに搬入される。搬入されたカセットは、ストッカクレーンにより棚に一時的にストックされる。そして、このカセットは、ストッカクレーンにより棚からＯＨＳへと搬出される。ＯＨＳは、このカセットを、次の工程を行うための次のベイへ搬送する。

従来の搬送システムについては、例えば、特許文献１等に開示されている。

特開２００４−２７３７６３号公報

上述したように、従来のストッカは、１個のストッカクレーンを用いて、搬入／搬出の両方の動作を行っている。そのため、搬送すべきカセットの数が増えると、ストッカクレーンに過大な負荷がかかり搬入／搬出の動作が遅れるので、搬送効率が低下してしまうという問題点があった。

このような問題点を解決するためには、負荷容量を向上できるようにストッカクレーンを改造することが考えられる。しかし、そのためにはストッカ自体を大幅に改造することが必要となるので、稼働中の搬送システムに大きな影響を与えるという問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ストッカ自体を大幅に改造することなく搬送効率を高めることが可能な搬送システムを提供することを目的としている。

本発明に係る搬送システムは、処理装置を有するベイ間において処理対象物を搬送するためのベイ間搬送手段と、各ベイ内において処理対象物を搬送するためのベイ内搬送手段と、ベイ内搬送手段から受け取った処理対象物を一時的にストックした後にベイ間搬送手段に渡す機能を有するストッカと、ベイ内搬送手段から処理対象物を受け取りストッカを介さずにベイ間搬送手段に渡す機能を有する複数の搬送機構とを備え、複数の搬送機構は、ストッカに隣接して一対に設置される第１の搬送機構と、ベイに対して、第１の搬送機構およびストッカよりも処理装置に近い位置に、ストッカから独立して設置される第２の搬送機構とを含む。

本発明に係る搬送システムは、ベイ内搬送手段から処理対象物を受け取りストッカを介さずにベイ間搬送手段に渡す機能を有する複数の搬送機構を備えるので、ストッカ自体を大幅に改造することなく処理対象物を効率的に搬送できる。また、複数の搬送機構は、ストッカに隣接して一対に設置される第１の搬送機構と、ベイに対して、第１の搬送機構およびストッカよりも処理装置に近い位置に、ストッカから独立して設置される第２の搬送機構とを含むので、処理装置がストッカから大きく離れている場合においても、第２の搬送機構を用いることにより、処理装置からのカセットをより迅速に搬送することが可能となる。

＜参考形態１＞
図１は、本発明の参考形態１に係る製造システムを模式的に示す上面図である。

図１において、製造システムは、一工程を行うためのベイ１０を複数個備えている。各ベイ１０は、複数個の処理装置２００を有している。また、１個のベイ１０に対して、液晶または半導体基板等の処理対象物を収納したカセットを一時的にストックするためのストッカ１１０が１個もしくは複数個設けられている。また、ストッカ１１０に隣接して、搬送機構１２０が設置されている。すなわち、搬送機構１２０は、ストッカ１１０と一対に設置されている。

また、製造システムは、各ベイ１０間を結ぶ環状のレール３００およびレール３００を用いて走行する複数個のＯＨＳ（Over Head Shuttle：天井搬送車）３２０を備えている。各ベイ１０間におけるカセットの搬送は、このＯＨＳ３２０により行われる。各ベイ１０において、ストッカ１１０は、レール３００に近接して設置されている。

また、各ベイ１０において、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle：自動搬送車）６００は、太線で示されるように、処理装置２００の周囲を走行する。

図２は、ストッカ１１０および搬送機構１２０を模式的に示す断面図である。以下では、製造システムのうち、搬送を担う各装置等（すなわち処理装置２００以外の各装置等）を、まとめて、搬送システムとも呼ぶ。

ストッカ１１０は、１個のストッカクレーン１１２および複数個の棚１１４を内蔵している。また、ストッカ１１０は、カセット５００を搬入するための口１１６とカセット５００を搬出するための口１１８とを備えている。図２に示されるように、ＯＨＳ３２０は比較的に高い場所に設置されたレール３００上を走行するので、口１１８は、ストッカ１１０において比較的に高い位置に設けられている。また、ＡＧＶ６００は、比較的に低い位置で走行するので、口１１６は、ストッカ１１０において比較的に低い位置に設けられている。

図１，２に示されるように、ストッカ１１０、搬送機構１２０、ＯＨＳ３２０、ＡＧＶ６００、および処理装置２００は、ＭＥＳと呼ばれる上位制御コンピュータ（図示しない）に接続されており、それぞれ、周期的に、自身の稼働状況等を示す管理情報をＭＥＳに送信するとともにＭＥＳからの制御情報を受信している。すなわちＭＥＳは、搬送システム全体の管理および制御を行っている。以下で説明するように、ＭＥＳは、搬送機構１２０をストッカ１１０の稼働状況に応じて稼働させる。

各ベイ１０内において、処理装置２００で処理を施された処理対象物を収納したカセット５００は、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle：自動搬送車）６００により処理装置２００からストッカ１１０まで搬送され、口１１６を介してストッカ１１０に搬入される。搬入されたカセット５００は、ストッカクレーン１１２により棚１１４に一時的にストックされる。そして、カセット５００は、ストッカクレーン１１２により、棚１１４から口１１８を介してＯＨＳ３２０へと搬出される。ＯＨＳ３２０は、このカセット５００を、次の工程を行うための次のベイ１０へ搬送する。

すなわち、ＯＨＳ３２０は本発明に係るベイ間搬送手段として機能し、ＡＧＶ６００は本発明に係るベイ内搬送手段として機能している。

搬送機構１２０は、ストッカ１１０に隣接して一対に設置されている。図２に示されるように、搬送機構１２０は、ＡＧＶ６００から受け取ったカセット５００を載置するための台１２６と、台１２６から鉛直方向に延在する軸１２４と、軸１２４に沿ってカセット５００を上方向に搬送可能な１個のアーム（搬送部材）１２２とを有している。アーム１２２は、ＡＧＶ６００から受け取ったカセット５００を、上方向に搬送し、ストッカ１１０を介することなくＯＨＳ３２０に渡すためのものである。

ＭＥＳは、搬送すべきカセット５００の数が少なくストッカ１１０にかかる負荷が小さい場合にはストッカ１１０のみを稼働させ搬送機構１２０を稼働させないが、搬送すべきカセット５００の数が増えストッカ１１０にかかる負荷が過大になった場合には、ストッカ１１０に加えて搬送機構１２０を稼働させる。すなわち、ストッカ１１０にかかる負荷が過大になった場合には、ストッカクレーン１１２によるカセット５００の搬出動作がＯＨＳ３２０の走行動作に間に合わなくなるので、ＯＨＳ３２０の搬送容量に余裕があっても、カセット５００の搬送効率が低下する。本参考形態においてはストッカ１１０に加えて搬送機構１２０を稼働させることにより、カセット５００を効率的にＯＨＳ３２０に渡すことを可能としている。

上述したように、ベイ１０間には、複数個のＯＨＳ３２０が走行している。カセット５００を上方向に搬送させたアーム１２２は、ＯＨＳ３２０が到着していない場合には、ＯＨＳ３２０が到着するのを待って、カセット５００をＯＨＳ３２０に渡す。

このように、本参考形態に係る搬送システムは、ストッカ１１０の稼働状況に応じ稼働する搬送機構１２０を備えるので、ストッカ１１０自体を大幅に改造することなくカセット５００を効率的に搬送できる。従って、搬送の遅れにより生じる処理装置等の稼働率の低下や工期の延長を防止できる。よって、生産性を高めることが可能となる。

なお、上述においては、処理装置２００からのカセット５００の搬送をＡＧＶ６００のみが行う例について説明したが、ＡＧＶ６００に限らず、人手等をも用いてカセット５００の搬送を行ってもよい。

＜参考形態２＞
参考形態１に係る製造システムにおいては、台１２６から鉛直方向に延在する軸１２４に沿ってカセット５００を上方向に搬送可能な１個のアーム１２２を有する搬送機構１２０を用いている。しかし、搬送機構は、１個ではなく複数個のアーム１２２を有してもよい。

図３は、本参考形態に係る搬送機構１２０ａを模式的に示す断面図である。図３は、図２において、軸１２４に沿った１個のアーム１２２を有する搬送機構１２０に代えて、環１２８に沿った複数個のアーム１２２を有する搬送機構１２０ａを設けたものである。

図３には詳細には示されていないが、複数個のアーム１２２は、環１２８に沿って環状に繋げられており、ＡＧＶ６００から受け取ったカセット５００を上方向に搬送しＯＨＳ３２０に渡した後に、下方向に回送される。なお、環１２８は、アーム１２２を支えることが可能な形状であればよく、軸１２４のように鉛直方向に延在する必要はない。

参考形態１に係る搬送機構１２０は、アーム１２２を１個のみ有するので、一のカセット５００を上方に搬送した後にＯＨＳ３２０が到着するのを待っている間に他のカセット５００がＡＧＶ６００により搬送されて来た場合には、他のカセット５００をアーム１２２に渡すことができないので、アーム１２２が空くまで待つ必要がある。従って、搬送すべきカセット５００の数が増えた場合には、ＡＧＶ６００の待ち時間が増え搬送効率が低下していた。

本参考形態に係る搬送機構１２０ａは、アーム１２２を複数個有するので、上記のような場合に一のカセットにより一のアーム１２２が占有された場合においても、ＡＶＧ６００により搬送されて来た他のカセット５００を速やかに他のアーム１２２に渡すことができる。すなわち、搬送すべきカセット５００の数が増えた場合においても、複数個のアーム１２２がバッファとして機能するので、カセット５００をより効率的に搬送することが可能となる。

このように、本参考形態に係る搬送システムは、参考形態１の効果に加えて、カセット５００をより効率的に搬送できるという効果を有する。

＜参考形態３＞
参考形態１〜２においては、処理装置２００からＡＧＶ６００により搬送機構１２０（または搬送機構１２０ａ）へ搬送されるカセット５００がＯＨＳ３２０により次のベイ１０へ搬送される例について説明した。

しかし、複数個の処理装置２００を備えるベイ１０においては、各処理装置２００における処理タイミング、タクト差、およびトラブル等により、各処理装置２００間でのＡＧＶ６００によるカセット５００の直接搬送ができない場合がある。このような場合には、カセット５００をストッカ１１０に一旦搬入し、一時的にストックした後に再びストッカ１１０から搬出し処理装置２００に搬送してもよい。

図４は、本参考形態に係るストッカ１１０ａを模式的に示す断面図である。

図４において、ストッカ１１０ａには、口１１６を介して、ＯＨＳ３２０により次のベイ１０へ搬送されるためのカセット５００に加えて、各処理装置２００間での直接搬送ができないカセット５００が一旦搬入される。一旦搬入されたカセット５００は、処理装置２００への搬送が可能となるまで一時的にストックされた後に、再び口１１６を介してＡＶＧ６００により処理装置２００へ搬送される。これらの管理および制御は、ＭＥＳにより行われる。なお、図４においては、搬送機構１２０を用いた場合が示されているが、搬送機構１２０に代えて、搬送機構１２０ａを用いてもよい。

このように、本参考形態に係る搬送システムは、ストッカ１１０ａを用いることにより、処理装置２００の稼働状況に応じて、カセット５００を一時的にストックできる。従って、参考形態１〜２の効果に加えて、カセット５００をより効率的に搬送できるという効果を有する。

＜参考形態４＞
参考形態１〜３においては、搬送機構１２０（または搬送機構１２０ａ）が、ＡＧＶ６００から受け取ったカセット５００を上方向に搬送しＯＨＳ３２０に渡す例について説明した。しかし、搬送機構１２０（または搬送機構１２０ａ）は、上方向のみならず下方向の搬送を行ってもよい。

図５は、本参考形態に係る搬送機構１２０ｂを模式的に示す断面図である。図５は、図２において、搬送機構１２０に代えて、上下で双方向の搬送が可能な搬送機構１２０ｂを設けたものである。

また、図６は、図３において、搬送機構１２０ａに代えて、上下で双方向の搬送が可能な搬送機構１２０ｃを設けたものである。

図５に示される搬送機構１２０ｂおよび図６に示される搬送機構１２０ｃは、いずれも、ＭＥＳからの制御情報に基づき、上方向または下方向の任意の方向の搬送が可能であるものとする。

図５，６において、搬送機構１２０ｂ，１２０ｃは、ＡＧＶ６００から受け取ったカセット５００を上方向に搬送しＯＨＳ３２０に渡す機能とともに、ＯＨＳ３２０から受け取ったカセット５００を下方向に搬送しＡＧＶ６００に渡す機能を有する。

すなわち、搬送機構１２０ｂ，１２０ｃは、処理装置２００により処理を施されたカセット５００を次の工程を行う次にベイ１０へ搬送する機能とともに、前の工程を行った前のベイ１０からカセット５００を処理装置２００へ搬送する機能を有する。

なお、このとき、ストッカ１１０も、搬送機構１２０ｂ，１２０ｃと同様に、上方向または下方向の任意の方向の搬送が可能であるとする。

このように、本参考形態に係る搬送システムは、搬送機能１２０ｂ，１２０ｃを用いることにより、上下で双方向の搬送を行う。従って、参考形態１〜３の効果に加えて、カセット５００をより効率的に搬送できるという効果を有する。

＜実施の形態＞
参考形態１〜４においては、搬送機構１２０（または搬送機構１２０ａ〜１２０ｃ）が、ストッカ１１０に隣接して一対に設置され、搬送すべきカセット５００の数が増えストッカ１１０にかかる負荷が過大になった場合に動作する例について説明した。

しかし、搬送機構１２０（または搬送機構１２０ａ〜１２０ｃ）は、必ずしもストッカ１１０に隣接して一対に設置される必要はなく、あるいは、ストッカ１１０とは独立して設置されてもよい。また、搬送機構１２０は、ストッカ１１０にかかる負荷に関わらず（例えば常に）動作してもよい。

図７は、本実施の形態に係る製造システムを模式的に示す上面図である。図７は、図１において、ストッカ１１０に隣接して一対に設置された搬送機構１２０に加えて、搬送機構１２０ｄ，１２０ｅを、ストッカ１１０から独立して設置させたものである。

図８は、搬送機構１２０ｄ，１２０ｅを模式的に示す断面図である。図８に示されるように、搬送機構１２０ｄ，１２０ｅは、ストッカ１１０から独立して動作するので、搬送機構１２０に比べて、軸１２４や台１２６等がやや大きい構成を有しているが、あるいは、搬送機構１２０と同様な構成を有してもよい。

なお、図７，８においては、図１，２と同一の要素については同一の符号を付しているので、ここでの詳細な説明は省略する。

図７において、ベイ１０ａは、処理装置２００に加えて、処理装置２００より大きい処理装置２００ａを有している。従って、処理装置２００は搬送装置１２０から大きく離れているので、カセット５００を処理装置２００から搬送装置１２０にＡＧＶ６００により搬送すると、多くの時間がかかってしまう。このような場合においても、処理装置２００により近い搬送機構１２０ｄを用いることにより、処理装置２００からのカセット５００を迅速に搬送することが可能となる。

また、図７において、ベイ１０ｂは、炉室７００と炉室７００を用いて処理を行う処理装置２００とを有している。このベイ１０ｂは、複数個のベイのうち最も端に位置している。従って、ベイ１０ｂにおいて、処理装置２００は、搬送装置１２０から大きく離れているので、カセット５００を処理装置２００から搬送装置１２０にＡＧＶ６００により搬送すると、多くの時間がかかってしまう。このような場合においても、処理装置２００により近い搬送機構１２０ｅを用いることにより、処理装置２００からのカセット５００を迅速に搬送することが可能となる。

このように、本実施の形態に係る搬送機構１２０ｄ，１２０ｅは、それぞれ、ベイ１０ａ，１０ｂに対して、搬送装置１２０およびストッカ１１０よりも処理装置２００に近い位置にストッカ１１０から独立して設置されている。従って、処理装置２００がストッカ１１０から大きく離れている場合においても、搬送機構１２０ｄ，１２０ｅを用いることにより、処理装置２００からのカセットをより迅速に搬送することが可能となる。

なお、上述においては、処理装置２００が搬送装置１２０およびストッカ１１０から大きく離れている場合に搬送機構１２０ｄ，１２０ｅを用いる例について説明したが、処理装置２００が搬送装置１２０およびストッカ１１０から大きく離れている場合に限らず、例えば、搬送を急ぎたい場合やダストが少ない経路を通りたい場合等に、搬送機構１２０ｄ，１２０ｅを用いてもよい。

本発明の参考形態１に係る製造システムを模式的に示す上面図である。 本発明の参考形態１に係る搬送機構を模式的に示す断面図である。 本発明の参考形態２に係る搬送機構を模式的に示す断面図である。 本発明の参考形態３に係るストッカを模式的に示す断面図である。 本発明の参考形態４に係る搬送機構を模式的に示す断面図である。 本発明の参考形態４に係る搬送機構を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の一形態に係る製造システムを模式的に示す上面図である。 本発明の実施の一形態に係る搬送機構を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１０ ベイ、１１０ ストッカ、１１２ ストッカクレーン、１１４ 棚、１１６，１１８ 口、１２０ 搬送機構、１２２ 軸、１２４ アーム、１２６ 台、１２８ 環、２００ 処理装置、３００ レール、３２０ ＯＨＳ、５００ カセット、６００ ＡＧＶ、７００ 炉室。

Claims (4)

1. 処理装置を有するベイ間において処理対象物を搬送するためのベイ間搬送手段と、
   各前記ベイ内において前記処理対象物を搬送するためのベイ内搬送手段と、
   前記ベイ内搬送手段から受け取った前記処理対象物を一時的にストックした後に前記ベイ間搬送手段に渡す機能を有するストッカと、
   前記ベイ内搬送手段から前記処理対象物を受け取り前記ストッカを介さずに前記ベイ間搬送手段に渡す機能を有する複数の搬送機構と
   を備え、
   前記複数の搬送機構は、
   前記ストッカに隣接して一対に設置される第１の搬送機構と、
   前記ベイに対して、前記第１の搬送機構および前記ストッカよりも前記処理装置に近い位置に、前記ストッカから独立して設置される第２の搬送機構とを含む搬送システム。
2. 請求項１に記載の搬送システムであって、
   前記複数の搬送機構のうち、少なくとも１つは、１個の前記処理対象物を搬送可能な搬送部材を複数個環状に繋げた構成からなる
   搬送システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の搬送システムであって、
   前記複数の搬送機構のうち、少なくとも１つは、前記ベイ間搬送手段から前記処理対象物を受け取り前記ストッカを介さずに前記ベイ内搬送手段に渡す機能をさらに有する
   搬送システム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の搬送システムであって、
   前記ストッカは、前記ベイ内搬送手段から受け取った前記処理対象物を一時的にストックした後に再び前記ベイ内搬送手段に渡す機能をさらに有する
   搬送システム。

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