JP6210441B2 - 天井保管システム及び天井スペースでの荷物の保管方法 - Google Patents

Description

この発明は、天井走行車とシャトル台車とバッファとを用いて、処理装置の上部に荷物を保管することに関する。

クリーンルーム等で、天井走行車により大量の荷物を処理装置へ搬出入するシステムが用いられている。特許文献１（JP4296601）は、処理装置の前面のロードポート上にローカル台車を配置し、ローカル台車の軌道と天井走行車の軌道との間にバッファを配置することを提案している。このシステムでは、天井走行車はバッファまでの搬送に専念し、バッファと処理装置のロードポートとの搬送は、ローカル台車が行う。

特許文献２（JP2012-114406）は、天井走行車の軌道と、ローカル台車の軌道とを、ロードポートの上方に上下に重ねて配置すると共に、天井走行車とローカル台車の共用のバッファをロードポートの上方に設けることを開示している。このシステムでは、天井走行車とローカル台車は共にロードポートに荷物を搬出入でき、バッファを共用する。

JP4296601 JP2012-114406

特許文献１，２のシステムはいずれも、処理装置前面の通路側の天井スペースを用いて、バッファを配置する。バッファの設置スペースは通路内に限られるため、バッファの数に制限が生じる。さらに天井スペースとはいえ、通路内にバッファを配置することは、通路の利用を制限する。

この発明の課題は、天井走行車を用いるシステムに対して、通路内のスペースを塞がずしかも収容能力が高いバッファを設けることができるようにすることにある。

この発明の天井保管システムは、ロードポートを有する処理装置に対して、天井走行車により荷物を搬送するシステムであって、
天井走行車の走行ルートと、
処理装置に荷物を搬出入するシャトル台車と、
シャトル台車の走行ルートと、
天井走行車とシャトル台車とが共に荷物を搬出入自在なOHTポートと、
前記処理装置の上部の天井スペースに設けられ、かつシャトル台車が荷物を載置するためのバッファとを備え、
前記シャトル台車の走行ルートは、処理装置のロードポート、前記バッファ、及び前記OHTポートとの間で、シャトル台車が荷物を受け渡し自在なように配置されていることを特徴とする。

この発明の天井スペースでの荷物の保管方法は、天井走行車の走行ルートと、処理装置に荷物を搬出入するシャトル台車と、シャトル台車の走行ルートと、天井走行車とシャトル台車とが共に荷物を搬出入自在なOHTポートと、前記処理装置の上部の天井スペースに設けられ、かつシャトル台車が荷物を載置するためのバッファとを備え、前記シャトル台車の走行ルートは、処理装置のロードポート、前記バッファ、及び前記OHTポートとの間で、シャトル台車が荷物を受け渡し自在なように配置されている、天井保管システムを用い、
天井走行車によりOHTポートへ荷物を搬出入し、
シャトル台車により、OHTポートとバッファ及びロードポートとの間で、荷物を搬出入すると共に、バッファで荷物を保管する。

この発明では、処理装置の上部の天井スペースにバッファを設けるので、通路スペースを利用しないバッファを設けることができ、このバッファは処理装置の上部の広いスペースを利用できるので、多数の荷物を保管できる。この明細書において、天井保管システムに関する記載は、そのまま天井スペースでの荷物の保管方法にも当てはまる。またこの明細書において、ツールは処理装置を意味し、軌道と走行ルート、及びルートは同じ意味である。

好ましくは、前記天井走行車の走行ルートは、処理装置の上部の天井スペースを通過するように設けられ、
前記OHTポートは、処理装置の上部の天井スペースに設けられ、
前記シャトル台車の走行ルートは、ロードポートの上部から接続部を介して処理装置の上部の天井スペースに渡るＵ字状の走行ルートで、
前記Ｕ字状の走行ルート内に、前記バッファは少なくとも２列に設けられている。

このようにすると、処理装置の上部の天井スペースを利用して、天井走行車の走行ルートとOHTポート、バッファ、及びシャトル台車の走行ルートの半部を設けることができる。シャトル台車の走行ルートはＵ字状で、バッファを少なくとも２列に設けることができる。

好ましくは、前記ロードポートは、処理装置の前面の通路側に設けられ、
前記OHTポートとして、前記ロードポートよりも通路側のOHTポートと、処理装置の上部の天井スペースに設けられている処理装置側のOHTポート、との２種のOHTポートが設けられ、
天井走行車の走行ルートとして、通路側のOHTポートに荷物を搬出入するための通路上の走行ルートと、処理装置側のOHTポートに荷物を搬出入するための処理装置上の走行ルートとが設けられ、
シャトル台車の走行ルートとして、ロードポート及び通路側のOHTポートへ荷物を搬出入するための走行ルートと、バッファ及び処理装置側のOHTポートに荷物を搬出入するための走行ルート、及びこれらの走行ルートを接続する接続部、とが設けられている。

このようにすると、通路上の走行ルートと、処理装置上の走行ルートの双方から、天井走行車は処理装置へ荷物を搬出入できる。なおシャトル台車の走行ルートは例えばＵ字状に接続部で折り返す。ここでＵ字の２片の間にバッファを、１列ではなく、２列に配置すると、バッファの収容能力を高くできる。例えば図１において、走行ルート１４の直下にバッファを追加すると、バッファを３列に配置できる。

また好ましくは、前記シャトル台車は前記天井走行車と同じ構造で、前記天井走行車の走行ルートと、前記シャトル台車の走行ルートとを接続する接続部が設けられている。シャトル台車と天井走行車とが同じ走行ルートを走行できると、シャトル台車をその走行ルートに配置すること、及びシャトル台車のメンテナンスが容易になる。ここでシャトル台車と天井走行車とを同じ構造にする、即ち同じハードウェア構造とすると、シャトル台車のメンテナンス用に専用の部品等を用意する必要が無くなる。またシャトル台車にトラブルが生じた際、及びシャトル台車の搬送能力が不足する際等に、天井走行車をシャトル台車として運用することができ、過剰のシャトル台車が生じると、天井走行車として運用することができる。

実施例の天井保管システムの平面図 実施例の天井保管システムの正面図 実施例の天井保管システムでの制御系を示すブロック図 変形例の制御系を示すブロック図 ツール（処理装置）への搬入アルゴリズムを示すフローチャート ツールからの搬出アルゴリズムを示すフローチャート

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図６に、実施例の天井保管システム６を示す。図１，図２において、２は処理装置（ツール）で、例えば半導体ウェハーの処理装置、検査装置等である。処理装置２はその前面の通路３８側にロードポート４を１個〜複数個備え、半導体ウェハーを収容した容器等の荷物４０の入口及び出口とする。なおこの明細書では、図１，図２に示すように、処理装置２のロードポート４側を前方あるいは前面と呼び、その反対側を後方あるいは後部とする。また図２の５はクリーンルーム等の天井で、通路３８を歩行する人の手が届かないスペースを天井スペースと呼び、特にこの発明では、処理装置２の上部の天井スペースを利用する。

６は天井保管システムで、天井走行車（OHT）２２とその走行ルート８〜１０，シャトル台車（OSS）２４とその走行ルート１２，１４，OHTポート３０，３１及びバッファ３２とから成る。走行ルート８〜１０，１２，１４は天井スペースに設けられた軌道からなり、軌道の構造は共通である。また天井走行車２２とシャトル台車２４とは構造は同じで、走行ルート８〜１０を含む天井走行車のシステムの一部として運用すると、天井走行車２２となり、OSSエリア３６内のローカルな台車として運用すると、シャトル台車２４となる。天井走行車２２及びシャトル台車２４は物理的な構造は同一で、共に走行ルート８〜１０，１２，１４を走行でき、図示しない昇降台により荷物４０をチャックして昇降させ、昇降台を左右に横移動させることができる。なお荷物の受け渡しに、昇降を用いないものでも良い。

天井走行車２２の走行ルート８，９、特に走行ルート８は、設けなくても良い。走行ルート９は通路３８の天井スペースに、処理装置２の前面と平行に配置され、走行ルート１０は処理装置２の後部上方の天井スペースに配置されている。シャトル台車２４の走行ルート１２は、ロードポート４の上部の天井スペースに、処理装置２の前面に平行に配置され、走行ルート１４は処理装置２の後部上方の天井スペースに配置され、走行ルート９，１０，１２，１４は互いに平行で、例えば同じ高さレベルにある。さらに天井走行車２２は、走行ルート８，９，１０を、図１の白抜き矢印のように一方向に走行する。シャトル台車２４は、ハッチングを付した矢印のように、原則として１個のOSSエリア３６内で、接続部１６を介して、走行ルート１２，１４を往復走行する。そして走行ルート１２，１４と接続部１６は、全体としてＵ字状の走行ルートを成している。なおOSSはオーバーヘッド・ステージング・シャトルあるいはオーバーヘッド・ステージング・システムを意味し、OHTはオーバーヘッド・ホイスト・トランスファーを意味する。シャトル台車２４の走行ルート１４，１２は接続部２０，２１を介して、天井走行車２２の走行ルート９，８，１０に接続されている。

走行ルート１０，１４間の処理装置２の後部天井スペースに、OHTポート３０が多数配置され、走行ルート９，１２間の通路３８の天井スペースに、OHTポート３１が多数配置されている。また走行ルート１２，１４間に、バッファ３２が例えば２列に配置されている。そしてOSSエリア３６は、例えば処理装置２毎に、もしくは複数個の処理装置２毎に設けられ、各OSSエリア３６に１台以上で例えば１台のシャトル台車２４が配置されている。走行ルート１２，１４は複数のOSSエリア３６を接続するように配置され、全体として例えば直線状である。走行ルート１２，１４の少なくとも一方の端部に、退避部１８が設けられて、メンテナンスを要するシャトル台車２４、搬送負荷に比べて過剰なシャトル台車２４、天井走行車２２等を退避させ、シャトル台車２４、天井走行車２２がバッテリー駆動の場合、必要に応じてバッテリーを充電する。

図３に、天井走行車２２及びシャトル台車２４の管理を示す。４２はMES（生産管理システム）で、クリーンルーム内での半導体の生産を管理し、４４はMCS（マテリアル・コントロール・システム）で、処理装置２への荷物の搬出入を管理し、セルコントローラ４６は、個別あるいは複数個の処理装置２を単位として、処理装置２を管理する。図３では、天井走行車２２はMCS４４により管理され、シャトル台車２４はセルコントローラ４６により管理され、処理装置２とシャトル台車２４と天井走行車２２は、適宜の通信経路４８を介して通信する。

図４の例では、シャトル台車２４はMCS４４により管理され、図３と同様に、処理装置２とシャトル台車２４と天井走行車２２は、通信経路４８を介して通信する。

図５に、処理装置への荷物の搬入アルゴリズムを示す。ステップS1で、天井走行車により荷物をOHTポートへ荷下ろしし、シャトル台車は、処理装置（ツール）から要求がある場合等は（ステップS2）、OHTポートからロードポートへ荷物を搬入する（ステップS3）。処理装置からの要求がない場合等は、シャトル台車はOHTポートからバッファへ荷物を搬入し（ステップS4）、処理装置からの要求等を待ってロードポートへ荷物を搬入する（ステップS2,S3）。

図６は処理装置からの荷物の搬出アルゴリズムを示し、シャトル台車はステップS11でロードポートから荷物を搬出し、処理装置を介してのセルコントローラからの指示（図３の場合）、あるいはMCSからの指示（図４の場合）等に従って、荷物の荷下ろし先をOHTポートとバッファとの間で選択する（ステップS12〜S14）。そしてOHTポートに載置されている荷物を、天井走行車が搬送する（ステップS15）。

実施例には以下の特徴がある。
1) 処理装置２の後部の天井スペースを利用して、走行ルート１０，１４，OHTポート３０，バッファ３２を配置できる。これらのものは、通路３８上のスペースを塞がない。走行ルート９，１０を併用し、かつ走行ルート１２，１４を併用すると、処理装置２に対する荷物の搬送能力は約２倍になり、２列のバッファ３２に多数の荷物を保管できる。
2) OHTポート３０，３１の上流側を、天井走行車２２からの荷物の荷下ろし、下流側を天井走行車２２による荷物の搬出に割り当てると、１台の天井走行車２２が荷下ろしと搬出とを継続して実行できる機会が増す。
3) シャトル台車２４と天井走行車２２は同じ構造で、走行ルート１２，１４は走行ルート８〜１０と接続されているので、シャトル台車２４を容易に走行ルート１２，１４に配置でき、メンテナンスが可能なエリアまで走行させることができる。またシャトル台車２４専用の部品、メンテナンスの設備等が不要である。さらにシャトル台車２４を天井走行車２２として運用し、天井走行車２２をシャトル台車２４として運用することもでき、搬送負荷及び処理装置２の稼働状況等に応じた配置ができる。
4) メンテナンスが必要なシャトル台車２４は退避部１８に退避させることができる。
5) シャトル台車２４はOSSエリア３６内を往復走行し、他のエリアのシャトル台車２４の影響を受けないので、渋滞等が生じない。

なお走行ルート９，１０の一方は設けなくても良い。また天井走行車２２，シャトル台車２４は、昇降台を備えないタイプの台車でも良い。OHTポート３０，３１及びバッファ３２は、ルート間のサイドバッファに限らず、一方のルートの直下のアンダーバッファとしても良い。この場合、他方のルートからは横移動により荷物４０を受け渡しする。サイドバッファとアンダーバッファとを併用すると、OHTポート３０及びバッファ３２の規模を増すことができる。例えば走行ルート１０の直下に、天井走行車２２専用のアンダーバッファを追加でき、走行ルート１４の直下にアンダーバッファを追加して、バッファ３２を３列にできる。

走行ルート１２，１４は走行ルート８〜１０と接続され、天井走行車２２とシャトル台車２４とは同じ構造である。このため走行量が少ない走行ルート１２，１４を一部、過剰の天井走行車２２の退避個所、及び天井走行車２２の充電個所に割り当てることができる。

２ ツール ４ ロードポート ５ 天井
６ 天井保管システム ８〜１０ OHT用の走行ルート
１２，１４ OSS用の走行ルート １６ 接続部 １８ 退避部
２０，２１ 接続部 ２２ OHT ２４ OSS
３０，３１ OHTポート ３２ バッファ ３６ OSSエリア
３８ 通路 ４０ 荷物 ４２ MES ４４ MCS
４６ セルコントローラ ４８ 通信経路

Claims (5)

1. ロードポートを有する処理装置に対して、天井走行車により荷物を搬送するシステムであって、
   天井走行車の走行ルートと、
   処理装置に荷物を搬出入するシャトル台車と、
   シャトル台車の走行ルートと、
   天井走行車とシャトル台車とが共に荷物を搬出入自在なＯＨＴポートと、
   前記処理装置の直上部の天井スペースに設けられ、かつシャトル台車が荷物を載置するためのバッファとを備え、
   前記シャトル台車の走行ルートは、処理装置のロードポート、前記バッファ、及び前記ＯＨＴポートとの間で、シャトル台車が荷物を受け渡し自在なように配置され、
   かつ天井走行車の走行ルートとシャトル台車の走行ルートとが互いに平行に処理装置の列に沿って配置されていることを特徴とする、天井保管システム。
2. 前記天井走行車の走行ルートは、処理装置の上部の天井スペースを通過するように設けられ、
   前記ＯＨＴポートは、処理装置の上部の天井スペースに設けられ、
   前記シャトル台車の走行ルートは、ロードポートの上部から接続部を介して処理装置の上部の天井スペースに渡るＵ字状の走行ルートで、
   前記Ｕ字状の走行ルート内に、前記バッファが少なくとも２列に設けられていることを特徴とする、請求項１の天井保管システム。
3. 前記ロードポートは、処理装置の前面の通路側に設けられ、
   前記ＯＨＴポートとして、前記ロードポートよりも通路側のＯＨＴポートと、処理装置の上部の天井スペースに設けられている処理装置側のＯＨＴポート、との２種のＯＨＴポートが設けられ、
   天井走行車の走行ルートとして、通路側のＯＨＴポートに荷物を搬出入するための通路上の走行ルートと、処理装置側のＯＨＴポートに荷物を搬出入するための処理装置上の走行ルートとが設けられ、
   シャトル台車の走行ルートとして、ロードポート及び通路側のＯＨＴポートへ荷物を搬出入するための走行ルートと、バッファ及び処理装置側のＯＨＴポートに荷物を搬出入するための走行ルート、及びこれらの走行ルートを接続する接続部、とが設けられていることを特徴とする、請求項１または２の天井保管システム。
4. 前記シャトル台車は前記天井走行車と同じ構造で、前記天井走行車の走行ルートと、前記シャトル台車の走行ルートとを接続する接続部が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの天井保管システム。
5. 天井走行車の走行ルートと、
   処理装置に荷物を搬出入するシャトル台車と、
   シャトル台車の走行ルートと、
   天井走行車とシャトル台車とが共に荷物を搬出入自在なＯＨＴポートと、
   前記処理装置の直上部の天井スペースに設けられ、かつシャトル台車が荷物を載置するためのバッファとを備え、
   前記シャトル台車の走行ルートは、処理装置のロードポート、前記バッファ、及び前記ＯＨＴポートとの間で、シャトル台車が荷物を受け渡し自在なように配置され、
   かつ天井走行車の走行ルートとシャトル台車の走行ルートとが互いに平行に処理装置の列に沿って配置されている、天井保管システムを用い、
   天井走行車によりＯＨＴポートへ荷物を搬出入し、
   シャトル台車により、ＯＨＴポートとバッファ及びロードポートとの間で、荷物を搬出入すると共に、バッファで荷物を保管する、天井スペースでの荷物の保管方法。

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