JPH07228345A - トンネル搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 事故対処性にも適した搬送トンネルの配置及
び、その使用方法を提供する。 【構成】 複数の処理室と、処理室の間をトンネルで接
続し、被処理体を外気から隔離してその処理室間を搬送
するトンネル搬送装置において、主搬送路（８，９）を
２本上下に並べて配置し、その両端をエレベータ（１
０）で接続し閉ループ型の主搬送路を形成し、エレベー
タ（１０）は被処理体を搭載する搬送台車（２）を外気
から隔離して昇降する手段（１４，１６）と上記２本の
主搬送路間に走行させる手段（５）とを備えたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は搬送装置に係り、特に半
導体の製造等に好適なトンネル内部に被処理体を搭載し
て移動する搬送台車を備え、トンネル隔壁により外気を
遮断した状態で被処理体を搬送するトンネル搬送装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、半導体製造等に関して極めて高度
の清浄度が要求され、粒子汚染を防ぐため、あるいは酸
化等の分子汚染を防ぐために、ウエハ等の被処理体を外
気に曝すことなく処理装置間を搬送する必要が出てきて
いる。その一つの方法として、トンネル搬送装置で複数
の処理装置を結び、トンネル内をウエハを搬送台車に搭
載して搬送する試みがある。図１０は、複数の処理装置
をトンネル搬送装置で結合した半導体製造ラインの例を
示している。

【０００３】主搬送トンネル７の両側に処理装置Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ…Ｊが配置されている。処理装置Ｋはウエハ
の保管庫である。各処理装置Ａ，Ｂ…はそれぞれ分岐搬
送トンネル７Ａ，７Ｂ…により主搬送路トンネル７に接
続されている。各処理室Ａ，Ｂ…Ｋにはそれぞれ移載ロ
ボットを備えており、トンネル搬送装置７，７Ａ，７Ｂ
…７Ｊを走行する搬送台車からウエハを処理装置Ａ，
Ｂ，…のプロセスチャンバへ移送したり、逆に処理装置
Ａ，Ｂ，…で処理終了したウエハを、処理装置Ａ，Ｂ，
…から取り出し搬送台車に移載し、搬送台車がトンネル
搬送路７，７Ａ，７Ｂ…に接続された処理装置Ａ，Ｂ，
…或いは保管装置Ｋへ搬送する。

【０００４】トンネル搬送装置については、外気と隔離
されたトンネル内部で搬送台車がトンネル隔壁と接触す
ることなく、走行することのできる磁気浮上搬送装置が
開発されており、係る搬送装置によればトンネル内部で
粒子を発生させることなく極めて清浄な環境下でウエハ
等の被処理体を処理装置間に搬送することができる。係
る磁気浮上搬送装置の一例が、本発明者等により国際特
許出願ＰＣＴ／ＪＰ９３／００９３０に詳細に開示され
ている。この装置は、磁極センサ、電磁石等ガス発生の
おそれがある部材がトンネル隔壁の大気側に配置され、
薄い隔壁を介して外気と遮断されたトンネル内部にある
搬送台車を浮上させ、同様にトンネル隔壁外部に配置さ
れたリニアモータ等により搬送台車を走行あるいは停止
させる。また係る磁気浮上搬送装置によれば、直交した
分岐を有するトンネル内を搬送台車は主搬送路から直交
方向に分岐し、分岐搬送路に沿って走行することも可能
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
のトンネル搬送装置には、以下の問題点がある。すなわ
ち主搬送路が１本しかなく、複数の搬送台車を用いて被
処理体を搬送する場合、搬送効率がおちる。又、１本の
主搬送路を両方向搬送で使用するため、衝突回避のため
の搬送制御が複雑になってしまう。又、主搬送路の途中
でトラブルが起きると、その先の処理室に搬送台車が到
達できないためその先の処理室は全て使用不可能となっ
てしまう。

【０００６】このような問題点を解決するために、図１
１に示すようなトンネル搬送装置が提案されている。す
なわち、水平面上に２本のトンネル搬送路を並べ、その
両端をトンネル搬送路により接続し閉ループの主搬送路
を形成したものである。その外側の処理室Ａ，Ｂ…Ｋに
は分岐搬送トンネル７Ａ，７Ｂ…７Ｊで接続されてい
る。しかしながら、このような装置を単位面積当たりの
建設費用が高価なクリーンルーム内に設置しようとする
と、設置面積を多くとるため、余り好ましくない。

【０００７】本発明は上記問題点を解決し、合わせて、
事故対処性にも適した搬送トンネルの配置及び、その使
用方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のトンネル搬送装
置は、複数の処理室と、該処理室の間をトンネルで接続
し、被処理体を外気から隔離してその処理室間を搬送す
るトンネル搬送装置において、主搬送路を２本上下に並
べて配置し、その両端をエレベータで接続し閉ループ型
の主搬送路を形成し、該エレベータは被処理体を搭載す
る搬送台車を外気から隔離して昇降する手段と上記２本
の主搬送路間に走行させる手段とを備えたことを特徴と
する。

【０００９】又、本発明のトンネル搬送装置は、上記エ
レベータは、搬送台車を上板と下板との間に収納するエ
レベータ本体と、該エレベータ本体を昇降させる手段
と、該エレベータ本体と支持台間に取り付けられエレベ
ータ本体を外気と隔離するベローズ機構とを備え、エレ
ベータ本体の上板と下板間の開口部は上記トンネル隔壁
の開口部と整合して搬送台車の通行が可能であり、該下
板又は上板の大気側には搬送台車の発進を可能とするリ
ニアモータを備えたことを特徴とする。

【００１０】又、上記エレベータは、エレベータ本体を
３個上下方向に備え、該３個のエレベータ本体の開口部
間の間隔は上記２本のトンネルの開口部の間隔と等しい
ことを特徴とする。

【００１１】又、トンネル内は真空であることが好まし
く、搬送装置としては磁気浮上搬送装置を、エレベータ
本体には磁気浮上手段を設けることが好ましい。

【００１２】

【作用】主搬送路を２本上下に並べ、かつその両端を搬
送台車が上下主搬送路間を移動できるエレベータを配設
することにより、通常運転時は、エレベータで接続され
た閉ループ型の主搬送路を一方通行で回転するように搬
送台車は移動し、搬送トンネルが一部分使用不可能な状
態の時は、一方通行を解除して両方向通行として、運航
不可能な箇所を迂回して搬送させることができる。従っ
て、通常運転時は一方通行で回転するので搬送効率が向
上する。又、搬送トンネルが一部分使用不可能な状態の
時は、運航不可能な箇所を迂回して搬送することができ
るので、事故対処性にも適している。

【００１３】又、エレベータ本体は、トンネル隔壁と整
合して搬送台車の通行が可能であり、搬送台車の発進を
可能とするリニアモータを備えることから、上下２本の
搬送路間を搬送台車はスムーズに相互乗り入れすること
ができる。

【００１４】エレベータ本体を３個上下方向に備え、そ
の開口部の間隔を２本の主搬送路トンネルの開口部の間
隔と等しくすることから、エレベータの停止時には、上
下２本の主搬送路をエレベータ本体部分にそれぞれ整合
させることができる。従って、搬送路を走行する搬送台
車はエレベータ部分を通過することが可能となる。この
ことによりトンネル搬送装置における搬送台車の運航の
自由度が向上する。

【００１５】トンネル内を真空として、搬送装置として
磁気浮上搬送装置を用い、エレベータには磁気浮上手段
を備えることにより、極めて清浄度の高い理想的な空間
内を被処理体を搬送することができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例のトンネル搬送装置
を示す。主搬送路８，９が上下２つに並んでおり、その
両端において、主搬送路間で搬送台車を移動することが
できる搬送台車エレベータ１０によって２つの主搬送路
８，９は接続されている。主搬送路と処理室Ａ，Ｂ…Ｋ
間は分岐搬送路で接続されており、主搬送路８は分岐搬
送路８Ａ，８Ｂ…８Ｊで、主搬送路９は分岐搬送路９
Ａ，９Ｂ…９Ｊで各々接続されている。

【００１７】図２に主搬送路８，９のＡ−Ａ断面図を示
す。２本の主搬送路８，９は上下に並べられているの
で、設置面積は図１０に示す１本の主搬送トンネルの場
合と同じである。２本の主搬送路８，９は、磁気浮上搬
送装置であり、その詳細な構造は国際特許出願ＰＣＴ／
ＪＰ０９３／００９３０に開示されている。

【００１８】トンネル隔壁１内部は真空となっており、
ダストフリーな空間となっている。搬送台車２は、ウエ
ハ２２を搭載してトンネル隔壁１から非接触でトンネル
内を走行する。トンネル隔壁１の外部には浮上用電磁石
４が設けられ、搬送台車２の上面に固定された磁性体２
０を磁気力で吸引することにより搬送台車２は浮上保持
される。搬送台車２の浮上位置は、変位センサ７で検出
され、図示しない制御装置により浮上用電磁石４の励磁
電流が制御され、搬送台車２は一定の目標浮上位置に保
持される。

【００１９】又、トンネル隔壁１の下部には、リニアモ
ータ５が配置され、搬送台車２の下面に電磁的な推進力
を与えることにより、搬送台車２はトンネル隔壁１内を
非接触で紙面の垂直方向に走行する。トンネル隔壁１の
上面外部に設けられた停止保持装置６は、搬送路中の分
岐点、或いは処理装置とのウエハの受け渡し点に設けら
れ、トンネル隔壁１内部を走行する搬送台車２に非接触
で磁気的な吸引力を与えることにより所定位置に搬送台
車を停止保持する。

【００２０】図３は搬送台車エレベータ１０の構造の詳
細を示す。この構造は、搬送台車を磁気浮上させておく
のに必要な浮上用電磁石、或いはセンサ等がついたトン
ネル隔壁の上部及び下部と同様な上板１１及び下板１２
が支柱１３によって支持され、上板１１と下板１２の間
には搬送台車２が被接触で浮上した状態で支持されてい
る。エレベータ上板１１と下板１２は、周辺をベローズ
１４により外気と隔離した状態で、角筒状のエレベータ
支持台１５に取付けられている。又上板１１と下板１２
と支柱１３で構成されるエレベータ本体には搬送台車２
が通り抜けられる開口部１０Ａがあいており、トンネル
隔壁の開口部と気密に接続され、主搬送路のトンネルと
気密に搬送台車２が出入りできる。又、エレベータの下
板の下には、昇降機構１６が取付けられており、これに
より搬送台車が浮上支持されている空間を気密に保った
まま上下動させることができる。

【００２１】図４は、２本の主搬送路８，９の端部を上
下方向に接続するエレベータ装置の断面構造を示す。搬
送台車２は、上板１２に設けられた浮上用電磁石４によ
り浮上保持され、停止保持装置１８により水平面内に位
置決めされた状態で保持される。昇降機構１６が搬送台
車２を収納した本体を上下方向に移動し、上部トンネル
８の開口部８Ａまたは下部トンネル９の開口部９Ａにエ
レベータ本体の開口部１０Ａを接続させる。上板１１及
び下板１２が、昇降機構１６により上昇又は下降し、上
部又は下部トンネルの上部隔壁及び下部隔壁とそれぞれ
の高さが一致すると、リニアモータ６を駆動することに
より搬送台車２は上部トンネル８又は下部トンネル９内
に発進し、走行移動する。

【００２２】図５は保管庫とトンネルとの接続部分を示
す。上下に並べられたトンネル搬送装置８，９は、搬送
台車エレベータ１０、インタフェース１７を介して、保
管庫Ｋに接続されている。保管庫の構造については、平
成５年特許出願第２８５７６６号にて、保管庫と、トン
ネルとの間のインタフェースについては、平成５年１１
月２２日付特許出願（整理番号：ＥＢ４４７Ｐ）にて本
出願人により詳細に説明されている。インタフェース１
７は、支柱１９が回転及び上下方向に移動することによ
り保管庫より移載ロボット１８を介して渡されたウエハ
を上下の主搬送路８，９の搬送台車２に移載する。

【００２３】図６は処理室と、トンネル搬送装置との接
続を示す。ここでインタフェース１７及び移載ロボット
１８の構造は前述のものと同様である。図６には示され
ていない処理装置Ａ，Ｂ…Ｊで処理されたウエハは、移
載ロボット１８によりインタフェース１７の受台（プレ
ート）に渡される。ウエハは支柱１９がそのまま回転す
ると下側の搬送トンネル９側に移動し、支柱１９が上昇
して回転すると上側の搬送トンネル８側に移動される。
ウエハはそれぞれの搬送トンネル８，９で搬送台車２に
移載される。搬送台車側から処理装置Ａ，Ｂ…Ｊにウエ
ハが移載される手順はまったくこの逆である。

【００２４】図７は、本発明の第２実施例のエレベータ
の構造を示す。これは図３又は図４に示すエレベータ
は、本体を１個のみしか備えないため、エレベータ本体
が停止している側のトンネルのみしか搬送台車は通過す
ることができなかった。これに対して本実施例において
は、エレベータ本体２３を３個上下方向に備え、該３個
のエレベータ本体２３の開口部間の間隔は上下２本のト
ンネル８，９の開口部間の間隔と等しい。即ち、３個の
エレベータ本体の上２個の開口部が図示の状態では上下
２本のトンネル８，９の開口部と整合している。エレベ
ータが上昇すると３個のエレベータ本体の下２個がトン
ネル８，９の開口部と整合する。従って、上下いずれの
搬送路８，９を走行する搬送台車は、エレベータが昇降
中を除き、エレベータ部分２５を常に通過することがで
き、エレベータ部分により走行が妨げられない。尚、本
実施例においても、上板１１及び下板１２は搬送台車を
発進させるリニアモータ及び浮上保持する電磁石等を備
えることは第１実施例と同様である。中央部の本体の上
板上部の空間及び下板下部の空間は浮上用電磁石、リニ
アモータ等があるので脱ガスを防止するため、本体内の
清浄空間と隔離するのが好ましい。

【００２５】次に閉ループ型主搬送路の運転方法につい
て説明を行う。図８は通常運転時の例を示す。まず複数
の搬送台車は上部トンネルのインタフェース位置Ｐ０あ
るいは、下部トンネルのインタフェース位置Ｐ１１にて
保管庫Ｋからウエハを移載される（図５参照）。上側の
搬送路８においては複数の搬送台車は保管庫Ｋから処理
室Ａ，Ｂ…へ行く方向へ、又下側の搬送路９においては
複数の搬送台車は各処理室Ｆ，Ｇ…から保管庫Ｋの方へ
戻る方向へ走行させる。従って上部トンネル８にて保管
庫Ｋからウエハを移載された搬送台車はそのまま処理装
置Ａ，Ｂ…の方へ進み、又下部トンネル９にてウエハを
移載された搬送台車は一端搬送台車エレベータ１０で上
部トンネルへ運ばれ上部トンネル８を経由して処理装置
Ａ，Ｂ…の方へ進む。そして例えば処理室“Ｂ”へウエ
ハを移載する場合には、Ｐ０からＰ２へ行き分岐搬送路
８Ｂを処理室Ｂへ入ってウエハを移載し、その後Ｐ２へ
戻り、Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ５へ行き、エレベータ１０で下
側搬送路９へ下がってＰ６へ入り、Ｐ７…Ｐ１０へ戻る
という一方通行の経路を一巡して保管庫Ｋへ戻る。主搬
送路での移動速度は等速度であり、このような搬送方法
をとることにより、主搬送路での搬送制御は、主搬送路
での衝突回避制御が非常に楽になると共に、搬送効率を
上げることができる。

【００２６】一方搬送トンネル内でウエハを落としたり
して搬送路が一部使用できなくなるトラブルが発生する
ことがある。この場合でも、停止させる処理室は最小限
としなくてはならない。トラブルが起きた使用不可能な
トンネルの先の処理室にもウエハを運ばなくてはいけな
いために、トラブル時においては、主搬送路を一方通行
で使用することを止め、両方向走行させて、なるべく多
くの処理室にウエハを搬送する。

【００２７】図９にトラブル時の搬送を示している。こ
の図においては、搬送路の位置Ｐ３付近でトラブルがお
きたと仮定している。この場合、トラブル地点×に近い
所にあるゲートバルブＧＣ，ＧＨ，Ｇ２，Ｇ４を閉じ
て、その搬送トンネル内（図中ハッチング部分）を大気
圧に戻し、トンネル内を点検したり清掃したりする。搬
送トンネル内の一部を清掃中もウエハの搬送は、例えば
処理室Ａについては、Ｐ０，Ｐ１，８Ａ，Ｐ１，Ｐ０，
処理室Ｄに対しては、Ｐ１１，Ｐ１０，…Ｐ６，エレベ
ータ１０，Ｐ５，Ｐ４，９Ｄの順で処理室Ｄに到達して
ウエハを移載し、その後この経路の逆を通って保管庫Ｋ
に戻るというように、ピストン輸送を行わせる。

【００２８】この場合搬送台車相互の衝突回避のために
搬送台車が１台主搬送路にある時は、他の搬送台車は、
全て分岐搬送路８Ａ，８Ｂ…８Ｊ又は９Ａ，９Ｂ…９Ｊ
にあるようにする等、衝突回避動作が必要となり、搬送
効率は低下する。

【００２９】この例では、各処理室に対して上下主搬送
路から各々１本づつ分岐搬送路が接続されている。その
ため処理室Ｃに対しては、使用できない上部分岐路８Ｃ
を使用せず、下部分岐路９Ｃを使用することでウエハを
搬送することができる。

【００３０】以上の実施例では、搬送装置としては、磁
気浮上搬送装置を用い、又トンネル内部は真空として説
明を行ったが、本発明はこれに限られるわけではない。
車輪を用いた接触型の搬送装置や空気浮上等でも適用可
能であり、又内部が窒素の搬送トンネル等に対しても適
用可能である。このように本発明の趣旨を逸脱すること
なく種々の変形実施例が可能である。尚、各図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。

【００３１】

【発明の効果】複数の処理室と、該処理室の間を接続
し、被処理体を外気から隔離してその処理室間を搬送す
るトンネル搬送装置とからなる処理装置において、主搬
送路を２本上下に並べその両端をエレベータで接続した
閉ループ型の主搬送路を形成した。従って、通常運転時
は、主搬送路を一方通行で回転するように搬送台車は移
動し、搬送トンネルが一部分使用不可能な状態の時は、
一方通行を解除して、両方向通行として、運航不可能な
箇所を迂回して搬送させることができる。その結果、通
常運転では、搬送効率を上げることができ、又、トラブ
ル時においても、多くの処理室を稼動可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のトンネル搬送装置の説明
図。

【図２】上記トンネル搬送装置のＡＡ断面図。

【図３】本発明の一実施例のエレベータの部分透視図。

【図４】上記エレベータの断面図。

【図５】保管庫と上記トンネル搬送装置との接続を示す
説明図。

【図６】処理装置と上記トンネル搬送装置との接続を示
す説明図。

【図７】本発明の第２実施例のトンネル搬送装置の説明
図。

【図８】上記トンネル搬送装置の通常運転状態を示す説
明図。

【図９】上記トンネル搬送装置のトラブル時の運転状態
を示す説明図。

【図１０】従来のトンネル搬送装置の説明図。

【図１１】従来の他のトンネル搬送装置の説明図。

【符号の説明】

８，９ 主搬送路 ８Ａ，８Ｂ…８Ｊ,９Ａ，９Ｂ…９Ｊ 分岐搬送路 １０，２３ エレベータ １１ 上板 １２ 下板 １３ 支柱 １４ ベローズ １５ 支持台 １６ 昇降機構 １７ インタフェース １８ ロボット １９ 支柱 Ａ，Ｂ，…Ｊ 処理装置 Ｋ 処理装置（保管庫）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の処理室と、該処理室の間をトンネ
   ルで接続し、被処理体を外気から隔離してその処理室間
   を搬送するトンネル搬送装置において、主搬送路を２本
   上下に並べて配置し、その両端をエレベータで接続し閉
   ループ型の主搬送路を形成し、該エレベータは被処理体
   を搭載する搬送台車を外気から隔離して昇降する手段と
   上記２本の主搬送路間に走行させる手段とを備えたこと
   を特徴とするトンネル搬送装置。
2. 【請求項２】 上記エレベータは、搬送台車を上板と下
   板との間に収納するエレベータ本体と、該エレベータ本
   体を昇降させる手段と、該エレベータ本体と支持台間に
   取り付けられエレベータ本体を外気と隔離するベローズ
   機構とを備え、エレベータ本体の上板と下板間の開口部
   は上記トンネル隔壁の開口部と整合して搬送台車の通行
   が可能であり、該下板又は上板の大気側には搬送台車の
   発進を可能とするリニアモータを備えたことを特徴とす
   る請求項１記載のトンネル搬送装置。
3. 【請求項３】 上記エレベータは、エレベータ本体を３
   個上下方向に備え、該３個のエレベータ本体の開口部間
   の間隔は上記２本のトンネルの開口部の間隔と等しいこ
   とを特徴とする請求項２記載のトンネル搬送装置。
4. 【請求項４】 上記トンネル及びエレベータ本体内は真
   空であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一
   項に記載のトンネル搬送装置。
5. 【請求項５】 上記搬送装置は磁気浮上搬送装置であ
   り、上記エレベータ本体の上板又は下板には収納する搬
   送台車の磁気浮上手段を備えたことを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれか一項に記載のトンネル搬送装置。