JPH10242239A - 電子部品製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな改造で、裸カセットタイプの設備から
ポッドタイプの設備に移行できるようにする。 【解決手段】 製造工程毎に設けられ、複数の処理装置
からなるプロセス装置群と、複数の処理装置相互間ある
いはプロセス装置群相互間でワークを搬送する搬送装置
とからなり、処理装置によりワークの加工を行う電子部
品製造設備において、前記ワークＷを収納するポッド１
０の蓋１２を着脱する蓋開閉ロボット２１と、取り外し
た複数の蓋１２を保管する蓋ストッカ２２とを備えた．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
基板を製造するための電子部品製造設備に係り、特に搬
送時や保管時にワークを収納するためのポッドを使用す
る電子部品製造設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工場内の設備の概略配置の一
例を図７に示す。半導体製造設備は、製造工程毎に設け
られ且つそれぞれが複数の処理装置１からなるプロセス
装置群Ｇと、前記複数の処理装置１相互間あるいは前記
プロセス装置群Ｇ相互間で例えばシリコンウェーハ（以
下、ワークという）を搬送する搬送装置３とを備えてい
る。プロセス装置群Ｇは、一つの工程に関わる複数の処
理を行うものであり、工程間を搬送するラインに沿って
ここでは直線状に配列されている。搬送装置３は、ある
工程から次の工程へワークを搬送する機能と、プロセス
装置群Ｇ内でワークを搬送する機能とを有するものであ
る。従って、ワークの搬送は、工程間搬送と、工程内搬
送とに大別することができる。

【０００３】一般的にプロセス装置群Ｇは、一つの工程
に関わる加工を順次行うための複数の処理装置１を有し
ており、プロセス装置群Ｇの出入口には、ワークを保管
するためのワークストッカ２が設けられている。ワーク
ストッカ２は、プロセス装置群Ｇ内でワークを一時保管
するバッファ機能を果たす。

【０００４】ところで、工程間あるいは工程内でワーク
を搬送する場合、通常、一つないしは複数のワークを収
納し得る容器を用いて搬送している。この容器として、
従来では、蓋のない裸カセットと、蓋のあるポッド（一
般にＭＥと呼ばれる）とが知られている。

【０００５】図８は裸カセットを用いる設備の場合で、
裸カセット９と処理装置１の間でワークＷを移載ロボッ
ト５により移載している状態を示している。裸カセット
９は側面が開放しており、ここからワークＷの出し入れ
を行うことができる。裸カセット９を用いる設備の場
合、搬送はすべてワークＷを裸カセット９に収納した状
態で行っている。

【０００６】図９はポッドを用いる設備の場合で、蓋付
きのポッド１０と処理装置１の間でワークＷを移載ロボ
ット５により移載しようとしている状態を示している。
（ａ）は蓋１２を開く前の状態、（ｂ）は蓋１２を開い
てワークＷを移載している状態を示している。ポッド１
０は、本体１１と、該本体１１の前面開口１１ａを塞ぐ
蓋１２とからなるもので、処理装置１に蓋１２を着脱す
るための開閉装置７が備わっている。このポッド１０を
用いる設備の場合、処理装置１毎に蓋１２の開閉装置７
が備わっており、各処理装置１の出入口において、開閉
装置７でポッド１０の蓋１２を開くことにより、ポッド
１０の本体１１内と処理装置１との間でワークＷを出し
入れすることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来で
は、蓋のない裸カセットを用いる設備と、蓋の付いたポ
ッド（ＭＥ）を用いる設備とが知られているが、近年の
技術の傾向としては、裸カセットタイプからポッドタイ
プに移行しつつある。そこで、裸カセットタイプの設備
をポッドタイプの設備に改造するという要望が大きくな
ってきている。しかし、ポッドに対応できるように、全
数の処理装置に蓋開閉装置を配備するように改造する
と、大幅なコスト増を招くという問題がある。

【０００８】本発明は、上記事情を考慮し、できるだけ
少ない改造で、コスト増加を極力抑えつつ、蓋付きポッ
ドを採用できるようにする電子部品製造設備を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の処理装置からなるプロセス装置群と、複数の処理装置
相互間あるいはプロセス装置群相互間でワークを搬送
し、前記処理装置によりワークの加工を行う電子部品製
造設備において、前記ワークを収納するポッドの蓋を着
脱する蓋開閉ロボットと、取り外した複数の蓋を保管す
る蓋ストッカとを備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１において、前
記ポッドに収容した状態でワークを保管するワークスト
ッカが設けられ、該ワークストッカに、前記蓋開閉ロボ
ット及び蓋ストッカの少なくとも一方が配設されている
ことを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１において、前
記搬送を行う搬送装置に、前記蓋開閉ロボット及び蓋ス
トッカの少なくとも一方が配設されていることを特徴と
する。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１において、前
記ポッドに収容した状態でワークを保管するワークスト
ッカが設けられ、該ワークストッカに前記蓋開閉ロボッ
ト及び蓋ストッカの一方が配設され、前記搬送を行う搬
送装置に他方が配設されていることを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かにおいて、前記蓋ストッカが、厚さ方向に蓋を並べて
保管し得る奥行きを有した箱形に形成され、前記蓋開閉
ロボットが、蓋ストッカの奥行き方向に並んだ任意の蓋
保管部に対して、ハンドで保持した蓋を位置決め可能に
構成されていることを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１〜４のいずれ
かにおいて、前記蓋ストッカが、平面状に蓋を並べて保
管し得る薄い箱形に形成され、前記蓋開閉ロボットが、
蓋ストッカの平面状に並んだ任意の蓋保管部に対して、
ハンドで保持した蓋を位置決め可能に構成されているこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、請求項５、６のいずれ
かにおいて、前記搬送装置にポッド取扱用ロボットが設
けられ、該ポッド取扱用ロボットが前記蓋開閉ロボット
を兼用することを特徴とする。

【００１６】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かにおいて、前記プロセス装置群が工程間搬送ラインに
沿って配列されていることを特徴とする。

【００１７】請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれ
かにおいて、前記プロセス装置群が放射状に配備され、
その中心に前記ポッドに収容した状態でワークを保管す
るワークストッカが配置されていることを特徴とする。

【００１８】請求項１０の発明は、請求項１〜９のいず
れかにおいて、前記ワークが半導体基板であることを特
徴とする。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項１〜９のいず
れかにおいて、前記ワークが液晶基板であることを特徴
とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の電子部
品製造設備を図面に基づいて説明する。本実施形態にお
いては、ポッド蓋処理装置を、図７の各プロセス装置群
Ｇの出入口から当該プロセス装置群Ｇ内の各処理装置１
の出入口までの範囲内に配備している。配備する位置は
前記範囲内ならば任意に設定することができる。また、
各プロセス装置群はそれぞれが局所クリーンルーム内に
設備されている。

【００２１】図１は第１実施形態におけるポッド蓋処理
装置２０を示す。このポッド蓋処理装置２０は、搬送時
にワークＷを収納するためのポッド１０の蓋１２を着脱
する蓋開閉ロボット２１と、取り外した複数枚の蓋１２
を並べて保管し得る蓋ストッカ２２とからなる。ポッド
１０は、ステージ８上に載置されることで、矢印（イ）
方向に移動可能となる。蓋開閉ロボット２１は、垂直に
立てられた旋回軸２５と、旋回軸２５によって水平旋回
させられるハンド２４とを有しており、ハンド２４に
は、蓋１２のロックを開閉するロック開閉機構（図示
略）が設けられている。ハンド２４は、矢印（ロ）のよ
うに、少なくとも１８０度水平に旋回することができ
る。

【００２２】蓋ストッカ２２は、厚さ方向に多数の蓋１
２を垂直姿勢で並べて保管し得る奥行きを有した直方体
箱形に形成されており、前面、後面、ならびに上面が開
放され、他の面には壁がある。蓋ストッカ２２の左右両
側壁の内面には、蓋１２の両側縁が上下方向にスライド
して嵌合する蓋保管溝（蓋保管部）２３が多数本形成さ
れている。蓋保管溝２３は、それぞれ縦に延び、蓋スト
ッカ２２の奥行き方向に多数本、等ピッチで形成されて
いる。蓋ストッカ２２は、各蓋保管溝２３に蓋１２の両
側縁を嵌めることで、蓋１２を確実に保持することがで
きる。この蓋ストッカ２２は、図示しない機構により、
矢印（ハ）のように前後退させられ、矢印（ニ）のよう
に昇降させられる。その動きにより、蓋開閉ロボット２
１は、ハンド２４に保持した蓋１２を、蓋ストッカ２２
の所定の保管場所に位置決めすることができる。

【００２３】図２はポッド１０の蓋１２のロック機構の
構成を示す。ポッド１０は、前面にワークＷの出入口と
しての開口１１ａを有する本体１１と、開口１１ａを塞
ぐ板状の蓋１２とを備える。図２（ａ）、（ｂ）に示す
ように、蓋１２は、ロック機構を構成する蓋１２側のロ
ック棒１３を、本体１１側のロック溝１５に嵌めること
によって、本体１１の開口１１ａを塞いだ状態でロック
される。ロック棒１３は、先端をロック溝１５に係脱自
在とするものであり、蓋１２に対して、矢印（ホ）のよ
うに上下方向スライド自在に取り付けられ、蓋１２の前
面のキー部１４を矢印（ヘ）のように回すことで、ロッ
ク位置及びロック解除位置に操作されるようになってい
る。また、図２（ｃ）に示すように、蓋開閉ロボット２
１のハンド２４の先端には、キー部１４に挿入されるこ
とで、キー部１４を開閉操作するロック開閉機構２６が
設けられている。

【００２４】次に一連の動作を図１を参照しながら説明
する。蓋１２の付いたポッド１０がステージ８上に載置
されると、ステージ８がポッド１０を載せたまま蓋開閉
ロボット２１側へ移動する。ポッド１０が蓋開閉位置に
移動すると、蓋開閉ロボット２１のハンド２４のロック
開閉機構２６（図２参照）が蓋１２のキー部１４に係合
し、キー部１４が回転して、ロック棒１３が動き、ロッ
クが解除される。この状態で、蓋１２は蓋開閉ロボット
２１のハンド２４に保持される。

【００２５】この段階で、ポッド１０（本体１１）を載
せたステージ８が後退し、蓋１２が蓋開閉ロボット２１
側に残る。そして、蓋開閉ロボット２１のハンド２４
が、１８０度回転して止まる。その状態で、蓋ストッカ
２２が蓋開閉ロボット２１側へ蓋１２を保管する位置ま
で移動し、移動後、その位置で上昇する。そうすると、
蓋開閉ロボット２１に保持された蓋１２の両側縁が、蓋
ストッカ２２の蓋保管溝２３に嵌まる。そこで、蓋開閉
ロボット２１が蓋１２の保持を解除することで、蓋１２
が蓋ストッカ２２に収容される。その後、蓋ストッカ２
２が蓋開閉ロボット２１から遠ざかる方向へ移動し、下
降する。同時に、蓋のないポッド１０（本体１１）が所
定の場所（処理装置）へ搬送される。この段階では、ポ
ッド１０に対して、従来の裸カセットと同じ扱いができ
る。

【００２６】この場合、蓋ストッカ２２には、工程内の
全数の蓋１２をまとめて保管しておくことができるの
で、処理装置毎に蓋開閉装置を設ける必要がなく、処理
装置は裸カセットに対応する装置のままで特に改造しな
くてよくなる。その結果、裸カセットタイプからポッド
タイプに変更するに当たり、全体設備を大幅に改造する
必要がなくなり、コストの増加を最小限に抑えることが
できるようになる。

【００２７】なお、上記実施形態では、ポッド蓋１２の
ロック棒１３を上下にスライドするように設けたが、図
３（ａ）の第２実施形態のように、ロック棒１３Ｂを矢
印（ト）のように横にスライドするように設け、キー部
１４を矢印（チ）のように回転させることで、ロック及
びロック解除するように構成することもできる。そうし
た場合、蓋ストッカ２２Ｂ側に蓋保管溝ではなく，ロッ
ク溝２７を設ければ、図３（ｂ）に示すように、ロック
棒１３Ｂを引っ込めた状態で蓋ストッカ２２Ｂ内に蓋１
２を挿入し、その後，ロック棒１３Ｂを張り出すこと
で、蓋１２を蓋ストッカ２２Ｂ側に確実に残すことがで
きるようになる。従って、ロック操作のみで、蓋１２を
保管場所に位置決めセットすることができるようにな
り、蓋ストッカ２２Ｂを昇降させる必要がなくなり、蓋
ストッカ２２Ｂの昇降機構を省くことができる。

【００２８】この方式は、ポッド蓋１２のロック棒１３
を上下にスライドする図２の構造の場合にも採用するこ
とができる。その場合は、蓋ストッカ側に上壁を設け、
上下壁にロッド棒１３の係合するロック溝を設ければよ
い。

【００２９】図４は上記実施形態のポッド蓋処理装置２
０の蓋ストッカ２２、２２Ｂを、ワークストッカ２の一
部に設けた例を示す。図において、２９はワークストッ
カに設けられたスタッカを示す。

【００３０】次に本発明の第３実施形態を説明する。こ
の実施形態におけるポッド処理装置は、壁面を利用して
ポッド蓋を保管するようにしたものである。図５は第３
実施形態におけるポッド蓋処理装置３０を示す。このポ
ッド蓋処理装置３０は、直交座標式の蓋開閉ロボット３
１と、垂直な壁を利用して平面状に形成された蓋ストッ
カ３２とからなる。蓋ストッカ３２は、垂直面状に蓋１
２を並べて保管し得る薄い箱形に形成され、蓋開閉ロボ
ット３１は、蓋ストッカ３２の平面状に並んだ任意の蓋
保管部３３に対して、ハンド３８で保持した蓋１２を位
置決めできるように構成されている。また、蓋ストッカ
３２の蓋保管部３３を構成する一つの枠を切欠くこと
で、その切欠部３３ａを、ポッド１０に対する蓋１２の
着脱位置とし、この位置にステージ８を配置している。

【００３１】蓋開閉ロボット３１は、上下レール３４、
３５に沿って矢印（リ）のように水平方向左右に移動す
る垂直ガイド３６と、垂直ガイド３６に沿って矢印
（ヌ）のように上下に移動する位置決め台３７と、位置
決め台３７上のハンド３８とを備えており、位置決め台
３７を左右方向及び上下方向に移動することで、ハンド
３８の位置を蓋ストッカ３２の任意の蓋保管部３３に位
置決めすることができる。ハンド３８は、図５（ｃ）に
示すように、蓋ストッカ３２に接近離間する矢印（ル）
方向に前後退できるようになっている。

【００３２】次に一連の動作を説明する。蓋１２の付い
たポッド１０がステージ８上に載置されると、蓋開閉ロ
ボット３１のハンド３８がポッド１０の蓋１２に向かっ
て前進する。なお、第１実施形態のようにステージ８側
が動いてもよい。

【００３３】ハンド３８が蓋開閉位置に移動すると、第
１実施形態と同様に、ハンド３８が蓋１２のロックを解
除して、蓋１２を保持する。蓋１２を保持したら、ハン
ド３８が後退し、ハンド３８がさらに上下左右に移動す
ることで、蓋ストッカ３２の所定の場所へ保持した蓋１
２を保管する。この状態で、ポッド１０が処理装置へ搬
送される。従って、第１実施形態と同じ作用効果を奏す
ることができる。特にこの場合は、平面的に蓋ストッカ
３２を構成したので、未利用の壁に多数の蓋１２を保管
することができ、省スペース化を図ることができる。

【００３４】図６は第３実施形態のポッド蓋処理装置に
若干の変形を加えたポッド蓋処理装置３０Ｂを配備した
搬送台車（搬送装置）４０を示す。この搬送台車４０
は、工程内搬送装置としてのものであり、両側に蓋開閉
ロボット３１及び蓋ストッカ３２Ｂからなるポッド蓋処
理装置３０Ｂが配備されている。特に蓋ストッカ３２Ｂ
は、搬送台車４０上の未利用の垂直壁を利用して設けら
れている。なお、符号４１で示すものは、ワークをポッ
ドごと移載するための移載ロボットである。

【００３５】なお、上記各実施形態は本発明の一部の例
であり、本発明はそれに限らず、種々の形態を含む。例
えば、前記実施形態では、ワークストッカに蓋開閉ロボ
ットと蓋ストッカの両方を配設したが、いずれか一方の
み配設してもよい。また、搬送装置に対しても、蓋開閉
ロボット及び蓋ストッカの一方のみ配設してもよい。ま
た、ワークストッカに蓋開閉ロボット及び蓋ストッカの
一方を配設し、搬送装置に他方を配設してもよい。ま
た、搬送装置に蓋開閉ロボットを設ける場合は、蓋スト
ッカを特に設けないでもよい。更に、搬送装置にポッド
取扱用ロボットがある場合には、ポッド取扱用ロボット
で蓋開閉ロボットを兼用することもできる。また、プロ
セス装置群を工程間搬送ラインに沿って並べる場合以外
に、プロセス装置群を放射状に配備し、その中心にワー
クストッカを配置する場合にも本発明は適用することが
できる。また、半導体を製造する設備に限らず、ワーク
が液晶基板の場合にも当然適用することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ポッドの蓋をまとめて着脱及び保管することが
できるようになるので、各処理装置毎に蓋開閉装置を設
ける必要がなくなる。従って、設備コストを抑えなが
ら、裸カセットタイプの設備からポッドタイプの設備に
移行させることができる。この場合、請求項２、３、４
の発明のように、ワークストッカや搬送装置に蓋開閉ロ
ボットや蓋ストッカを配備すれば、特別な設置スペース
を省略することができ、改造が容易となる。

【００３７】また、請求項５の発明のように、蓋ストッ
カを奥行き寸法のある箱形に形成すれば、多数枚の蓋を
コンパクトに保管できるし、請求項６の発明のように、
蓋ストッカを薄い箱形に形成すれば、多数枚の蓋を平面
的に並べることができ、配置スペースの形態に対応させ
て組み込むことができる。よって、既存設備に対して大
きな改造をせずに、本発明を適用することができる。

【００３８】また、請求項３の発明のように搬送装置に
蓋開閉ロボットを配設した場合は、複数の蓋を保管し得
る蓋ストッカを設けなくても、最低限の機能を果たすこ
とができる。特に、その場合は、請求項７の発明のよう
に、搬送装置に設けるポッド処理装置で蓋開閉ロボット
を兼用することができる。

【００３９】また、請求項８、９、１０、１１によれ
ば、特に本発明の有効性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態のポッド蓋処理装置の
構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】 同装置の処理対象であるポッド蓋のロック機
構の説明図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は蓋開閉ロボットとの関係を示す側断面図であ
る。

【図３】 本発明の第２実施形態のポッド蓋処理装置の
説明図で、（ａ）は同装置の処理対象であるポッド蓋の
正面図、（ｂ）は同装置の要部構成を示す平面図であ
る。

【図４】 前記第１実施形態または第２実施形態のポッ
ド蓋処理装置を組み込んだワークストッカの正面図であ
る。

【図５】 本発明の第３実施形態のポッド蓋処理装置の
構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
側面図である。

【図６】 前記第３実施形態のポッド蓋処理装置を一部
変形しながら組み込んだ搬送台車の側面図である。

【図７】 一般的な半導体製造設備の平面配置図であ
る。

【図８】 裸カセットを用いた従来例の説明図で、裸カ
セットと処理装置間でワークの移載を行っている状態を
示す側面図である。

【図９】 ポッドを用いた従来例の説明図で、（ａ）は
ポッドの蓋を開ける前の状態を示す側面図、（ｂ）は蓋
を開けたポッドと処理装置間でワークの移載を行ってい
る状態を示す側面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク Ｇ プロセス装置群 １ 処理装置 ２ ワークストッカ ３ 搬送装置 １０ ポッド １１ 本体 １２ 蓋 ２０ ポッド蓋処理装置 ２１ 蓋開閉ロボット ２２ 蓋ストッカ ２３ 蓋保管溝（蓋保管部） ３０，３０Ｂ ポッド蓋処理装置 ３１ 蓋開閉ロボット ３２，３２Ｂ 蓋ストッカ ３３ 蓋保管部 ４０ 搬送台車（搬送装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 正直 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の処理装置からなるプロセス装置群
   と、前記複数の処理装置相互間あるいは前記プロセス装
   置群相互間でワークを搬送し、前記処理装置によりワー
   クの加工を行う電子部品製造設備において、 前記ワークを収納するポッドの蓋を着脱する蓋開閉ロボ
   ットと、 取り外した複数の蓋を保管する蓋ストッカとを備えたこ
   とを特徴とする電子部品製造設備。
2. 【請求項２】 前記ポッドに収容した状態でワークを保
   管するワークストッカが設けられ、該ワークストッカ
   に、前記蓋開閉ロボット及び蓋ストッカの少なくとも一
   方が配設されていることを特徴とする請求項１記載の電
   子部品製造設備。
3. 【請求項３】 前記搬送を行う搬送装置に、前記蓋開閉
   ロボット及び蓋ストッカの少なくとも一方が配設されて
   いることを特徴とする請求項１記載の電子部品製造設
   備。
4. 【請求項４】 前記ポッドに収容した状態でワークを保
   管するワークストッカが設けられ、該ワークストッカに
   前記蓋開閉ロボット及び蓋ストッカの一方が配設され、
   前記搬送を行う搬送装置に他方が配設されていることを
   特徴とする請求項１記載の電子部品製造設備。
5. 【請求項５】 前記蓋ストッカが、厚さ方向に蓋を並べ
   て保管し得る奥行きを有した箱形に形成され、前記蓋開
   閉ロボットが、蓋ストッカの奥行き方向に並んだ任意の
   蓋保管部に対して、ハンドで保持した蓋を位置決め可能
   に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の電子部品製造設備。
6. 【請求項６】 前記蓋ストッカが、平面状に蓋を並べて
   保管し得る薄い箱形に形成され、前記蓋開閉ロボット
   が、蓋ストッカの平面状に並んだ任意の蓋保管部に対し
   て、ハンドで保持した蓋を位置決め可能に構成されてい
   ることを特徴とすることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の電子部品製造設備。
7. 【請求項７】 前記搬送装置にポッド取扱用ロボットが
   設けられ、該ポッド取扱用ロボットが前記蓋開閉ロボッ
   トを兼用することを特徴とする請求項５、６のいずれか
   に記載の電子部品製造設備。
8. 【請求項８】 前記プロセス装置群が工程間搬送ライン
   に沿って配列されていることを特徴とする請求項１〜７
   のいずれかに記載の電子部品製造設備。
9. 【請求項９】 前記プロセス装置群が放射状に配備さ
   れ、その中心に前記ポッドに収容した状態でワークを保
   管するワークストッカが配置されていることを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品製造設備。
10. 【請求項１０】 前記ワークが半導体基板であることを
    特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電子部品製
    造設備。
11. 【請求項１１】 前記ワークが液晶基板であることを特
    徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電子部品製造
    設備。