KR100742410B1 - 피처리체의 반송 시스템, 무인 반송차 시스템, 무인반송차 및 피처리체의 반송 방법 - Google Patents

피처리체의 반송 시스템, 무인 반송차 시스템, 무인반송차 및 피처리체의 반송 방법 Download PDF

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Abstract

한 장의 웨이퍼에 형성되는 디바이스의 수가 비약적으로 늘어나, 한 장의 웨이퍼의 검사에 장시간을 요할 뿐 아니라, 로트 단위로 웨이퍼의 검사를 실행하면 모든 웨이퍼의 검사를 종료할 때까지 검사 완료의 웨이퍼까지 프로버내에 보관하게 되고, 로트 단위의 웨이퍼를 후공정으로 되돌리는 시간이 그만큼 지연되어, 결과적으로 TAT(turn around time)의 단축이 어렵고, 게다가 프로버의 유연한 운용이 어렵다. 본 발명의 반송 시스템(E)은 호스트 컴퓨터(1)와, 이 호스트 컴퓨터(1)의 관리하에 있는 복수의 프로버(2)와, 이들 프로버(2)에 대하여 각각의 요구에 따라 웨이퍼(2)를 한장씩 교환하는 복수의 RGV(4)와, 이들 RGV(4)를 호스트 컴퓨터와 제휴하여 운용하는 반송 운용 장치(5)를 구비하고, 반송 운용 장치(5)는 각 프로버(2)와 각 RGV(4) 각각의 위치 관계에 따라서 각 RGV(4)의 운용 스케줄을 작성하는 동시에 각각의 최적의 반송 경로를 결정하여, 각 RGV(4)를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하는 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)를 구비하고 있다.

Description

피처리체의 반송 시스템, 무인 반송차 시스템, 무인 반송차 및 피처리체의 반송 방법{WORK CONVEY SYSTEM, UNMANNED CONVEY VEHICLE SYSTEM, UNMANNED CONVEY VEHICLE, AND WORK CONVEY METHOD}
본 발명은 피처리체의 반송 시스템, 무인 반송차 시스템, 무인 반송차 및 피처리체의 반송 방법에 관한 것으로, 특히 낱장 단위로 피처리체를 검사 장치 등의 반도체 제조 장치에 대하여 반송하는 피처리체의 반송 시스템 및 피처리체의 반송 방법, 다른 크기의 반도체 웨이퍼 등이 혼재한 반도체 제조 공정 등에 있어서 웨이퍼의 반송·적재를 실시하는 무인 반송차 시스템 및 낱장 이송 적재 장치를 탑재한 무인 반송차에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 장치의 검사 공정에서는 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 "웨이퍼"라 칭함)의 검사 장치로서 프로버(prober)가 널리 사용되고 있다. 프로버는 보통, 로더실과 프로버실을 구비하며, 웨이퍼 상태에서 디바이스의 전기적 특성 검사를 실행한다. 로더실은 복수(예컨대, 25장)의 웨이퍼가 수납된 카세트를 탑재하는 카세트 탑재부와, 카세트 탑재부로부터 웨이퍼를 한 장씩 반송하는 웨이퍼 반송 기구와, 웨이퍼 반송 기구를 통해 반송되는 웨이퍼의 사전 정렬(pre-alignment)을 실행하는 사전 정렬 기구[이하, "서브 척(sub-chuck)"이라 칭함]를 구비하고 있다. 또한, 프로버실은 웨이퍼를 탑재하여 X, Y, Z 및 θ방향으로 이동하는 탑재대[이하, "메인 척(main chuck)"이라 칭함]와, 메인 척과 협동하여 웨이퍼의 정렬을 실행하는 정렬 기구와, 메인 척의 상방에 배치된 프로브 카드와, 프로브 카드와 테스터 사이에 개재하는 테스트 헤드를 구비하고 있다.
따라서, 웨이퍼의 검사를 실행하는 경우에는 우선 작업자가 로트 단위로 복수의 웨이퍼가 수납된 카세트를 로더실의 카세트 탑재대에 탑재한다. 이어서, 프로브가 구동하면, 웨이퍼 반송 기구가 카세트내의 웨이퍼를 한 장씩 꺼내어, 서브 척을 통해 사전 정렬을 실시한 후, 웨이퍼 반송 기구를 통해 프로버실내의 메인 척으로 웨이퍼를 전달한다. 프로버실에서는 메인 척과 정렬 기구가 협동하여 웨이퍼의 정렬을 실행한다. 정렬후의 웨이퍼를 메인 척을 통해 인덱스 이송하면서 프로브 카드와 전기적으로 접촉시켜 소정의 전기적 특성 검사를 실행한다. 웨이퍼의 검사가 종료되면, 메인 척상의 웨이퍼를 로더실의 웨이퍼 반송 기구에 의해 수취하여 카세트내의 원래의 장소로 복귀시킨 후, 다음 웨이퍼의 검사를 상술한 요령으로 반복한다. 카세트내의 모든 웨이퍼의 검사가 종료하면, 작업자가 다음 카세트와 교환하여, 새로운 웨이퍼에 대하여 상술한 검사를 반복한다.
그러나, 웨이퍼가 예컨대 300mm의 대구경이 되면, 복수매의 웨이퍼가 수납된 카세트는 매우 무겁기 때문에, 작업자가 카세트를 들어 움직이는 것이 거의 불가능에 가깝게 되었다. 또한, 운반할 수 있다 하더라도 중량물이기 때문에 한 사람이 운반하기에는 위험을 수반한다. 게다가, 반도체 장치의 초미세화에 따라 클린 룸내의 입자 관리가 점점 엄격해지기 때문에, 클린 룸내에서의 입자 관리면에서도 카세트 반송 등의 제조 설비의 자동화가 점점 중요해지고 있다. 이러한 것은 프로버에 한정되지 않고 반도체 제조 장치에 일반적이라 할 수 있다.
또한, 웨이퍼의 대구경화 및 초미세화에 의해 한 장의 웨이퍼에 형성되는 디바이스의 수가 비약적으로 증가하여, 한 장의 웨이퍼에 대하여 검사 등의 처리를 종료하는 데에도 장시간을 요할 뿐만 아니라, 로트 단위로 웨이퍼의 처리를 실행하면 모든 웨이퍼의 처리를 종료할 때까지 처리 완료의 웨이퍼까지 프로버내에 보관해 두게 되어, 로트 단위의 웨이퍼를 후공정으로 돌리는 시간이 그만큼 지연되어, 결과적으로 TAT(turn around time)의 단축이 어렵고, 게다가 프로버의 유연한 운용이 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 반도체 웨이퍼를 수납하기 위한 선반을 다수 설치한 카세트를 적재하기 위한 적재 장치를 탑재한 무인 반송차에 의해 그 반송 경로를 따라 다수 설치된 처리 장치에 해당 카세트마다 이송 적재하는 무인 반송차 시스템이 공지되어 있다. 이 시스템에서는 각 처리 장치에, 탑재된 카세트로부터 반도체 웨이퍼를 1장씩 꺼내어, 1장마다 처리부에 이송 적재하는 낱장 이송 적재 장치가 각각 설치되어 있었다. 이 때문에, 시스템이 대규모로 될수록 처리 장치가 많이 설치되므로, 이 낱장 이송 적재 장치가 그만큼 많이 필요해진다는 문제점이 있었다. 게다가, 다품종 소량 생산을 할 경우, 품종에 따라 처리하는 처리 장치가 다르기 때문에, 각 처리 장치에는 처리하는 반도체 웨이퍼가 1장 내지 2장이더라도, 예컨대 25장을 수납 가능한 카세트로 공급할 필요가 있다. 이 때문에, 카세트도 매우 많이 필요하게 되며, 그 카세트를 수납하는 스토커(stocker)가 커지지 않을 수 없다는 문제점이 있었다.
이에, 반도체 웨이퍼를 수납하기 위한 선반을 다수 설치한 버퍼 카세트와, 낱장 이송 적재 장치를 무인 반송차에 탑재하여, 예컨대 스토커의 스테이션에 탑재된 카세트로부터 반도체 웨이퍼를 낱장 이송 적재 장치에 의해 버퍼 카세트에 순차적으로 수납하고, 원하는 처리 장치까지 반송하여 처리 장치에 반도체 웨이퍼를 직접 적재하는 것이 검토되고 있다.
이러한 시스템에서는 반도체 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트는 무인 반송차에 고정되게 된다. 그러나, 반도체 웨이퍼는 그 크기(직경)가 종래부터 설치되고 있는 8인치에 더하여, 보다 많은 제품을 만들 수 있는 12인치의 것이 생겨났고, 반도체 웨이퍼를 수납하는 카세트도 8인치 전용의 것과 12인치 전용의 것이 SEMI 규격에 따라서 제조되고 있다. 그리고, 한 공장내에 8인치용의 처리 라인, 12인치용의 처리 라인, 거기에 8인치와 12인치의 처리 라인이 혼재하는 경우가 있다. 또한, 그 처리 라인은 레이 아웃 변경에 의해, 지금까지 8인치 전용의 처리 라인이었던 것이 8인치와 12인치의 병설 라인과, 12인치만의 처리 라인이 될 가능성이 있다.
이 때문에, 8인치 전용의 무인 반송차, 12인치 전용의 무인 반송차에서는 8인치와 12인치가 혼재하는 처리 라인과, 레이 아웃 변경 등에 따른 웨이퍼 크기의 변화에 대응할 수 없다는 문제점이 발생했다.
또한, 낱장 이송 적재 장치는 웨이퍼를 집어 올려 이송 적재하도록 구성되어 있기 때문에, 낱장 이송 적재 장치의 로봇 핸드부는 반송차 본체에 대하여 승강가능하게 설치된다. 이 때문에, 로봇 핸드부는 무인 반송차 본체의 천정판에 대하여 승강하도록 되어 있다.
천정판에는 로봇 핸드부가 상하로 통과 가능하게 된 개구부를 설치하고, 로봇 핸드부를 천정판에 대하여 승강시키기 위하여, 천정판과 낱장 이송 적재 장치 사이에는 간극이 발생한다. 이 간극으로부터, 로봇 핸드부의 하강에 따라 공기가 간극으로부터 상방으로 분출된다. 이 때, 무인 반송차 본체 내부에 배치되어 있는 로봇 핸드의 승강 구동부 등에서 발생한 먼지가 함께 감아 올려지게 되어, 감아 올려진 먼지가 로봇 핸드에 지지되어 있는 웨이퍼에 부착된다는 문제점이 발생하였다.
이 먼지의 부착을 막기 위해서, 천정판과 로봇 핸드부 사이에 신축 가능한, 예컨대 주름 형상의 보호 커버를 설치하여, 로봇 핸드부의 승강 구동과 무관하게 간극을 덮는 것도 생각할 수 있지만, 이 구성에서는 보호 커버가 먼지의 발생원이 되어 버린다.
발명의 요약
이에, 본원의 제 1 발명은 피처리체의 반송 작업을 자동화하여 작업자를 배제하고 안전성을 높이는 동시에 검사 장치 등의 반도체 제조 장치를 유연하게 운용할 수가 있고, 또한 피처리체의 TAT의 단축을 실현할 수 있는 피처리체의 반송 시스템 및 피처리체의 반송 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본원의 제 2 발명은 처리 라인이 복수의 크기의 웨이퍼를 처리하는 라인이거나, 레이 아웃 변경에 의해 처리해야만 하는 웨이퍼가 변화하더라도 대응할 수 있는 무인 반송차 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본원의 제 3 발명은 낱장 이송 적재 장치의 승강 구동부 등의 구동부에서 발생하는 먼지가 무인 반송차 위의 웨이퍼에 부착되는 것을 억제할 수 있는 무인 반송차를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본원의 제 1 발명에 따른 피처리체의 반송 시스템은 반도체 장치의 생산을 관리하는 호스트 컴퓨터와, 이 호스트 컴퓨터의 관리하에 피처리체로부터 반도체 장치를 제조하는 복수의 반도체 제조 장치와, 이들 반도체 제조 장치에 대하여 각각의 요구에 따라 상기 피처리체를 1장씩 교환하기 위해 피처리체를 동일 궤도를 따라 자동 반송하는 복수의 자동 반송 장치와, 이들 자동 반송 장치를 상기 호스트 컴퓨터와 제휴하여 운용하는 반송 운용 장치를 구비하고, 상기 반송 운용 장치는 상기 각 반도체 제조 장치와 상기 각 자동 반송 장치 각각의 위치 관계에 근거하여 상기 각 자동 반송 장치의 운용 스케줄을 작성하는 동시에 각각의 최적의 반송 경로를 결정하여, 상기 각 자동 반송 장치를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하는 스케줄러(scheduler) 및 디스패쳐(dispatcher)를 갖는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반송 시스템에 있어서, 상기 스케줄러 및 디스패쳐는 반송 경로에 있어서의 상기 각 자동 반송 장치의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 스케줄러 및 디스 패쳐는 상기 각 자동 반송 장치의 이동 시간을 각각 예측하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템은, 상기 스케줄러 및 디스패쳐가 상기 반도체 제조 장치의 가동 상황에 입각하여 상기 각 자동 반송 장치를 동적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 스케줄러 및 디스패쳐는 상기 피처리체의 교환 우선도 및 상기 자동 반송 장치의 이동 시간을 감안하여 상기 자동 반송 장치를 최적의 반송 경로에 할당하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 스케줄러 및 디스패쳐는 상기 궤도에 반송 금지 구역을 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 반송 운용 장치는 상기 각 자동 반송 장치에 의한 상기 피처리체의 반송에 대해 시뮬레이션 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 자동 반송 장치는 상기 피처리체의 종류를 식별하는 식별 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 자동 반송 장치는 상기 피처리체를 교환할 때에 상기 피처리체의 위치맞춤을 실행하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 시스템에 있어서, 상기 반도체 제조 장치 는 검사 장치인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본원의 제 1 발명에 따른 피처리체의 반송 방법은 피처리체로부터 반도체 장치를 제조하는 복수의 반도체 제조 장치의 요구에 따라 복수의 자동 반송 장치가 상기 피처리체를 탑재하여 동일 궤도를 따라 반송하고, 상기 자동 반송 장치와 상기 반도체 제조 장치 사이에서 상기 피처리체를 한 장씩 교환하는 피처리체의 반송 방법에 있어서, 상기 각 반도체 제조 장치와 상기 각 자동 반송 장치 각각의 위치 관계에 근거하여 상기 각 자동 반송 장치의 운용 스케줄을 결정하는 공정과, 상기 운용 스케줄에 근거하여 상기 각 자동 반송 장치 각각의 최적의 반송 경로를 결정하는 공정과, 상기 각 자동 반송 장치를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 방법에 있어서, 상기 각 자동 반송 장치의 반송 경로를 순차적으로 예측하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 방법에 있어서, 상기 각 반도체 제조 장치의 가동 상황에 입각하여 상기 각 자동 반송 장치를 동적으로 할당하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 방법에 있어서, 상기 피처리체의 교환 우선도 및 상기 자동 반송 장치의 이동 시간을 감안하여 상기 자동 반송 장치를 최적의 반송 경로에 할당하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 방법에 있어서, 상기 궤도에 반송 금지 구역을 설정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 피처리체의 반송 방법에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 검사 장치인 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본원의 제 2 발명에 따른 무인 반송차 시스템은 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트와 낱장 이송 적재 장치를 탑재하고, 웨이퍼를 처리하는 처리 장치로 상기 버퍼 카세트를 반송하고, 상기 낱장 이송 적재 장치에 의해 상기 버퍼 카세트내의 웨이퍼를 상기 처리 장치에 이송 적재하는 무인 반송차와, 상기 낱장 이송 적재 장치의 이송 적재 동작을 제어하는 적재 동작 제어 장치를 구비하고, 상기 이송 적재 동작 제어 장치에는 상기 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼의 크기에 각각 대응한 이송 적재 동작을 상기 낱장 이송 적재 장치에 지시하기 위한 이송 적재 동작 프로그램이 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버퍼 카세트는 크기가 다른 2종류 이상의 웨이퍼를 크기마다 분별 수납하기 위한 서로 병설된 선반을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버퍼 카세트를 착탈 가능하게 상기 무인 반송차에 장착하기 위한 상기 무인 반송차에 설치된 대와, 수납되는 웨이퍼의 크기에 의존하여 다른 종류를 이루는 버퍼 카세트의 각각에 대응하여, 대응하는 각각의 버퍼 카세트를 상기 대에 유지하기 위한 버퍼 카세트 유지 기구와, 상기 버퍼 카세트의 종류를 검출하는 버퍼 카세트 검출 기구를 구비하고, 상기 이송 적재 동작 제어 장치는 상기 버퍼 카세트 검출 기구에 의해 검출한 상기 버퍼 카세트의 종류에 대응하는 상기 버퍼 카세트 유지 기구를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼의 크기를 검출하는 웨이퍼 크기 검출 기구를 구비하며, 상기 이송 적재 동작 프로그램은 웨이퍼의 크기에 대응한 복수의 요소 이송 적재 동작 프로그램을 가지며, 상기 이송 적재 동작 제어 장치는 상기 웨이퍼 크기 검출 기구에 의한 검출 결과에 기초하여 검출한 웨이퍼의 크기에 대응하는 상기 요소 이송 적재 동작 프로그램을 선택하고, 선택한 상기 요소 이송 적재 동작 프로그램에 따라 상기 낱장 이송 적재 장치에 이송 적재 동작을 지시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 크기 검출 기구는 상기 버퍼 카세트 검출 기구로 상기 버퍼 카세트의 종류를 검출함으로써, 수납되는 웨이퍼의 크기를 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본원의 제 3 발명에 따른 무인 반송차는 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트와 낱장 이송 적재 장치를 탑재하고, 웨이퍼를 처리하는 처리 장치로 상기 버퍼 카세트를 반송하고, 상기 낱장 이송 적재 장치에 의해 상기 버퍼 카세트내의 웨이퍼를 상기 처리 장치에 이송 적재하는 무인 반송차에 있어서, 탑재된 구동부와, 상기 구동부에서 발생하는 먼지 및 상기 구동부의 주위에서 발생하는 먼지를 흡인 제거하는 상기 구동부의 근방에 설치된 흡인 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 낱장 이송 적재 장치는 이송 적재 수단을 갖는 승강 유닛과, 반송차 본체에 장착한 베이스부에 설치된 상기 승강 유닛을 승강 구동하는, 상기 구동부를 형성하는 승강 구동부와, 상기 승강 유닛이 통과 가능한 개구부를 형성하는 동시에, 상기 베이스부의 상방을 덮는 천정판을 구비하며, 상기 흡인 수단은 상기 승강 유닛과 상기 개구부와의 간극 주변의 공기를 흡인하는 제 1 흡인 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 탑재된 웨이퍼의 자세를 조정하는 얼라이너(aligner)를 구비하며, 상기 구동부는 상기 얼라이너에 설치된 얼라이너 구동부를 가지며, 상기 흡인 수단은 상기 얼라이너 구동부의 주변 공기를 흡인하는 제 2 흡인 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡인 수단에 의해 흡인한 공기를 반송차 본체의 하방으로 배출하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 반송차 본체의 저부에 배치된 주행 구동부를 가지며, 상기 흡인 수단의 공기 배출구는 상기 주행 구동부보다 상방에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본원의 제 1 발명에 따른 피처리체의 반송 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도,
도 2는 도 1에 도시한 반송 운용 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 도 1에 도시한 피처리체의 반송 시스템을 각 구성 기기의 레이 아웃 및 그 동작을 설명하는 설명도,
도 4는 도 3에 도시한 RGV의 반송 경로의 단면 구조를 나타내는 개념도,
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시한 프로버와 RGV간의 웨이퍼의 교환을 설명하 는 도면으로, 도 5a는 그의 평면도, 도 5b는 그의 요부를 나타내는 측면도,
도 6은 각각 본원의 제 1 발명에 따른 피처리체의 반송 방법의 일 실시예를 나타내는 설명도,
도 7은 각각 피처리체의 반송 방법의 다른 실시예를 나타내는 설명도로서, 도 6에 상당하는 도면,
도 8은 각각 피처리체의 반송 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도로서, 도 6에 상당하는 도면,
도 9는 피처리체의 반송 시스템의 다른 실시예를 나타내는 도 3에 상당하는 도면,
도 10은 도 9에 도시한 반송 시스템을 사용한 웨이퍼의 교환 상태를 나타내는 도 5에 상당하는 도면,
도 11은 본원의 제 2 발명에 따른 무인 반송차 시스템의 일 실시예인 무인 반송차 시스템이 적용되는 웨이퍼 처리 작업의 일 공정 작업부를 나타내는 개략도,
도 12는 무인 반송차의 우측면도,
도 13은 무인 반송차의 평면도,
도 14는 버퍼 카세트와 버퍼 카세트대의 측면 일부 단면도,
도 15는 버퍼 카세트와 버퍼 카세트대의 전면 일부 단면도,
도 16은 버퍼 카세트대의 평면도,
도 17은 8인치 전용 버퍼 카세트의 우측면 일부 단면도,
도 18은 8인치 전용 버퍼 카세트의 저면도,
도 19는 8인치 전용 버퍼 카세트의 체결부를 나타내는 정면도,
도 20은 제 2 유지 기구의 평면도,
도 21은 제 2 유지 기구의 사시도,
도 22는 본원의 제 3 발명에 따른 무인 반송차의 일 실시예를 나타내는 정면도,
도 23은 무인 반송차를 나타내는 측면도,
도 24는 무인 반송차를 나타내는 평면도,
도 25는 낱장 이송 적재 장치의 구성을 나타내는 정면도,
도 26은 베이스부 및 승강 구동부에서의 먼지의 흡입 기구를 나타내는 평면도,
도 27은 얼라이너를 나타내는 측면도,
도 28은 비접촉 전력 공급의 구성을 나타내는 무인 반송차의 주요부의 정면도.
우선, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본원의 제 1 발명에 따른 피처리체의 반송 시스템 및 반송 방법의 실시예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 피처리체의 반송 시스템(E)은 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 피처리체인 웨이퍼(도시하지 않음)의 검사 공정을 포함한 반도체 제조 공장 전체를 생산 관리하는 MES(manufacturing execution system)가 구축된 호스트 컴퓨터(1)와, 이 호스트 컴퓨터(1)와 SECS(semiconductor equipment communication standard) 통신 회선을 통해 접속되면서 또한 호스트 컴퓨터(1)의 관리하에서 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실행하는 복수의 반도체 제조 장치(예컨대, 프로버)(2)와, 이들 프로버(2)에 대하여 각각의 요구에 따라 웨이퍼를 1장씩 교환하기 위해서 웨이퍼를 카세트 단위로 동일 궤도(3)를 따라서 양방향으로 자동 반송하는 복수의 자동 반송 장치[이하, "낱장식 RGV(rail guided vehicle)"이라 칭함](4)와, 이들 낱장식 RGV(4)를 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여 운용하기 위해서 호스트 컴퓨터(1)와 SECS 통신 회선을 통해 접속되면서 또한 RCS(RGV Control System)가 구축된 반송 운용 장치(5)를 구비하여, 각 구성 기기가 통신 회선을 통해 네트워크 접속되어 있다. 따라서, 낱장식 RGV(4)는 레일(3)을 이동하기 때문에, 낱장식 RGV(4)의 이동 영역을 위로 제한할 수가 있어, 낱장식 RGV(4)의 이동 영역에 여분의 스페이스를 마련할 필요가 없어 공간 절약화를 실현할 수 있다. 또한, 낱장식 RGV(4)는 레일(3)상을 이동하기 때문에 낱장식 RGV(4)의 이동 속도를 고속화할 수 있다.
상기 프로버(2)와 낱장식 RGV(4)는 SEMI 규격 E23이나 E84에 기초한 광 결합된 병렬 I/0(이하, "PIO"라 칭함) 통신 인터페이스(예컨대, 16 비트의 정보 처리에 대응)를 가지며, 양자간에 PIO 통신을 함으로써 웨이퍼를 1장씩 교환한다. 이 프로버(2)는 웨이퍼를 한 장씩 낱장 단위로 수취하여 검사를 하기 때문에, 낱장식 프로버로서 구성되어 있다. 또한, 반송 운용 장치(RCS)(5)에는 RGV 컨트롤러(6)가 SECS 통신 회선을 통해 접속되고, 반송 운용 장치(5)의 관리하에서 RGV 컨트롤러(6)는 무선 통신을 통해 낱장식 RGV(4)를 제어한다. PIO 통신의 인터페이 스 및 통신 방법은 예컨대, 일본 특허 공개 공보 제 2001-005789 호에 기재된 기술에 준하여 구성할 수 있다.
또한, 상기 호스트 컴퓨터(1)에는 프로버(2)에 접속된 테스터(7)를 관리·제어하는 서버 및 컨트롤러[ES(equipment server)/EC(equipment controller)](8)가 SECS 통신 회선을 통해 접속되어 있다. 또한, 호스트 컴퓨터(1)에는 웨이퍼를 카세트 단위로 취급하는 스토커(9), 리프터(도시하지 않음) 및 천장 궤도 주행형 반송차(이하, 단순히 "천장 반송차"라 칭함)(도시하지 않음)를 관리·제어하는 MCS(material control system)가 구축된 카세트 반송 제어 장치(10) 및 그 서버(11)가 SECS 통신 회선을 통해 접속되어 있다.
상기 반송 운용 장치(5)는 도 2에 도시한 바와 같이, 유저 인터페이스[이하, "유저(user) I/F"라 칭함](51)와, 호스트 컴퓨터(1)와 통신하기 위한 호스트 인터페이스[이하, "호스트(host) I/F"라 칭함](52)와, RGV 컨트롤러(6)와 통신하기 위한 RGV 인터페이스(이하, "RGV I/F"라 칭함)(53)와, 복수의 낱장식 RGV(4)를 최적으로 운용하기 위해서 운용 스케줄을 작성하는 동시에 최적의 반송 경로를 결정하는 스케줄러(54A)와, 스케줄러(54A)에서 결정된 최적의 반송 경로에 복수의 낱장식 RGV(4)를 할당하는 디스패쳐(54B)를 갖는 제어부(54)를 구비하며, 제어부(54)에서는 낱장식 RGV(4)의 이동 명령이나 작업 명령 등의 명령을 관리하고, 이들 명령에 따라 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)가 기능한다. 호스트 I/F(52) 및 RGV I/F(53)는 모두 SEMI 규격 E82에 기초한 인터페이스로서 구성되어 있다. 또한, 이 반송 운용 장치(5)는 시뮬레이션 기능을 가지며, 낱장식 RGV(4)를 실제로 이동시키 지 않고 낱장식 RGV(4)의 최적의 반송 경로를 계획할 수 있다.
따라서, 입력 장치(도시하지 않음)로부터 프로버(2) 및 낱장식 RGV(4) 각각의 배치 상태나 배치 대수 등의 반송에 필요한 반송 정보를 입력하여 반송 운용 장치(5)가 작동하면, 반송 정보에 기초한 명령이 유저 I/F(51)를 통해 제어부(54)에 입력되고, 제어부(54)에서는 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여 입력 명령에 입각하여 스케줄러(54A)에 있어서 낱장식 RGV(4)의 운용 스케줄을 자동적으로 작성하는 동시에 최적의 반송 경로를 검색한 뒤, 디스패쳐(54B)에 있어서 각 낱장식 RGV(4)를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하고, 그 결과를 RGV I/F(53)를 통해 RGV 컨트롤러(6)와의 사이에서 통신을 하고, RGV 컨트롤러(6)로부터의 무선 통신을 통해 낱장식 RGV(4)를 최적의 반송 경로를 따라서 이동시킨다. 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같이, 반송 운용 장치(5)에서는 운용 스케줄에 따라서 최적의 웨이퍼 반송 경로의 결정, 낱장식 RGV(4)의 레일(3)상에서의 이동 제어, 반송의 예측 제어, 낱장식 RGV(4)의 동적인 할당과 디스패칭, 온라인 튜닝, 총 비용의 산출 및 낱장식 RGV(4)의 이동 영역의 제한 등을 실시한다.
이들 운용 내용에 대해서는 본 발명의 방법과 함께 후술한다.
이렇게 하여, 도 1에 도시한 피처리체의 반송 시스템(E)의 낱장식 RGV(4)의 운용에 직접 관련된 부분을 보다 구체적으로 도시한 것이 도 3이다. 복수의 프로버(2)는 예컨대 도 3에 도시한 바와 같이, 간격을 두고 병설된 2군데의 레일(3)을 따라 배열되어 있다. 각 레일(3)의 좌측 영역에는 프로버(2)가 양측에 배치되고, 각 레일(3)의 우측 영역에는 프로버(2)가 한쪽에만 배치되어 있다. 이 배열은 검 사 공정에 의해 최적의 배열이 채용된다.
또한, 상기 스토커(9)는 예컨대 도 3에 도시한 바와 같이, 대량(예컨대, 200개 정도)의 카세트(C)를 보관하는 메인 스토커(91)와, 프로버(2)에서의 검사에 입각하여 메인 스토커(91)로부터 조금씩 내놓은 소량(예컨대, 20개 정도)의 카세트(C)를 보관하는 미니 스토커(92)로 이루어지며, 이들 양자는 천장 궤도(12)에 의해 연락하고 있다. 도 3에 도시한 예에서는, 메인 스토커(91)가 프로버(2)의 배치 영역의 외측에 위치하고, 미니 스토커(92)가 2군데의 레일(3) 사이에 배치되어 있다. 또한, 미니 스토커(92)의 프로버(2)측에는 버퍼 테이블(13)이 배치되고, 천장 반송차를 통해 미니 스토커(92)와 버퍼 테이블(13) 사이에서 카세트(C)를 자동적으로 반송한다. 미니 스토커(92) 옆에는 복수매의 프로브 카드를 보관하는 카드 스토커(14)가 배치되어 있다. 카세트(C)는 후술하는 바와 같이, 구경을 달리하는 복수종(예컨대, 200mm와 300mm의 두 가지)의 웨이퍼(W)에서 공용할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 반도체 제조 공장에서는, 프로버(2)는 예컨대 수십대 배치되며, 이에 따라 레일(3)을 2열 이상 설치하고 있는 동시에, 각각의 레일(3)에 프로버(2)의 설치 대수에 따라 복수대 배치되어 있다. 그리고, 검사에는 복수의 검사 내용이 있어, 레일(3)의 라인에 따라 검사 내용이 다른 경우도 있다. 이 경우에는 각 라인의 검사를 종료하면, 천장 반송차를 이용하여 웨이퍼를 카세트 단위로 다음 라인으로 반송한다.
상기 낱장식 RGV(4)는 예컨대 도 4에 도시한 바와 같이, 클린 에어 터널(15)내를 주행하고, 웨이퍼의 반송 영역을 클린 에어로 덮고 있다. 클린 에어 터널(15)은 도 4에 도시한 바와 같이, 터널(151)과, 터널(151)의 천장에 공간을 사이에 두고 배치된 ULPA 필터 등의 에어 필터(152)와, 클린 룸내의 공기를 터널(151)내에 순환시키는 순환 팬(153)을 구비하고, 터널(151)내를 예컨대 등급 10 정도의 청정도를 유지하도록 하고 있다. 터널(151)에는 낱장식 RGV(4)와 프로버(2) 사이의 웨이퍼의 교환구(151A)가 형성되어 있다. 따라서, 낱장식 RGV(4)에 의해 웨이퍼를 반송하는 동안에도 웨이퍼는 등급 10의 청정한 공기로 덮여져 입자로부터의 오염을 방지하고 있다. 또한, 프로브 카드를 반송하는 RGV를 준비하여, 프로브 카드를 교환할 필요가 발생했을 경우에는 이 RGV를 통해 소정의 프로버까지 프로브 카드를 반송하고, 교환한다.
상기 낱장식 RGV(4)는 예컨대 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, RGV 본체(41)와, RGV 본체(41)상의 단부에 배치되면서 또한 25장의 웨이퍼(W)를 수납하는 경사 구동 가능한 버퍼 카세트(42)와, 버퍼 카세트(42)와 인접하는 선회 기구(43)와, 이 선회 기구(43)에 배치된 상하 2단에 걸쳐 굴신(屈伸) 가능한 아암을 갖는 웨이퍼 반송 기구(44)와, 이 웨이퍼 반송 기구(44)에 장착된 웨이퍼의 매핑 센서(mapping sensor)(도시하지 않음)와, 버퍼 카세트(42)로부터 웨이퍼(W)가 튕겨 나오는 것을 방지하는 튕겨나옴 방지 부재(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 웨이퍼 반송 기구(44)는 상하 2단의 아암의 선단에 장착된 핸드(441, 442)를 가지며, 예컨대, 볼 나사 기구를 통해 선회 기구(43)와 일체적으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한, 튕겨나옴 방지 부재는 버퍼 카세트(42)의 정면의 상하의 프레임 중앙에 형성된 홈에 결합하는 스토퍼 로드와, 스토퍼 로드를 홈에 결합시키기 위한 구동 기구를 갖는다. 버퍼 카세트(42)로부터의 웨이퍼(W)의 튕겨나옴 방지는 버퍼 카세트(42)의 경사 구동 기구 또는 튕겨나옴 방지 부재의 어느 한쪽 기능에 의해서도 달성할 수 있다.
따라서, 버퍼 테이블(13)의 카세트(C)와 낱장식 RGV(4)의 버퍼 카세트(42) 사이에서 웨이퍼(W)를 교환할 때에는 웨이퍼 반송 기구(44)가 선회·승강을 반복하여 카세트(C) 또는 버퍼 카세트(42)내의 웨이퍼(W)를 예컨대 상측의 핸드(441)를 이용하여 카세트(C)와 버퍼 카세트(42) 사이에서 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 반송한다. 그리고, 낱장식 RGV(4)는 웨이퍼(W)의 튕겨나옴을 방지한 상태에서 레일(3)을 따라서 원하는 프로버(2)의 소정 위치까지 이동하여, 낱장식 RGV(4)와 프로버(2) 사이에서 웨이퍼(W)의 교환을 실시한다. 이 교환시에는 웨이퍼 반송 기구(44)의 상측 핸드(441)를 이용하여 낱장식 RGV(4)로부터 프로버(2)로 웨이퍼(W)를 전달하고, 하측의 핸드(442)를 이용하여 검사를 마친 웨이퍼(W)를 프로버(2)로부터 수취한다.
상기 프로버(2)는 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 로더실(21)과, 프로버실(22)을 구비하고 있다. 로더실(21)은 낱장식 RGV(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 1장씩 주고받는 교환 기구(이하, "어뎁터"라 칭함)(23)와, 어뎁터(23)와 프로버실(22) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(24)와, 웨이퍼 반송 기구(24)를 통해 웨이퍼(W)를 프로버실(22)로 반송하는 동안에 배향 플랫을 기준으로 사전 정렬을 행하는 정역 회전 가능한 서브 척(25)을 구비하며, 서브 척(25)을 통해 웨이퍼(W)가 회전하는 동안에 배향 센서(도시하지 않음)를 통해 배향 플랫을 검출하는 동시에, 광학식 문자 인식 장치(OCR)(도시하지 않음)를 통해 웨이퍼(W)에 붙여진 ID 코드를 판독하여 검사 대상의 웨이퍼(W)를 특정한다. 웨이퍼 반송 기구(24)는 도 5a에 도시한 바와 같이, 선단부가 두 갈래로 분기한 상하 2단의 세라믹제의 핸드(241)를 가지며, 각각의 핸드(241)로 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 유지하고, 진공 흡착을 해제함으로써 웨이퍼(W)를 교환 가능한 상태로 한다.
또한, 상기 프로버실(22)은 후술하는 메인 척(26)과, 정렬 기구(27)와, 프로브 카드(28)를 갖고 있다. 메인 척(26)은 X, Y 테이블(29)을 통해 X, Y 방향으로 이동하는 동시에 도시하지 않은 승강 기구 및 θ 회전 기구를 통해 Z 방향 및 θ 방향으로 이동한다. 정렬 기구(27)는 종래 공지된 바와 같이, 정렬 브릿지(271), CCD 카메라(272) 및 한쌍의 가이드 레일(273)을 가지며, 메인 척(26)과 협동하여 웨이퍼(W)와 프로브 카드(28)의 정렬을 실행한다. 프로브 카드(28)는 복수의 프로브(281)를 가지며, 프로브(281)가 메인 척(26)상의 웨이퍼(W)와 전기적으로 접촉하여, 테스트 헤드(도시하지 않음)를 통해 테스터(7)(도 1 참조)와 접속된다.
다음에, 도 6 내지 도 8을 참조하면서 본원의 제 1 발명에 따른 피처리체의 반송 방법의 일 실시예에 대하여 설명한다.
우선, 반송 운용 장치(5)의 입력 장치(도시하지 않음)로부터 프로버(2) 및 낱장식 RGV(4) 각각의 배치 상태나 배치 대수 등의 반송에 필요한 반송 정보를 입력한다. 그 후, 반송 운용 장치(5)가 작동하면, 반송 정보에 기초한 명령이 유저 I/F(51)를 통해 제어부(54)에 입력되고, 제어부(54)의 스케줄러(54A)에서는 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여 입력 명령에 입각하여 낱장식 RGV(4)의 운용 스케줄을 자동적으로 작성한다. 또한, 스케줄러(54A)에서는 운용 스케줄의 여러개의 반송 경로 중에서 현상의 낱장식 RGV(4)에 최적인 반송 경로를 결정한다. 최적의 반송 경로가 결정되면, 디스패쳐(54B)에서 이 최적의 반송 경로에 복수의 낱장식 RGV(4)를 자동적으로 할당한다. 복수의 낱장식 RGV(4)는 각각의 할당에 따라서 레일(3)상을 서로 동기하여 이동한다.
예컨대, 낱장식 RGV(4)는 웨이퍼 반송 기구(44)를 통해 버퍼 테이블(13)로부터 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 때, 웨이퍼 반송 기구(44)는 매핑 센서로 버퍼 테이블(13)상의 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 매핑한 뒤, 웨이퍼 반송 기구(44)를 통해 버퍼 테이블(13)상의 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 낱장식 RGV(4)의 버퍼 카세트(42)내에 적재한다. 이어서, 이 낱장식 RGV(4)는 반송 운용 장치(5)를 통해 할당된 최적의 반송 경로를 따라서 소정의 프로버(2)까지 이동한 뒤, 웨이퍼 반송 기구(44)를 통해 버퍼 카세트(42)내의 웨이퍼(W)를 매핑한 뒤, 소정의 웨이퍼(W)를 프로버(2)의 어뎁터(23)로 웨이퍼(W)를 전달한다.
낱장식 RGV(4)의 웨이퍼 반송 기구(44)와 프로버(2)의 어뎁터(23) 사이에서 웨이퍼(W)의 교환을 실행할 때는 프로버(2)와 RGV(4) 사이에서 광결합 PIO 통신을 실행한다. 그 때문에, RGV(4)와 프로버(2)는 서로 PIO 통신을 이용하여 한 장의 웨이퍼(W)의 교환을 정확히 실시한다.
여기에서 웨이퍼(W)의 전달 동작에 대하여 설명한다. 낱장식 RGV(4)에서는 웨이퍼 반송 기구(44)가 승강하여 상부 핸드(441)를 통해 소정의 웨이퍼(W)를 버퍼 카세트(42)내에서 꺼내고, 상부 핸드(441)를 수축한 후, 도 5a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 반송 기구(44)가 선회 기구(43)를 통해 90°회전하여, 핸드(441)를 프로버(2)의 어뎁터(23)측으로 향하게 한다. 계속해서, 상부 핸드(441)를 늘리면, 웨이퍼(W)가 어뎁터(23)의 웨이퍼 지지체(231)의 상방에 도달한다. 이 때, 웨이퍼 지지체(231)가 상승하여, 도 5b에 도시한 바와 같이 웨이퍼 지지체(231)가 상부 핸드(441)로부터 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 수취하여 하강한다.
프로버(2)에서는 도 5a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 반송 기구(24)가 구동하여 어뎁터(23)내에 핸드(241)를 진출시키고, 웨이퍼(W)를 핸드(241)의 흡착 패드로 진공 흡착한다. 이어서, 웨이퍼 반송 기구(24)는 핸드(241)를 어뎁터(23)로부터 후퇴시킨 후, 프로버실(22)까지 웨이퍼(W)를 반송한다. 웨이퍼(W)를 반송하는 동안에 서브 척(25)을 통해 웨이퍼(W)의 사전 정렬을 행하는 동시에 OCR을 통해 서브 척(25)상의 웨이퍼(W)의 ID 코드를 판독한다. 사전 정렬 후, 다시 웨이퍼 반송 기구(24)의 핸드(241)를 통해 웨이퍼(W)를 수취한 뒤, 핸드(241)를 프로버실(22)로 향하게 한다.
그 동안에 프로버실(22)내에서는 메인 척(26)이 대기 위치까지 이동하고 있다. 이에, 웨이퍼 반송 기구(24)가 핸드(241)를 늘려서 메인 척(26)에 웨이퍼(W)를 전달한다. 메인 척(26)상에 웨이퍼(W)가 탑재되면, 메인 척(26)은 웨이퍼(W)를 흡착 고정하여, 웨이퍼의 검사를 실시할 수 있다. 검사 종료후에는 반대 경로로 웨이퍼(W)를 어뎁터(23)내로 되돌린다.
늦어도 이 동안에, 혹은 웨이퍼(W)의 검사중에 프로버(2)에 있어서의 검사 상황은 통신 회선을 통해 테스터(7)로부터 호스트 컴퓨터(1)에 순차로 통지되고, 호스트 컴퓨터(1)에서 파악, 관리하고 있다. 따라서, 프로버(2)에 있어서의 검사가 종료하거나, 검사에 이상이 발생하면, 호스트 컴퓨터(1)는 테스터(7)를 통해 순식간에 알 수 있어, 이 정보를 통신 회선을 통해 반송 운용 장치(5)에 순차적으로 통지한다. 반송 운용 장치(5)는 순차적으로 변화되는 검사 상황에 입각하여 복수의 낱장식 RGV(4)의 운용 스케줄을 갱신하고, 그 때마다 모든 낱장식 RGV(4)의 반송 경로를 구한 뒤, 최적의 반송 경로를 결정한다. 이 때, 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에서는 각 반송 경로에 있어서의 이동 시간 및 교환 실행 시간을 예측하고, 각 반송 경로중에서 최적의 반송 경로를 검색하여, 결정한다. 그리고, 반송 운용 장치(5)는 이 결정 결과에 기초하여 낱장식 RGV(4) 컨트롤러(6)를 통해 낱장식 RGV(4)와의 무선 통신에 의해 최적의 반송 경로에 각 낱장식 RGV(4)를 할당하여, 프로버(2)의 가동 효율을 높이는 동시에, 복수의 낱장식 RGV(4) 각각의 이동 시간을 대폭 단축한다.
예컨대, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 2대의 낱장식 RGV(4A, 4B)가 인접한 위치에 있고, 한쪽 낱장식 RGV(4A)가 ①의 프로버(도시하지 않음)와의 사이에서 웨이퍼의 교환을 실행하고, ①의 옆에 있는 ②의 프로버에서는 다음 웨이퍼를 대기하고, 또한 이들 프로버에서 멀리 떨어진 ③의 프로버에서도 다음 웨이퍼를 대기하고 있다고 가정한다. 이 검사 상황은 테스터(7)로부터의 통지에 의해 호스트 컴퓨터(1)에 있어서 인식하고, 이 상황을 통신 회선을 통해 반송 운용 장치(5)에 통지한다. 반송 운용 장치(5)에서는 다른 쪽의 낱장식 RGV(4B)에 ②와 ③ 중 어느 하 나의 프로버를 할당하는지가 문제가 된다. 이에, 반송 운용 장치(5)에서는 호스트 컴퓨터(1)로부터의 통지에 기초하여 한쪽의 낱장식 RGV(4A)와 ①의 프로버와의 교환 시간, 이 낱장식 RGV(4A)의 현재 위치로부터 ②의 프로버까지의 이동 시간, 또한, 다른 쪽의 낱장식 RGV(4B)의 현재 위치로부터 ② 또는 ③까지의 이동 시간을 예측하여, ② 및 ③의 프로버에 어느 하나의 낱장식 RGV(4A, 4B)를 할당하면 최단 시간에 웨이퍼의 교환을 실행할 수 있는 최적의 반송 경로인지를 결정하고, 이 결정에 따라 낱장식 RGV(4A, 4B)를 할당한다. 이 경우, 한쪽의 낱장식 RGV(4A)를 ②의 프로버에 할당하고, 다른 쪽의 낱장식 RGV(4B)를 ③의 프로버에 할당하는 것이 최적의 반송 경로라고 결정하고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 각 낱장식 RGV(4A, 4B)를 그와 같이 할당한다. 이 할당에 의거하여 한 쪽의 낱장식 RGV(4A)는 ①의 프로버에서의 교환을 종료한 뒤, ②의 프로버로 이동하고, 다른 쪽의 낱장식 RGV(4B)는 ③의 프로버로 이동하여, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 각각의 교환을 실행한다. 따라서, 2대의 낱장식 RGV(4A, 4B)를 함께 ②의 프로버에 할당하는 일이 없이, 2대의 낱장식 RGV(4A, 4B)가 충돌하는 것 같은 일은 없다.
이와 같이 반송 운용 장치(5)에서는 항상 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여, 각 프로버에서의 검사 상황을 파악하고, 작업자가 개재하는 일 없이 웨이퍼의 최적의 반송 경로를 예측하고, 그 반송 경로에 낱장식 RGV(4A, 4B)를 자동적으로 할당하여 최단 시간에 웨이퍼를 각 프로버에 할당할 수 있기 때문에, 반송 라인으로부터 작업자를 배제하여 안전성을 높일 수 있는 동시에 TAT의 단축에 기여할 수 있고, 게다가 낱장식 RGV(4A, 4B) 끼리의 충돌을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 반송 운용 장치(5)는 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여 제어부(54)의 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 있어서 현재의 낱장식 RGV(4)에 할당한 반송 경로가 최적인지 아닌지를 순차적으로 확인하고, 그 때마다 스케줄러(54A)를 통해 운용 스케줄을 갱신하고, 최적의 반송 경로를 검색하여 디스패쳐(54B)를 통해 최적의 반송 경로에 각 낱장식 RGV(4)를 동적으로 할당한다.
예컨대, 어떤 프로버(2)에서의 검사중, 웨이퍼에 결함이 있었을 경우에는 검사를 중단하고, 다른 웨이퍼와 바꿔서 프로버의 가동 효율의 저하를 방지해야 한다. 이러한 긴급 사태가 발생한 경우에는 호스트 컴퓨터(1)가 테스터(7)를 통해 이 사실을 인식하여, 반송 운용 장치(5)에 통지한다. 반송 운용 장치(5)는 이 통지에 따라서 스케줄러(54A)에서 운용 스케줄을 갱신하고, 모든 낱장식 RGV(4)의 최적의 반송 경로를 검색하고, 디스패쳐(54B)를 통해 최단 시간에 웨이퍼를 반송할 수 있는 낱장식 RGV(4)를 그 프로버에 할당한다. 예컨대, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 낱장식 RGV(4)가 현재의 시작 위치로부터 이동을 시작하여 ①의 프로버를 향하는 도중에 ①의 프로버 바로 앞의 ②의 프로버에서 상술한 바와 같이 긴급 사태가 발생했을 경우에는 스케줄러(54A)를 통해 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 낱장식 RGV(4)에 할당된 ①의 프로버로의 반송 경로를 취소하고, 디스패쳐(54B)를 통해 낱장식 RGV(4)에 ②의 프로버로의 반송 경로를 할당한다. 이 낱장식 RGV(4)는 ①의 프로버보다 ②의 프로버를 우선하여 ②의 프로버를 향하고, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, ②의 프로버에서 웨이퍼의 교환을 실행한다. 그 동안, ①의 프로버는 낱장식 RGV(4)를 대기한다. 또한, 가령 다른 RGV(도시하지 않음)가 비어 있어 그 RGV를 ①의 프로버에 할당하는 쪽이 효율적이면, 스케줄러(54A)에서는 그와 같은 운용 스케줄을 작성해 놓고, 디스패쳐(54B)를 통해 그 낱장식 RGV(4)를 ①의 프로버에 할당한다.
도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 낱장식 RGV(4)가 ②의 프로버에서의 교환을 종료하면, 반송 운용 장치(5)는 이 낱장식 RGV(4)를 ①의 프로버에 할당한다. 이 때, 다른 RGV(도시하지 않음)가 본 낱장식 RGV(4)의 이동처인 ①의 프로버에 이미 위치하고 있는 경우이더라도 운용 스케줄에 따라 본 낱장식 RGV(4)의 교환 작업이 다른 RGV에 우선하고, 본 낱장식 RGV(4)가 ①의 프로버에 도달하기 전에 다른 RGV를 그 위치로부터 퇴피(退避)시키는 동시에 다른 반송 경로에 할당한다. 가령 다른 프로버가 운용 스케줄에 따라서 ①의 프로버에 있어서 이미 웨이퍼의 교환을 실행하고 있는 경우에는 스케줄러(54A)에서 운용 스케줄을 갱신하고, 디스패쳐(54B)를 통해 본 낱장식 RGV(4)를 다른 프로버에 할당한다. 이와 같이, 반송 운용 장치(5)는 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여 항상 낱장식 RGV(4)에 동적으로 교환 작업을 할당하고, 최단 시간에 웨이퍼를 반송한다.
또한, 반송 운용 장치(5)는 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 있어서 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여, 낱장식 RGV(4)를 통해 할당한 웨이퍼의 검사 결과에 입각하여 다음의 취급을 결정한다. 예컨대, 반송 운용 장치(5)는 호스트 컴퓨터(1)로부터 프로버(2)에서의 검사 결과의 통지를 받아, 불량 웨이퍼 등을 회수하거나, 재검사에 제공한다. 가령 웨이퍼 불량 등에 의해 어떤 프로버에서의 검사를 중단했을 경우에는 낱장식 RGV(4)에서 다음 웨이퍼를 교환한 후에 불량 웨이퍼를 회수하고, 그 때의 상황에 따라서는 불량 웨이퍼를 어뎁터(23)의 웨이퍼 수납부(도시하지 않음)내에 일시적으로 보관하고, 나중에 그 웨이퍼를 회수한다. 또한, 이전 공정에서 웨이퍼 불량이 발생한 경우에는 웨이퍼 불량을 포함한 로트가 이전 공정의 컴퓨터(도시하지 않음)로부터 호스트 컴퓨터(1)에 통지되고, 혹은 그 로트를 호스트 컴퓨터(1)에 입력한다. 호스트 컴퓨터(1)가 이 정보를 반송 운용 장치(5)에 통지하면, 반송 운용 장치(5)가 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 의해 작성된 운용 스케줄에 따라서 그 로트의 웨이퍼를 시험적으로 프로버(2)에 할당하고, 프로버에서 그 웨이퍼의 검사를 실시한다. 호스트 컴퓨터(1)는 이 검사 결과를 테스터(7)로부터 통지 받아, 그 밖의 웨이퍼에 대하여 검사를 할 필요가 있는지 없는지를 판단한다. 반송 운용 장치(5)는 그 판단 결과에 따라서 스케줄러(54A)를 통해 운용 스케줄을 작성하고, 디스패쳐(54B)를 통해 낱장식 RGV(4)를 할당하여 그 웨이퍼를 자동적으로 회수하고, 경우에 따라, 그 로트의 웨이퍼를 재검사하기 위해서 낱장식 RGV(4)를 할당하는 운용 스케줄을 작성하여, 낱장식 RGV(4)를 최적의 반송 경로에 할당한다.
또한, 반송 운용 장치(5)는 상술한 바와 같이 통신 회선을 통해 호스트 컴퓨터(1)와 제휴하여, 복수의 낱장식 RGV(4)의 이동처를 예측하여 각각의 낱장식 RGV(4)에 최적의 반송 경로를 할당하기 때문에, 복수의 낱장식 RGV(4)는 서로 동기하여 각각의 반송 경로를 이동한다. 예컨대, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 어떤 낱장식 RGV(4)에 ①의 위치로부터 ②의 위치까지의 반송 경로를 할당하면 그 낱장식 RGV(4)는 한번의 명령으로 다른 RGV에 관계없이 한번에 ①부터 ②까지 이동할 수 있다. 따라서, 낱장식 RGV(4)를 고속성을 최대한으로 살릴 수 있다. 그런데, 종래에는 복수의 자동 반송차가 서로 동기하는 일 없이 개별적으로 이동하기 때문에, 예컨대 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 자동 반송차(4')가 ①의 위치에서 ②의 위치까지 이동한다 하더라도 다른 자동 반송차와의 관계를 고려하여 이동하기 때문에, 자동 반송차(4')는 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 여러 번(도 8에서는 2회)의 이동 명령으로 ①에서 ②까지 이동해야만 되어, 자동 반송차(4')의 고속화가 어려워 반송 효율을 높일 수 없었다.
또한, 반송 운용 장치(5)는 스케줄러(54A)에 있어서 웨이퍼의 교환 우선도 및 낱장식 RGV(4)의 이동 시간을 감안하여, 디스패쳐(54B)를 통해 낱장식 RGV(4)를 최적의 반송 경로에 할당한다. 스케줄러(54A)에서는 웨이퍼의 교환 우선도 및 낱장식 RGV(4)의 이동 시간을 감안함에 있어서, 통상적으로는 모든 RGV(4)의 이동 시간이 가장 짧은 반송 경로를 검색하고, 각 낱장식 RGV(4)의 이동 비용의 총계가 가장 낮은 비용이 되는 반송 경로를 최적의 반송 경로로 하여 각 낱장식 RGV(4)에 할당한다. 그러나, 긴급을 요하는 우선도가 높은 로트를 탑재하고 있는 낱장식 RGV(4)가 개입되면, 다른 낱장식 RGV(4)에 우선하여 빈 프로버(2)로의 반송 경로를 선택하여 우선 순위가 높은 낱장식 RGV(4)를 할당한다.
또한, 유지보수를 필요로 하는 프로버(2)가 발생했을 경우에는 그 프로버를 반송 운용 장치(5)의 입력 장치를 통해 입력하면, 스케줄러(54A)에서는 그 프로버(2)에 대응하는 레일(3)에 금지 구역을 설정하고, 낱장식 RGV(4)를 금지 구역을 이동시키지 않도록 한다. 따라서, 반송 시스템(E)이 가동중이더라도 그 프로 버(2)의 유지보수를 확실히 할 수 있다.
그런데, 반송 시스템(E)의 가동중에 프로브 카드를 교환하는 프로버가 발생하는 경우가 있다. 이 경우에도 RGV를 이용하여 프로브 카드를 원하는 프로버까지 반송하여 자동적으로 프로브 카드를 교환할 수 있다. 또는, RGV에 의해 원하는 프로버의 오퍼레이션 영역(OP)까지 프로브 카드를 반송하고, 오퍼레이션 영역(OP)에서 작업자가 프로브 카드를 교환한다. 따라서, 중량화한 프로브 카드를 RGV에 의해 반송하기 때문에, 프로브 카드의 반송 작업 안전성을 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 반송 운용 장치(5)의 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에서 복수의 낱장식 RGV(4)의 운용 스케줄을 작성하는 동시에 최적의 반송 경로를 결정하여, 각 낱장식 RGV(4)를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하고, 낱장식 RGV(4)를 레일(3)을 따라서 이동시키도록 했기 때문에, 웨이퍼(W)의 반송을 완전히 자동화할 수 있어, 작업자를 현격히 삭감할 수 있는 동시에, 낱장식 RGV(4)에 의해 웨이퍼(W)를 최단 시간으로 반송하여, TAT를 단축할 수 있다. 게다가, 낱장식 RGV(4)가 레일(3)상을 이동하기 때문에, 웨이퍼(W)를 고속으로 반송할 수 있어, TAT 단축에 공헌하며, 또한 낱장식 RGV(4)의 이동 영역을 삭감할 수 있어, 클린 룸의 공간 절약화에 공헌할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 의해 반송 경로에 있어서의 복수의 낱장식 RGV(4)의 이동을 제어하도록 했기 때문에, 낱장식 RGV(4)에 가장 가까운 프로버(2)로 보낼 수 있어, 웨이퍼(W)를 단시간에 반송할 수 있다. 또한, 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 의해 모든 낱장식 RGV(4)의 이동 시간을 각각 예측하도록 했기 때문에, 낱장식 RGV(4)를 효율적으로 운용할 수 있다. 또한, 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 의해 프로버(2)의 가동 상황에 입각하여 각 낱장식 RGV(4)를 동적으로 할당하도록 했기 때문에, 웨이퍼(W)의 검사에 어떠한 이상이나 에러가 발생하더라도 유연하게 대응하고, 낱장식 RGV(4)를 효율적으로 운용하여 단시간에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 또한, 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 의해 웨이퍼의 교환 우선도 및 낱장식 RGV(4)의 이동 시간을 감안하여 복수의 낱장식 RGV(4)를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하도록 했기 때문에, 모든 낱장식 RGV(4)의 이동 시간을 최단화하여 낱장식 RGV(4)의 운용 비용을 절약할 수 있고, 우선도가 높은 낱장식 RGV(4)가 존재하면, 우선순으로 낱장식 RGV(4)를 할당할 수 있다. 또한, 스케줄러(54A) 및 디스패쳐(54B)에 의해 레일(3)에 금지 구역을 설정하도록 했기 때문에, 예컨대, 어떤 프로버(2)에 유지보수를 필요로 하는 경우에는 그 프로버(2)에 대응하는 레일(3)을 낱장식 RGV(4)를 이동시키지 않고, 유지 보수를 안전하게 행할 수 있다.
또한, 반송 운용 장치(5)는 모든 낱장식 RGV(4)에 의한 웨이퍼의 반송을 시뮬레이션 기능을 갖기 때문에, 낱장식 RGV(4)를 실제로 이동시키지 않고 낱장식 RGV(4)의 최적의 반송 경로를 계획할 수 있다.
그런데, 상기 실시예에서는 프로버(2)가 로더실(21)을 구비한 경우에 대하여 설명했지만, 도 3 및 도 5a에 도시한 프로버(2)의 로더실을 도 9에 도시한 바와 같이 생략하여, 웨이퍼의 로더, 언로더 기능을 낱장식 RGV(4)에 대신하게 할 수 있다. 로더 기능을 낱장식 RGV(4)에 부여함으로써 반송 시스템의 로더, 언로더 기능 을 삭감하여 설비 비용의 저비용화를 도모할 수 있다. 한편, 이하에서는 상기 실시예와 동일 부분 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명한다.
본 실시예의 피처리체의 반송 시스템(E)은 도 10에 도시한 바와 같이 낱장식 RGV(4)가 로더, 언로더 기능을 구비하고 있는 이외에는 상기 실시예에 준하여 구성되어 있다. 본 실시예의 낱장식 RGV(4)는 RGV 본체(41)와, RGV 본체(41)상의 단부에 배치되면서 또한 25장의 웨이퍼(W)를 수납하는 경사 구동 가능한 버퍼 카세트(42)와, 버퍼 카세트(42)와 인접하는 선회 기구(43)와, 이 선회 기구(43)에 배치된 굴신 가능한 아암을 갖는 웨이퍼 반송 기구(44)와, 이 웨이퍼 반송 기구(44)에 인접하는 자세 조정 기구(45)를 구비하며, RGV 컨트롤러(6)의 제어하에서 웨이퍼 반송 기구(44)를 통해 프로버(2)의 메인 척(26)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 직접 교환을 행한다. 이 낱장식 RGV(4)는 자세 조정 기구(45)를 제외하고 상기 실시예에 준하여 구성되며, 튕겨나감 방지 부재 및 경사 구동 기구를 통해 반송중에 버퍼 카세트(42)로부터의 웨이퍼(W)의 튕겨나감을 방지하도록 되어 있다. 한편, 본 실시예의 낱장식 RGV(4)는 일본 특허 공개 공보 제 2001-121024 호에 기재된 기술에 준하여 구성할 수 있다. 따라서, 낱장식 RGV(4)의 상세 사항은 일본 특허 공개 공보 제 2001-121024 호의 명세서로 미루고, 그 개요에 대하여 설명한다.
상기 자세 조정 기구(45)는 웨이퍼(W)를 탑재하는 정역 회전 가능한 서브 척(451)과, 서브 척(451)이 정역 회전하는 동안에 구경을 달리하는 웨이퍼(W)의 배향 플랫을 검출하는 복수(도 10에서는 2개)의 배향 플랫(452A, 452B)과, 각 웨이퍼(W)에 붙여진 ID 기호를 판독하는 OCR(453)을 구비하고 있다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(44)에는 광전 센서로 이루어진 매핑 센서(도시하지 않음)가 장착되며, 웨이퍼 반송 기구(44)가 승강할 때에 버퍼 카세트(42)내의 웨이퍼(W)를 매핑한다.
따라서, 낱장식 RGV(4)는 웨이퍼 반송 기구(44)를 통해 버퍼 카세트(42)내의 웨이퍼(W)를 매핑한 뒤, 버퍼 테이블(13)상의 카세트(C)로부터 버퍼 카세트(42)의 빈 선반단에 웨이퍼(W)를 적재한다. 계속해서, 낱장식 RGV(4)는 버퍼 카세트(42)를 경사시켜 반송 운용 장치(5)를 통해 할당된 반송 경로를 레일(3)을 따라 도 10에 도시한 바와 같이 원하는 프로버(2)까지 이동한다.
그리고, RGV 컨트롤러(6)의 제어하에서 웨이퍼 반송 기구(44)의 상부 핸드(441)를 통해 버퍼 카세트(42)내의 웨이퍼(W)를 꺼낸 후, 선회 기구(43)를 통해 180°회전시키고, 핸드(441)를 늘려서 웨이퍼(W)를 자세 조정 기구(45)내에 삽입하고, 서브 척(451)상에 탑재한다. 서브 척(451)은 웨이퍼(W)를 흡착 고정한 뒤, 서브 척(451)이 회전하는 동안에 배향 플랫(452A, 452B)을 통해 웨이퍼(W) 및 배향 플랫의 회전 궤적을 각각 검출한다. 그리고, RGV 컨트롤러(6)에 있어서 서브 척(451)의 회전시의 웨이퍼(W) 및 배향 플랫 각각의 회전 궤적에 따라서 웨이퍼(W)의 중심과 서브 척(451)의 중심의 어긋남을 구하고, 웨이퍼 반송 기구(44)를 통해 그 어긋남을 보정하여 서브 척(451)상의 웨이퍼(W)를 센터링한다. 그 후, 서브 척(451)을 회전시켜 ID 코드를 OCR(453)에 의해 판독하는 동시에, 웨이퍼(W)의 배향 플랫을 서브 척(451)의 회전에 의해 소정 방향으로 향하게 하여 위치맞춤을 실행한다. OCR(453)의 판독 정보는 RGV 컨트롤러(6)를 통해 무선 통신에 의해 반송 운용 장치(5)에 통지하고, 반송 운용 장치(5)는 통신 회선을 통해 호스트 컴퓨터(1) 및 테스터(7)에 이 정보를 통지한다. 한편, 웨이퍼 반송 기구(44)는 상부 핸드(441)를 통해 서브 척(451)상의 웨이퍼(W)를 자세 조정 기구(45)로부터 인수한 후, 상부 핸드(441)가 선회 기구(43)를 통해 90°회전하는 동시에 승강 기구를 통해 승강하고, 상부 핸드(441)를 프로버(2)내에 삽입하여, 메인 척(26)상에 웨이퍼(W)를 탑재한 뒤, 아암(441)을 축소시킨다.
또한, 낱장식 RGV(4)가 검사후의 웨이퍼(W)를 프로버(2)로부터 수취할 때에는 웨이퍼 반송 기구(44) 하부 핸드(442)를 사용한다. 이 경우에는 낱장식 RGV(4)는 웨이퍼 반송 기구(44)의 하부 핸드(442)를 통해 프로버(2)의 메인 척(26)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 버퍼 카세트(42)내의 원래의 위치에 수납한 뒤, 상술한 바와 같이 다음의 웨이퍼(W)를 상부의 핸드(441)를 통해 메인 척(26)상에 탑재한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 낱장식 RGV(4)가 웨이퍼(W)의 로드, 언로드 기능을 구비하고 있기 때문에, 각 프로버(2)의 로드, 언로드 기능을 생략할 수가 있어, 프로버(2)의 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 아무런 제한도 되지 않으며, 필요에 따라 적절히 설계 변경할 수 있다. 예컨대, RGV 대신에 AGV 등의 자동 반송차를 사용할 수도 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본원의 제 1 발명에 따르면, 피처리체의 반송 작업을 자동화하여 작업자를 배제하여 안전성을 높이는 동시에 검사 장치 등의 반도체 제조 장치를 유연하게 운용할 수가 있고, 또한 피처리체의 TAT의 단축을 실현할 수 있는 피처리체의 반송 시스템 및 피처리체의 반송 방법을 제공할 수 있다.
다음에, 도 11 내지 도 21을 참조하여 본원의 제 2 발명에 따른 무인 반송차 시스템의 실시예에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예인 무인 반송차 시스템이 적용되는 웨이퍼 처리 작업의 일 공정 작업부를 나타내는 개략도, 도 12는 무인 반송차의 우측면도, 도 13은 무인 반송차의 평면도, 도 14는 버퍼 카세트와 버퍼 카세트대의 측면 일부 단면도, 도 15는 버퍼 카세트와 버퍼 카세트대의 전면 일부 단면도, 도 16은 버퍼 카세트대의 평면도, 도 17은 8인치 전용 버퍼 카세트의 우측면 일부 단면도, 도 18은 8인치 전용 버퍼 카세트의 장착면도, 도 19는 8인치 전용 버퍼 카세트의 체결부를 나타내는 정면도, 도 20은 제 2 유지 기구의 평면도, 도 21은 제 2 유지 기구의 사시도이다.
우선, 도 11 내지 도 13을 이용하여 본 발명의 일 실시예인 무인 반송차 시스템(501)의 전체 구성을 설명한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 무인 반송차 시스템(501)은 웨이퍼 처리 작업의 일 공정 작업부에 적용되고 있다. 이 작업부에는 웨이퍼가 수납되는 자동 창고(503)와, 웨이퍼의 처리 장치(504, 504…)가 배치된다.
무인 반송차 시스템(501)에는 처리 장치(504)에 웨이퍼를 반송하는 무인 반송차(502)가 구비되어 있다. 그리고, 자동 창고(503), 처리 장치(504, 504…)를 따라 무인 반송차(502)의 주행 경로가 형성되어 있다.
본 실시예에서는 무인 반송차(502)의 주행 경로를 따라 주행 레일(507a, 507 b)이 부설되어 있고, 무인 반송차(502)는 주행 레일(507a, 507b)상을 주행한다. 또한, 한쪽의 주행 레일(507a)에는 무인 반송차(502)에 주행이나 각종 작동부의 구동을 위한 전력을 공급하는 전력 공급 케이블(508)이 부설된다. 무인 반송차(502)는 코어와 코어에 권회하는 전력 수용 코일을 구비하여, 전력 공급 케이블(508)로부터 전자 유도를 이용하여 비접촉으로 전력이 공급된다. 전력 공급 장치(509)는 무인 반송차(502)의 주행 경로의 옆쪽에 설치되며, 상기 전력 공급 케이블(508)에 전력을 공급한다.
본 실시예에서는 무인 반송차(502)는 주행 레일(507a, 507b)상을 주행하는 유궤도 대차로 하여, 전력 공급 케이블로부터 비접촉으로 전력 공급을 받는 구성으로 되어 있다. 본 발명은 그 성질상 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 배터리에 의해 전력 공급을 받아, 주행 레일을 부설하지 않고, 유도선이나 레이저 유도 시스템에 의해 주행 경로에 유도되도록 할 수 있다.
공정내에는 공정내에서 작동하는 무인 반송차(502)의 제어를 실행하는 반송차 컨트롤러(510)가 설치되어 있다. 이에 더하여, 각 공정내에 설치한 반송차 컨트롤러(510)를 통괄 제어하는 통괄 제어 장치(506)가 설치된다.
통괄 제어 장치(506)는 중앙 제어실 등 공정밖에 설치되는 호스트 컴퓨터이며, 반송차 컨트롤러(510)를 통해 무인 반송차(502)에 반송 지령을 발신한다.
통괄 제어 장치(506)와 반송차 컨트롤러(510)는 통신선을 통해 접속되어 있다. 또한, 반송차 컨트롤러(510)와 무인 반송차(502)는 반송차 컨트롤러(510)와 접속되는 통신 수단(511a)과, 무인 반송차(502)에 탑재되어 있는 통신 수단(511b) 으로 실시한다. 예컨대, 통신 수단(51la, 511b)은 광통신 수단으로 구성된다.
다음에 무인 반송차(502)의 구성에 대하여 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한다. 무인 반송차(502)의 반송차 본체(505)에는 얼라이너(519), 낱장 이송 적재 장치(518) 및 버퍼 카세트가 탑재된다. 반송차 본체(505)에는 주행 휠(513, 513…)이 구비되어 있으며, 구동 모터(514)의 구동에 의해 무인 반송차(502)가 주행 가능하다.
또한, 이하의 기술에서는 편의상 무인 반송차(502)의 방향에 대하여 후술하는 얼라이너(519)가 탑재되어 있는 쪽은 "전방", 버퍼 카세트[도 12에서는 12인치, 8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)]가 탑재되어 있는 쪽을 "후방"이라 부르기로 한다.
또한, 버퍼 카세트에는 반송차 본체(505)에의 장착면(본 실시예에서는 저면)의 형상이 다른 3종류의 카세트[12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a), 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b) 및 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)]가 존재하지만, 도 12 및 도 13에서는 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)가 고정된 경우를 나타낸다.
도 12에 도시한 바와 같이, 무인 반송차(502)는 클린 룸내에 부설된 두개의 주행 레일(507a, 507b) 상을 주행하는 유궤도 대차이며, 한쪽 주행 레일(507a)에 부설되는 전력 공급 케이블(508)(도 11에 도시)로부터 전자 유도를 이용하여 비접촉에 의해 전력 공급된다. 그리고, 무인 반송차(502)내에 설치한 구동 모터나 제어 기기 등의 전력 부하에 전력을 공급한다.
반송차 본체(505)의 상면 후부에는 버퍼 카세트대(515)가 설치되고, 버퍼 카세트대(515)에는 제 1 유지 기구(536)와 제 2 유지 기구(540)가 설치된다. 또한, 버퍼 카세트(517a)에는 웨이퍼를 수납하기 위한 개구부(526)가 형성되어 있고, 이 개구부(526)를 전방[낱장 이송 적재 장치(518)측]으로 향하게 하여 버퍼 카세트대(515)상에 탑재된다.
버퍼 카세트는 그 종류에 따라, 제 1 유지 기구(536)와 제 2 유지 기구(540) 중 어느 한쪽에 의해 버퍼 카세트대(515)에 대하여 고정·해제가 가능하다. 즉, 버퍼 카세트는 반송차 본체(505)에 착탈 가능하게 설치된다.
다양한 버퍼 카세트 및 유지 기구(536, 540)의 구성에 대해서는 나중에 상술한다.
버퍼 카세트대(515)의 전방에는 낱장 이송 적재 장치(518), 더 전방에는 얼라이너(자세 조정 장치)(519)가 배치된다.
얼라이너(519)에 대하여 설명한다.
낱장 이송 적재 장치(518)에 의해 버퍼 카세트에 수납된 웨이퍼(520, 520…)는 1장씩 꺼내져, 얼라이너(519)에서 웨이퍼(520)의 결정 방향이 소정 방향이 되도록 낱장 이송 적재 장치(518)의 흡착 위치를 보정하고 나서 제조 장치나 검사 장치 등의 처리 장치(504)에 적재되거나, 혹은 처리 장치(504)에서 처리후의 웨이퍼(520)가 버퍼 카세트내에 회수된다. 이 얼라이너(519)에는 탑재된 웨이퍼(520)를 흡인 유지하는 동시에, 선회하는 탑재대와, 탑재대에 탑재된 웨이퍼(520) 가장자리의 선회 궤적을 검출하기 위한 외주 검출 센서가 설치되어 있고, 외주 검출 센서에 의해 검출된 궤적과, 미리 기억되어 있는 궤적의 차이로부터, 탑재되어 있는 웨이퍼(520)의 탑재대의 중심에 대한 탑재 위치의 어긋남을 검출하는 동시에, 웨이퍼(520)의 가장자리에 한군데 설치되어 있는 노치나 배향 플랫 등의 절결 위치 등을 검출한다. 이 외주 검출 센서는 8인치의 웨이퍼(520a)의 궤적을 검출 가능한 위치와, 12인치의 웨이퍼(520b)의 궤적을 검출 가능한 위치의 양쪽에 병설되어 있다. 또한, 얼라이너(519)에는 각 웨이퍼(520)의 표면에 기록된 바 코드 등의 제조 이력 정보를 판독하는 ID 리더(도시하지 않음)도 병설된다.
또한, 본 실시예에서는 무인 반송차(502)에는 얼라이너(519)가 배치되어 있지만, 본 발명은 얼라이너가 배치되지 않는 구성의 무인 반송차일 수 있다.
낱장 이송 적재 장치(518)에 대하여 설명한다.
낱장 이송 적재 장치(518)의 기부는 승강 기구(521)이며, 승강 기구(521)는 승강 가능하게 무인 반송차(502)에 설치된다. 승강 기구(521) 상단에는 선회 가능한 선회대(522)가 설치되고, 이 선회대(522) 상면에 상부 아암(523)과 하부 아암(524)의 2개의 적재 아암이 설치된다. 상기 적재 아암이 두개 설치되어 있음에 따라, 웨이퍼(520, 520…)의 적재 작업의 신속화가 가능하다.
상부 아암(523) 및 하부 아암(524)은 동일한 구성이기 때문에, 이하 상부 아암(523)에 대하여 설명한다.
상부 아암(523)은 수평 다관절의 소위 스칼라형 적재 장치로, 그 선단부는 핀셋(523a)으로 되어 있다. 핀셋(523a)의 선단 부근 상면에는 흡착구(525, 525)가 형성되어 있고, 무인 반송차(502)에 탑재되는 에어 탱크나 이젝터 등으로 이루어진 부압 발생 기구(도시하지 않음)가 이 흡착구(525, 525)에 에어 배관을 통해 연결된다.
이와 같이 구성함으로써, 핀셋(523a) 상에 떠 올려진 웨이퍼(520)의 선반면이 흡착구(525, 525)에 의한 에어 흡인에 의해 핀셋(523a)에 흡착되어, 적재시에 웨이퍼(520)가 탈락되지 않는다. 또한, 핀셋(523a)을 박판상으로 형성함으로써, 버퍼 카세트로의 진입시에 버퍼 카세트내의 상하에 배치되는 다른 웨이퍼에 접촉하지 않는 구성으로 되어 있다.
하부 아암(524)의 핀셋(524a)은 항상 상부 아암(523)의 핀셋(523a)보다 낮은 위치에서 작동하며, 결과적으로 상부 아암(523)과 하부 아암(524)은 서로 접촉하지 않고 적재 작업을 하는 것이 가능한 구성으로 되어 있다.
무인 반송차(502)는 수납하는 웨이퍼의 종류나 조합이 다른 버퍼 카세트를 탑재 가능하다.
본 실시예에 있어서는 무인 반송차(502)는 3종류의 다른 버퍼 카세트를 탑재 가능하게 구성되어 있고, 구체적으로는 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)와, 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)와, 8인치 전용의 버퍼 카셋트(517c)의 3종류이다.
12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)는 12인치용의 웨이퍼(520a)를 수납할 수 있는 버퍼 카세트이다. 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)는 8인치용의 웨이퍼(520b)를 수납할 수 있는 버퍼 카세트이다. 이에 반하여, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)는 크기가 다른 8인치의 웨이퍼(520a)와 12인치의 웨이퍼(520b)를 동시에 수납할 수 있게 한 버퍼 카세트이다.
즉, 무인 반송차(502)에는 복수의 크기가 다른 웨이퍼를 동시에 수납 가능하게 하는 버퍼 카세트를 탑재할 수 있다. 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)는 상세하게는 후술하지만, 8인치의 웨이퍼를 상방에 배치된 선반에, 12인치의 웨이퍼를 하방에 배치된 선반에, 각각 크기마다 나뉜 상태로 수납하는 버퍼 카세트이다. 또한, 복수 종류의 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트는 수납 가능한 크기를 8인치와 12인치에 한정하는 것이 아니라, 예컨대, 6인치용과 8인치용의 공용의 버퍼 카세트를 제조하여, 이 공용 카세트를 탑재하는 것도 가능하다.
도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)는 하우징(527), 8인치 수납부(528), 12인치 수납부(529), 위치결정 다리(530, 530, 530), 체결체(531) 등으로 구성되며, 직경 8인치의 웨이퍼(520a)와 직경 12인치 웨이퍼(520b)의 쌍방을 수납가능하다.
그리고, 동일한 처리 라인에, 직경 8인치의 웨이퍼(520a)와 직경 12인치의 웨이퍼(520b)가 혼재한 상태에서도 취급하는 웨이퍼 크기가 다른 복수의 버퍼 카세트를 준비하여 무인 반송차(502)에 바꿔 싣거나, 다른 무인 반송차(502)를 동시에 주행시킬 필요가 없다.
12인치 수납부(529)의 구성에 대하여 설명한다.
12인치 수납부(529)내에 웨이퍼(520b)가 상하로 다수단 배치되어 수납 가능하다. 12인치 수납부(529)의 내벽의 좌우에는 좌우 한쌍으로 웨이퍼(520b)를 탑재하는 12인치용 선반(529a, 529a)이 상하에 다수단 고정 설치되어 있다. 좌우 한쌍의 12인치용 선반(529a, 529a)은 직경 12인치의 웨이퍼(520b)의 단부를 지지함으로써, 복수의 웨이퍼(520b)를 서로 접촉시키는 일 없이 12인치 수납부내에 수납할 수 있다.
8인치 수납부(528)도 12인치용 수납부(529)와 동일한 구성이다. 8인치 수납부(528)의 내벽 좌우에는 좌우 한쌍으로 웨이퍼(520a)를 탑재하는 8인치용 선반(528a, 528a)이 상하에 다수단 고정 설치되어 있다.
8인치용 선반(528a, 528a)의 좌우 간격은 웨이퍼의 크기에 맞추어 12인치용 선반(529a, 529a)의 좌우 간격보다 좁게 배치되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a) 내부의 구성에 대하여 8인치의 웨이퍼(520a)를 반쪽 상부에, 12인치의 웨이퍼(520b)를 반쪽 하부에 수납하는 구성으로 했지만, 예컨대 12인치의 웨이퍼(520b)를 반쪽 상부에 수납할 수 있고, 8인치의 웨이퍼(520a) 및 12인치의 웨이퍼(520b)의 수납 가능한 비율[8인치용 선반(528) 및 12인치용 선반(529)의 설치 선반수의 비율]을 변경할 수 있다. 또는, 웨이퍼의 크기가 6인치인 것을 취급할 수 있는 선반을 새롭게 형성하여, 직경이 다른 3종류 이상의 웨이퍼를 동시에 수납 가능한 구성으로 할 수 있으며, 한정되지는 않는다.
우선, 버퍼 카세트대(515)와, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)에 있어서의 상호의 위치결정 수단에 대하여 설명한다.
버퍼 카세트대(515) 상에는 정삼각형의 정점 위치가 되는 3점에 위치결정 핀(532, 532, 532)이 병설되어 있다.
한편, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)의 저면에는 위치결정 다리(530, 530, 530)가 설치되어 있고, 위치결정 다리(530)의 하부에는 위치결정 구멍(530a)이 상기 위치결정 핀(532)과 결합하도록 형성된다. 이 때문에, 버퍼 카세트(517a)가 버퍼 카세트대(515) 상에 탑재되면, 상기 위치결정 핀(532)이 각각 대응하는 위치결정 구멍(531a)에 결합하여, 위치결정이 이루어져, 수평 방향의 이동이 규제된다.
그러나, 위치결정 핀(532)에 의한 결합만으로는 상하 방향의 큰 진동으로 어긋날 우려가 있다. 또한, 본 일 실시예에서는 버퍼 카세트(517a)의 위치결정 수단으로서 위치결정 구멍(530a)이 형성되어 있지만, SEMI 규격에 있는 바와 같은 위치결정용의 홈이어도 좋다.
이 때문에, 본 실시예의 버퍼 카세트대(515)에는 버퍼 카세트대(515)에 대한 버퍼 카세트(517a)의 상하 동작을 제지하는 수단으로서 제 1 유지 기구(536)가 설치되어 있다.
제 1 유지 기구(536)는 위치결정 핀(532), 고정 후크(533), 에어 실린더(534) 및 개구부(535)로 이루어진다.
버퍼 카세트(517a)의 하우징(527)의 버퍼 카세트대(515)로의 장착면에는 측면에서 봐서 대략 L자형의 체결체(531)가 돌출 설치된다. L자형이 되는 체결체(531)는 기부(531a)와 체결부(531b)로 이루어진다. 기부(531a)의 일단부가 상기 장착면에 고정 설치되고, 체결부(531b)의 면부는 장착면과 평행해진다.
한편, 버퍼 카세트대(515) 측에는 이 버퍼 카세트대(515)에 회동 가능하게 고정 후크(533)가 설치되고, 고정 후크(533)의 구동 수단으로서 에어 실린더(534)가 설치된다. 고정 후크(533)는 측면에서 봐서 갈고리형으로 형성되는 후크부(533a)와, 내부에 긴 홈을 형성한 슬라이드부(533b)를 구비하고 있다.
후크부(533a)와 슬라이드부(533b)의 중앙부에서 고정 후크(533)는 버퍼 카세트대(515)에 장착된 추축(樞軸)(557)에 회전 가능하게 추가적으로 설치된다.
에어 실린더(534)의 신축 로드(534a)의 선단에는 고정 후크(533)의 추축(557)과 평행해지는 체결축(534b)이 고정 설치되어 있다. 상기 슬라이드부(533b) 내에 형성되는 긴 홈(533c)은 체결축(534b)이 홈 방향을 따라 이동 가능한 폭으로 형성되어 있다.
그리고, 신축 로드(534a)의 신축에 의해, 체결축(534b)이 전후[신축 로드(534a)의 신축 방향]로 이동하고, 이에 따라 슬라이드부(533b)가 추축(557) 주위에 회전하여 후크부(533a)가 회전한다. 따라서, 신축 로드(534a)를 신장시키면, 후크부(533a)가 도 14상에 있어서 좌회전하고, 후크부(533a)의 선단이 체결체(531)에 접촉 가압하여 체결체(531)를 고정한다. 그 결과, 버퍼 카세트(517a)가 고정된다.
버퍼 카세트대(515)의 상면에는 개구부(535)가 형성되어 있고, 고정 후크(533)가 회전하더라도 고정 후크(533)와 버퍼 카세트대(515)의 상면이 접촉되지 않는다.
또한, 고정 후크(533)는 사용하지 않을 때에는 버퍼 카세트대(515) 내부에 수납된다.
12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)(도시하지 않음)는 12인치의 웨이퍼(520b)만을 취급하는 경우에 사용되며, 상기 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)의 내부가 12인치 수납부(529)만으로 구성되는 경우와 대략 동일 구성이다.
상기 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)와 장착면인 저면의 형상도 위치결정 및 장착 구성에 관하여 대략 동일하다[단, 후에 설명하는 검출 수단(556a, 556b, 556c)에서 검출되는 부위의 형상은 버퍼 카세트(517a)와 다르다].
즉, 상기 제 1 유지 기구(536)에 의해 12인치 전용 카세트(517b)는 버퍼 카세트대(515)에 대하여 고정·해제 가능하다.
다음에, 직경 8인치의 웨이퍼(520a)만을 수납하는 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)를 사용하는 경우에 대하여 설명한다.
도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 내부 구성은 상기 8인치 수납부(528)와 동일한 구성이다. 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 내부의 좌우 측벽에는 좌우 한쌍으로 웨이퍼(520a)를 탑재하는 8인치용 선반(537, 537)이 상하에 다수단 고정 설치되어 있다. 그리고, 좌우 한쌍의 8인치용 선반(537, 537)에 의해 웨이퍼(520a)의 좌우 양단부를 지지하고, 복수의 웨이퍼(520a)를 서로 접촉시키는 일없이 수납할 수 있다.
8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)와 버퍼 카세트대(515)와의 전후 위치의 위치결정 구조에 대하여 설명한다.
8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 저면(560) 중앙에는 측단면에서 보았을 때 대략 반원 형상의 위치결정 바(539)가 고정 설치되어 있다. 위치결정 바(539) 는 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 좌우 방향으로 연장되어 있다.
한편, 버퍼 카세트대(515) 상면에는 한쌍의 위치결정 블럭(554, 554)이 전후 이격되어 고정 설치되어 있다. 이 한쌍의 위치결정 블럭(554, 554)간의 거리는 상기 위치결정 바(539)의 외경과 같다. 그리고, 상기 위치결정 바(539)를 별개 한쌍의 위치결정 블럭(554, 554) 사이에 위치시켜서, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)를 버퍼 카세트대(515)상에 탑재하면, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)가 버퍼 카세트대(515)상에 대하여 전후 위치가 위치결정된다. 이 상태에서, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 웨이퍼를 수납하는 개구부는 전방을 향하고 있다.
다음에, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)와 버퍼 카세트대(515)와의 좌우 위치의 위치결정 구조에 대하여 설명한다.
8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 저면(560)[버퍼 카세트대(515)에의 장착면]에는 좌우 양단부에 각각 좌우에서 한쌍이 되는 체결부(538, 538)가 형성되어 있다.
체결부(538)에는, 도 19에 도시한 바와 같이, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 좌우 측벽의 하단부로부터 하방(탑재시)으로 연장하는 수직부(538a)와, 수직부(538a)의 선단으로부터, 저면(560)과 평행하게 (탑재시) 양 측방으로 연장하는 수평부(538b)가 형성되어 있다. 수평부(538b, 538b)는 수직부(538a, 538a)로부터 각각 대향하는 방향(내측)으로 연장되어 있다. 그리고, 저면(560)과, 수평부(538b), 수직부(538a)에서 U자 형상이 되는 체결부(538)가 구성된다.
한편, 버퍼 카세트대(515)의 내부에는 도 20에 도시한 제 2 유지 기구(540)가 설치되어 있다. 여기에서, 버퍼 카세트대(515)에 대하여 설명한다. 버퍼 카세트대(515)는 도 15에 도시한 바와 같이, 크기가 다른 하우징으로 되어 있는 것으로, 각각 천정판(515a, 515b)을 가지고 있다. 상부 하우징의 천정판(이하, "상부 천정판"이라 함)(515a)에는 후술하는 축(542a, 542b)을 상하 방향으로 통과하는 동시에, 좌우 방향으로 이동가능하게 하는 긴 구멍(553, 553, 553, 553)이 형성되어 있다.
다음에, 제 2 유지 기구(540)에 대하여 이하 설명한다. 도 15, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 버퍼 카세트대(515)의 하부 하우징의 천정판(이하, "하부 천정판"이라 함)(515b)에 지지되는 기부 부재(552)상에 좌우 방향으로 배치되는 가이드(543)를 미끄럼운동하는 한쌍의 슬라이더(557, 558)가 설치되어 있다. 각각의 슬라이더(557, 558)상에는 측면에서 봐서 수평 부재를 하방으로 한 凹자 형상의 척 기부(541a, 541b)가 장착되어 있다. 이 때문에, 각각의 척 기부(541a, 541b)는 슬라이더(557, 558)를 통해 가이드(543)상을 미끄럼운동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 척(541a, 541b)의 상부의 각 선단에는 상기 상부 천정판(515a)에 형성된 긴 구멍(553, 553, 553, 553)내를 이들 긴 구멍(553)을 따라 이동 가능한 축(542a, 542a, 542b, 542b)이 설치되며, 이들 축(542a, 542a, 542b, 542b)에는 체결체(542, 542, 542, 542)가 장착되어 있다. 또한, 제 2 유지 기구(540)는 척 기부(541a, 541b)를 이동시키기 위한 구동 기구를 구비하고 있다.
구동 기구에는 도 20에 도시한 바와 같이, 엔드리스형의 와이어(544)와, 와이어(544)가 걸쳐지는 풀리(545, 546, 547, 548, 549)가 설치되며, 또한 상기 슬라이더(557, 558)의 각각에는 와이어(544)를 체결하기 위한 와이어 홀더(541c)가 설치되며, 또한 상기 슬라이더(557)를 구동시키는 에어 실린더(551)가 설치되어, 각각 상기 기부 부재(552)상에 배치된다.
풀리(545, 546, 547, 548, 549)는 와이어(544)가 평면에서 봐서 오목형을 형성하도록 배치되며, 와이어(544)의 내측 U자형의 중앙에 상기 가이드(543)가 배치된다. 그리고, 슬라이더(557, 558)에는 와이어(544)가 통과할 수 있는 한쌍의 관통 구멍(557a, 557b) 및 관통 구멍(558a, 558b)이 각각 가이드(543)에 대략 평행해지도록 형성되며, 내측의 U자형을 형성하고 있는 한쌍의 와이어(544)의 부분[보다 구체적으로는 풀리(547, 548) 사이 및 풀리(548, 549) 사이에 걸쳐져 있는 부분]이 각각 관통하도록 되어 있다. 이 한쌍의 관통 구멍의 한쪽을 관통하고 있는 와이어(544)에 상기 와이어 홀더(541c)를 체결함으로써, 슬라이더(557, 558)를 와이어(544)에 고정하도록 되어 있다. 이 때의 슬라이더(557, 558)와 와이어(544)와의 체결 고정 위치는 와이어(544)의 U자형의 대향하는 한쌍의 한쪽을 슬라이더(557)에 고정하고, 다른 쪽을 슬라이더(558)에 고정한다. 보다 구체적으로는, 풀리(548, 549) 사이에서 와이어(544)와 슬라이더(557)를 체결하고, 풀리(547, 548) 사이에서 와이어(544)와 슬라이더(558)를 체결하는 것이다. 또한, 에어 실린더(551)의 실린더 로드(551a)의 선단에는 슬라이더 고정 부재(551b)가 장착되며, 슬라이더 고정 부재(551b)는 슬라이더(557)에 고정되도록 되어 있다. 이러한 구성으로 되어 있기 때문에, 에어 실린더(551)를 작동시킴으로써 슬라이더(557)가 이동하고, 그 이동에 따라 와이어(544)의 U자형의 대향하는 변의 와이어가 역방향으로 이동한다. 즉, 에어 실린더(551)의 신축에 맞춰서 슬라이더(557)[척 기부(541a)]와 슬라이더(558)[척 기부(541b)]가 접근·이격하도록 되어 있다.
또한, 척 기부(541a, 541b)의 상방에 배치되어 있는 상기 체결체(542)는 상기 체결부(538)에 진입 가능한 높이 위치에 배치되어 있다. 그리고, 체결체(542)가 중앙에서 외측으로 이동[척 기부(541a)와, 척 기부(541b)가 이격하는 방향으로 이동]함으로써, 체결체(542)는 체결부(538)와 결합되어, 버퍼 카세트(517c)가 버퍼 카세트대(515)에 고정되도록 되어 있다. 또한, 체결체(542)가 체결부(538)와 결합되어 있는 상태에서, 체결체(542)가 중앙 방향으로 이동[척 기부(541a)와, 척 기부(541b)가 접근하는 방향으로 이동]함으로써, 체결체(542)와 체결부(538)의 결합이 풀려, 버퍼 카세트(517c)가 버퍼 카세트대(515)로부터 착탈 가능해진다.
도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)를 버퍼 카세트대(515)에 고정할 때에는 버퍼 카세트대(515) 상면에 돌출 설치된 2세트의 한쌍의 위치결정 블럭(554, 555) 사이에 위치결정 바(539)가 꼭 들어맞도록 탑재한다. 이것으로 전후 위치가 위치결정된다.
계속해서, 상기 제 2 유지 기구(540)를 작동시키고 2세트의 한쌍의 체결체(542, 542, 542, 542)를 무인 반송차(502)의 좌우 측면 외측 방향으로 이동시키고, 8인치 전용 카세트(517c)에 설치한 체결부(538)와, 상기 체결체(542)를 결합시킨다.
이와 같이 함으로써, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)는 버퍼 카세트대(515)에 위치결정되어 고정된다. 또한, 본 실시예에서는 버퍼 카세트(517c)의 체결부(538)의 수평부(538b)가 버퍼 카세트(517c)의 내측에 대향하도록 설치되며, 이에 따라 체결체(542)가 내측(중심축)으로부터 외측으로 이동함으로써 버퍼 카세트(517c)를 버퍼 카세트대(515)에 결합하도록 하고 있지만, 버퍼 카세트(517c)의 수평부(538b)가 외측을 향하도록 형성되어 있으면 체결체(542)를 외측에서 내측으로 이동시킴으로써 결합시키도록 하면 좋다.
또한, 상기 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a) 또는 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)를 버퍼 카세트대(515)에 고정하는 제 1 유지 기구(536)와, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)를 버퍼 카세트대(515)에 고정하는 제 2 유지 기구(540)는 서로 간섭하지 않고, 소정의 버퍼 카세트 이외의 것을 탑재할 때에 방해되지 않도록 구성되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 무인 반송차(502)에 탑재하는 버퍼 카세트는 반송차 본체(505)에 대하여 탈착 가능하다.
이 때문에, 수납하는 웨이퍼의 크기가 다른 버퍼 카세트를 무인 반송차(502)에 탑재할 수 있다. 따라서, 1대의 무인 반송차(502)를 버퍼 카세트의 종류를 교환하는 것만으로 웨이퍼의 크기가 다른 제조 라인에서 공용할 수가 있어, 부품 공용화로 이어진다.
또한, 반송차 본체(505)에는 낱장 이송 적재 장치(518)의 제어 장치(512)가 설치되어 있다. 낱장 이송 적재 장치(518)는 제어 장치(512)에 기억되는 이송 적재 동작 프로그램에 의해 제어된다. 낱장 이송 적재 장치(518)에 의해 이송 적재하는 웨이퍼의 종류에 따라서 다른 이송 적재 동작 프로그램이 필요해지지만, 이들 각종의 이송 적재 동작 프로그램이 제어 장치(512)에 기억되어 있다.
다른 이송 적재 동작 프로그램이 필요하다는 것은 낱장 이송 적재 장치(518)가 이송 적재하는 웨이퍼의 크기에 따라서, 예컨대, 무인 반송차(502)에 탑재되는 버퍼 카세트나 얼라이너(519), 주행 경로를 따라 설치한 처리 장치까지의 이송 적재 거리가 변화되기 때문에, 낱장 이송 적재 장치(518)의 핀셋(523a, 523b)의 신축량을 변화시킬 필요가 있다는 것이다.
이에, 낱장 이송 적재 장치(518)의 제어 장치(512)에, 웨이퍼의 크기에 따라서 다른 이송 적재 동작 프로그램을 기억시킴으로써, 낱장 이송 적재 장치(518)가 이송 적재하는 웨이퍼의 크기에 따라서 낱장 이송 적재 장치(518)의 적재 동작을 변경할 수 있다. 따라서, 무인 반송차(502)에 종류가 다른 버퍼 카세트를 탑재하여, 종류가 다른 웨이퍼를 이송 적재하는 경우에, 낱장 이송 적재 장치(518)의 적재 동작을 변경할 수 있어, 즉시, 웨이퍼 크기가 다른 제조 라인에서의 무인 반송차(502)의 사용이 가능해진다.
상술한 각종의 버퍼 카세트의 하나인 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)에는 8인치용 수납부(528)와 12인치용 수납부(529)가 설치된다. 8인치용 수납부(528)에는 8인치 웨이퍼(520b)를 수납하는 8인치용 선반(528a, 528a)이 설치되고, 12인치용 수납부(529)에는 12인치용의 웨이퍼(520a)를 수납하는 12인치 용 선반(529a, 529a)이 설치된다.
또한, 본 실시예의 무인 반송차(502)에서는 8인치 웨이퍼(520a)용의 처리 장치와, 12인치 웨이퍼(520b)용의 처리 장치가 혼재하고 있어도 대응할 수 있도록, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)에서는 12인치용 적재 프로그램과 8인치용의 적재 프로그램이 모두 작동하여, 낱장 이송 적재 장치(518)를 제어하도록 되어 있다. 즉, 8인치용 선반(528a, 528a)에 8인치용 웨이퍼(520a)를 적재하는 경우에는 상기 제어 장치(512)에 기억되어 있는 적재 동작 프로그램 중에서 8인치용의 적재 동작 프로그램이 선택되며, 12인치용 선반(529b, 529b)에 12인치 웨이퍼(520b)를 적재하는 경우에는 12인치용의 적재 동작 프로그램이 선택된다. 그리고, 이 적재 동작 프로그램은 그 웨이퍼(520a)[또는 웨이퍼(520b)]가 각각 수납되어 있는 한쌍의 선반(528a, 528a)[또는 선반(529a, 529a)]으로부터, 상기 얼라이너(519)에 공급할 때에도 적용되는 동시에, 검사 장치나 제조 장치 등의 처리 장치(504)에 웨이퍼(520a)[또는 웨이퍼(520b)]를 적재할 때에도 적용된다. 또한, 이 때의 적재 동작 프로그램의 선택 방법으로는, 8인치용 적재 동작 프로그램과 12인치용 적재 동작 프로그램의 2종류를 제어 장치(512)에 저장시켜 두고, 이것을 선반의 위치의 웨이퍼 적재 지령에 따라서 적용 프로그램을 선택하는 방법이나, 8인치용 선반(528a, 528a)과 12인치용 선반(529a, 529a)의 높이 위치에 낱장 이송 적재 장치(518)가 승강할 때의 승강 지령과 연동하도록 8인치용 적재 동작 프로그램과 12인치용 적재 동작 프로그램이 병기되어 있는 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)용의 적재 동작 프로그램을 제어 수단(512)에 추가로 저장시키고, 이에 따라 선택하는 방법 등이 있다.
또한, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)나, 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)가 탑재된 경우에는 각각 8인치 전용 또는 12인치 전용의 적재 동작 프로그램이 선택되도록 되어 있다. 이와 같이, 본 실시예의 무인 반송차(502)는 다른 종류의 버퍼 카세트를 탑재할 수 있을 뿐 아니라, 탑재된 버퍼 카세트의 종류에 따라서 상기 제어 수단(512)에 저장되어 있는 상기 낱장 이송 적재 장치(518)의 적재 동작 프로그램 중에서 최적의 적재 동작 프로그램이 선택되도록 되어 있다. 또한, 탑재하고 있는 얼라이너(519)도 탑재되는 8인치 웨이퍼(520a) 및 12인치 웨이퍼(520b)의 모두를 검출 가능하도록 외주 검출 센서를 각각 배치하고 있어, 탑재되는 버퍼 카세트의 종류에 따라서 적절한 센서가 선택되도록 한다. 이 때문에, 레이 아웃 변경 등에 의해 종래 8인치 웨이퍼(520a)만의 처리 라인이었던 것이 8인치 웨이퍼(520a)용의 처리 장치와, 12인치 웨이퍼(520b)용의 처리 장치가 혼재하는 처리 라인으로 변경되더라도, 또한 12인치 웨이퍼(520b)용의 처리 장치 전용 라인으로 변경되더라도, 탑재하는 버퍼 카세트의 종류를 바꾸는 것만으로 낱장 이송 적재 장치(518)의 설정 변경 등을 하는 일 없이, 동일한 무인 반송차(502)로 대응할 수 있게 되어 있다.
계속해서, 종류가 다른 버퍼 카세트를 무인 반송차(502)측에서 검출하는 방법에 대하여 설명한다.
버퍼 카세트의 버퍼 카세트대(515)로의 장착면의 형상은 버퍼 카세트의 종류마다 다른 부분을 갖도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 버퍼 카세트의 저면(장착면)에, 예컨대, 상기 위치결정 다리(530)와 같이 외측으로 돌출하는 부분이 형성되어 있고, 이 돌출하는 부분의 형상이 버퍼 카세트에 따라 다르게 되어 있다. 이에, 본 실시예의 무인 반송차(502)에서는 돌출부의 유무를 검출 기구에 의해 검출함으로써, 버퍼 카세트대(515)에 탑재된 버퍼 카세트의 종류를 인식하도록 되어 있다.
이 검출 기구는 도 16에 도시된 바와 같은 상기 상부 천정판(515a)에, 그 검출부만이 상방으로 돌출하도록 배치된 검출 수단(556a, 556b, 556c)과, 이들 검출 수단(556a, 556b, 556c)의 검출 신호가 송신되는 제어 장치(512)를 구비하고 있다. 또한, 제어 장치(512)는 낱장 이송 적재 장치(518)의 제어 장치도 겸하고 있다.
이 각각의 검출 수단(556a, 556b, 556c)은 검출부가 밀어 내려짐으로써 물품을 검출하도록 되어 있으며, 버퍼 카세트대(515)의 상면의 3군데에 배치된다. 이 검출 수단(556a, 556b, 556c)은 버퍼 카세트대(515) 상면으로부터 상방으로 돌출한 누름 버튼이며, 예컨대 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)를 버퍼 카세트대(515)에 탑재했을 때, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)의 저면에 돌출 설치된 위치결정 바(539)에 의해 검출 수단(556c)은 밀어 내려진다. 이 때, 나머지 2군데의 검출 수단(556a, 556b)은 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)에 의해 밀어 내려지지 않도록 구성되어 있다.
장착면 형상의 차이를 검출하는 검출 기구는 검출 수단(556a, 556b, 556c) 중 어느 것에서 검출 신호가 발해졌는지를 제어 장치(512)에 설치한 판정 회로에서 판정하여, 버퍼 카세트의 장착면(저면) 형상의 차이를 인식한다. 이 인식 결과에 따라, 검출 기구는 버퍼 카세트의 종류의 차이를 검출한다.
예컨대, 검출 수단(556c)만이 밀어 내려져 검출 신호가 발생하면서, 검출 수단(556a, 556b)에서는 검출 신호가 발생하지 않는 경우, 반송차 본체(505)에 탑재된 버퍼 카세트가 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)인 것이 검출 기구에 의해 검출된다.
이상에 있어서, 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)에서는 위치결정 바(539)가 저면(장착면)으로부터의 돌출부이며, 다른 카세트와의 차이가 반송차 본체(505)측에 검출되는 피검출부이다.
12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a) 및 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)에 대해서도 대략 동일하며, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)일 때에는 3군데의 검출 기구중, 검출 수단(556a)만이 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)의 저면(장착면)에 설치한 돌출부(도시하지 않음)에 의해 밀어 내려진다. 이 돌출부가 다른 버퍼 카세트와의 차이가 반송차 본체(505)측에 검출되는 피검출부이다.
또한, 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)일 때에는 3군데의 검출 수단중, 검출 수단(556b)만이 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b)의 저면(장착면)에 설치한 돌출부(도시하지 않음)에 의해 밀어 내려진다. 이 경우에도, 이 돌출부가 다른 버퍼 카세트와의 차이가 반송차 본체(505)측에 검출되는 피검출부이다.
이와 같이 구성함으로써, 무인 반송차(502)의 버퍼 카세트대(515)에 탑재된 버퍼 카세트의 종류가 검출 수단(556a, 556b, 556c) 중 어느 하나가 밀어 내려짐으 로써 상기 검출 기구에 의해 검출된다.
또한, 본 실시예에서는 검출 수단(556a, 556b, 556c) 중 어느 하나만 밀어 내려지고, 그 검출 결과를 제어 수단(512)으로 검출하도록 되어 있지만, 복수의 검출 수단(556a, 556b, 556c)이 동시에 밀어 내려지거나, 검출 수단(556a, 556b, 556c)을 적절히 조합한 것이 밀어 내려지거나 하도록 하여 그 조합을 검출하여, 버퍼 카세트의 종류를 제어 수단(512)으로 판단하는 것 같은 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 버퍼 카세트의 종류를 저면의 형상에 의해 검출했지만, CCD 카메라 등의 촬상 수단에 의한 화상 인식에 의해 버퍼 카세트의 종류를 검출할 수 있다. 또한, 버퍼 카세트의 종류를 검출함으로써, 이 버퍼 카세트에 수납되어 있는 웨이퍼의 크기를 인식하도록 하고 있지만, 웨이퍼의 크기를 CCD 카메라나 레이저 센서 등에 의해 직접 인식하도록 할 수 있다.
따라서, 검출 수단(556a, 556b, 556c)의 배치 위치를 본 실시예의 구성 대신에, 예컨대, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)에서는 검출 수단(556a, 556b)의 쌍방이, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)의 저면의 돌출부에 의해 밀어 내려지는 등의 구성일 수 있다.
또한, 무인 반송차(502)에는 상기 검출 기구의 검출 결과에 따라서, 반송차 본체(505)에 탑재되는 버퍼 카세트에 따른 유지 기구를 작동시키는 제어 장치가 구비되어 있다.
이 제어 장치는 상기 검출 기구에 의해, 탑재되는 버퍼 카세트가, 12인치·8인치 병용의 버퍼 카세트(517a)와 12인치 전용의 버퍼 카세트(517b) 중 어느 하나 인 것이 검출되면, 상기 제 1 유지 기구(536)를 작동시킨다. 또한, 이 제어 장치는 상기 검출 기구에 의해, 탑재되는 버퍼 카세트가 8인치 전용의 버퍼 카세트(517c)인 것이 검출되면, 상기 제 2 유지 기구(540)를 작동시킨다.
유지 기구를 작동시키는 제어 장치는 본 실시예에서는 낱장 이송 적재 장치(518)의 제어 장치(512)와 겸용하고 있다.
이 때문에, 반송차 본체(505)에 탑재되는 버퍼 카세트의 장착면(저면)의 형상의 차이에 따라, 탑재되는 버퍼 카세트에 대응한 유지 기구를 작동시킬 수 있다. 특히, 탑재되는 버퍼 카세트에 관한 데이터를 통괄 제어 장치(506)나 반송차 컨트롤러(510) 등의 외부의 제어 장치로부터, 무인 반송차(502)에 미리 송신해 둘 필요가 없기 때문에, 무인 반송차(502)로의 외부 장치로부터의 데이터 송신량을 저감할 수 있다.
이에 더하여, 복수 종류의 버퍼 카세트를 무인 반송차(502)에서 사용하는 경우라도 버퍼 카세트의 교환시마다 버퍼 카세트에 관한 데이터를 외부 장치에서 작성할 필요가 없다.
버퍼 카세트대(515)상에 탑재된 버퍼 카세트의 장착면 형상의 차이를 검출하는 검출 기구에 의해, 버퍼 카세트의 종류가 검출되면, 그 버퍼 카세트에 따른 유지 기구가 작동한다.
낱장 이송 적재 장치(518)의 제어 장치(512)는 상기 검출 기구의 검출 결과에 따라서, 즉 버퍼 카세트의 종류의 검출에 따라서, 낱장 이송 적재 장치(518)의 적재 동작 모드를 검출된 버퍼 카세트의 종류에 대응한 것으로 변경한다.
상술한 바와 같이, 제어 장치(512)에는 웨이퍼 크기에 따른 적재 동작 프로그램이 기억되어 있다.
이 때, 제어 장치(512)는 상기 검출 기구의 검출 결과에 기초하여, 탑재된 버퍼 카세트에 대응한 적재 동작 프로그램으로, 낱장 이송 적재 장치(518)가 작동하도록 적재 동작 모드를 변경한다. 즉, 액티브하게 하는 적재 동작 프로그램의 전환 제어가 제어 장치(512)내에서 이루어진다.
이 때문에, 탑재되는 버퍼 카세트에 관한 데이터를, 무인 반송차(502)에 미리 송신하는 일 없이, 탑재된 버퍼 카세트에 따른 적절한 적재 동작 모드로, 무인 반송차(502)를 대기시킬 수 있다. 이 때문에, 무인 반송차(502)에 통괄 제어 장치(506)나 반송차 컨트롤러(510) 등의 외부의 제어 장치로부터 반송 지령을 송신할 때에도, 탑재되는 버퍼 카세트에 관한 데이터를 포함할 필요가 없기 때문에, 반송 지령의 용량을 작은 것으로 할 수 있다. 외부 제어 장치의 부담이나, 무인 반송차(502)와 외부 제어 장치 사이를 통신 가능하게 하는 통신 기기의 부담이 경감된다.
본 실시예에서는 버퍼 카세트의 교환시에는 무인 반송차(502)와, 외부의 제어 장치인 통괄 제어 장치(506) 및 반송차 컨트롤러(510) 사이에서 다음과 같은 순서에 따라서 적재 동작이 개시된다.
제 1 단계에서는 무인 반송차(502)에 있어서, 버퍼 카세트의 교환이 이루어진다. 버퍼 카세트의 교환 작업은 수동이거나, 다른 적재 장치에 의한 자동 작업일 수 있다. 예컨대, 자동 창고(503)상에 버퍼 카세트의 적재 장치를 설치하고, 이 적재 장치에 의해 버퍼 카세트의 교환을 실행하는 것이다.
제 2 단계에서는 제 1 단계에서 탑재된 카세트의 종류를, 무인 반송차(502)가 구비하는 상기 검출 기구가 검출한다. 검출 기구에 설치한 제어 장치(512)는 버퍼 카세트의 장착면(저면) 형상으로부터 버퍼 카세트의 종류를 검출한다.
제 3 단계에서는 제어 장치(512)는 검출 기구의 검출 결과에 따라서, 버퍼 카세트의 종류에 따른 유지 기구를 작동시켜, 버퍼 카세트를 반송차 본체(505)에 유지한다.
제 4 단계에서는 제어 장치(512)는 검출 기구의 검출 결과에 따라서, 스스로에 기억되어 있는 적재 동작 프로그램 중에서, 탑재된 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼에 대응한 적재 동작 프로그램을 선택하고, 이 적재 동작 프로그램에 의거한 낱장 이송 적재 장치(518)가 작동하도록 적재 동작 모드를 변경한다.
본 실시예에서는 무인 반송차(502)는 이 상태에서, 외부 제어 장치인 통괄 제어 장치(506) 및 반송차 컨트롤러(510) 등의 반송 지령의 대기 상태가 된다.
제 5 단계에서는 제어 장치(512)는 반송차 컨트롤러(510)를 향하여 상기 검출 결과에 따라서 스스로의 무인 반송차(502)에 탑재된 버퍼 카세트의 종류에 관한 데이터를 송신한다.
제 6 단계에서는 반송차 컨트롤러(510)에 통괄 제어 장치(506)로부터 무인 반송차(502)로의 반송 지령이 보내져 오면, 그 데이터 중에 포함되는 웨이퍼의 크기에 관한 데이터와, 무인 반송차(502)의 제어 장치(512)로부터 송신된 버퍼 카세트의 종류에 관한 데이터가 비교된다.
그리고, 반송차 컨트롤러(510)에서의 비교에 의해, 반송 지령에 관계하는 웨이퍼의 크기가 무인 반송차(502)에 탑재된 버퍼 카세트에 수납 가능한 웨이퍼이면, 문제없음이라고 판정한다. 반송 지령에 관계하는 웨이퍼의 크기가 무인 반송차(502)에 탑재된 버퍼 카세트에 수납 불능인 웨이퍼이면, 에러라고 판정한다.
제 7 단계에서는 반송차 컨트롤러(510)에서의 비교 결과가 문제없을 경우, 반송 지령이 무인 반송차(502)에 전달된다. 이 때, 웨이퍼의 크기에 관한 확인 작업은 종료되었기 때문에, 반송차 컨트롤러(510)내에 있어서 통괄 제어 장치(506)로부터 내려진 반송 지령의 재편집이 이루어지고, 웨이퍼의 크기 등, 불필요한 데이터를 제외한 데이터량이 적은 반송 지령이 작성된다. 이 재편집된 반송 지령이 반송차 컨트롤러(510)로부터 통괄 제어 장치(506)를 향해 전달된다.
한편, 반송차 컨트롤러(510)에서의 비교 결과가 에러였을 경우에는 에러인 것에 관한 데이터가 반송차 컨트롤러(510)로부터 통괄 제어 장치(506)를 향해 송신된다. 무인 반송차(502)로의 반송 지령의 전달은 일시 중단된다. 그리고, 웨이퍼의 크기의 오인에 따른, 적재 작업에 따른 웨이퍼의 파손 등의 불량의 발생을 방지한다.
또한, 상기 제 3 단계 내지 제 5 단계의 처리는 동시 처리로 구성할 수 있고, 또한 본 실시예에서는 통괄 제어 장치(506)의 송신 데이터와 무인 반송차(502)의 송신 데이터를 반송차 컨트롤러(510)에서 비교했었지만, 이 반송차 컨트롤러(510)를 생략하여 통괄 제어 장치(506)와 무인 반송차(502) 사이에서 직접 데이터를 송수신하여, 통괄 제어 장치(506) 또는 제어 장치(512)에서 데이터를 비 교하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 검출 수단(556a, 556b, 556c)은 누름 버튼에 한정할 필요는 없고, 예컨대 버퍼 카세트대(515)상에 3세트의 투과형 광센서를 설치하고, 3종류의 버퍼 카세트의 장착면(저면)에 각각 특정 투과형 광센서의 빛만을 차단하는 부재를 설치하더라도 동일한 효과를 발휘한다. 또한, 버퍼 카세트의 종류는 본 실시예의 3종류에 한정되지 않고, 4종류 이상이어도 상관없다.
또한, 본 실시예에서는 얼라이너(519)에 설치되는 외주 검출 센서를, 8인치용과 12인치용의 2개가 병설되도록 했지만, 병설 가능하게 해 두고, 처리 라인의 구성에 따라서 그 수를 바꾸도록 할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본원의 제 2 발명에 따르면, 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트와 낱장 이송 적재 장치를 탑재하여, 웨이퍼의 처리 장치로 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트를 반송하고, 상기 낱장 이송 적재 장치에 의해 버퍼 카세트내의 웨이퍼를 처리 장치에 적재하는 무인 반송차와, 낱장 이송 적재 장치의 적재 동작 제어 장치를 구비한 무인 반송차 시스템에 있어서, 상기 제어 장치에 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼의 크기에 각각 대응한 적재 동작을 낱장 이송 적재 장치에 지시하기 위한 적재 동작 프로그램을 저장했기 때문에, 다른 크기의 웨이퍼라도 낱장 이송 적재 장치에 의해 적재할 수 있다. 그 결과, 예컨대, 웨이퍼를 처리하는 처리 라인에 8인치용의 처리 장치와, 12인치용의 처리 장치가 병설되어 있더라도 1대의 무인 반송차로 대응할 수 있다. 또한, 처리 라인이 8인치용의 처리 장치만으로부터, 레이 아웃 변경에 의해, 8인치용의 처리 장치와 12인치용의 처리 장치가 병설되어 있더라도, 또한 12인치용의 처리 장치만이 배치되도록 되어도 대응할 수 있다.
또한, 상기 버퍼 카세트에는 크기가 다른 2종류 이상의 웨이퍼를 크기마다 분별 수납하는 선반이 병설되므로, 동일 제조 라인상에, 8인치용 웨이퍼의 처리 장치와, 12인치용 웨이퍼의 처리 장치가 혼재하는 경우라도 1대의 무인 반송차로 대응할 수 있다.
특히, 혼재 라인에 있어서, 적재하는 웨이퍼의 크기가 다를 때마다 무인 반송차에 탑재하는 버퍼 카세트를 교환할 필요가 없기 때문에, 적재 작업의 효율을 저하시키는 일이 없다.
또한, 무인 반송차에 상기 버퍼 카세트를 착탈 가능하게 장착하는 대를 설치하고, 수납하는 웨이퍼의 크기에 따라 다른 종류의 버퍼 카세트마다 각각 대응한 복수의 버퍼 카세트 유지 기구와 버퍼 카세트의 종류를 검출하는 검출 기구를 이 대에 설치하고, 또한 이 검출 기구가 검출한 버퍼 카세트의 종류에 대응하는 상기 유지 기구를 작동시키는 제어 장치를 설치했기 때문에, 버퍼 카세트를 용이하게 교환할 수 있으므로, 레이 아웃 변경 등에 의해 처리해야 하는 웨이퍼의 종류가 바뀌었을 경우에, 최적의 버퍼 카세트로 용이하게 교환할 수 있다. 또한, 버퍼 카세트를 교환할 때에, 검출 기구에 의해 그 버퍼 카세트의 종류의 차이를 인식하여, 최적의 유지 기구를 작동시킬 수 있다.
또한, 상기 이송 적재 동작 프로그램은 웨이퍼의 크기에 대응한 복수의 프로그램으로 이루어지는 동시에, 상기 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼의 크기를 검출 하는 검출 기구를 설치하고, 상기 이송 적재 동작 제어 장치는 상기 웨이퍼의 크기를 검출하는 검출 기구로부터의 검출 결과에 따라서, 대응하는 웨이퍼의 크기의 이송 적재 동작 프로그램을 선택하고, 낱장 이송 적재 장치의 이송 적재 동작을 최적 적재 모드로 변경하는 기구를 갖기 때문에, 검출 기구에 의해 인식한 결과에 따라서, 저장되어 있는 이송 적재 동작 프로그램으로부터 웨이퍼를 적재하는 데 최적의 적재 프로그램을 선택하여, 최적의 이송 적재 모드로 할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼의 크기에 관한 데이터를 외부의 제어 장치로부터, 예컨대, 반송 지령에 포함시켜 무인 반송차에 송신하는 일 없이, 웨이퍼를 이송 적재할 수 있어, 외부의 제어 장치로부터 무인 반송차에 송신하는 데이터를 줄일 수 있는 동시에, 외부의 제어 장치 및 무인 반송차의 제어 장치에 드는 부담을 줄일 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼의 크기를 검출하는 검출 기구가, 상기 버퍼 카세트의 종류를 검출하는 검출 기구이기 때문에, 버퍼 카세트의 종류를 검출함으로써 버퍼 카세트에 수납되어 있는 웨이퍼의 종류를 용이하게 인식할 수 있다.
다음에, 도 22 내지 도 28을 참조하여 본원의 제 3 발명에 따른 무인 반송차의 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예인 무인 반송차(701)에 대하여 도 22 내지 도 24를 이용하여 설명한다. 도 22는 반송차(701)를 나타내는 정면도이고, 도 23은 반송차(701)를 나타내는 측면도이며, 도 24는 반송차(701)를 나타내는 평면도이다.
주행부(702)에는 무인 반송차(701)[이하, 반송차(701)]의 진행 방향의 좌우에 반송차(701)를 지지하는 동시에, 반송차(701)를 주행 가능하게 하는 주행 차륜(709, 709…)이 구비되어 있다. 반송차(701)의 좌우에 한쌍의 주행 차륜(709, 709)이 전후 합계하여 2쌍 설치되고, 반송차(701)에는 전체 4륜의 주행 차륜(709)이 설치되어 있다.
주행 차륜(709, 709…)은 전륜 구동이며, 동일 구동 모터(도시하지 않음)의 구동력을 분기하여 각각 구동된다. 이 구동 모터의 구동에 의해 주행 차륜(709, 709…)이 회전하여 반송차(701)가 주행 가능하다.
본 실시예에 있어서는 반송차(701)는 반송차(701)의 주행 경로를 따라 부설된 주행 레일(712, 713)상을 주행하는 유궤도 대차이다. 주행 레일(712, 713)은 마루면(711)상에 설치되며, 주행 레일(712, 713)에는 주행 차륜(709, 709)이 접촉하는 주행면(712a, 713a)(도 28에 도시)이 각각 형성되어 있다.
또한, 주행 경로를 따라 전력 공급선(718, 718)이 부설되는 동시에, 반송차(701)에는 코어(725)(도 28에 도시)를 구비한 전력 수용 유닛(719)이 설치되어 있다. 그리고, 반송차(701)는 전력 공급선(718, 718)으로부터 전자 유도를 이용하여 비접촉으로 전력을 취득 가능하다.
본 실시예에 있어서는, 주행 경로를 따라 설치한 전력 공급선(718, 718)으로부터 전력을 공급받아, 주행 레일(712, 713)로 이루어진 궤도상을 주행하도록 하고 있다. 반송차에 전력을 공급시키는 수단으로서는 반송차(701)에 탑재한 배터리로 할 수 있다. 반송차에 배터리를 탑재하는 경우에는 전력 공급선과 평행한 가이드 레일을 설치할 필요가 없고, 반송차를 주행 레일로 이루어진 궤도상을 주행시키지 않아도 좋다. 예컨대, 반송차를 주행 경로에 안내하는 수단으로서는 유도선 또는 레이저 유도 장치에 의한 유도일 수 있다.
반송차(701)의 주행 경로에 대한 좌우 위치결정 수단으로서, 도 22에 도시한 바와 같이, 주행 레일(712)상에 상방으로 연장하는 가이드 레일(712b, 712b)(도 28에 도시)이 형성되는 동시에, 주행부(702)에는 가이드부(708)가 설치되어 있다. 가이드부(708)는 가이드 레일(712b, 712b)에 외측으로부터 접촉하는 가이드 휠(717, 717)과, 가이드 휠(717, 717)을 지지하는 지지 부재(716)를 구비하고, 지지 부재(716)는 주행부(702)에 고정 설치된다.
반송차 본체(703)에는 도 22 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 본체의 중앙부에 웨이퍼(710)(도 24에 도시)를 적재하기 위한 낱장 이송 적재 장치(705)가 탑재되어 있다. 또한, 낱장 이송 적재 장치(705)의 전후 양측에, 얼라이너(704) Y및 버퍼 카세트(706)가 배치되어 있다.
반송차(701)는 전후 양측으로 주행 가능하지만, 특히 얼라이너(704)측을 반송차(701)의 앞쪽으로 한다.
낱장 이송 적재 장치(705)의 구성에 대하여 도 23, 도 24, 도 25 및 도 26을 이용하여 설명한다. 도 25는 낱장 이송 적재 장치(705)의 구성을 나타내는 정면도이고, 도 26은 베이스부(21) 및 승강 구동부에서의 먼지의 흡입 기구를 나타내는 평면도이다.
낱장 이송 적재 장치(705)에는 도 23, 도 24, 도 25 및 도 26에 도시한 바와 같이, 반송차 본체(703)[상기 반송차 본체(703)]에 설치되는 베이스부(721)와, 베이스부(721)를 따라 승강하는 승강 유닛(715)이 구비되어 있다. 승강 유닛(715)에 는 승강 베이스 프레임(745)과, 승강 베이스 프레임(745)에 대하여 선회하는 턴테이블(746)이 구비된다. 턴테이블(746)에는 2세트의 로봇 핸드(730M, 730S)가 구비되어 있다.
로봇 핸드(730M, 730S)는 물품[본 실시예에서는 웨이퍼(710)]의 적재 수단 이다. 그리고, 베이스부(721)에 대한 승강 유닛(715)의 승강 구동에 의해 적재 수단인 로봇 핸드(730M, 730S)가 승강한다. 또한, 승강 베이스 프레임(745)에 대한 턴테이블(746)의 선회 구동에 의해 적재 수단인 로봇 핸드(730M, 730S)가 선회한다.
로봇 핸드(730M, 730S)는 각각, 웨이퍼(710)를 지지 가능한 적재 핸드(731)와, 적재 핸드(731)와 턴테이블(746)을 연결하는 제 1 아암(732), 제 2 아암(733)을 구비하고 있는 수평 다관절식의 스칼라식 로봇 핸드이다. 로봇 핸드(730M, 730S)는 적재 핸드(731)를 턴테이블(746)에 대하여 직선적으로 진퇴 가능하다.
적재 핸드(731)는 진공 흡인에 의해 웨이퍼(710)를 지지 가능하게 구성되어 있다. 적재 핸드(731)의 상면에는 흡입구가 형성되는 동시에, 에어 펌프 등의 도시하지 않은 흡인 수단이 낱장 이송 적재 장치(705)에 구비되고 있다.
낱장 이송 적재 장치(705)는 웨이퍼(710)를 하방으로부터 적재 핸드(731)로 떠 올려서 흡착하고, 로봇 핸드(730M, 730S)의 신축, 승강 유닛(715)의 승강 및 턴테이블(746)의 회전에 의해 웨이퍼(710)의 적재가 가능하다. 웨이퍼(710)를 탑재할 때에는 적재 핸드(731)에 의한 웨이퍼(710)의 흡착을 해제한다.
낱장 이송 적재 장치(705)에 구비하는 승강 유닛(715)의 승강 구동부에 대하 여 도 25 및 도 26을 사용하여 설명한다.
베이스부(721)는 도 25 및 도 26에 도시한 기대 프레임(747)을 구비하며, 이 기대 프레임(747)은 반송차 본체(703)에 고정된다. 기대 프레임(747)은 도 26에 도시한 바와 같이, 평면에서 봐서 대략 U자 형상으로 형성되며, 이 기대 프레임(747)에 의해 둘러싸인 내부에 승강 유닛(715)이 배치된다.
기대 프레임(747)의 내측에는 나사축(748)이 상하 방향으로 배치되며, 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 나사축(748)에는 너트(749)가 결합되고, 이 너트(749)는 승강 유닛(715)의 승강 베이스 프레임(745)에 고정 설치되어 있다.
기대 프레임(747) 하부의 외측에는 나사축(748)의 구동 수단으로서의 승강 구동 모터(750)가 설치되어 있다. 승강 구동 모터(750)의 모터축에 고정 설치한 풀리(750a)와, 나사축(748)의 하단에 설치한 풀리(748a)에는 벨트(751)가 감겨져 있어, 승강 구동 모터(750)에 의해 나사축(748)이 구동한다.
또한, 기대 프레임(747)에는 나사축(748)과 평행하게 가이드 레일(752, 752)이 설치되는 동시에, 승강 베이스 프레임(745)에는 가이드 레일과 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 부재(753, 753)가 설치된다.
이상의 구성에 의해, 승강 유닛(715)의 승강 구동부가 구성된다.
승강 유닛(715)의 승강 구동부는 먼지의 발생원이다. 특히, 나사축(748)과 너트(749)의 맞물림 부분, 가이드 레일(752)과 미끄럼 접촉 부재(753)의 미끄럼 접촉 부분으로부터, 승강 유닛(715)을 승강 구동시킬 때에 먼지가 발생한다. 기타, 풀리(748a, 750a)와, 양 풀리(748a, 750a)를 권회하는 벨트(751)의 접촉부 등도 먼지의 발생원이다.
반송차 본체(703)의 상면의 덮개를 형성하는 천정판(714)에는 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아 차체 전후 좌우의 중앙부에 원형상의 개구부(714a)가 형성되어 있다.
승강 유닛(715)에 설치하는 승강 베이스 프레임(745) 및 턴 테이블(746)은 평면에서 보아 원형상으로 형성되는 동시에, 이들의 외경이 상기 개구부(714a)의 내경보다 작아지도록 형성되어 있다. 따라서, 승강 베이스 프레임(745) 및 턴테이블(746)은 개구부(714a)를 통과하여 승강 가능하다.
천정판(714)의 개구부(714a)의 내경과, 턴테이블(746)의 외경 사이에는 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이 간극(800)이 형성된다. 이 때문에, 간극(800)을 통해, 반송차 본체(703)내의 공기가 천정판(714)의 상방으로 누출할 가능성이 있다.
특히, 승강 유닛(715)의 하강시에 있어서는 승강 유닛(715)에 의해 반송차 본체(703)내의 공기가, 개구부(714a)와 턴테이블(746)과의 간극(800)을 통해 상방으로도 누출하려고 한다. 이 때, 상기 승강 구동부의 나사축(748)과 너트(749) 사이에서 발생한 먼지가, 압축된 공기가 새는 흐름에 따라 감아 올려져서, 개구부(714a)의 간극(800)으로부터 천정판(714)의 상방으로 누출한다.
개구부(714a)의 상방에는 적재 수단인 로봇 핸드(730M, 730S)가 위치하고 있어, 적재 핸드(731)상에 웨이퍼(710)가 있으면, 먼지가 웨이퍼(710)에 부착되는 등의 문제점이 발생한다. 이에, 본 발명에서는 낱장 이송 적재 장치(705)의 승강 구 동부에서 발생하는 먼지를 흡인하는 흡인 수단[팬(754)]을 설치하여, 이 문제점의 발생을 방지하고 있다.
다음에, 상기 흡인 수단에 대하여 도 23, 도 24 및 도 26을 이용하여 설명한다.
우선, 흡인 수단인 팬(754, 754)에 의한 흡인 효과를 향상시키기 위한 통형체(728)에 대하여 설명한다.
도 24 및 도 26에 도시한 바와 같이, 승강 유닛(715)의 측방에는 승강 유닛(715)을 덮는 커버(727)가 설치되어 있다. 커버(727)는 반송차 본체(703)내에서 전후로 연장되는 지지 프레임(763)에 세워 설치한 지주(764)에 장착되어 있다. 지지 프레임은 반송차 본체(703)에 고정 설치되어 있다.
커버(727)는 평면에서 보아 대략 U자 형상이다. 또한, 승강 유닛(715)의 측방에는 상기 베이스부(721)의 기대 프레임(747)도 위치하고 있다.
그리고, 커버(727)와 기대 프레임(747)을 합쳐서 승강 유닛(715)을 둘러싸는 통형체(728)가 구성된다. 통형체(728)는 평면에서 봐서 육각 형상이다. 커버(727) 및 기대 프레임(747)은 각각 통형체(728)에 의해 형성되는 육각형을 거의 등분으로 2분할한 형상이며, 상술한 바와 같이, 각각이 대략 U자 형상이다.
통형체(728)를 구성하는 커버(727)의 상부에는 개구부(729, 729)가 형성되어 있다. 개구부(729, 729)에는 각각 덕트(755, 755)를 통해, 흡인 수단인 팬(754, 754)이 연통 접속되어 있다. 팬(754, 754)은 커버(727)에 고정 설치되어 있다.
그리고, 흡인 수단인 팬(754, 754)에 의해, 상기 간극(800) 및 낱장 이송 적 재 장치(705)의 승강 구동부 주위의 공기를 흡인하도록 하고 있다.
상기 팬(754, 754)은 공기를 배출하기 위한 배출구가 하향이 되도록 형성되어 있다. 팬(754) 자체의 배출구의 방향에 의하지 않고, 팬(754)에 하향으로 개구하는 배출구를 갖는 덕트를 연결하여, 팬(754)으로부터의 배기를 하방으로 배출하도록 할 수 있다.
또한, 상기 반송차 본체(703)의 하방은 개방 상태로 되어 있다. 이 때문에, 팬(754, 754)에서 흡인한 먼지는 하향의 배기 공기를 타고 상기 반송차 본체(703)의 하방으로부터 바닥면으로 배출되도록 되어 있다.
이 때문에, 먼지를 포함한 공기가 하방으로 배출되며, 무인 반송차(701)의 천정판(714)의 상방에 있는 웨이퍼(710)의 위치까지 먼지가 감아 오르는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
본 실시예에서는 커버(727)를 설치함으로써 승강 유닛(715)을 덮는 통형체(728)를 형성하고, 승강 유닛(715)과 통형체(728) 사이에 상기 간극(800)과 연통하는 공간을 구획할 수 있다. 그리고, 이 구획된 공간의 공기를 팬(754, 754)에서 흡인함으로써, 보다 효율적으로 간극(800) 주위의 공기를 흡인할 수 있다.
또한, 승강 유닛(715)의 측방에 팬(754, 754)을 설치함으로써, 승강 유닛(715)의 승강 구동부에서 발생하는 먼지가 즉시 흡인 수단인 팬(754, 754)에 흡입되고, 제거된다. 또한, 발생시에 흡입되지 않고 일단 반송차(701)내의 저면에 낙하한 먼지에 관해서도 승강 유닛(715)의 승강에 의해 감아 올려질 때에, 흡인 수단에 의해 흡인된다. 또한, 반송차 본체(703)의 천정판(714)으로부터 상방에 먼지 를 포함한 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 승강 유닛(715)의 외주를 통형체(728)로 둘러싸는 동시에, 통형체(728)로 둘러싸인 내부의 공기를, 흡인 수단인 팬(754, 754)에 의해 흡인하도록 하고 있다.
이 때문에, 흡인 수단인 팬(754, 754)을 구동시키면, 통형체(728)의 상방 및 하방으로부터 통형체(728)에 설치한 개구부(729, 729)를 향한 공기류가 발생하여, 통형체(728)로 둘러싸인 내부의 공기가 확실히 흡인된다. 특히, 승강 유닛(715)의 승강에 의해, 간극(800)으로부터 상방으로 누출하려고 하는 공기류가 발생하더라도 개구부(729, 729)로 향하는 흡입 공기류에 의해 제거된다. 따라서, 먼지를 포함한 공기는 팬(754, 754)에 흡인되어, 반송차 본체(703)의 상방으로 새어 나가는 것이 방지된다.
또한, 흡인한 먼지는 배출되는 공기류를 타고 반송차 본체(703)의 하방으로부터 밖으로 배출된다. 본 실시예의 무인 반송차는 반도체 웨이퍼의 제조 라인이나 검사 라인이 설치되어 있는 클린 룸에서 사용된다. 클린 룸에서는 천장으로부터 공기통이 형성된 그레이팅 등의 바닥을 향하여 클린 에어가 흐르고 있기 때문에, 이 클린 에어의 흐름을 타고 상기 공기통으로부터 바닥 아래에 먼지를 포함한 공기가 배출되게 된다.
또한, 팬(754, 754)은 상기 천정판(714)보다 하방이면서, 또한 주행부(702)의 하부에 위치하는 주행 구동부보다 상방에 배치된다. 이 주행 구동부에는 구동 모터나 주행 차륜(709, 709, 709, 709)이 설치되어 있다.
이 때문에, 주행 구동부에서 발생한 먼지도 팬(754, 754)의 배출구에서 배출되는 하향의 공기의 흐름을 타고 하방으로 배출되도록 되어 있다. 그 결과, 주행 구동부의 먼지를 흡인하는 특별한 흡인 수단을 설치하는 일 없이, 이 주행 구동부에서 발생한 먼지가 천정판(714)의 상방의 웨이퍼(710)가 있는 위치로 감아 오르는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 실시예에서는 통형체(728)에 설치한 개구부의 형성 위치는 커버(727)의 상부로 되어 있다. 흡인 수단에 의해 흡인할 때의 흡입구[통형체(728)의 개구부]의 위치는 커버(727)에 한정되는 것이 아니라, 베이스부(721)의 기대 프레임(747)에 개구부를 형성할 수 있다. 베이스부(721)내에 흡인 수단의 흡입구[통형체(728)의 개구부]를 형성하는 경우에는 커버(727)에 형성하는 경우에 비해 보다 먼지의 발생원[나사축(748) 등]에 가까워, 먼지의 제거에 보다 효과가 있다.
다음에, 얼라이너(704)에 대하여 도 23, 도 24 및 도 27을 사용하여 설명한다. 도 27은 얼라이너(704)를 나타내는 측면도이다.
얼라이너(704)는 웨이퍼(710)가 검사 장치 등의 처리 장치에 대하여 지정된 자세로 낱장 이송 적재 장치(705)에 의해 이동할 수 있도록, 웨이퍼(710)의 자세를 조정하기 위한 장치로, 낱장 이송 적재 장치(705)의 적재 핸드(731)에 대한 웨이퍼(710)의 지지 위치 및 방향을 조정한다.
낱장 이송 적재 장치(705)의 전방에는 얼라이너(704)가 설치되어 있고, 얼라이너(704)는 케이싱(740)에 의해 덮여져 있다. 케이싱(740)의 내부에서 반송차 본체(703)의 천정판(714)의 상방에는 천정판(714)상에 세워 설치된 지주(도시하지 않 음)에 지지된 지지판(755)이 설치되어 있고, 이 지지판(755)의 상방에 얼라이너(704)에 구비하는 각종 장치가 설치된다. 한편, 지지판(755)의 하방에는 얼라이너(704)의 구동부가 설치된다.
지지판(755)상에는 웨이퍼(710)의 탑재대(741)가 구비되어 있다. 탑재대(741)는 웨이퍼(710)를 흡착 유지 가능한 동시에, 선회 가능하게 구성되어 있다.
또한, 케이싱(740)의 후면에는 개구부(740a)가 형성되어 있고, 낱장 이송 적재 장치(705)에 구비한 적재 핸드(731)를 전방으로 이동시켜서 탑재대(741)상에 웨이퍼(710)를 탑재 가능하도록 하고 있다.
지지판(755)의 하방에는 탑재대(741)의 선회 구동부가 배치되어 있다. 도 24 및 도 27에 도시한 바와 같이, 지지판(755)의 하방에서, 탑재대(741)의 측방(도 24에서는 상방)에는 탑재대(741)의 선회 수단으로서 모터(757)가 배치되어 있다. 모터(757)의 모터축에 설치한 풀리(757a)(도 24에 도시)와, 탑재대(741)에 고정 설치한 축(756)의 하단에 설치한 풀리(758)에, 벨트(759)(도 24에 도시)가 감겨져 있다. 이상과 같이 하여, 탑재대(741)의 선회 구동부가 구성되어, 모터(757)가 구동하면 탑재대(741)가 선회된다.
얼라이너(704)에는 도 24, 도 25 및 도 28에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(710)의 위치 검출, 즉 탑재대(741)와 동심으로 웨이퍼(710)가 탑재되었는지의 여부를 검출하는 수단으로서 외주 위치 검출 센서(742, 743)가 설치되어 있다. 외주 위치 검출 센서(742, 743)는 본 실시예에서는 발광부 및 수광부를 구비한 광 센서이다. 또한, 외주 위치 검출 센서(742)는 8인치 웨이퍼용이며, 외주 위치 검출 센서(743)는 12인치용으로서, 평면에서 봐서 탑재대(741)의 중심에 대하여 외주 위치 검출 센서(742)의 외측에 외주 위치 검출 센서(743)가 배치된다.
웨이퍼(710)는 소재가 실리콘 단결정인 동시에, 대략 원반형으로 형성되어 있다. 이 웨이퍼(710)에는 방향성이 있어, 방향을 판단하기 위한 절결부인 배향 플랫 또는 노치가 외주 가장자리부에 한군데 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼(710)에 붙여진 번호나 그 제조 이력을 나타내는 ID 마크가 상면 또는 하면에 각인되어 있다. 이 ID 마크는 절결 위치를 기준으로 각인된다. 그리고, 웨이퍼(710)를 탑재대(741)와 함께 회전시켜서 웨이퍼(710)의 외주 위치를 외주 위치 검출 센서(742, 743)에 의해 검출함으로써, 웨이퍼(710)의 탑재대(741)에 대한 어긋남량을 산출하는 동시에, 배향 플랫 또는 노치의 위치를 인식한다.
웨이퍼(710)가 탑재대(741)와 동심으로 있을 때에는 외주 위치 검출 센서(742, 743)에 의한 웨이퍼(710)의 외주 위치 검출의 검출 결과는 웨이퍼(710)의 회전 각도에 따르지 않고 일정량이 된다. 또한, 웨이퍼(710)와 탑재대(741)의 중심이 어긋나 있을 때에는 외주 위치 검출 센서(742, 743)에 의한 웨이퍼(710)의 외주 위치 검출의 검출 결과는 웨이퍼(710)의 회전 각도에 대하여 사인(코사인) 곡선 형상이 된다.
또한, 상기 절결 위치에서 외주 위치가 불연속, 또는 다른 부분보다 낮은(짧은) 값이 되어 검출된다.
또한, 얼라이너(704)에는 도 24에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(710)를 특정하 는 수단으로 하여, ID 센서(744)가 탑재대(741)의 전방[낱장 이송 적재 장치(705)에 대한 내측]에 설치되어 있다.
상기 외주 위치 검출 센서[742(743)]에 의한 검출은 ID 센서(744)에 의해 ID 마크를 검출하여, 그 데이터를 판독시키기 위해 행해진다. ID 센서(744)에 ID 마크를 판독시키기 위해서, 낱장 이송 적재 장치(705)에 의해 탑재대(741)로부터 웨이퍼(710)를 ID 센서(744)의 바로 위까지 이동시켜 주도록 한다. 그 때에, ID 마크는 매우 작기 때문에, ID 센서(744)의 바로 위에 ID 마크가 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
이에, 상기 외주 위치 검출 센서[742(743)]에 의한 검출 결과를 기초로, 낱장 이송 적재 장치(705)에서 ID 마크를 ID 센서(744)의 바로 위에 적재할 수 있도록, 탑재대(741)를 선회시키고, 정지시키는 동시에, 낱장 이송 적재 장치(705)의 상기 적재 핸드(731)로 탑재대(741)상의 웨이퍼(710)를 떠올리고, 적재 핸드(731)를 신장시켜 웨이퍼(710)를 ID 센서(744)의 바로 위까지 이동시키도록 한다. 그리고, ID 센서(744)를 작동시켜서 ID 마크를 ID 센서(744)로 검출, 판독하고, 번호나 제조 이력 등의 정보를 반송차(701)의 제어 장치에 기억시키고, 웨이퍼(710)를 제조 장치나 검사 장치 등의 처리 장치에 적재할 때에 웨이퍼(710)와 함께 정보를 교환하도록 한다.
또한, ID 센서(744)는 상기 외주 위치 검출 센서(742, 743)와 같은 투과형의 센서가 아니기 때문에, 반드시 상하 한쌍 설치할 필요는 없고, 웨이퍼(710)의 ID 마크가 붙여져 있는 면을 검출할 수 있도록 설치하면 좋다. ID 마크가 붙여진 면이 한 면이면, 그것을 검출 가능한 위치에 하나 설치하면 좋고, 양면에 붙여져 있다면, ID 센서(744)를 상하 한쌍 설치하면 좋다.
이상에 있어서, 얼라이너(704)에 설치한 구동부로서는 탑재대(741)의 선회 구동부가 상당한다. 이 선회 구동부는 먼지의 발생원이다. 특히, 풀리(757a, 758)와, 양 풀리(757a, 758)를 권회하는 벨트(759)와의 접촉부 등은 먼지의 발생원이다.
탑재대(741)상에 흡착 유지되는 웨이퍼(710)에 얼라이너(704)의 구동부에서 발생한 먼지가 부착되는 불량을 방지하기 위해서, 반송차(701)에는 먼지의 제 2 흡인 수단이 설치되어 있다.
여기에서, 낱장 이송 적재 장치(705)의 승강 구동부에서 발생하는 먼지의 흡인 수단[팬(754, 754)]을 제 1 흡인 수단으로 하고, 얼라이너(704)의 구동부에서 발생하는 먼지의 흡인 수단을 제 2 흡인 수단으로 하고 있다.
도 24 및 도 27에 도시한 바와 같이, 케이싱(740)과 지지판(755) 사이에는 간극이 형성되어 있다. 이 간극으로부터, 탑재대(741)의 선회 구동부에서 발생한 먼지가 상방으로 누출되는 것을 방지하기 위해, 스커트 부재(760)가 설치되어 있다. 스커트 부재(760)는 본 실시예에서는 탄성을 갖는 연질의 수지제로 되어 있고, 지지판(755)의 하면에 고정 설치된다. 스커트 부재(760)의 단부는 하방으로 현수되면서, 스스로가 갖는 탄성에 의해 측방으로 버틴 상태가 되어, 케이싱(740)에 접촉한다. 그리고, 지지판(755)과 케이싱(740)과의 간극을 밀폐하여, 이 간극으로부터의 먼지를 포함한 공기의 누출을 방지한다.
지지판(755)에는 탑재대(741)를 지지하는 동시에 회전 구동력을 전달하는 상기 축(756)을 관통 가능하게 하는 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 축(756)의 구동 회전의 장해가 되지 않도록, 지지판(755)에 형성된 관통 구멍의 내경은 축(756)의 외경보다 폭넓게 형성되어 있다. 이 때문에, 관통 구멍과 축(756) 사이의 간극으로부터 먼지를 포함한 공기가 지지판(755)의 상방으로 새어나갈 가능성이 있다.
제 2 흡인 수단[팬(762)]은 도 23, 도 24 및 도 27에 도시한 바와 같이, 반송차 본체(703)의 천정판(714)의 하방에 설치되어 있다. 천정판(714)에는 얼라이너(704)의 하방에서 개구부(714b)가 설치되어 있다. 개구부(714b)에는 덕트(761)를 통해 흡인 수단인 팬(762)이 연통 접속되어 있다.
그리고, 흡인 수단인 팬(762)에 케이싱(740), 지지판(755), 스커트 부재(760) 및 천정판(714)에 의해 둘러싸이는 공간의 공기가 흡입된다. 이 공간에는 얼라이너(704)의 구동부인 탑재대(741)의 선회 구동부가 배치되어 있고, 이 선회 구동부 주위의 공기가 팬(762)에 흡입되어 먼지가 제거된다.
또한, 선회 구동부 주위의 공간은 관통 구멍과 축(756)과의 간극을 제외하고 대략 밀폐 상태이지만, 팬(762)에 의한 공기 흡입에 의한 공기압 저하에 따라서 연질재인 스커트 부재(762)가 휘어, 외부의 공기가 유입한다. 구체적으로는, 케이싱(740)의 개구부(740a)로부터의 공기가 유입한다. 그리고, 팬(762)의 구동에 의하지 않고, 공간 내부의 공기압이 일정하게 유지된다.
이 때문에, 제 2 흡인 수단인 팬(762)을 구동시키면, 얼라이너(704)의 구동 부[탑재대(741)의 선회 구동부] 주변의 공기가 팬(762)에 흡입된다. 동시에, 상방의 탑재대(741)측으로부터 하방의 팬(762)측을 향해 공기류가 발생한다. 그리고, 구동부에서 발생한 먼지가 제거된다.
여기에서, 스커트 부재(760)는 연질재로 형성되어 있기 때문에, 팬(762)에 의한 공기 흡입에 의한 공기압 저하에 따라서, 스스로 휘어 구동부 주변의 대략 밀폐 공간에 외부[지지판(755) 상방]의 공기를 유입시킨다. 지지판(755)에 설치한 삽입 구멍과, 탑재대(741)의 축(756)과의 간극에도 하방 방향의 공기류가 흐르기 때문에, 이 간극을 통하여 먼지를 포함한 공기가 탑재대(741)측으로 누출되는 일은 없다.
따라서, 얼라이너(704)에 의해, 웨이퍼(710)의 자세 조정을 실행할 때에, 얼라이너(704)에서 웨이퍼(710)에 먼지가 부착되는 일이 없다.
버퍼 카세트(706)는 반송차(701)측에 웨이퍼(710)를 복수매 수납해 두기 위한 장치이다. 버퍼 카세트(706)는 도 23에 도시한 바와 같이, 반송차 본체(703)의 상면에 설치한 지지대(735)에 의해 지지된다.
버퍼 카세트(706)의 전방측[낱장 이송 적재 장치(705)를 향한 쪽]은 개구되어 있어, 낱장 이송 적재 장치(705)의 적재 핸드(731)를 내부에 삽입하고, 버퍼 카세트(706)에 웨이퍼(710)를 수납 가능하다. 버퍼 카세트(706)의 내부에는 웨이퍼(710)의 측단을 수평으로 지지 가능하게 하는 리브(736, 736)가 개구 방향에 대해 좌우로 설치되고, 다수단의 선반이 구성되어 있다. 그리고, 버퍼 카세트(706) 내부에 다수의 웨이퍼(710)를 수평하게 수납 가능하다.
이 때문에, 반송차(701)에 의한 웨이퍼(710)의 반송 및 처리 장치 등으로의 적재 작업에 있어서, 다수의 웨이퍼(710)를 반송차(701)에 수납 가능하다.
반송차(701)로의 비접촉 전력 공급의 구성에 대하여 도 28을 사용하여 설명한다. 도 28은 비접촉 전력 공급의 구성을 나타내는 반송차(701) 주요부의 정면도이다.
주행 레일(712)을 따라 전력 공급선(718, 718)이 부설되어 있다. 한편, 반송차(701)에는 전력 수용 유닛(719)이 설치되어 있고, 전력 수용 유닛(719)에는 전력 공급선(718)에서 발생하는 자장을 증폭하는 코어(725)가 설치되어 있다. 코어(725)에는 코어(725)에서 발생한 자장으로부터 전력을 발생하는 픽업 코일(726)이 감겨져 있고, 이 픽업 코일(726)은 반송차(701)내의 전원부에 접속되어 있다. 이 구성에 따라, 반송차(701)는 전력 공급선(718)으로부터 비접촉으로 전력을 발생하는 것이 가능하다.
전력 공급선(718, 718)은 왕로와 귀로를 이루는 한쌍이 주행 레일(712)을 따라 배치되어 있다. 즉, 양 전력 공급선(718, 718)에 있어서 전류가 흐르는 방향이 반대이며, 전력 공급선(718)의 외측에 발생하는 자장의 방향도 반대이다. 그리고, 전력 공급선(718, 718) 사이에서 양 전력 공급선(718, 718)에서 발생하는 자장이 강해지는 방향으로 서로 겹쳐지도록 하고 있다.
전력 공급선(718, 718)은 주행 레일(712)상에 설치한 전력 공급선 홀더(707)에 지지된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본원의 제 3 발명에 따르면, 탑재하는 구동부 및 그 주위로부터 발생하는 먼지를 흡인 제거하는 흡인 수단을 상기 구동부 중 하나 이상의 구동부 근방에 설치했기 때문에, 예컨대, 낱장 이송 적재 장치의 승강 구동부 등의 구동부에서 발생한 먼지를 흡인 수단에 의해 흡인할 수 있어, 구동부에서 발생한 먼지가 반송차 내부에서 밖으로 누출하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 낱장 이송 적재 장치는 적재 수단을 설치한 승강 유닛을 구비하고, 승강 유닛을 승강 구동하는 승강 구동부를 반송차 본체에 장착한 베이스부에 설치하고, 이 베이스부의 상방을 상기 승강 유닛이 통과 가능한 개구부를 형성한 천정판으로 덮는 동시에, 상기 승강 유닛과 상기 개구부와의 간극 주변의 공기를 흡인하는 흡인 수단을 설치했기 때문에, 흡인 수단에 의해 승강 유닛과 천정판의 개구부와의 간극 주변의 공기를 흡인함으로써, 승강 구동부에서 발생한 먼지를 흡인하는 동시에, 승강 유닛의 승강에 따른 공기가 흐름을 타고, 천정판으로부터 밖으로 나가고자 하는 먼지를 흡인할 수 있어, 승강 구동부에서의 먼지를 보다 확실히 흡인할 수 있다.
또한, 웨이퍼의 자세를 조정하는 얼라이너를 탑재하는 동시에, 얼라이너에 설치된 구동부 주변의 공기를 흡인하는 흡인 수단을 설치했기 때문에, 얼라이너의 구동부 주변의 공기가 제 2 흡인 수단에 흡입된다. 그리고, 구동부에서 발생한 먼지가 제거된다.
웨이퍼를 얼라이너에 의해 자세를 조정한 후에, 처리 장치에 전달할 수 있어, 처리 장치의 얼라이너를 불필요하게 할 수 있다. 또한, 얼라이너의 구동부에서 발생하는 먼지도 흡인 수단에 의해 흡인할 수 있어, 얼라이너로 자세 조정중인 웨이퍼에 먼지가 부착되는 것을 막을 수 있다.
또한, 상기 흡인 수단에서 흡인한 공기를 반송차 본체의 하방으로 배출하도록 했기 때문에, 먼지를 포함한 공기가 하방으로 배출되어, 무인 반송차의 천정판의 상방에 있는 웨이퍼의 위치까지 먼지가 감아 오르는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 반송차 본체의 저부에는 주행 구동부가 배치되고, 상기 흡인 수단의 공기의 배출구가 주행 구동부보다 상방에 배치되기 때문에, 무인 반송차를 주행시키는 주행 차륜이나 이 주행 차륜을 구동시키는 구동 모터를 구비한 주행 구동부에서 발생한 먼지를 배출구로부터의 공기의 흐름에 실어 반송차 본체의 하방으로 배출할 수 있다. 이 때문에, 주행 구동부에서 발생한 먼지를 위해 특별한 흡인 수단을 설치하지 않아도 좋다.

Claims (20)

  1. 피처리체의 반송 시스템에 있어서,
    반도체 장치의 생산을 관리하는 호스트 컴퓨터와,
    상기 호스트 컴퓨터의 관리하에 피처리체로부터 반도체 장치를 제조하는 복수의 반도체 제조 장치와,
    상기 반도체 제조 장치에 대하여 각각의 요구에 따라 상기 피처리체를 1장씩 교환하기 위해 피처리체를 동일 궤도를 따라 자동 반송하는 복수의 자동 반송 장치와,
    상기 자동 반송 장치를 상기 호스트 컴퓨터와 제휴하여 운용하는 반송 운용 장치를 포함하며,
    상기 반송 운용 장치는 상기 각 반도체 제조 장치와 상기 각 자동 반송 장치 각각의 위치 관계에 근거하여 상기 각 자동 반송 장치의 운용 스케줄을 작성하는 동시에 각각의 최적의 반송 경로를 결정하여, 상기 각 자동 반송 장치를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하는 스케줄러 및 디스패쳐를 갖는 제어부를 포함하고,
    상기 스케줄러 및 디스패쳐는 상기 궤도에 반송 금지 구역을 설정하는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄러 및 디스패쳐는 반송 경로에 있어서의 상기 각 자동 반송 장치의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄러 및 디스패쳐는 상기 각 자동 반송 장치의 이동 시간을 각각 예측하는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄러 및 디스패쳐는 상기 반도체 제조 장치의 가동 상황에 입각하여 상기 각 자동 반송 장치를 동적으로 할당하는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄러 및 디스패쳐는 상기 피처리체의 교환 우선도 및 상기 자동 반송 장치의 이동 시간을 감안하여 상기 자동 반송 장치를 최적의 반송 경로에 할당하는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 시스템.
  6. 삭제
  7. 피처리체로부터 반도체 장치를 제조하는 복수의 반도체 제조 장치의 요구에 따라서 복수의 자동 반송 장치가 상기 피처리체를 탑재하여 동일 궤도를 따라 반송하고, 상기 자동 반송 장치와 상기 반도체 제조 장치 사이에서 상기 피처리체를 한 장씩 교환하는 피처리체의 반송 방법에 있어서,
    상기 각 반도체 제조 장치와 상기 각 자동 반송 장치 각각의 위치 관계에 근거하여 상기 각 자동 반송 장치의 운용 스케줄을 결정하는 공정과,
    상기 운용 스케줄에 근거하여 상기 각 자동 반송 장치 각각의 최적의 반송 경로를 결정하는 공정과,
    상기 각 자동 반송 장치를 각각의 최적의 반송 경로에 할당하는 공정과,
    상기 궤도에 반송 금지 구역을 설정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 자동 반송 장치의 반송 경로를 순차적으로 예측하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 반도체 제조 장치의 가동 상황에 입각하여 상기 각 자동 반송 장치를 동적으로 할당하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 피처리체의 교환 우선도 및 상기 자동 반송 장치의 이동 시간을 감안하여 상기 자동 반송 장치를 최적의 반송 경로에 할당하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는
    피처리체의 반송 방법.
  11. 삭제
  12. 무인 반송차 시스템에 있어서,
    웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트와 낱장 이송 적재 장치를 탑재하고, 웨이퍼를 처리하는 처리 장치로 상기 버퍼 카세트를 반송하여, 상기 낱장 이송 적재 장치에 의해 상기 버퍼 카세트내의 웨이퍼를 상기 처리 장치에 적재하는 무인 반송차와,
    상기 낱장 이송 적재 장치의 적재 동작을 제어하는 적재 동작 제어 장치와,
    상기 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼의 크기를 검출하는 웨이퍼 크기 검출 기구를 포함하며,
    상기 적재 동작 제어 장치에는 상기 버퍼 카세트에 수납되는 웨이퍼의 크기에 각각 대응한 적재 동작을 상기 낱장 이송 적재 장치에 지시하기 위한 적재 동작 프로그램이 저장되어 있으며,
    상기 적재 동작 프로그램은 웨이퍼의 크기에 대응한 복수의 요소 적재 동작 프로그램을 가지며,
    상기 적재 동작 제어 장치는 상기 웨이퍼 크기 검출 기구에 의한 검출 결과에 근거하여 검출한 웨이퍼의 크기에 대응하는 상기 요소 적재 동작 프로그램을 선택하고, 선택한 상기 요소 적재 동작 프로그램에 따라서 상기 낱장 이송 적재 장치에 적재 동작을 지시하는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 버퍼 카세트는 크기가 다른 2종류 이상의 웨이퍼를 크기마다 분별 수납하기 위한 서로 병설된 선반을 갖는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 버퍼 카세트를 착탈 가능하게 상기 무인 반송차에 장착하기 위한, 상기 무인 반송차에 설치된 대와,
    수납되는 웨이퍼의 크기에 의존하여 다른 종류를 이루는 버퍼 카세트의 각각에 대응하고, 대응하는 각각의 버퍼 카세트를 상기 대에 유지하기 위한 버퍼 카세트 유지 기구와,
    상기 버퍼 카세트의 종류를 검출하는 버퍼 카세트 검출 기구를 포함하고,
    상기 적재 동작 제어 장치는 상기 버퍼 카세트 검출 기구에 의해 검출한 상기 버퍼 카세트의 종류에 대응하는 상기 버퍼 카세트 유지 기구를 작동시키는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차 시스템.
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 크기 검출 기구는 상기 버퍼 카세트 검출 기구에 의해 상기 버퍼 카세트의 종류를 검출함으로써, 수납되는 웨이퍼의 크기를 검출하는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차 시스템.
  17. 웨이퍼를 수납하는 버퍼 카세트와 낱장 이송 적재 장치를 탑재하고, 웨이퍼를 처리하는 처리 장치로 상기 버퍼 카세트를 반송하고, 상기 낱장 이송 적재 장치에 의해 상기 버퍼 카세트내의 웨이퍼를 상기 처리 장치에 적재하는 무인 반송차에 있어서,
    탑재된 구동부와,
    상기 구동부에서 발생하는 먼지 및 상기 구동부의 주위에서 발생하는 먼지를 흡인 제거하는 상기 구동부의 근방에 설치된 흡인 수단을 포함하며,
    상기 낱장 이송 적재 장치는, 적재 수단을 갖는 승강 유닛과, 반송차 본체에 장착한 베이스부에 설치된 상기 승강 유닛을 승강 구동하는, 상기 구동부를 형성하는 승강 구동부와, 상기 승강 유닛이 통과 가능한 개구부를 형성하는 동시에 상기 베이스부의 상방을 덮는 천정판을 구비하며,
    상기 흡인 수단은 상기 승강 유닛과 상기 개구부와의 간극 주변의 공기를 흡인하는 제 1 흡인 수단을 갖는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차.
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서,
    탑재된 웨이퍼의 자세를 조정하는 얼라이너를 구비하고,
    상기 구동부는 상기 얼라이너에 설치된 얼라이너 구동부를 가지며,
    상기 흡인 수단은 상기 얼라이너 구동부의 주변의 공기를 흡인하는 제 2 흡인 수단을 갖는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 구동부는 반송차 본체의 저부에 배치된 주행 구동부를 가지며,
    상기 흡인 수단의 공기의 배출구는 상기 주행 구동부보다 상방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    무인 반송차.
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