KR20080072817A - 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품의 수수 방법 및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리 스테이션(5)에 있어서의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a) 상에 적재되고, 상기 처리 스테이션(5)에 있어서 처리가 종료된 기판을 수납한 FOUP(9a)과, 상기 FOUP(9a)의 위쪽에 위치하여, 현수식 승강 반송 대차로서 반송되어, 상기 처리 스테이션(5)에서 처리를 받도록 되어 있는 기판을 수납한 FOUP(9b)를, 현수식 승강 반송 대차의 승강 기구와, 그 승강 영역에서 수평 방향으로 진퇴하는 한 쌍의 슬라이드판(10by), (10cy)의 작용에 의해 교환할 수 있도록 구성된다.

Description

현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품의 수수 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSFERRING AND RECEIVING ARTICLE BY OVERHEAD HOIST TRANSPORT CARRIER}

본 발명은 현수식 승강 반송 대차[이하, OHT(Overhead Hoist Transport)대차라고 함]의 공정내 내지 공정간 환상 궤도를 따라 소정 개소에 설치되고, 물품[FOUP(Front-Opening Unified Pod) 등]에 삽탈 가능하게 수납되는 기판(웨이퍼, 액정 등)의 각종 처리[세정, CVD(Chemical Vapor Deposition) 외]를 행하는 스테이션(이하, 처리 스테이션이라고 함)의 물품 반입ㆍ반출 포트에 적재되어 있는 반출용 물품과, 이 반출용 물품의 위쪽에 위치하고, OHT 대차에 파지되어 있는 상기 처리 스테이션으로의 반입용 물품의 수수 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 특히 본 발명은 수납 상자 FOUP(Front-Opening Unified Pod)의 반송에 적합하다.

최근, 클린 룸 내의 공정내 내지 공정간 환상 궤도를 따라 배치되어, 웨이퍼의 각종 표면 처리(박막 형성, 포토리소그래피, 세정, 에칭, 검사 등)를 행하는 일련의 처리 스테이션에서 필요한 처리를 행하기 위해 OHT 대차를 이용해서, 상기 웨이퍼를 수납한 FOUP를 OHT 대차로 반송하는 경우가 많다.

기판의 처리 공정은 기판이 수납되는 FOUP에 부착된 태그로 관리되고, 태그의 내용도 기판 처리 공정의 진행에 따라 축차 갱신된다. 기판 처리의 공정은 FOUP에 첨부된 태그의 정보에 의해 특정되고, 이후의 필요한 처리는 이 태그 정보에 기초하여 컴퓨터에 의해 관리된다.

이 때, 각 처리 스테이션은 처리 종류의 차이에 따라 처리에 소요되는 시간이 상이하기 때문에 공정 시간의 조정이 필요해지고, FOUP를 일시 대기시키기 위한 스톡커가 설치된다.

이 스톡커는, 다수의 FOUP 적재용 선반과, 소정의 선반에의 FOUP의 반입 혹은 소정의 선반으로부터 FOUP를 반출하는 스태커 크레인(stacker crance)을 구비하고 있다.

그런데, 상기 스톡커 및 각종 처리를 행하는 처리 스테이션은 OHT 대차의 환상 궤도를 따라 배치된다.

그리고, 이 환상 궤도는 반도체 제조 장치의 규모에 따라 복수 설치된다. 각 환상 궤도는 공정내 환상 궤도와 공정간 환상 궤도의 연계에 의해 구성된다. OHT 대차는 이들의 궤도에 있어서, 안정된 주행 제어를 위해 항상 일정 방향으로 주행 제어되고, 웨이퍼 등의 기판을 수납한 FOUP를 소정의 스톡커 내지 처리 스테이션에 반송한다.

또한, 클린 룸 내에 있어서의 FOUP의 반송 수단으로서 OHT 대차가 이용되는 이유는, 상기 OHT 대차의 주행로를 따라 배치되는 각종 처리를 담당하는 다수의 처리 스테이션, 혹은 FOUP의 일시 대기용 스톡커 등의 제설비를 지상에 배치하는 경 우의 설계의 자유도가 크게 확보할 수 있는 점이나, 안전상의 문제에 의한다.

그런데 OHT 대차는, 상기 공정내 환상 궤도 또는 공정간 환상 궤도를 FOUP을 파지하면서 주행하고, 상기 FOUP에 삽탈 가능하게 수납한 다수매(예컨대, 25장)의 웨이퍼 등의 기판에 대해, 프로세스의 단계에 따른 필요한 처리(박막 형성, 포토리소그래피, 세정, 에칭, 검사 등)를 위해 소정의 스테이션에 있어서의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 대향하는 위치에 정지한다.

계속해서, 파지하고 있는 FOUP를 강하시켜, 상기 소정의 스테이션의 반입ㆍ반출 포트에 적재한다.

이 처리 스테이션의 반입ㆍ반출 포트에 적재된 FOUP에 수납되어 있는 기판은, 스테이션에 구비되어 있는 로봇에 의해 1장씩 스테이션 내에 유도되어, 소정의 처리를 받는다.

이 기판에의 처리에 소요되는 시간은 처리의 종류에 따라 상이하지만, 상응하는 시간이 필요하기 때문에 FOUP를 반송해 온 OHT 대차는 FOUP 적재 후에는 별도의 반송 명령을 실행하도록 반송 시스템 컨트롤러로부터 지시되어, 시스템 전체의 가동 효율의 저하를 방지하고 있다.

그런데, 처리 스테이션에서의 처리가 종료한 후의 FOUP의 취급은, 순차적으로 (1)∼(5)의 순서와 같다.

(1) 처리 스테이션이 반송 시스템 컨트롤러에 처리가 끝난 FOUP의 인수 요구를 한다.

(2) 시스템 컨트롤러는 상기 처리 스테이션 근방에 대기하는 빈 OHT 대차에 인수의 지령을 낸다.

(3) 인수 명령을 받은 OHT 대차는 상기 처리 스테이션에 도달 후 반입ㆍ반출 포트에 적재된 FOUP를 파지하여, 시스템 컨트롤러로부터 지시된 반송처까지 반송한다.

(4) 시스템 컨트롤러는, 상기 처리 스테이션에서 처리가 끝난 FOUP가 회수된 것을 확인하고, 스톡커 등에 보관되어 있는 새로운 FOUP를 상기 처리 스테이션으로 운반하도록 궤도 상에 대기하는 별도의 빈 OHT 대차에 지령한다.

(5) 반송 지령을 받은 OHT 대차는 스톡커 등에 보관되어 있는 새로운 FOUP를 상기 처리 스테이션까지 반송한다.

따라서, 처리 스테이션에서 처리가 끝난 FOUP를 인수하는 OHT 대차와 새로운 FOUP를 공급하는 OHT 대차는 별개가 된다.

한편, 이 처리 스테이션에의 FOUP의 인수와 공급을 하나의 OHT 대차로 실행할 수 있으면, 인수와 공급 작업의 간편화와 반송 시간의 단축화를 도모할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

그러나, 종래 기술로 이것을 실행하면, 스톡커 등에 보관되어 있던 새로운 FOUP를 반송해 온 OHT 대차가 처리 스테이션의 반입ㆍ반출 포트에 FOUP를 강하 적재시키려고 할 때, 상기 포트 상에서 아직 인수되지 않은 상태의 처리 완료된 FOUP와 충돌하여, 사고가 난다.

따라서, 소정의 처리 스테이션의 FOUP 반입ㆍ반출 포트에 적재되어, 이 처리 스테이션에서의 처리를 끝낸 기판을 수납한 FOUP와, OHT 대차로 파지되어, 이 스테 이션에서의 처리를 행하려고 하고 있는 기판을 수납한 FOUP를 주고 받는 것은 하나의 OHT 대차에서는 실시할 수 없다.

그러나, 이러한 FOUP의 수수를 하나의 OHT 대차로써 실행하려고 한 기술로서 하기 특허 문헌 1이 있다.

이 특허 문헌 1은, 소정의 처리 스테이션의 FOUP 반입ㆍ반출 포트에 적재되어, 내부에 보유하고 있는 각 기판의 상기 처리 스테이션에서의 처리가 완료되고 있는 FOUP와, 상기 소정의 처리 스테이션에서 이제부터 처리하고자 하는 기판을 수납하고 있는 FOUP의 교환을 행하는 기술을 개시하고 있다.

구체적으로는, FOUP 파지용의 한 쌍의 핑거 기구를 갖는 OHT 대차를 주체로 한 5개의 실시형태를 들 수 있다. 이하, 이들의 실시형태에 대한 개요를 기술한다.

실시형태 1:

특허 문헌 1의 도 3에 도시한 바와 같이, OHT 대차(1)는 그 주행 방향을 따라 FOUP 파지용 한 쌍의 핑거 기구(18a, 18b)를 구비한다. 또한 2개의 캐리어(FOUP)(20a, 20b)를 각각 개별로 파지, 개방 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 처리 장치(2)에는 캐리어 반입ㆍ반출용 포트(8)가 구비된다. 상기 캐리어 반입ㆍ반출용 포트(8) 상에는, OHT 대차(1)의 주행 방향으로 진퇴 가능하게 이동할 수 있고, 캐리어 내의 기판을 한 장씩 소정의 처리를 행하는 로드 포트(21)에 위치 결정할 수 있는 적재 테이블(46)이 구비된다.

이상의 구성에 의해, 우선, OHT 대차(1)의 주행로를 따라 설치되어 있는 스 톡커 혹은 다른 처리 장치로부터 도 3에 있어서의 처리 장치(2)에서 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 캐리어(20b)를 핑거 기구(18b)에 의해 파지한 상태로 OHT 반송 대차(1)가 캐리어 반입ㆍ반출용 포트(8)의 위쪽 위치에 도달한다.

다음으로, 승강 벨트(16)의 풀림에 따라, 글리퍼 기구(17)가 강하하여, 처리 장치(2)에서 처리가 끝난 기판을 수납하여, 적재 테이블(45) 상에 적재되어 있는 캐리어(20a)를 핑거 기구(18a)에 의해 파지한다.

이 상태로, 글리퍼 기구(17)를 약간 상승시켜, 적재 테이블(46)과 캐리어(20a) 사이에 공극을 형성하고, 적재 테이블(45)을 상기 캐리어(20b)의 하측부로 이동시키고, 글리퍼 기구를 강하시켜, 캐리어(20b)를 적재 테이블(45) 상에 적재하고, 핑거 기구(18b)에 의한 캐리어(20b)의 파지 상태를 해제한다.

이상의 동작으로, 적재 테이블(46) 상에 있고, 처리 장치(2)에서 처리가 끝난 기판을 수납한 캐리어(20a)와, 처리 장치(2)에서 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 캐리어(20b)를 교환시킬 수 있다.

실시형태 2:

실시형태 1의 도 3에 개시한 적재 테이블(46)을 생략하여, 특허 문헌 1의 도 6에 개시한 바와 같이 구성의 간소화를 도모하고 있다.

통상, OHT 대차의 역방향의 주행은 대차 충돌의 위험을 현저하게 증대시키고, 더구나 반송 효율을 저하시키기 때문에, 금지하는 것이 상식이다. 이 실시형태 2에 있어서는, 특허 문헌 1의 도 5의 「B」의 위치에 있어서의 핑거 기구로서 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 캐리어(20b)를 파지하는 것이 필요하고, 상이 한 처리 장치(2)에 있어서 캐리어의 파지와 적재의 교환 작업은 한 번마다 스톡커로 되돌아가는 등의 공정이 가해지고 연속적으로 실시하는 것은 할 수 없다.

실시형태 3:

특허 문헌 1의 도 7에 도시된 바와 같이, 실시형태 1의 구성에 있어서, 「A」, 「B」의 위치에 있는 핑거 기구(18a, 18b)가 각각 독립의 승강 벨트(15a, 16b)에서 독립적으로 승강 제어가 가능하게 구성되어 있다.

이와 같이 구성함으로써, 장치로서의 자유도가 높게 되고, 복수개의 적재 수단을 다른 적재 수단의 승강에 영향받지 않고, 자유롭게 동작시킬 수 있고, 그 결과, 위치 맞춤이 용이하게 되고, OHT 대차의 반송 효율이 향상한다.

실시형태 4:

특허 문헌 1의 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 실시형태 2와 기본 구성을 공통으로 하고, 상기 실시형태 3과 동일한 「A」, 「B」의 위치에 있는 핑거 기구(18a, 18b)가 각각 독립의 승강 벨트(16a, 16b)에서 독립적으로 승강 제어가 가능하게 구성되어 있다.

실시형태 5:

특허 문헌 1의 도 10에 도시하는 구성에 의해, OHT 대차(1)에 캐리어(18)를 저장하고 있는 상황에 있어서 캐리어의 위치를 「A」의 위치로부터 「B」의 위치로 이동할 수 있는 구성으로 하고 있다.

이 구성의 부가에 따라, 상기 실시형태 2, 4에 개시한 구성[실시형태 1, 3에 개시한 OHT 반송 대차(1)의 주행 방향 및 그 반대 방향을 따라 이동 가능한 적재 테이블을 갖지 않는 구성]에 있어서도 일단, 스톡커로 되돌아가지 않고, 연속적으로 다른 처리 장치(2)에 있어서 처리가 끝난 기판을 수납한 캐리어(20a)와, 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 캐리어(20b)의 교환을 가능하게 한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-22539호

상기와 같이 공정내 환상 궤도를 따라 배치되어, FOUP 내의 기판에 대해 세정, CVD 외 많은 종류 중에서 특정되는 처리를 실시하는 각 처리 스테이션은 FOUP용 반입ㆍ반출 포트를 갖고 있다.

이 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에는, 대응 처리 스테이션에 있어서의 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 FOUP가 OHT 대차에 의해 반입된다.

계속해서, FOUP 내에 수납되어 있는 기판에 한 장씩 소정의 처리를 행하여, 모든 기판이 소정의 처리를 완료하고, FOUP 내로 복귀되면, 상기 FOUP은 OHT 대차에 의해 스톡커 내지 다음 처리를 위해 별도의 소정의 처리 스테이션으로 반송된다.

그런데, 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 있어서의 OHT 대차에 의한 FOUP의 반입ㆍ반출 조작에 있어서, 상기 처리 스테이션에서 처리를 받고자 하는 기판을 수납한 FOUP를 파지한 OHT 대차는, 이 파지하고 있는 FOUP를 상기 처리 스테이션에 적재된 처리가 끝난 기판을 수납한 FOUP와 직접 교환하는 것은 곤란하다.

따라서, 하나의 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 있어서, 처리가 끝난 기판을 수납하는 FOUP의 반출과, 미처리의 기판을 수납하는 FOUP의 반입은, 각각 별개의 OHT 대차에서 행할 필요가 있다.

따라서, 하나의 처리 스테이션에서 모든 기판이 소정의 처리를 끝내고, 이들의 기판을 수납하여, 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트 상에 적재된 FOUP는 공정내 환상 궤도를 주행하는 도중에 있어서, FOUP를 파지하지 않는 빈 OHT 대차에 의해 반출된다.

그 후, 상기 처리 스테이션에서 처리를 예정하는 기판을 수납하는 FOUP가, 공정내 환상 궤도를 주행 중인 별도의 OHT 대차에 의해 상기 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 반입된다.

이 결과, 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 있어서의 FOUP의 반입, 반출에 상당한 시간의 손실을 초래하고, FOUP에 수납되는 기판의 처리 효율을 저하시키는 경향이 있었다.

이러한 문제점을 해결하는 것을 주요 안건으로 하는 기술로서 상기 특허 문헌 1이 있다.

이 특허 문헌 1에 개시된 기술은, 소정의 처리 스테이션에 있어서의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 적재되고, 내부에 수납되어 있는 기판이 전체수 상기 처리 스테이션에서 처리가 끝난 기판인 FOUP의 반출과, 상기 스테이션에서 처리를 받고자 하는 기판을 수납한 FOUP의 상기 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에의 반입을 동시에 행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이것을 실현하기 위해, OHT 대차는, 특허 문헌 1의 도 3, 도 6, 도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, OHT 대차의 진행 방향을 따라 2개의 FOUP 파지용의 클리퍼 장치를 구비한 특수 사양의 OHT 대차를 사용하고 있다.

또한, 일단 스톡커로 되돌아가지 않고 연속적으로 다른 처리를 받는 처리 스테이션으로 이행시키기 위해서는, 특허 문헌 1의 도 3, 도 7에 개시되고, OHT 대차(1)의 주행 방향으로 이동 가능한 적재 테이블(45)을 설치하거나 혹은 도 10에 도시한 바와 같은 OHT 반송 대차로 파지된 상태에서 파지 상태의 FOUP를 이동시키는 구성을 필요로 한다.

상기와 같이, 특허 문헌 1에 개시의 기술은 소정의 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트 상에 적재되고, 소정의 처리를 끝낸 기판을 수납한 FOUP와, 소정의 처리를 받으려고 하는 기판을 수납한 FOUP와의 교환 작업을 하나의 OHT 대차에 의해서만 행할 수 있다.

그러나, 이 때문에, 상기한 바와 같이 범용성이 높은 OHT 반송 대차는 사용할 수 없고, OHT 반송 대차의 비용이 증가하며, 아울러 FOUP의 이동에 매우 복잡한 기구를 부가해야 한다.

그래서, 본 발명의 목적은 1대로 1개의 FOUP의 승강ㆍ반송을 담당하는 범용의 OHT 대차를 이용하여, 공정내 환상 궤도를 따라 배치되고, FOUP 내에 수납되는 기판에 필요한 처리를 행하는 처리 스테이션의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트에 적재되며, 상기 처리 스테이션에서 처리가 끝난 기판을 수납한 FOUP와, 상기 OHT 대차에 파지되어, 상기 처리 스테이션에서 처리를 받고자 하는 기판을 수납한 FOUP를 교환 가능하게 하는 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 제1항에 기재한 발명에 따르면, 이하의 공정을 갖는 현수식 승강 반송(OHT) 대차에 있어서의 물품의 교환 방법이 제공된다.

소정의 스테이션에의 반입용 물품을 상기 파지부에서 파지하여 강하시키고, 제1, 제2 부위가 상하 방향으로 배열되는 현수식 일시 보관 선반의 제1 부위에 적재하는 공정;

상기 소정의 스테이션의 물품 반입ㆍ반출 포트에 적재되어 있는 반출용 물품을 상기 파지부에서 파지하여 상승시키고, 상기 현수식 일시 보관 선반의 제2 부위에 적재하는 공정;

상기 현수식 일시 보관 선반의 제1 부위에 적재되어 있는 반입용 물품을, 상기 파지부에서 파지하여 강하시켜, 상기 물품 반입ㆍ반출 포트에 적재하는 공정;

상기 현수식 일시 보관 선반의 제2 부위에 적재되어 있는 반출용 물품을 상기 파지부에서 파지하여 상승시키는 공정.

이 제1항에 따른 발명에 의하면, 공정내 환상 궤도를 따라 소정의 방향으로 주행 제어를 받는 OHT 대차에 파지되어, 소정의 처리 스테이션에 있어서의 처리를 받으려고 하는 물품과, 상기 소정의 처리 스테이션에서의 물품 반출ㆍ반입 포트 상에 적재되어, 소정의 처리 스테이션에서의 처리를 이미 완료한 물품의 교환을, 현수식 일시 보관 선반 기능을 병용시킴으로써 상기 OHT 대차 한대만의 승강 제어에 따라서만 실시할 수 있다.

따라서, 소정의 처리 스테이션에서의 물품 반입ㆍ반출 포트에의 물품 반입용 OHT 대차와, 상기 물품 반입ㆍ반출 포트로부터의 물품 반출용 OHT 대차를 공통으로 할 수 있다. 또한, OHT 대차는 한대에서 한 개의 물품을 파지하여, 승강ㆍ반송하는 범용의 것이라도 좋다. 또한, 특별 사양의 OHT 대차를 제작할 필요가 없다. 따라서 처리 스테이션에 있어서의 물품 반입ㆍ반출 포트 상에의 미처리 물품의 반입 및 처리가 끝난 물품 반출을 효율적으로 행할 수 있다.

제2항에 기재한 OHT 반송 대차에 있어서의 물품의 교환 방법은, 상기 물품이 반도체 기판을 삽탈 가능하게 수납하는 수납 상자이고,

상기 스테이션이 상기 현수식 승강 반송 대차의 환상 궤도를 따라 적소에 배치되며, 상기 수납 상자 내에 수납되어 있는 반도체 기판의 표면 처리 설비이더라도 좋다.

이 제2항에 따른 발명에 의하면, 인용처의 제1항에 따른 발명의 효과는 원래보다, 소정의 처리 스테이션에 있어서의 수납 상자(FOUP)용 반입ㆍ반출 포트 상에 적재되고, 상기 처리 스테이션에서 처리가 끝난 기판을 수납한 수납 상자가 반출되면, 지체없이 그 후, 상기 처리 스테이션에서 처리를 받고자 하는 기판을 수납한 FOUP가 상기 FOUP용 반입ㆍ반출 포트 상에 적재된다.

따라서, FOUP 내에 수납되어 있는 기판에 대해 여러 가지의 처리(박막 형성, 포토리소그래피, 세정, 에칭, 검사 등)를 효율적으로 행할 수 있다.

제3항에 기재한 발명에 따르면,

반입ㆍ반출용 물품을 파지하는 파지부를 갖는 현수식 승강 반송 대차와,

상기 현수식 승강 반송 대차의 주행로를 따라 소정의 개소에 설치되고, 상기 반출용 물품이 적재되는 반입ㆍ반출 포트를 갖는 적어도 하나의 스테이션과,

상하 방향으로 배치된 제1 부위와 제2 부위를 가지고, 상기 각각의 스테이션의 상기 반입ㆍ반출 포트의 위쪽에 위치하는 일시 보관 선반을 가지며,

상기 일시 보관 선반의 제1 부위, 제2 부위는 각각 제1, 제2 슬라이드판을 가지며, 상기 제1, 제2 슬라이드판은,

상기 반입용 물품의 보관ㆍ취출을 행하는 경우에 있어서만, 상기 제1 슬라이드판은 현수식 승강 반송 대차에 대하여 물품의 교환을 행하기 위해 진퇴하고,

상기 반출용 물품의 보관ㆍ취출을 행하는 경우에 있어서만, 상기 제2 슬라이드판은 현수식 승강 반송 대차에 대하여 물품의 교환을 행하기 위해 진퇴하며,

그 이외의 경우에는 현수식 승강 반송 대차의 승강 동작을 허용하도록 구동 제어되는 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품의 교환 장치가 제공된다.

이 제3항에 따른 발명은, 제1항에 따른 발명을 실시하기 위한 장치에 따라, 발명의 효과로서는, 상기 제1항에 따른 발명의 효과와 동등하며, 그 설명의 중복을 피한다.

제4항에 기재한 OHT 반송 대차에 있어서의 물품의 교환 장치는 상기 물품이 반도체 기판을 삽탈 가능하게 수납하는 수납 상자(FOUP)이고,

상기 스테이션이 상기 현수식 승강 반송 대차의 환상 궤도를 따라 적소에 배치되며, 상기 수납 상자 내에 수납되어 있는 반도체 기판의 처리 설비인 제3항에 기재한 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품의 교환 장치.

이 제4항에 따른 발명에 의하면 인용처의 제3항에 따른 발명의 효과는 원래보다, 제2항과 동등한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 적용 시스템을 도시하는 평면도이다.

도 2는 본 발명을 실시하기 위한 주요부 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 현수식 선반의 선반판의 개념을 도시하는 구성도이다.

도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 현수식 선반에 있어서의 FOUP의 적재 상황을 도시하는 모식도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 공정내 환상 궤도 5: 처리 스테이션

5a: FOUP용 반입ㆍ반출 포트 7: OHT 대차

7d: 승강 벨트 7f: 핑거 기구

9a, 9b: FOUP 10: 현수식 선반 장치

10b, 10c: 선반 부재 10bx, 10cx: 고정판

10by, 10cy: 슬라이드판 20: OHB 컨트롤러

이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

우선, 도면의 개요를 진술하면, 도 1은 본 발명의 적용 시스템을 도시하는 평면도, 도 2는 본 발명을 실시하기 위한 주요부 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 현수식 선반의 선반판의 개념을 도시하는 구성도, 도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 현수식 선반에 있어서의 FOUP의 적재 상황을 도시하는 모식도이다.

다음으로, 본 발명을 적용하는 시스템 전체의 구성에 대해 도 1을 참조하여 설명하는 도 1에 있어서, 도면 부호 1은 베이(bay)이며, 연속한 복수 영역에 병설된다. 각 베이(1)에는 후술의 OHT 대차를 주행 안내하는 공정내 환상 궤도(2)가 부설된다. 각 공정내 환상 궤도(2)는 분기 궤도(3)를 통해 공정간 환상 궤도(4)에 의해 연계가 유지된다. OHT 반송 대차는 소정의 방향으로 규제되어 상기 궤도(2, 3, 4)를 주행할 수 있도록 구성되어 있다.

도면 부호 5는 처리 스테이션에서, 공정내 환상 궤도(2)를 따라 배치된다. 처리 스테이션(5)은 박막 형성, 포토리소그래피, 세정, 에칭, 검사 등의 어느 하나의 처리를, FOUP에 수납된 웨이퍼 등의 반도체 기판에 실시한다. 또한 처리 스테이션(5)은 각 베이(1)가 부설된 공정내 환상 궤도(2)를 따라, 가능한 한 처리 순서대로 적합하게 되도록 배치되어 있다. 또한, 각각의 처리 스테이션(5)은 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a)를 구비하고 있다. 이 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a)는 OHT 대차에 의해 소정의 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 FOUP를 반입하여, 소정의 처리를 완료한 기판을 수납한 FOUP의 반출을 담당한다.

도면 부호 6은 스톡커이며, 공정내 환상 궤도(2)에 있어서의 적소에 배치된다. 스톡커(6)는 모든 처리의 완료가 끝난 기판을 수납한 FOUP의 보관, 혹은, 소정의 처리를 예정하고 있는 기판을 수납한 FOUP의 대기 장치로서 FOUP의 보관을 행한다. 또한 스톡커(6)는 FOUP용 반입 포트(6a), 반출 포트(6b)를 구비하고 있다.

도면 부호 7은 OHT 대차이며, 상기 공정내 환상 궤도(2), 분기 궤도(3) 및 공정간 환상 궤도(4)를 소정의 방향으로 구동하는 기능과, 파지 상태의 FOUP의 승강ㆍ파지 기능을 갖고 있다. 도면 부호 8은 시스템 컨트롤러이며, OHT 반송 대 차(7)의 주행 루트의 지시나 충돌 방지 제어 등 OHT 반송 대차의 주행 제어를 담당한다.

이제, 본원 발명의 주요부 구성을 도시한 도 2, 도 3을 참조하여 실시형태의 구체예를 설명한다. 도 2에 있어서, 도면 부호 9a, 9b는 FOUP이며, FOUP(9a)는 처리 스테이션(5)의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a) 상에 적재되어 있다.

그리고, 이 FOUP(9a)의 내부에 수납되어 있는 상기 처리 스테이션(5)에 있어서의 소정의 처리가 이루어 지지 않은 기판은, 도시하지 않은 로봇에 의해 한 장씩 처리되어, 모든 기판이 소정의 처리가 종료하고, 다음에 예정하고 있는 소정의 처리를 행하는 별도의 처리 스테이션(5) 혹은 스톡커(6)(도 1 참조)에의 반송에 대하여 대기 상태에 있다.

상기 OHT 대차(7)는 공정내 환상 궤도(2), 분기 궤도(3), 공정간 환상 궤도(4)의 어느[도 2의 상태는 공정내 환상 궤도(2)를 도시] 하나와 결합하는 구동ㆍ주행 기구(7a), 대차 위치 조정 기구(7b), 승강 기구(7c), 승강 벨트(7d), 그립 기구(7e) 및 핑거 기구(7f)로 구성된다.

또한, 상기 구동ㆍ주행 기구(7a)는 특허 문헌 1에 구체적으로 나타낸 바와 같이, 비접촉 급전에 의한 전력을 받아, 리니어 모터의 원리로 추진력을 얻고, 시스템 컨트롤러(8)(도 1을 참조)에 의한 주행 제어에 따라 주행 방향이 규제된다.

상기 FOUP(9b)에는, 소정의 처리 스테이션(5)에서 처리를 받을 예정의 기판이 수납되어 있다. 그리고, 이 FOUP(9b)는 처리 스테이션(5)의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a)에 대응하는 위치에 있다. 이 때, FOUP(9b)는 OHT 반송 대차(7)의 핑거 기구(7f)에서 상기 FOUP(9b)의 플랜지부가 파지되는 것에 의해 OHT 대차에 파지되어 있다.

도면 부호 10은 현수식 선반 장치[이하, OHB(Overhead Hoist Buffer)라고 함]이며, 천장으로부터 아래쪽으로 연장되는 주상체(10a)에 대해 상하 2단의 선반 부재(10b, 10c)가 설치되어 있다. 그리고, 이 선반 부재(10b)는 고정판(10bx) 및 슬라이드판(10by)으로 이루어지고, 선반 부재(10c)는 고정판(10cx) 및 슬라이드판(10cy)으로 구성된다.

상기 선반 부재(10b, 10c)는 동일 구성이고, 선반 부재(10b)를 예로서 상세히 설명한 구성에 대해 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에 있어서, 도면 부호 10d는 운동핀(kinematic pin)이다. 이 운동핀(10d)은 슬라이드판(10by)의 평면 상에 FOUP(9a), 도면 부호 9b가 정규적으로 적재되었을 때에만, 상기 FOUP(9a, 9b)의 저면에 형성되어 있는 구멍에 끼워 맞춰진다. 이 운동핀(10d)과 FOUP 저면에 형성된 구멍의 정규의 결합 상태는 슬라이드판(10by)의 표면에 배치되어 있는 센서(10e)에서 검지한다.

도면 부호 10f는 기어이며, 고정판(10bx)측의 적소에 설치되어, 도시하지 않은 감속기가 있는 모터에서 회전 속도 및 회전 방향이 OHB 컨트롤러(20)(도 1을 참조)에 의해 제어된다.

도면 부호 10g는 리니어 기어이며, 슬라이드판(10by)의 저면부에 있어서 상기 슬라이드판(10by)의 진퇴 방향으로서, 상기 기어(10f)와 맞물리는 위치에 설치된다.

또한, 고정판(10bx)에 대한 슬라이드판(10by)의 안내 기구의 상세한 설명은 생략하지만, 적절한 주지 수단에 있어서 설치된다.

이 구성에 의해 슬라이드판(10by, 10cy)은 도 2의 점선부에 보여지는 바와 같이, OHB(10)에 수용된 위치로부터 OHT 대차(7)측으로 진퇴한다.

상기 구성에 있어서, 도 1의 전체 구성에 있어서의 하나의 베이(1)에 부설된 공정내 환상 궤도(3)를 따라 주행하는 OHT 대차(7)가, FOUP(9b)를 파지한 채로 기판의 처리를 예정하고 있는 처리 스테이션(5)에 도달하고, 도 2에 도시한 바와 같이 이미 처리 스테이션(5)의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a)에 상기 처리 스테이션(5)에 있어서 처리를 완료한 기판을 수납한 FOUP(9a)가 적재되어 있는 경우에 대해, 상기 FOUP(9a)와 FOUP(9b)의 배치 교환 동작을 도 4를 참조하여 설명한다.

동작 1: OHB(10)의 선반 부재(10b)의 슬라이드판(10by)이 도 2 점선의 위치까지 연장된다.

동작 2: OHT 대차(7)의 승강 벨트(7d)가 인출되어, FOUP(9b)가 상기 선반 부재(10b) 상의 슬라이드판(10by)에 적재된다.

동작 3: 도 3에 도시되는 운동핀(10d)이 FOUP(9b)의 저면과 적정하게 결합되는 것이 센서(10e)에 의해 확인되고, OHT 대차(7)의 핑거 기구(7f)가 FOUP(9b)의 플랜지와의 결합을 풀어, 핑거 기구(7f)가 약간 상승하도록 승강 벨트(7d)를 권취한다.

동작 4: 상기 슬라이드판(10by)이 도 3에 도시되는 기어(10f)의 구동에 의해 상기 슬라이드판(10by)을 고정판(10bx)과 중복되는 방향으로 슬라이드시킨다. 이 때의 OHB(10)는 도 4의 (A)의 상태가 된다.

동작 5: OHT 대차(7)의 승강 벨트(7d)가 인출되어, 핑거 기구(7f)가 강하하여, 처리 스테이션(5)의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a) 상에 적재되어 있는 FOUP(9a)의 플랜지부에 도달하고, 핑거 기구(7f)에 의해 FOUP(9a)가 파지된다.

동작 6: 승강 벨트가 권취되는 것에 의해, FOUP(9a)는 적어도 FOUP(9a)의 저면 위치가 선반 부재(10c)의 슬라이드판(10cy)의 평면 위치보다 상위가 될 때까지 상승한다.

동작 7: 이 상태로 OHB(10)의 선반 부재(10c)의 슬라이드판(10cy)이 점선의 위치까지 연장된다.

동작 8: 도 3에 도시되는 운동핀(10d)이 FOUP(9a)의 저면과 적정하게 결합하는 것이 센서(10e)에 의해 확인되면, OHT 대차(7)의 핑거 기구(7f)가 FOUP(9a)의 플랜지와의 결합을 풀어, 핑거 기구(7f)가 약간 상승하도록 승강 벨트(7d)를 권취한다.

동작 9: 상기 슬라이드판(10by)이 도 3에 도시되는 기어(10f)의 구동에 의해 상기 슬라이드판(10by)을 고정판(10ax)과 중복되는 방향으로 슬라이딩시킨다. 이 때의 현수형 선반 장치(10)는 도 4의 (B)의 상태가 된다.

동작 10: 승강 벨트(7d)를 권취하고, 핑거 기구(7f)를 최상위까지 상승시킨다.

동작 11: OHB(10)의 선반 부재(10b)의 슬라이드판(10by)이 FOUP(9b)를 적재한 상태로 점선의 위치까지 연장된다.

동작 12: OHT 반송 대차(7)의 승강 벨트(7d)가 인출되어, 핑거 기구(7f)가 강하하고, 슬라이드판(10by) 상에 적재되어 있는 FOUP(9a)의 플랜지부에 도달하고, 핑거 기구(7f)에 의해 FOUP(9a)가 파지된다.

동작 13: 승강 벨트(7d)를 약간 권취하여, FOUP(9a)를 위쪽을 향해 약간 이동시켜, FOUP(9a)와 운동핀(10d)의 결합을 푼다.

동작 14: 상기 슬라이드판(10by)이 도 3에 도시되는 기어(10f)의 구동에 따라 상기 슬라이드판(10by)을 고정판(10bx)과 중복되는 방향으로 슬라이딩시킨다.

동작 15: 승강 벨트(7d)를 인출하고, FOUP(9a)를 강하하여, 상기 FOUP(9a)를 처리 스테이션(5)의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a) 상에 적재한다. 이 때의 OHB(10)는 도 4의 (C)의 상태가 된다.

동작 16: FOUP(9a)의 플랜지와, 핑거 기구(7f)의 결합을 풀고, OHT 반송 대차(7)를 적어도 핑거 기구(7f)의 최하부의 위치가, 슬라이드판(10cy) 상에 적재되어 있는 FOUP(9a)의 플랜지 최상부 위치보다 높은 위치가 될 때까지 상승시킨다.

동작 17: OHB(10)의 선반 부재(10c)의 슬라이드판(10cy)이 FOUP(9a)를 적재한 상태로 점선의 위치까지 연장된다.

동작 18: 핑거 기구(7f)가 강하하고, 슬라이드판(10cy) 상에 적재되어 있는 FOUP(9a)의 플랜지부를 파지하여 재차 상승시킨다.

동작 19: 상기 슬라이드판(10cy)이 도 3에 도시되는 기어(10f)의 구동에 따라 상기 슬라이드판(10cy)을 고정판(10cx)과 중복되는 방향으로 슬라이딩시킨다. 이 때의 OHB(10)는 도 4의 (D)의 상태가 된다.

상기 각 동작 1∼19는 OHB 컨트롤러(20)로부터의 신호로써 순차 연속적으로 행해지기 때문에 처리 스테이션(5)의 FOUP용 반입ㆍ반출 포트(5a) 상에 적재되어, 내부에 상기 처리 스테이션(5)에서 소정의 처리를 완료한 기판을 수납한 FOUP(9a)와, 이제부터 처리 스테이션(5)에서 처리를 받으려고 하는 기판을 수납한 FOUP(9b)의 교환은 효율적으로 신속하게 이루어진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 진술했지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않고 여러 가지 실시형태가 있을 수 있으며, 예컨대, 도 2에 있어서 OHB(10)는 공정내 환상 궤도(2)와 직각 방향으로 천장에서 현수하는 주상체(10a)에 의해 천장으로부터 현수되는 구성으로 되어 있지만, OHB(10)를 공정내 환상 궤도(2)와 평행하고 주상체(10a)의 위쪽 지지부를 공정내 환상 궤도로 하여, OHB(10)를 공정내 환상 궤도(2)의 바로 아래에 설치하는 구성으로 하더라도 아무런 문제는 없다. 클린 룸의 공간 활용면에서는 경우에 따라 이 공정내 환상 궤도 바로 아래에 현수 선반 장치를 설치하는 쪽이 유리한 경우도 있다.

또한, OHB 컨트롤러(20)는 도 1에서는 복수의 OHB를 하나의 OHB 컨트롤러로 제어하고 있지만, 개개의 OHB에 개별로 배치하여, 각 OHB 마다 독립적으로 제어를 행하여도 좋다.

본 발명을 상세히 설명하고 또한 특정한 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 분명하다.

본 출원은, 2005년 9월 30일자 출원인 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제 2005-285718호)에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들인다.

소정의 처리 스테이션에 있어서의 물품 반입ㆍ반출 포트에의 물품 반입용 OHT 대차와, 상기 물품 반입ㆍ반출 포트로부터의 물품 반출용 OHT 대차를 공통으로 할 수 있다. 또한, OHT 대차는 한대에 한 개의 물품을 파지하고, 승강ㆍ반송하는 범용의 것이라도 좋기 때문에, 특별 사양의 OHT 대차를 제작할 필요가 없다. 또한, 처리 스테이션에 있어서의 물품 반입ㆍ반출 포트 상에의 미처리 물품의 반입 및 처리가 끝난 물품 반출을 효율적으로 행할 수 있다.

Claims (4)

1. 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품의 수수(授受) 방법으로서,

   미리 결정된 스테이션에의 반입용 물품을 상기 파지부에서 파지하여 강하시키고, 제1, 제2 부위가 상하 방향으로 배열되는 현수식 일시 보관 선반의 제1 부위에 적재하는 공정과,

   상기 미리 결정된 스테이션의 물품 반입ㆍ반출 포트에 적재되어 있는 반출용 물품을 상기 파지부에서 파지하여 상승시키고, 상기 현수식 일시 보관 선반의 제2 부위에 적재하는 공정과,

   상기 현수식 일시 보관 선반의 제1 부위에 적재되어 있는 반입용 물품을, 상기 파지부에서 파지하여 강하시켜, 상기 물품 반입ㆍ반출 포트에 적재하는 공정과,

   상기 현수식 일시 보관 선반의 제2 부위에 적재되어 있는 반출용 물품을 상기 파지부에서 파지하여 상승시키는 공정

   을 포함하는 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품 수수 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 물품은 반도체 기판을 삽탈 가능하게 수납하는 수납 상자이고,

   상기 스테이션은 상기 현수식 승강 반송 대차의 환상 궤도를 따라 적소에 배치되며, 상기 수납 상자 내에 수납되어 있는 반도체 기판의 표면 처리 설비인 것인 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품 수수 방법.
3. 반입ㆍ반출용 물품을 파지하는 파지부를 갖는 현수식 승강 반송 대차와,

   상기 현수식 승강 반송 대차의 주행로를 따라 미리 결정된 개소에 설치되고, 상기 반출용 물품이 적재되는 반입ㆍ반출 포트를 갖는 적어도 하나의 스테이션과,

   상하 방향으로 배치된 제1 부위와 제2 부위를 갖고, 상기 각각의 스테이션의 상기 반입ㆍ반출 포트의 위쪽에 위치하는 일시 보관 선반

   을 구비하며,

   상기 일시 보관 선반의 제1 부위, 제2 부위는 각각 제1, 제2 슬라이드판을 가지며,

   상기 제1, 제2 슬라이드판은,

   상기 반입용 물품의 보관ㆍ취출을 행하는 경우에만, 상기 제1 슬라이드판은 현수식 승강 반송 대차에 대하여 물품의 수수를 행하기 위해 진퇴하고,

   상기 반출용 물품의 보관ㆍ취출을 행하는 경우에만, 상기 제2 슬라이드판은 현수식 승강 반송 대차에 대하여 물품의 수수를 행하기 위해 진퇴하며,

   그 이외의 경우에는 현수식 승강 반송 대차의 승강 동작을 허용하도록 구동 제어되는 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품 수수 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 물품은 반도체 기판을 삽탈 가능하게 수납하는 수납 상자이고,

   상기 스테이션은 상기 현수식 승강 반송 대차의 환상 궤도를 따라 적소에 배 치되며, 상기 수납 상자 내에 수납되어 있는 반도체 기판의 처리 설비인 것인 현수식 승강 반송 대차에 있어서의 물품 수수 장치.

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