JP2005150129A - 移載装置及び移載システム - Google Patents

Abstract

【課題】被搬送物を効率よく搬送することができ、且つ、無駄な待ち時間を短縮することができる移載装置を提供する。
【解決手段】ＦＯＵＰ３０を一時的に保管する複数台の保管棚３と、ＦＯＵＰ３０を保持可能な把持機構２５を備えている。さらに、把持機構２５を保管棚３に対応した移載領域内の任意の位置に位置決め可能に移動させる昇降機構２３及び伸縮機構２４と、昇降機構２３及び伸縮機構２４を複数台の保管棚３に移動させる移動機構２２とを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送台車により搬送される被搬送物を一時的に保管する保管装置に用いられる移載装置及び移載システムに関するものである。

半導体基板等を工程内や工程間で搬送台車により搬送して処理を加えながら最終製品とする生産施設においては、処理装置が処理を加えるまでに不定期間の待ち時間が発生する場合があるため、半導体基板等を中間品として一時的に保管する保管手段である移載装置が設けられている。かかる移載装置は、処理装置の近傍に一時的に半導体基板を保管する保管棚を設け、専用搬送機により、保管棚と処理装置とに半導体基板を搬出入する。特許文献１の移載装置は、半導体処理装置の上方に複数の保管棚を配置し、天井に設置された搬送機により、半導体基板を半導体処理装置と保管棚とに着脱している。

特開２００３−５１５２７号（図２）

しかしながら、特許文献１に記載の移載装置は、半導体処理装置により処理が施された半導体基板を、別の半導体処理装置に搬送する場合には、移載装置の搬送機とは別の搬送手段により搬送する必要がある。従って、２段階に分けて半導体基板を搬送するため、無駄な待ち時間が生じる。

そこで、本発明の目的は、被搬送物を効率よく搬送することができ、且つ、無駄な待ち時間を短縮することができる移載装置及び移載システムを提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の移載装置は、被搬送物を一時的に保管する複数台の保管棚装置と、前記被搬送物を保持可能な保持機構を備え、前記保持機構を前記保管棚装置に対応した移載領域内の任意の位置に位置決め可能に移動させる棚内移動装置と、前記棚内移動装置を前記複数台の保管棚装置に移動させる棚間移動装置とを備えている。

この構成によると、複数台の保管棚装置に棚内移動装置が移動することができるため、別の保管棚装置への被搬送物の搬送に、新たに搬送手段を設ける必要がなくなる。このため、新たに搬送手段を設けた場合の搬送時間との対比において、搬送時間を短縮することができ、効率よく被搬送物を搬送することができる。

本発明において、前記保管棚装置は、水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配置され、前記被搬送物を載置する複数の保管棚を備えてもよい。

これによると、保管棚を水平及び垂直方向にマトリクス状に配置するため、保管棚の総数を容易に変えられ、被搬送物の保管能力を調整することができる。

この場合、前記保管棚装置は、垂直方向に配置され、前記被搬送物を載置する複数のスライド棚と、前記スライド棚を、前記保持機構が位置する側にスライド可能にするスライド機構とを備えていることが好ましい。

これによると、必要とする被搬送物が載置されたスライド棚をスライドすることにより、スライド棚を他の棚より突出させることができ、かかるスライド棚に載置されている被搬送物にアクセスすることが容易になる。

また、この場合、前記保管棚装置は、垂直方向に配置され、前記被搬送物を載置する複数の回転棚を備えており、前記回転棚は、前記被搬送物が通過可能な大きさの欠切部と、前記欠切部が垂直方向に同じ位置に重なるように前記回転棚を回動可能にする回動手段とを備えていることが好ましい。

この構成によると、回転棚に被搬送物が通過可能な欠切部が設けられているため、必要とする被搬送物の上方にある回転棚の欠切部を、かかる被搬送物に重ね合わせることで、上方からのアクセスが可能になる。

本発明の移載システムは、上記の移載装置と、前記移載装置の移載領域内に配置され、前記被搬送物に処理を施す処理装置とを備えている。

本発明の移載システムは、前記処理装置の近傍に配置された走行路と、前記走行路を走行する走行機構と、前記保管棚装置の近傍に位置したときに、前記移載装置の移載領域内に設定された中継部及び前記処理装置に対して、前記被搬送物を着脱する着脱機構とを有する搬送台車とを備えていてもよい。

この構成によると、複数台の保管棚装置及び処理装置に棚内移動装置が移動することができるため、搬送台車を介さず処理装置又は保管装置に被搬送物を搬送することができる。これにより、２段階に分けて被搬送物を搬送する必要がなく、搬送時間を短縮することができる。また、搬送台車が中継部及び処理装置に被搬送物を着脱することができるため、被搬送物を搬送する手段を状況に応じて分けることができる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る移載装置は、半導体製品製造施設のように、工程内や工程間を搬送台車で処理対象物を搬送して処理を加えながら最終製品とする搬送システムに好適に適用される。図１に示すように、複数の処理内容の異なる半導体製造装置５（５ａ−１・・５ｂ−１・・５ｎ−１）、ストッカ４、及び複数の移載装置２をそれぞれ備える各ベイ１５（１５ａ〜１５ｎ）（半導体処理工程を構成する点線で囲んだ領域）が複数備えられて構成されている。各ベイ１５内の各半導体製造装置５及びストッカ４は、工程内軌道１２（１２ａ〜１２ｎ）で連結されている。さらに、工程内軌道１２は、分岐軌道１１（１１ａ〜１１ｎ）を介して工程間軌道１０に連結されている。

工程間軌道１０、分岐軌道１１、及び工程内軌道１２は、半導体（搬送物）を搬送する複数の懸垂型搬送台車１６が走行可能な走行路となっている。これらの走行路（１０、１１、１２）は工場の上方（天井側）に設置され、半導体が各搬送台車１６に吊り下げられるように搭載されて搬送される。ここで半導体とは、例えば、図２に示すように、一般的にＦＯＵＰ３０（Front Opening Unified Pod）と呼ばれるカセット（収納容器）内に複数枚収納された半導体ウェハである。ＦＯＵＰ３０は略立方体の形状を有しており、その上面中央にＦＯＵＰ３０を把持して搬送するためのフランジ３１が配設されている。半導体は、カセット単位で搬送され、各半導体製造装置５内で所定の処理が施されていく。以下の説明で、搬送台車１６によって搬送される搬送物をＦＯＵＰ３０と称する。

搬送台車１６は、ＦＯＵＰ３０を搭載してストッカ４、半導体製造装置５、及び、移載装置２に搬送する。搬送台車１６は、複数備えられており、各走行路（１０、１１、１２）を移動して走行可能となっている。搬送台車１６は、各走行路（１０、１１、１２）を一方向（図中矢印）に走行してＦＯＵＰ３０を搬送する。

ここで、搬送台車１６について図２を参照しつつ説明する。図２に示すように、搬送台車１６は、昇降機体１６１と、ベルト１６２と、昇降体１６３と、フィンガ１６４と、走行機１６５とを有している。走行機１６５は、走行路（１０、１１、１２）を一方向に走行する。走行機１６５の下方には昇降機体１６１が配設されている。昇降機体１６１には、ベルト１６２が配設されている。ベルト１６２は、昇降機体１６１の図示しないリールに巻回している。ベルト１６２の先端には、昇降体１６３が設置されている。リールの正逆回転により、ベルト１６２を介して昇降体１６３が昇降するようになっている。また、ベルト１６２は、昇降体１６３を半導体製造装置５等にＦＯＵＰ３０を着脱することができるまで降下させることができる長さを有している。昇降体１６３の先端には、ＦＯＵＰ３０に配設されたフランジ３１を把持するフィンガ１６４が設けられている。フィンガ１６４は、ＦＯＵＰ３０のフランジ３１を挟持可能なように開閉機能を有しており、昇降体１６３がＦＯＵＰ３０まで降下すると、フィンガ１６４を開閉してフランジ３１を挟持するようになっている。

図１に戻り、ストッカ４が、分岐軌道１１及び工程内軌道１２に連結されている。ストッカ４とは、複数のＦＯＵＰ３０を収納可能な保管手段である。後述する半導体製造装置５が処理を終え、別の半導体製造装置５が必要とするまで、ＦＯＵＰ３０を一時的に保管する。ストッカ４は、ＦＯＵＰ３０を内部に取り込む搬入ポート４１ａと、ＦＯＵＰ３０を外部に搬出する搬出ポート４１ｂとを有している。搬送台車１６が直接ＦＯＵＰ３０を着脱可能に、搬入ポート４１ａ及び搬出ポート４１ｂが工程内軌道１２の直下に位置するように、ストッカ４が配置されている。また、ストッカ４は、図示しないスタッカクレーンを有している。このスタッカクレーンは、搬送台車１６によって搬入ポート４１ａに装着されたＦＯＵＰ３０を内部に取り入れ、各棚に収納する機能と、各棚に収納されたＦＯＵＰ３０を搬出ポート４１ｂ上に運び出す機能とを有している。

半導体製造装置５は、ＦＯＵＰ３０を内部に取り込み、ＦＯＵＰ３０に収納されている半導体ウェハを薄膜形成、フォトリソグラフィー、エッチングなどの処理を施す処理装置である。半導体製造装置５には、ＦＯＵＰ３０を内部に取り込む搬入ポート５１ａと、ＦＯＵＰ３０を外部に搬出する搬出ポート５１ｂとが設けられている。半導体製造装置５は、図示しない移載機構を有しており、移載機構は、搬入ポート５１ａに装着されたＦＯＵＰ３０を内部に取込む機能と、内部で処理されたＦＯＵＰ３０を搬出ポート５１ｂに運び出す機能とを有している。搬入ポート５１ａと搬出ポート５１ｂとが工程内軌道１２の直下に位置するように、半導体製造装置５が配置されている。また、搬送台車１６は、搬入ポート５１ａと搬出ポート５１ｂとに同時にアクセスすることができる。つまり、ＦＯＵＰ３０の搬出入を同時に行うことができる。

半導体製造装置５は、各装置の処理内容により、処理時間がそれぞれ異なる。また、不要なＦＯＵＰ３０を一時的に保存するストッカ４は、スタッカクレーンを介してＦＯＵＰ３０を搬出入する必要があるため、搬出入に時間がかかる。このため、半導体製造装置５で処理を終えたＦＯＵＰ３０をストッカ４に収納し、その後、他の半導体製造装置５がそのＦＯＵＰ３０を必要とした場合、ＦＯＵＰ３０が半導体製造装置５に搬送されるまで無駄な待ち時間が生じてしまう。そこで、本実施の形態においては、半導体製造装置５の近傍に、一時的にＦＯＵＰ３０を保管する保管手段を設けている。そのため、図１、図３〜４に示すように、移載装置２、保管棚３及び移載棚７が２つの半導体製造装置５に跨って配設されている。

移載装置２について図３〜図６を参照しつつ説明する。図３及び図４は、図１に描かれている一点鎖線内を拡大した図である。図３及び図４に示すように、保管棚３（３−１・・・３−８）及び移載棚７が、半導体製造装置５の上方に、垂直方向及び水平方向にマトリクス状に配置されている。保管棚３は、半導体製造装置５の搬出入ポート５１ａ、５１ｂと重なるように配置されている。移載棚７は、半導体製造装置５の間に配置されている。尚、移載棚７の下方にさらに保管棚３を配置していてもよい。また、図１には保管棚３及び移載棚７は図示していない。

保管棚３及び移載棚７は、どちらもＦＯＵＰ３０を一時的に保管するための棚である。具体的には、保管棚３は、ＦＯＵＰ３０を半導体製造装置５が必要とするまで一時的に保管する保管手段である。そして、移載棚７は、後述する移載装置２と搬送台車１６との間でＦＯＵＰ３０を受け渡しする際に一時的に載置する移載手段である。つまり、搬送台車１６が搬送してきたＦＯＵＰ３０を移載棚７に載置し、移載装置２が移載棚７に載置されたＦＯＵＰ３０を搬送する。逆の場合も同様である。尚、搬送台車１６は、図１の一点鎖線内にある装置に関して、移載棚７にのみＦＯＵＰ３０が着脱可能となっている。

ループ形状の工程内軌道１２ａの内側には、他の走行路（１０、１１、１２）と同様に工場の上方（天井側）に、レール機構２１が設置されている。レール機構２１は、垂直方向に平行な２本のレールを有している。また、図１に示すように、レール機構２１は、２つの半導体製造装置５ａ―１、５ａ―２が収まる長さを有している。レール機構２１には、移載装置２が走行可能に取り付けられている。移載装置２は、移動機構２２、昇降機構２３、伸縮機構２４、及び把持機構２５を有している。

移動機構２２は、ローラ（図示せず）と、図５に示すローラモータ２２１と、移動位置検出器２２２とを有している。ローラは、垂直方向に２本配設されたレール機構２１に挟持されており、ローラモータ２２１に接続されている。移動位置検出器２２２は、レール機構２１の所定位置を検出する。ローラモータ２２１の正逆回転に伴い、ローラも正逆回転し、移動機構２２がレール機構２１を移動するようになっている。また、ローラモータ２２１は、移動位置検出器２２２が所定位置を検出すると、停止するようになっている。ここで、所定位置とは、移載装置２がＦＯＵＰ３０を着脱する場所に対応するレール機構２１上の位置をいう。

移動機構２２の下部には、昇降機構２３が連結されている。昇降機構２３は、上部アーム２３ａと、下部アーム２３ｂとを有している。上部アーム２３ａは、下部アーム２３ｂよりも大きな幅を有しており、下部アーム２３ｂを垂直方向内部に収納可能となっている。上部アーム２３ａが下部アーム２３ｂを内部に収納することにより、下部アーム２３ｂは垂直方向に動くことができ、昇降機構２３は昇降可能となる。また、昇降機構２３は、昇降機構２３の先端（下部アーム２３ｂの先端）が、半導体製造装置５の搬出入ポート５１ａ、５１ｂから、最上に位置する保管棚３又は移載棚７までの範囲内を移動可能である長さを有している。さらに、昇降機構２３は、昇降モータ２３１と高さ位置検出器２３２とを有している。下部アーム２３ｂは、昇降モータ２３１に接続されており、昇降モータ２３１が作動すると、下部アーム２３ｂが垂直方向に移動するようになっている。高さ位置検出器２３２は、後述する把持機構２５の高さ位置を検出する。把持機構２５がＦＯＵＰ３０を保管棚３等に対して着脱するのに適した高さ位置を検出すると、昇降モータ２３１が停止するようになっている。

昇降機構２３の下部アーム２３ｂの先端には、伸縮機構２４が設けられている。昇降機構２３と同様の構成により水平方向に伸縮可能なアーム（図示せず）を有している。アームは、ＦＯＵＰ３０を着脱する保管棚３等の着脱位置まで伸びることができる。さらに、伸縮機構２４は、水平モータ２４１と載置位置検出器２４２とを有している。アームは、水平モータ２４１に接続されており、アームを伸縮させている。載置位置検出器２４２は、把持機構２５がＦＯＵＰ３０の着脱位置に位置するか否かを検出する。載置位置検出器２４２が装置上に位置したと検出すると、水平モータ２４１が停止するようになっている。

伸縮機構２４の先端には、ＦＯＵＰ３０のフランジ３１の下面を保持するフォーク型の把持機構２５が備えられている。把持機構２５は、載置検知センサ２５１を有している。載置検知センサ２５１は、把持機構２５がＦＯＵＰ３０を保管棚３等に着脱する際に、ＦＯＵＰ３０が装着されているか否かを検出する。載置検知センサ２５１は、水平モータ２４１、昇降モータ２３１に検出信号を送信し、動作している水平モータ２４１、昇降モータ２３１が停止するようになっている。

上記のように構成された移載装置２は、図５に示すように、各機構をコントロールする移載装置コントローラ２１０と、移載装置コントローラ２１０に接続された送受信部２５０とを有している。移載装置コントローラ２１０は、図６のフローチャートを動作させるための演算プログラムが格納されている。送受信部２５０は、無線通信によりデータ信号をシステムコントローラ８と送受信可能にしている。移載装置２がシステムコントローラ８からの命令信号を受信すると、命令信号に含まれる信号内容を読み取る。具体的には、命令信号に基づいてＦＯＵＰ３０を着脱する保管棚３等の指定場所が認識され、この指定場所に到達し、ＦＯＵＰ３０を着脱するための移載装置２の動作が決定される。

次に、この移載装置２の動作手順について図６のフローチャートを参照しつつ説明する。移載装置２は、システムコントローラ８からの命令信号を受信したか否かを判断する（Ｓ６０１）。命令信号を受信しなければ（Ｓ６０１，ＮＯ）、Ｓ６０１を繰り返し実行することにより、命令信号の受信待ち状態を維持する。一方、命令信号を受信した場合には（Ｓ６０１，ＹＥＳ）、命令信号の信号内容を取込む（Ｓ６０２）。この後、命令信号が搬出入信号か否かを判断する（Ｓ６０３）。ここで搬出入信号とは、移載棚７から保管棚３へＦＯＵＰ３０を搬入する搬入信号、及び保管棚３から移載棚７へＦＯＵＰ３０を搬出する搬出信号をいう。

命令信号が搬出入信号の場合（Ｓ６０３，ＹＥＳ）、今度は搬入信号か否かを判断する（Ｓ６０４）。搬入信号の場合（Ｓ６０４，ＹＥＳ）、搬入処理を行う（Ｓ６０６）。具体的には、ローラモータ２２１が作動し、移載装置２がレール機構２１を走行する。移動位置検出器２２２が、移載棚７に対応する位置を検出すると、ローラモータ２２１は停止する。その後、昇降機構２３の昇降モータ２３１が作動し、伸縮機構２４及び把持機構２５が降下する。高さ位置検出器２３２が、把持機構２５が移載棚７に載置されているＦＯＵＰ３０のフランジ３１の下面より少し低い高さ位置を検出すると、昇降モータ２３１は停止する。

次に、伸縮機構２４の水平モータ２４１が動作し、伸縮機構２４が移載棚７方向に伸びる。載置位置検出器２４２が、移載棚７の載置位置を検出すると、水平モータ２４１は停止する。このとき、把持機構２５は、フランジ３１の下方に位置している。そして、昇降モータ２３１を作動させ、昇降機構２３を上昇させる。これにより、ＦＯＵＰ３０は把持機構２５に懸架される状態になる。把持機構２５の載置検知センサ２５１が、ＦＯＵＰ３０が載置していないと検出すると、昇降モータ２３１を停止する。その後、水平モータ２４１を作動させ、伸縮機構２４を縮めて把持機構２５を元の位置に戻す。以上の動作により、ＦＯＵＰ３０は移載棚７から抜脱することができる。

ＦＯＵＰ３０を装着する場合は、上記の抜脱する場合と同様である。移載装置２はＦＯＵＰ３０を保持しながら、レール機構２１を走行する。移載装置２が、目的の保管棚３と対向する位置までレール機構２１を走行すると、ＦＯＵＰ３０に下面が保管棚３の上面よりも少し高い位置になるように昇降機構２３を作動させる。その後、水平モータ２４１が動作し、保持しているＦＯＵＰ３０が保管棚３の上に位置するまで、伸縮機構２４が伸びる。ＦＯＵＰ３０が保管棚３の上に位置すると、載置検知センサ２５１が、ＦＯＵＰ３０が保管棚３に載置していると検知するまで、昇降モータ２３１が動作し、把持機構２５が降下する。ＦＯＵＰ３０が載置されると、伸縮機構２４は再び縮まり把持機構２５が元の位置に戻る。以上により、搬入処理が完了する。処理が完了するとシステムコントローラ８に処理完了信号を送信する（Ｓ６１０）。この後、Ｓ６０１から再実行し、システムコントローラ８から送信される次の命令信号の受信待ち状態に移行する。

システムコントローラ８からの命令信号が搬入信号でない場合（Ｓ６０４、ＮＯ）、搬出処理を行う（Ｓ６０５）。具体的には、保管棚３に載置されているＦＯＵＰ３０の位置まで移載装置２が移動し、ＦＯＵＰ３０を把持する。ＦＯＵＰ３０を把持したまま移載棚７まで移動し、移載棚７にＦＯＵＰ３０を載置する。処理が完了するとシステムコントローラ８に処理完了信号を送信する（Ｓ６１０）。

命令信号が搬出入信号でない場合（Ｓ６０３，ＮＯ）、装着信号か否かを判断する（Ｓ６０７）。装着信号の場合（Ｓ６０７，ＹＥＳ）、装着処理を行う（Ｓ６０８）。具体的には、保管棚３に載置されているＦＯＵＰ３０を必要とする半導体製造装置５の搬出ポート５１ａに、ＦＯＵＰ３０を搬送する。処理が完了するとシステムコントローラ８に処理完了信号を送信する（Ｓ６１０）。

命令信号が装着信号でない場合（Ｓ６０７，ＮＯ）、抜脱処理を行う（Ｓ６０９）。具体的には、搬出ポート５１ｂに載置されている、半導体製造装置５が処理を終えたＦＯＵＰ３０を、保管棚３に搬送する。処理が完了するとシステムコントローラ８に処理完了信号を送信する（Ｓ６１０）。

次に、図４に戻り、本実施の形態の移載装置２の作業パターンについて説明する。図４において、半導体製造装置５で処理を終えたＦＯＵＰ３０が搬送台車１６により移載棚７に搬送された場合について説明する。尚、以下の説明例は、あくまで作業パターンの一例を示したものであり、この例に限らず、様々な作業パターンを実行することができる。

搬送台車１６がＦＯＵＰ３０を移載棚７に載置すると、移載装置２は、システムコントローラ８からの命令信号により、移載棚７に載置されているＦＯＵＰ３０を保管棚３−２に搬送する。その後、半導体製造装置５ａ−２が保管棚３−２に載置されているＦＯＵＰ３０を必要とするため、移載装置２にＦＯＵＰ３０を搬送するように命令信号をシステムコントローラ８に送信する。移載装置２は、システムコントローラ８からの命令信号に基づいて保管棚３−２のＦＯＵＰ３０を半導体製造装置５ａ−２の搬入ポート５１ａに搬送する。半導体製造装置５ａ−２は、搬入ポート５１ａに載置されたＦＯＵＰ３０を内部に取込み処理を施す。処理後、搬出ポート５１ｂにＦＯＵＰ３０を載置する。同時に、システムコントローラ８に搬出ポート５１ｂのＦＯＵＰ３０を搬出するように信号を出す。移載装置２は、搬出ポート５１ｂのＦＯＵＰ３０を、保管棚３−６に搬送する。

保管棚３−６にＦＯＵＰ３０が載置された後、半導体製造装置５ａ−１が、保管棚３−６のＦＯＵＰ３０を必要とし、システムコントローラ８に信号を出す。移載装置２は、システムコントローラ８からの信号により、保管棚３−６のＦＯＵＰ３０を半導体製造装置５ａ―２の搬入ポート５１ａに搬送する。半導体製造装置５ａ−１は、搬入ポート５１ａに載置されたＦＯＵＰ３０を内部に取込み処理を施す。処理後、搬出ポート５１ｂにＦＯＵＰ３０を載置する。同時に、システムコントローラ８に搬出ポート５１ｂのＦＯＵＰ３０を搬送するように信号を出す。このとき、処理されたＦＯＵＰ３０は、移載装置２の移動範囲内にある全ての半導体製造装置５の処理が終了したため、別の半導体製造装置５又はストッカ４に搬送される。このため、システムコントローラ８は、移載装置２にＦＯＵＰ３０を移載棚７に装着するように信号を送信する。その一方で、システムコントローラ８は、搬送台車１６に移載棚７に載置されたＦＯＵＰ３０の搬送信号を送信する。そして、移載装置２がＦＯＵＰ３０を移載棚７に装着すると、搬送台車１６が移載棚７のＦＯＵＰ３０を把持し、搬送する。尚、このとき、移載棚７が載置可能の状態でない場合、即ち、別のＦＯＵＰ３０が載置されている場合は、一旦、保管棚３に装着し、移載棚７が載置可能になるまで一時的に保管しておいてもよい。

以上説明したように、本実施の形態は、処理時間の短い半導体製造装置５に簡易保管手段である保管棚３と移載装置２とを設けている。このため、処理の終了した全てのＦＯＵＰ３０をストッカ４に保管する必要がない。そして、移載装置２は、複数の保管棚３及び半導体製造装置５の間を移動することができるため、搬送台車１６を介するという、２段階に分けてＦＯＵＰ３０を搬送する必要がなくなる。これにより、搬送時間を短くすることができる。

また、保管棚３を水平及び垂直方向にマトリクス状に配置しているため、保管棚３の総数を容易に変えることができ、移載装置２におけるＦＯＵＰ３０の保管能力を調整することができる。

尚、本実施の形態において、保管棚３を半導体製造装置５の上方に垂直方向及び水平方向にマトリクス状に配列しているが、これに限定されない。一方向にのみ保管棚３を配置するようにしてもよい。また、一時的に保管可能であれば載置する棚に限ることはない。例えば、ＦＯＵＰ３０のフランジ３１を引っ掛けて懸吊するような保管棚であってもよい。

また、移載装置の構成は、上述の実施の形態で記載された構成に限定されない。例えば、移載装置は、上方（天井）に配設された走行路を走行しているが、下方（地面）を走行してもよいし、壁に移載装置を設置してもよい。また、ＦＯＵＰ３０を把持する把持機構２５の構造を、搬送台車１６とに開閉するフィンガを用いた構造であってもよいし、それ以外でもよい。勿論、半導体製造装置５、ストッカ４、及び移載装置２の数に限定することはない。

さらに、搬送台車１６が、図４に示す最上段に位置する保管棚３−１、３−２、３−５、３−６にＦＯＵＰ３０を着脱できるようにし、移載棚７と同じように移載装置２と搬送台車１６との間でＦＯＵＰ３０の受け渡しを可能にしてもよい。また、この場合、移載棚７及び、保管棚３−１、３−２、３−５、３−６が、ＦＯＵＰ３０を受け渡しする移載手段と一時的な保管手段とを兼用するようにしてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、移載装置２と搬送台車１６との間でＦＯＵＰ３０を受け渡しするための移載棚７をスライド式の移載棚としている点で第１の実施の形態と相違している。以下、その相違点について説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。

本実施の形態に係る移載装置２の移動移載棚６について、図７〜９を参照しつつ説明する。図７は、図１の一点鎖線内に相当する図である。尚、図７において、図３及び図４の移載装置２は省略しているが、移載装置２の構成及び動作は第１の実施の形態と同じである。

移動移載棚６は、複数のＦＯＵＰ３０を搬送台車１６及び移載装置２により直接着脱可能であり、図３及び図４の移載棚７に相当する。移動移載棚６は、棚ユニット６ａと支柱６３とを有している。棚ユニット６ａは、テーブル板６１とスライド板６２とが重なり合っている。そして、垂直方向に複数台の棚ユニット６ａが支柱６３に配設されている。また、上下に位置する棚ユニット６ａの間隔は、スライド板６２上にＦＯＵＰ３０が載置可能で、ＦＯＵＰ３０とＦＯＵＰ３０の直ぐ上に位置する棚ユニット６ａとが接触しないように設定されている。スライド板６２は、図示しないリニアギアを有しており、テーブル板６１は、同じく図示しない回転ギアを有している。さらに、移動移載棚６は、図８に示す棚駆動モータ６６と、棚突出検知器６７とを有している。回転ギアには、棚駆動モータ６６に直結しており、正逆自在に回転可能となっている。この２つのギアが噛合し、回転ギアを回転することで、スライド板６２が、テーブル板６１上をスライド可能となっている。移動移載棚６は、スライド板６２がスライドしたときに、スライド板６２のＦＯＵＰ３０の載置領域である先端部が工程内軌道１２の直下に位置するように半導体製造装置５間に配置されている。スライド板６２が突出時に、搬送台車１６がスライド板６２上にＦＯＵＰ３０を直接載置することができる。棚突出検知器６７は、スライド板６２が突出していることを検知し、システムコントローラ８又は搬送台車１６に信号を送信する。尚、図７には示していないが、半導体製造装置５の上方には、第１の実施の形態と同様に保管棚３を備えている。

上記の各棚ユニット６ａは、図８に示すように、移載棚コントローラ６５により制御されている。移載棚コントローラ６５は、図９の保管棚制御ルーチンを動作させるための演算プログラムが備えられている。また、移載棚コントローラ６５には、送受信部６８が接続されており、無線通信によりデータ信号をシステムコントローラ８と送受信可能にしている。

次に、搬送台車１６が移動移載棚６にＦＯＵＰ３０を搬出入する動作手順について図９のフローチャートを参照しつつ説明する。尚、移載装置２が移動移載棚６にＦＯＵＰ３０を搬出入する動作については、第１の実施の形態と同じであり、説明を省略する。

移動移載棚６においては、システムコントローラ８からの棚命令信号を受信したか否かを判断する（Ｓ１０１）。棚命令信号を受信しなければ（Ｓ１０１，ＮＯ）、Ｓ１０１を繰り返して実行することにより命令信号の受信待ち状態を維持する。一方、棚命令信号を受信した場合には（Ｓ１０１，ＹＥＳ）、棚命令信号の信号内容を取り込む。そして、信号内容に含まれる棚ユニット番号を取得する（Ｓ１０２）。ここで棚ユニット番号とは、ＦＯＵＰ３０を搬出入する棚ユニット６ａの番号である。

次に、棚ユニット番号に基づいて棚板スライド処理を実行する（Ｓ１０３）。例えば棚ユニット番号が最上段から２段目であるとすると、この棚ユニット６ａの棚駆動モータ６６が動作し、スライド板６２がスライドする。棚板スライド処理が完了すると、棚準備完了信号を送信する（Ｓ１０４）。この後、搬送台車１６の搬出入処理完了信号を受信したか否かを判断する（Ｓ１０５）。搬出入完了信号とは、スライドしたスライド板６２に搬送台車１６がＦＯＵＰ３０を載置し終えたことを示す信号である（後に詳述する）。搬出入処理完了信号を受信した場合（Ｓ１０５，ＹＥＳ）、突出したスライド板６２を元に戻す。搬出入処理完了信号を受信していない場合（Ｓ１０５，ＮＯ）、搬出入処理完了信号を受信するまで待機する。その後、Ｓ１０１を再実行し、システムコントローラ８から送信される次の棚命令信号の受信待ち状態に移行する。

一方、搬送台車１６においては、システムコントローラ８からの命令信号を受信したか否かを判断する（Ｓ９０１）。命令信号を受信しなければ（Ｓ９０１，ＮＯ）、Ｓ９０１を繰り返し実行することにより命令信号の受信待ち状態を維持する。一方、命令信号を受信した場合には（Ｓ９０１，ＹＥＳ）、信号内容を取込み、命令信号の内容を読み取る（Ｓ９０２）。この後、読み取った信号が棚着脱命令か否かを判断する（Ｓ９０３）。棚着脱命令でない場合には（Ｓ９０３，ＮＯ）、他処理を行う（Ｓ９０８）。他処理とは、半導体製造装置５に着脱する処理や、ＦＯＵＰ３０を把持して搬送する処理等を行う処理をいう。

読み取った命令が棚着脱命令である場合には（Ｓ９０３，ＹＥＳ）、目的の移動移載棚６上に移動する（Ｓ９０４）。このとき、移動移載棚６から上述した棚準備完了信号を受信したか否かを判断する（Ｓ９０５）。棚準備完了信号を受信しなければ（Ｓ９０５，ＮＯ）、棚準備完了信号を受信するまで待機する。棚準備完了信号を受信した場合（Ｓ９０５，ＹＥＳ）、図２において説明した動作により、搬送台車１６はＦＯＵＰ３０の着脱処理を実行する（Ｓ９０６）。例えば、図７の移動移載棚６の上から２段目の棚ユニット６ａに載置したい場合は、２段目の棚ユニット６ａのスライド板６２をスライドする。これにより、２段目の棚ユニット６ａは、他の棚ユニット６ａよりも突出し、搬送台車１６の真下に位置するので、搬送台車１６がアクセスすることが可能になる。

上記ようにして着脱処理が完了すると、着脱処理完了信号を送信する（Ｓ９０７）。このとき、信号は、システムコントローラ８を介して移動移載棚６に送信してもよいし、直接移動移載棚６に送信してもよい。この後、Ｓ９０１から再実行し、システムコントローラ８から送信される次の命令信号の受信待ち状態に移行する。

以上、説明したように、移載手段である移動移載棚６の各棚ユニット６ａは、スライド可能に構成されているため、搬送台車１６によるアクセスが可能となる。このため、移載装置２と搬送台車１６とのＦＯＵＰ３０の受け渡し時に、第１の実施の形態における移載棚７が載置不可能な場合の待ち時間を減少することが可能となる。その他、本実施の形態によると、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

尚、本実施の形態では、移動移載棚６の最下段の棚ユニット６ａはスライドするように構成されているが、予め、工程内軌道１２の真下に位置するように構成されていてもよい。また、本実施の形態では３段の棚ユニット６ａを有しているが、この数に限定されない。棚ユニット６ａのスライド構造は、ギアを用いているが、これ以外の構造でもよい。さらに、移動移載棚６の配置場所は、半導体製造装置５の間に限定されない。

また、本実施の形態では、移動移載棚６を移載棚７と同様に、移載装置２と搬送台車１６との間でＦＯＵＰ３０を受け渡しするための移載手段として用いているが、移動移載棚６を保管棚３と同様に、保管手段として用いてもよい。この場合、半導体製造装置５の上方に保管棚３を配置しても、配置しなくてもよい。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、移載装置２と搬送台車１６との間でＦＯＵＰ３０を受け渡しするための移載棚７を回転式の移載棚としている点で第１の実施の形態と相違している。以下、その相違点について説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。

本実施の形態に係る移載装置２の回転移載棚９について図１０〜１２を参照しつつ説明する。回転移載棚９は、垂直方向に配置された複数の回転棚９１と、最下段に配置された底部回転棚９２とを有している。そして、回転棚９１と底部回転棚９２とは、円板形状を有しており、各回転中心軸が垂直方向に一致されている。また、各段の間隔は、ＦＯＵＰ３０が載置可能で、ＦＯＵＰ３０と各棚とが接触しないように設定されている。回転棚９１は、ＦＯＵＰ３０が通過可能な大きさの切欠部９３が設けられている。切欠部９３は、台形形状を有している。回転移載棚９は、半導体製造装置５間に、ＦＯＵＰ３０の載置領域が工程内軌道１２の直下に位置するように配置されている。

回転棚９１及び底部回転棚９２は、図示しない回転ギアと、図１１に示す棚駆動モータ９６と、回転角検出器９７とを有しており、回転中心軸を中心に回転可能となっている。回転ギアは棚駆動モータ９６に接続されており、棚駆動モータ９６が回転ギアを回転させることで、回転棚９１及び底部回転棚９２は、回転するようになっている。また、各棚の回転角を検出する回転角検出器９７で回転角を検出しつつ、各回転棚９１及び底部回転棚９２を回転させることにより、複数の載置領域のいずれか一つを工程内軌道１２の直下に位置させることが可能となっている。また、搬送台車１６がアクセスする回転棚９１又は底部回転棚９２より上段にある回転棚９１の切欠部９３を、垂直方向に重ねることにより、搬送台車１６がアクセス可能となる。

回転棚９１及び底部回転棚９２は、回転棚コントロール９５により制御されている。回転棚コントロール９５は、図１２の搬送台車制御ルーチンを動作させる演算プログラムを有している。回転棚コントロール９５には、送受信部９８が接続さており、無線通信によりデータ信号をシステムコントローラ８と送受信可能にしている。

次に、搬送台車１６が回転移載棚９にＦＯＵＰ３０を搬出入する動作手順について図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。尚、移載装置２が回転移載棚９にＦＯＵＰ３０を搬出入する動作については、第１の実施の形態と同じであり、説明を省略する。

回転移載棚９においては、システムコントローラ８からの棚命令信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２０１）。棚命令信号を受信しなければ（Ｓ２０１，ＮＯ）、Ｓ１０１を繰り返して実行することにより命令信号の受信待ち状態を維持する。一方、棚命令信号を受信した場合には（Ｓ２０１，ＹＥＳ）、棚命令信号の信号内容を取り込む。そして、信号内容に含まれる保管部番号を取得する（Ｓ２０２）。ここで保管部号とは、ＦＯＵＰ３０を搬出入する回転棚９１又は底部回転棚９２の棚板番号と、回転棚９１又は底部回転棚９２上のＦＯＵＰ３０の載置領域の位置を表す位置番号である。

次に、保管部番号に基づいて保管部設定処理を実行する（Ｓ２０３）。例えば棚番号が最上段から３段目の回転棚９１であるとすると、この回転棚９１を回転させ、信号に含まれる位置番号に対応する載置領域を工程内軌道１２の真下に位置するようにする。そして、この回転棚９１より上にある回転棚９１を回転させて、切欠部９３が位置番号に対応する載置領域の真上に位置させる。これにより、搬送台車１６が、３段目の回転棚９１にアクセスすることができる。保管部設定処理が完了すると、棚準備完了信号を送信する（Ｓ２０４）。その後、Ｓ２０１を再実行し、システムコントローラ８から送信される次の棚命令信号の受信待ち状態に移行する。

一方、搬送台車１６においては、第２の実施の形態の説明を適用することができるため、説明は省略する。

以上説明したように、本実施の形態において、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

尚、本実施の形態では、回転棚９１の段数は、図１０では３段であるが、これに限定されない。また、回転棚９１に設けられた切欠部９３は、ＦＯＵＰ３０が通過可能であれば形状に囚われることはない。さらに、回転棚９１及び底部回転棚９２は、円板形状を有しているが、これ以外の形状でもよい。また、回転棚９１及び底部回転棚９２の回転構造は、回転ギアを用いているが、これに限定しないことは言うまでもない。

また、本実施の形態では、回転移載棚９を移載棚７と同様に、移載装置２と搬送台車１６との間でＦＯＵＰ３０を受け渡しするための移載手段として用いているが、回転移載棚９を保管棚３と同様に、保管手段として用いてもよい。この場合、半導体製造装置５の上方に保管棚３を配置しても、配置しなくてもよい。

本実施の形態に係る移載装置を備えた搬送システムの軌道レイアウト図である。 搬送台車がＦＯＵＰを把握する図である。 図１の一点鎖線で囲まれた、移載装置の側面図である。 図１の一点鎖線で囲まれた、移載装置の正面図である。 移載装置の構成を示すブロック図である。 移載装置の動作を表したフローチャート図である。 本発明の第２の実施の形態に係る移動移載棚が配置された状態を表す図である。 移動移載棚の構成を示すブロック図である。 搬送台車と移動移載棚との動作を表したフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る回転移載棚の概略図である。 回転移載棚の構成を示すブロック図である。 搬送台車と回転移載棚との動作を表したフローチャートである。

符号の説明

１ 搬送システム
２ 移載装置
３ 保管棚
５ 半導体製造装置
７ 移載棚
１２ 工程内軌道
１６ 搬送台車
２１ 移載装置搬送路
２２ 移動機構
２３ 昇降機構
２４ 把持機構
３０ ＦＯＵＰ

Claims (6)

1. 被搬送物を一時的に保管する複数台の保管棚装置と、
   前記被搬送物を保持可能な保持機構を備え、前記保持機構を前記保管棚装置に対応した移載領域内の任意の位置に位置決め可能に移動させる棚内移動装置と、
   前記棚内移動装置を前記複数台の保管棚装置に移動させる棚間移動装置と
   を備えていることを特徴とする移載装置。
2. 前記保管棚装置は、水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配置され、前記被搬送物を載置する複数の保管棚を備えていることを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
3. 前記保管棚装置は、垂直方向に配置され、前記被搬送物を載置する複数のスライド棚と、
   前記スライド棚を、前記保持機構が位置する側にスライド可能にするスライド機構と
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
4. 前記保管棚装置は、垂直方向に配置され、前記被搬送物を載置する複数の回転棚を備えており、
   前記回転棚は、
   前記被搬送物が通過可能な大きさの欠切部と、
   前記欠切部が垂直方向に同じ位置に重なるように前記回転棚を回動可能にする回動手段と
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の移載装置と、
   前記移載装置の移載領域内に配置され、前記被搬送物に処理を施す処理装置と
   を備えていることを特徴とする移載システム。
6. 前記処理装置の近傍に配置された走行路と、
   前記走行路を走行する走行機構と、前記保管棚装置の近傍に位置したときに、前記移載装置の移載領域内に設定された中継部及び前記処理装置に対して、前記被搬送物を着脱する着脱機構とを有する搬送台車と
   を備えていることを特徴とする請求項５に記載の移載システム。

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