(57)【要約】【課題】保管棚において、ウエハ搬送容器の保管容量を低下させることなく、棚部からのウエハ搬送容器の落下を低減する。【解決手段】棚板ＰＬの上面の正規の保管位置にフープＦＰを載置した際、フープＦＰの左側面および右側面を挟むように、上下（鉛直方向）に隣り合って位置する２個の棚板ＰＬの間に板状の２個の移動制御部材ＨＰ１を設ける。移動制御部材ＨＰ１はフープＦＰの左側面および右側面にそれぞれ形成されたサイドフランジＳＦよりも高い位置に設ける。また、棚板ＰＬの上面の正規の保管位置にフープＦＰを載置した際、移動制御部材ＨＰ１とサイドフランジＳＦとは離間するが、移動制御部材ＨＰ１とサイドフランジＳＦとの間隔は１５ｍｍよりも小さく、好ましくは１０ｍｍ以下に設定される。【選択図】図１０
2014049585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）第１処理装置において、半導体ウエハに対して第１処理を施す工程；
（ｂ）前記第１処理を施した前記半導体ウエハを収容した密閉式の容器を前記第１処理装置から保管棚へ搬送する工程；
（ｃ）前記半導体ウエハを収容した前記容器を前記保管棚の棚部で保管する工程；
（ｄ）前記半導体ウエハを収容した前記容器を前記保管棚から第２処理装置へ搬送する工程；
（ｅ）前記第２処理装置において、前記半導体ウエハに対して第２処理を施す工程、
前記容器は、
開閉機構を持つ正面と、前記正面と反対側の後面と、上面と、前記上面と反対側の底面と、第１部材がそれぞれ備わる左側面および右側面とから構成され、
前記保管棚の前記棚部は、
鉛直方向に互いに離間して設けられた複数の棚板と、前記容器を前記棚板の上面の保管位置に載置した際に、前記容器の前記左側面および前記右側面にそれぞれ備わる前記第１部材の上方に、前記第１部材から第１間隔を有して位置する第２部材と、を備え、
前記第１間隔は１５ｍｍより小さい。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記容器は、前記底面に複数の位置合わせ溝を備え、
前記保管棚の前記棚部は、前記棚板の上面に複数の位置合わせピンを備え、
前記容器を前記棚板の上面の保管位置に載置した際に、前記容器の前記底面に備わる前記複数の位置合わせ溝と、前記棚板に備わる前記複数の位置合わせピンとが係合する。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２部材は、地震により前記容器が移動する領域であり、かつ前記容器を保管する動作の領域でない領域に設置されている。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記保管棚の前記棚部は、前記容器を前記棚板の上面の保管位置に載置した際に、前記容器の前記正面の前方に、前記容器の前記正面から第２間隔を有して位置する第３部材を、前記棚板の上面に備え、
前記第２間隔は５ｍｍ以上で、１５ｍｍより小さい。
【請求項５】
請求項４載の半導体装置の製造方法において、
前記容器は、前記底面に複数の位置合わせ溝を備え、
前記保管棚の前記棚部は、前記棚板の上面に複数の位置合わせピンを備え、
前記容器を前記棚板の上面の保管位置に載置した際に、前記容器の前記底面に備わる前記複数の位置合わせ溝と、前記棚板に備わる前記複数の位置合わせピンとが係合し、
前記複数の位置合わせピンの前記棚板の上面からの高さと、前記第３部材の前記棚板の上面からの高さとが同じである。
【請求項６】
請求項４記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２部材および前記第３部材は、地震により前記容器が移動する領域であり、かつ前記容器を保管する動作の領域でない領域に設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造技術に関し、例えば半導体装置の生産ラインの自動搬送システムにおいて、半導体素子製造用の各種基板を収容したフープ（ＦＯＵＰ：Front Open Unified Pod）等のウエハ搬送容器（ウエハキャリア、容器）を一時的に保管する保管棚（ストッカ）に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
地震のような強い揺れが発生しても、保管棚の転倒、または複数の半導体ウエハを収容したウエハ搬送容器の保管棚の棚部からの落下を防止できる種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば特開２００７−９００１８号公報（特許文献１）には、什器の上面と天井との空隙に高さ調整可能な箱状容器を収容することにより、什器の転倒等を防止する技術が開示されている。
【０００４】
また、特開２００９−６２１５３号公報（特許文献２）には、フープの底面に凹部を有し、保管棚に上記凹部に対応するサイズに形成された凸部を有し、保管時に凹部と凸部とが係合される技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−９００１８号公報
【特許文献２】特開２００９−６２１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
地震が発生すると、半導体装置の生産ラインにおいて保管棚に多数保管されているウエハ搬送容器（複数の半導体ウエハを収容して半導体製造工程間を搬送する容器）は棚部から落下し、ウエハ搬送容器およびこれに収容されている半導体ウエハは破損する。また、ウエハ搬送容器の落下により、保管棚自体も破損する。このような半導体ウエハ、ウエハ搬送容器、および保管棚の破損は、生産ラインの長時間停止の一因となる。そこで、地震が発生しても、保管棚の棚部からウエハ搬送容器が落下しない技術が必要である。
【０００７】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態によれば、保管棚の棚部に、地震によりウエハ搬送容器が移動する領域であり、かつウエハ搬送容器を保管する動作の領域でない領域であって、ウエハ搬送容器の正規の保管位置の近傍に、地震により移動したウエハ搬送容器が接触する移動制御部材を設置する。
【発明の効果】
【０００９】
一実施の形態によれば、保管棚において、ウエハ搬送容器の保管容量を低下させることなく、棚部からのウエハ搬送容器の落下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１による自動製品保管棚の構成およびその使用方法を説明する自動製品保管棚の断面図である。
【図２】実施の形態１による自動製品保管棚の一部を拡大した断面図である。
【図３】実施の形態１による地震時のフープの挙動（水平移動または回転移動）を示す概略図である。
【図４】実施の形態１によるフープの位置合わせ機構を示す概略図である。
【図５】実施の形態１による地震によるフープの移動例を示す概略図であり、（ａ）は部材を透過視した上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図である。
【図６】実施の形態１による地震によりフープが移動する領域を示す概略図である。
【図７】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材の一例を示す概略図であり、（ａ）はフープの側面側から見た概略図、（ｂ）はフープの正面側から見た概略図である。
【図８】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材を設置したことによるフープの落下を低減できる効果を示す概略図であり、（ａ）はフープの上面側に移動制御部材を設置した例、（ｂ）はフープの側面側に移動制御部材を設置した例、（ｃ）はフープの正面側に移動制御部材を設置した例である。
【図９】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材を設置したことによるフープの落下を低減できる効果を示すグラフ図である。
【図１０】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第１例を示す概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１１】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第２例を示す概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１２】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第３例を示す概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１３】実施の形態１による地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第４例を示す概略図であり、（ａ）は部材を透過視した上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１４】実施の形態２によるオープンカセットの位置合わせ機構を示す概略図である。
【図１５】実施の形態２によるオープンカセットの位置合わせ機構を示す概略図である。
【図１６】実施の形態２による地震によるオープンカセットの移動例を示す概略図であり、（ａ）は水平移動の例、（ｂ）は回転移動の例である。
【図１７】実施の形態２による地震時にオープンカセットと接触する移動制御部材の設置の一例を示す概略図である。
【図１８】実施の形態２による地震時にオープンカセットと接触する移動制御部材を設置したことによるオープンカセットの落下を低減できる効果を示す概略図であり、（ａ）および（ｂ）はオープンカセットの上面側に移動制御部材を設置した例、（ｃ）はオープンカセットの正面側に移動制御部材を設置した例である。
【図１９】本発明者らが検討した自動製品保管棚の内部構造を示す概略図である。
【図２０】本発明者らが検討した自動製品保管棚からのウエハ搬送容器の落下を様子を示す概略図である。
【図２１】本発明者らが検討した自動製品保管棚の棚部からのウエハ搬送容器の落下を防止する手段を示す概略図であり、（ａ）は落下しづらい方式である障壁式を示す概略図、（ｂ）は落下させない方式である把持式を示す概略図、（ｃ）は落下させない方式である閉塞式を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１２】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１３】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１４】
また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１５】
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
（本発明者らが比較検討を行った自動製品保管棚）
まず、本実施の形態がより明確となる思われるため、本発明者らが比較検討を行った自動製品保管棚における課題について図１９〜図２１を用いて説明する。図１９は自動製品保管棚の内部構造を示す概略図である。図２０は自動製品保管棚からのウエハ搬送容器の落下の様子を示す概略図である。図２１は自動製品保管棚の棚部からのウエハ搬送容器の落下を防止する手段を示す概略図であり、（ａ）は落下しづらい方式である障壁式を示す概略図、（ｂ）は落下させない方式である把持式を示す概略図、（ｃ）は落下させない方式である閉塞式を示す概略図である。
【００１７】
図１９に示すように、自動製品保管棚（自動ストッカ）ＡＳは、搬送機器または人が自動製品保管棚ＡＳと複数の半導体ウエハを収容したウエハ搬送容器ＣＰの授受を行う入出庫口部ＩＯＰと、ウエハ搬送容器ＣＰを保管する棚部ＳＰと、入出庫口部ＩＯＰと棚部ＳＰとの間でウエハ搬送容器ＣＰの移動を行うクレーン部ＣＲＰと、から構成される。
【００１８】
ウエハ搬送容器ＣＰは、棚部ＳＰの鉛直方向に互いに離間して設けられた複数の棚板ＰＬの上面に載置される。棚部ＳＰに保管されたウエハ搬送容器ＣＰは、通常、大きな地震（例えば震度５以上）の際には、地震による外力でダメージを受ける。ここで、ウエハ搬送容器ＣＰがダメージを受けるとは、棚部ＳＰから落下することである。
【００１９】
すなわち、図２０に示すように、ウエハ搬送容器ＣＰは、棚部ＳＰにおいて外力を受けてアトランダムに移動し、クレーン部ＣＲＰ側に移動すると、落下に至る。自動製品保管棚ＡＳが保管するウエハ搬送容器ＣＰの形態には、ＦＯＵＰ、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、オープンカセットなどがあるが、大きな地震の際には、いずれも落下に至る。また、落下の規模は、地震の大きさやウエハ搬送容器ＣＰの形態により異なるが、いずれにしても、ウエハ搬送容器ＣＰが落下すると、ウエハ搬送容器ＣＰは破棄され、また、自動製品保管棚ＡＳの復旧に長時間を要するなど、生産ラインに多大な影響を及ぼす。
【００２０】
そこで、本発明者らは、大きな地震に対してウエハ搬送容器ＣＰを保護する方式として、ウエハ搬送容器ＣＰが棚部ＳＰから落下しづらい方式および落下させない方式について検討した。
【００２１】
図２１（ａ）に示すように、落下しづらい方式である障壁式は、棚部ＳＰの棚板ＰＬに落下を防止する柵ＦＥを設ける方式、または棚部ＳＰの棚板ＰＬを傾ける方式である。ウエハ搬送容器ＣＰが落下するには、柵ＦＥまたは棚板ＰＬの傾斜を超える揺れエネルギが必要となる。しかし、柵ＦＥまたは棚板ＰＬの傾斜を超えて保管動作をさせるため、棚板ＰＬの上下間隔を広げる必要がある。
【００２２】
また、図２１（ｂ）に示すように、落下させない方式である把持式は、ウエハ搬送容器ＣＰが棚部ＳＰに置かれた後、または地震を検知した後、ウエハ搬送容器ＣＰを上から押さえる、またはウエハ搬送容器ＣＰを把持する方式である。しかし、棚部ＳＰに可動機構を設ける必要がある。また、ウエハ搬送容器ＣＰと押さえ部または把持部とが接触した部分からの発塵の問題もある。
【００２３】
また、図２１（ｃ）に示すように、落下させない方式である閉塞式は、ウエハ搬送容器ＣＰが棚部ＳＰに置かれた後、または地震を検知した後、ウエハ搬送容器ＣＰの落下する経路上（具体的には、棚部ＳＰとクレーン部ＣＲＰとの間）に壁ＷＡを設ける方法である。しかし、クレーン部ＣＲＰの領域等に可動機構を設ける必要がある。
【００２４】
このように上記方式では、ウエハ搬送容器ＣＰの落下を低減させるという効果が期待できるものの、以下の課題が存在する。（１）棚部ＳＰの棚板ＰＬの上下間隔を広げること、または可動機構を設けることにより、保管容量が低下する。（２）保管動作が煩雑になることにより、ウエハ搬送容器ＣＰの移動時間が増加する。（３）自動製品保管棚ＡＳを改造するためには、自動製品保管棚ＡＳを停止する必要がある。生産ラインでは多数の自動製品保管棚ＡＳを用いており、自動製品保管棚ＡＳを停止することは、生産ラインにおいて長時間にわたるウエハ搬送容器ＣＰの自動搬送の性能低下を伴う。
【００２５】
また、前記特許文献１では、什器の転倒を防止することはできても、什器に収容される容器の落下を防止することができない。また、前記特許文献２では、地震による外力によりフープが浮き上がり、保管棚に形成された凸部からフープの底面に形成された凹部がはずれるため、フープの落下を防止することができない。
【００２６】
（実施の形態１）
実施の形態１では、半導体素子製造用の各種基板を収容するウエハ搬送容器として、密閉型容器であるフープを例示する。フープは、ＳＥＭＩスタンダードＥ４７．１に規定されている、ミニエンバイロメント方式の生産ラインで使用されるウエハの搬送および保管を目的としたキャリアである。また、フープは、密閉式で正面に開閉機構を持つカセット一体型であり、左右側面には、フープを保持するためのサイドフランジを有し、上面には、フープを保持するためのトップフランジを有し、底面には、Ｖ型の位置決め溝が形成された３個の突起部を有している。
【００２７】
≪自動製品保管棚の全体構成≫
まず、実施の形態１による自動製品保管棚の全体構成について図１および図２を用いて説明する。図１は自動製品保管棚の構成およびその使用方法を説明する自動製品保管棚の断面図である。図２は自動製品保管棚の一部を拡大した断面図である。
【００２８】
図１に示すように、自動製品保管棚ＡＳは、搬送機器または人が自動製品保管棚ＡＳとフープＦＰの授受を行う入出庫口部ＩＯＰ、フープＦＰを保管する棚部ＳＰ、および入出庫口部ＩＯＰと棚部ＳＰとの間でフープＦＰの移動を行うクレーン部ＣＲＰから構成される。
【００２９】
半導体装置の生産ラインにおいては、第１処理工程を終了した複数の半導体ウエハはフープＦＰに収容され、次の第２処理工程へと搬送される。しかし、引き続き処理を行わない場合には、一旦複数の半導体ウエハを収容したフープＦＰは自動製品保管棚ＡＳに保管される。
【００３０】
その際には、まず、フープＦＰをＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle：軌道レールを必要とせず、床に貼られたガイドテープなどを追従する無人搬送車）またはＯＨＴ（Overhead Hoist Transport：軌道レールを必要とし、天井レベルの空間を走行する無人搬送車）によって、第１処理工程の装置（第１処理装置）から自動製品保管棚ＡＳへと搬送する。続いて、フープＦＰを自動製品保管棚ＡＳの入出庫口部ＩＯＰから入庫する。入出庫口部ＩＯＰは、例えば自動製品保管棚ＡＳの側面の上部および下部に設けられている。続いて、フープＦＰをクレーン部ＣＲＰによって入出庫口部ＩＯＰから棚部ＳＰへ搬送し、特定の棚板ＰＬに載置する。保管期間が終了した後は、フープＦＰをクレーン部ＣＲＰによって棚部ＳＰから入出庫口部ＩＯＰへ搬送する。続いて、フープＦＰを自動製品保管棚ＡＳの入出庫口部ＩＯＰから出庫し、フープＦＰをＡＧＶまたはＯＨＴによって、自動製品保管棚ＡＳから第２処理工程の装置（第２処理装置）へと搬送する。
【００３１】
棚部ＳＰは、例えば鉛直方向に５段、クレーン部ＣＲＰを挟んで水平方向に２列として合計１０個の棚板ＰＬから構成されている。各棚板ＰＬは、図１の奥方向に延びており、また、各棚板ＰＬは、上面と、上面と反対側の下面とを有し、１個の棚板ＰＬの上面に複数個のフープＦＰが載置される。これら棚板ＰＬの間をクレーンハンドＣＨが移動することにより、フープＦＰの移載が行われる。棚部ＳＰにフープＦＰを保管する際には、フープＦＰの正面がクレーン部ＣＲＰ側に向くように、棚部ＳＰの棚板ＰＬの上面にフープＦＰは載置される。
【００３２】
その詳細は後述するが（例えば図４参照）、各棚板ＰＬの上面には３個の円錐台型の位置決めピン（キネマティックピン）が形成されている。３個の位置決めピンは、フープの底面に形成された３個のＶ型の位置決め溝に対応するサイズに形成されており、保管時に、３個の位置決め溝にそれぞれ係合される。
【００３３】
さらに、その詳細は後述するが（例えば図１０参照）、上下（鉛直方向）に隣り合って位置する２個の棚板ＰＬの間には、自動製品保管棚ＡＳの上面側から見て、フープＦＰの左右側面を挟むように２個の移動制御部材（地震時にウエハ搬送容器と接触する部材であり、例えば図１０に示す移動制御部材ＨＰ１）が設けられている。この移動制御部材は、棚板ＰＬの上面にフープＦＰを載置した際、そのフープＦＰの左側面および右側面にそれぞれ形成されたサイドフランジＳＦよりも高い位置に設けられている。
【００３４】
または、その詳細は後述するが（例えば図１１参照）、各棚板ＰＬの上面には２個の凸型の移動制御部材（地震時にウエハ搬送容器と接触する部材であり、例えば図１１に示す移動制御部材ＨＰ２）が設けられている。この移動制御部材は、棚板ＰＬの上面にフープＦＰを載置した際、そのフープＦＰの正面とクレーン部ＣＲＰとの間に設けられている。
【００３５】
または、その詳細は後述するが（例えば図１３参照）、上下（鉛直方向）に隣り合って位置する２個の棚板ＰＬの間の上部には移動制御部材（地震時にウエハ搬送容器と接触する部材であり、例えば図１３に示す移動制御部材ＨＰ３）が設けられている。この移動制御部材は、棚板ＰＬの上面にフープＦＰを載置した際、そのフープＦＰの上面に形成されたトップフランジＴＦの上方に位置するように設けられている。
【００３６】
クレーン部ＣＲＰは、自動製品保管棚ＡＳの中央部に鉛直方向に設けられており、フープＦＰを保持する製品把持部ＣＨ１、水平駆動部ＣＨ２、および鉛直駆動部ＣＨ３から構成されるクレーンハンドＣＨを有する。クレーンハンドＣＨは、フープＦＰを入出庫口部ＩＯＰから複数の棚板ＰＬのうちの特定の棚板ＰＬに搬送し、載置する。これにより、フープＦＰが自動製品保管棚ＡＳ内に保管される。または、クレーンハンドＣＨは、特定の棚板ＰＬに載置されているフープＦＰを入出庫口部ＩＯＰまで搬送する。
【００３７】
製品把持部ＣＨ１は、フープＦＰを搬送するために、水平駆動部ＣＨ２により水平方向に、かつ鉛直駆動部ＣＨ３により鉛直方向に移動される。製品把持部ＣＨ１は、例えば自動製品保管棚ＡＳの上面側から見て、フープＦＰの左右側面を挟むようにＵ字形状に形成されている。フープＦＰの左右側面に形成されたサイドフランジＳＦをその下面から支持すようにして、フープＦＰを保持する。水平駆動部ＣＨ２は、例えばモータにより駆動し、製品把持部ＣＨ１と連結されており、製品把持部ＣＨ１を水平方向に往復移動させる。鉛直駆動部ＣＨ３は、例えばモータにより駆動し、水平駆動部ＣＨ２と連結されており、水平駆動部ＣＨ２を鉛直方向に往復移動させる。
【００３８】
次に、「フープＦＰを保管する動作の領域」について図１および図２を用いて説明する。
【００３９】
「フープＦＰを保管する動作の領域」とは、フープＦＰまたはクレーン部ＣＲＰの保管動作に係る軌跡であり、図１および図２に斜めハッチングで示した領域である。フープＦＰまたはクレーン部ＣＲＰの保管動作は、具体的にはフープＦＰを棚部ＳＰに置く動作、またはフープＦＰを棚部ＳＰから取る動作である。
【００４０】
前述の図２１（ａ）に示した柵ＦＥの形成によって、「フープＦＰを保管する動作の領域」と柵ＦＥとが干渉した場合は、棚部ＳＰの棚板ＰＬの上下方向（鉛直方向）の拡張やクレーン部ＣＲＰ動作の修正が必要になる。また、前述の図２１（ｂ）および（ｃ）に示した可動機構によって、「フープＦＰを保管する動作の領域」と可動機構とが干渉した場合は、クレーン部ＣＲＰの構造の変更またはクレーン部ＣＲＰの動作の修正が必要となる。従って、前述した柵ＦＥの形成および可動機構の設定では、棚部ＳＰやクレーン部ＣＲＰの拡張等により自動製品保管棚ＡＳの保管容量が減少する。
【００４１】
≪フープの落下を防止する方法≫
次に、実施の形態１による自動製品保管棚からのフープの落下を防止する方法について図３〜図９を用いて詳細に説明をする。図３は地震時のフープの挙動（水平移動または回転移動）を示す概略図である。図４はフープの位置合わせ機構を示す概略図である。図５は地震によるフープの移動例を示す概略図であり、（ａ）は部材を透過視した上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図である。図６は地震によりフープが移動する領域を示す概略図である。図７は地震時にフープと接触する移動制御部材の一例を示す概略図であり、（ａ）はフープの側面側から見た概略図、（ｂ）はフープの正面側から見た概略図である。図８は地震時にフープと接触する移動制御部材を設置したことによるフープの落下を低減できる効果を示す概略図であり、（ａ）はフープの上面側に移動制御部材を設置した例、（ｂ）はフープの側面側に移動制御部材を設置した例、（ｃ）はフープの正面側に移動制御部材を設置した例である。図９は地震時にフープと接触する移動制御部材を設置したことによるフープの落下を低減できる効果を示すグラフ図である。
【００４２】
＜外力を受けたフープの挙動分析＞
図３に示すように、フープＦＰは、地震による外力により水平移動または回転移動をする。水平移動とは、棚板ＰＬ上を水平に滑る挙動であり、回転移動とは、棚板ＰＬ上のある点を支点として回転する挙動である。
【００４３】
図４に示すように、自動製品保管棚ＡＳの棚部ＳＰの棚板ＰＬには、各フープＦＰに対して３個の位置決めピン（キネマティックピン）ＰＰを有する（図４には、このうち２個の位置決めピンＰＰのみを記載）。３個の位置決めピンＰＰは、フープＦＰの底面に形成された３個のＶ型の位置決め溝ＰＶに対応するサイズに形成されており、保管時に、３個の位置決め溝ＰＶにそれぞれ係合される。また、位置決めピンＰＰは、フープＦＰを保管する動作の際、フープＦＰの位置ズレを吸収し、「正規の保管位置」に誘導する機能を有する部位である。フープＦＰの位置ズレは、クレーンハンドＣＨの製品把持部ＣＨ１におけるフープＦＰとの隙間、クレーン動作におけるティーチングの誤差、またはフープＦＰ自体の寸法ばらつき等により生じる。
【００４４】
位置決めピンＰＰは、くさび型または円錐台型であり、その傾斜部を利用して、位置ズレのあるフープＦＰを「正規の保管位置」に誘導する。ここで、位置決めピンＰＰが機能する領域を「誘導領域」と記す。
【００４５】
フープＦＰは、地震による外力を受けて前述の図３を用いて説明した水平移動または回転移動、もしくはその両方の挙動を示す。地震による外力は、フープＦＰに対してアトランダムに作用し、フープＦＰもアトランダムに移動する。その際、フープＦＰは、クレーン部ＣＲＰ側方向へ移動し、その移動距離が大きくなると棚部ＳＰからの落下に至る。
【００４６】
地震の強さが小さいときは、フープＦＰが受ける外力も小さく、フープＦＰの移動する量も少ない。この場合、フープＦＰの位置決めピンＰＰへの登り始めや浮上がり始めがみられるものの、位置決めピンＰＰにより、「正規の保管位置」に戻る。すなわち、フープＦＰが「誘導領域」にあるまでは、地震による外力がなくなると、「正規の保管位置」に戻る。ここで、フープＦＰの位置ズレが生じても「正規の保管位置」に戻る外力の限界を位置決めピンＰＰの耐力と言う。
【００４７】
地震の強さが大きくなり（例えば震度５以上）、地震による外力が位置決めピンＰＰの耐力を超えると、フープＦＰの位置決めピンＰＰの乗り上げ挙動、フープＦＰの転倒挙動が生じる。さらに大きくなると、図５（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）に示すように、フープＦＰは、クレーン部ＣＲＰ側への落下に至る挙動を示す。
【００４８】
＜フープの落下を防止する移動制御部材＞
フープＦＰの落下を低減する方法としては、フープＦＰが「誘導領域」から外れづらいようにすること、フープＦＰが落下する方向に移動しづらいようにすることが必要である。地震は有限時間、概ね１〜２分程度なので、落下に至ることを低減する方法としては、必ずしも外れないようにすること、移動しないようにすることを必要としない。フープＦＰが「誘導領域」から外れづらいようにする、フープＦＰが落下する方向に移動しづらいようにするためには、フープＦＰと接触する移動制御部材を、「地震によりフープＦＰが移動する領域」に設置することが有効である。
【００４９】
「地震によりフープＦＰが移動する領域」は、図６に示すように、フープＦＰの水平移動と回転移動の軌跡を重ねることで求めることができる。この領域内に設置した移動制御部材は、移動するフープＦＰに対して、反射により「誘導領域」に戻すまたは移動を遅くすることができる。すなわち、移動するフープＦＰは、上記移動制御部材と接触することで、落下しづらくなる。
【００５０】
しかし、上記移動制御部材が、「フープＦＰを保管する動作の領域」と干渉すると、棚部ＳＰの棚板ＰＬの上下方向（鉛直方向）の拡張、クレーン部ＣＲＰの構造の変更、またはクレーン部ＣＲＰの動作の修正が必要となり、自動製品保管棚ＡＳの保管容量が減少する。
【００５１】
そこで、図７に示すように、「地震によりフープＦＰが移動する領域」と「フープＦＰを保管する動作の領域」とを重ね合わせ、前者領域であり、かつ後者領域でない領域ＡＯＮ１（図７にハッチングで示す領域）を抽出する。そして、この領域（「地震によりフープＦＰが移動する領域」であり、かつ「フープＦＰを保管する動作の領域」でない領域）ＡＯＮ１にフープＦＰと接触する移動制御部材Ｓを設置する。
【００５２】
図８に示すように、移動制御部材Ｓを設置することにより、地震により移動したフープＦＰは、図中Ａの状態に至ることなく、図中Ｂの状態に留まることができるので、自動製品保管棚ＡＳの保管容量を減少させることなく、フープＦＰの落下防止の効果が期待できる。また、移動制御部材Ｓは、「フープＦＰを保管する動作の領域」の近傍、または「正規の保管位置」に置かれたフープＦＰの近傍に設置する。すなわち、フープＦＰと移動制御部材Ｓとの間隙を小さくすることで、より高いフープＦＰの落下防止の効果を期待できる。ここで、近傍とは、フープＦＰから１５ｍｍより近い領域を言う。
【００５３】
以下に、フープＦＰと移動制御部材Ｓとの間隔について検討した結果について説明する。本発明者らは、加振台によるウエハ搬送容器の落下について以下のような実験を行った。地震の揺れを正弦波とみなし、正弦波を発生させる加振台の上に棚板を設置する。この棚板の上面にウエハ搬送容器を置き、加振台を揺らし、ウエハ搬送容器の落下を評価する。評価項目は、揺らした回数に対して、保管位置からずれなかった回数および保管位置からずれたものの落下には至らなかった回数で表す。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、加振台を揺らす強さが大きくなるに従って、保管位置からずれなかった頻度および落下には至らなかった頻度が低下していく。ある加振台を揺らす強さ（例えば０．８ｇａｌ）において、移動制御部材とウエハ搬送容器との隙間をパラメータとして同様の評価をする。図９（ｂ）に示すように、隙間が１０ｍｍ程度までは、ウエハ搬送容器の落下は見られないものの、１５ｍｍ程度から落下が見られ、２０ｍｍを超えると移動制御部材の効果が低減する。以上の実験結果から、近傍とは、ウエハ搬送容器から１５ｍｍよりも近い領域をいい、好ましくはウエハ搬送容器から１０ｍｍ以下の領域を言う。
【００５５】
≪フープの落下を防止する部材を設置した棚部≫
次に、実施の形態１による棚部ＳＰに設置されたフープＦＰの落下を防止するための移動制御部材について図１０〜図１３を用いて詳細に説明する。図１０は地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第１例を示す概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。図１１は地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第２例を示す概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。図１２は地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第３例を示す概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。図１３は地震時にフープと接触する移動制御部材の設置の第４例を示す概略図であり、（ａ）は部材を透過視した上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【００５６】
フープＦＰの落下を防止するための移動制御部材の第１例を図１０に示す。第１例は、上下（鉛直方向）に隣り合って位置する２個の棚板ＰＬの間に、自動製品保管棚ＡＳの上面側から見て、フープＦＰの左右側面をそれぞれ挟むように設けられた板状の２個の移動制御部材（第２部材）ＨＰ１である。
【００５７】
この移動制御部材ＨＰ１は、「地震によりフープＦＰが移動する領域」であり、かつ「フープＦＰを保管する動作の領域」でない領域に設置されている。また、この移動制御部材ＨＰ１は、「フープＦＰを保管する動作の領域」の近傍、または「正規の保管位置」に置かれたフープＦＰの近傍に設置されている。すなわち、棚板ＰＬの上面の「正規の保管位置」にフープＦＰを載置した際、移動制御部材ＨＰ１は、そのフープＦＰの左右側面に形成されたサイドフランジ（第１部材）ＳＦよりも高い位置となるように設けられている。また、棚板ＰＬの上面の「正規の保管位置」にフープＦＰを載置した際、移動制御部材ＨＰ１はサイドフランジＳＦと離間しているが、移動制御部材ＨＰ１とサイドフランジＳＦとの間隔は１５ｍｍよりも小さく（好ましくは１０ｍｍ以下に）設定されている。
【００５８】
移動制御部材ＨＰ１を設置したことにより、移動するフープＦＰを反射により「正規の保管位置」に戻すまたはフープＦＰの移動を遅くすることができるので、フープＦＰの棚部ＳＰからの落下を防止することができる。
【００５９】
フープＦＰの落下を防止するための移動制御部材の第２例を図１１に示す。第２例は、「正規の保管位置」とクレーン部ＣＲＰとの間の棚板ＰＬの上面に設けられた２個の移動制御部材（第３部材）ＨＰ２である。
【００６０】
この移動制御部材ＨＰ２は、「地震によりフープＦＰが移動する領域」であり、かつ「フープＦＰを保管する動作の領域」でない領域に設置されている。また、この移動制御部材ＨＰ２は、「フープＦＰを保管する動作の領域」の近傍、または「正規の保管位置」に置かれたフープＦＰの近傍に設置されている。すなわち、棚板ＰＬの上面の「正規の保管位置」にフープＦＰを載置した際、移動制御部材ＨＰ２は、そのフープＦＰの正面側の棚板ＰＬの上面に、フープＦＰの正面と離間して設けられている。また、棚板ＰＬの上面の「正規の保管位置」にフープＦＰを載置した際、フープＦＰと移動制御部材ＨＰ２との間隔は５ｍｍ以上で、１５ｍｍよりも小さく（好ましくは１０ｍｍ以下に）設定されている。
【００６１】
また、移動制御部材ＨＰ２の棚板ＰＬの上面からの高さは、位置決めピンＰＰ（例えば前述の図４参照）の棚板ＰＬの上面からの高さとほぼ同じである。
【００６２】
移動制御部材ＨＰ２を設置したことにより、移動するフープＦＰを反射により「正規の保管位置」に戻すまたはフープＦＰの移動を遅くすることができるので、フープＦＰの棚部ＳＰからの落下を防止することができる。
【００６３】
なお、フープＦＰと移動制御部材ＨＰ２との距離が短く、移動制御部材ＨＰ２の高さと位置決めピンＰＰの高さとはほぼ同じに設定されていることから、地震による揺れにより、フープＦＰが移動制御部材ＨＰ２を乗り越えることが懸念された。しかし、前述の図４に示したように、フープＦＰの裏面に形成された位置決め溝ＰＶが形成された部分は突起部である。よって、位置決めピンＰＰから位置決め溝ＰＶが外れても、この突起部が移動制御部材ＨＰ２に引っ掛かりフープＦＰは前のめりになることによって、フープＦＰの乗り越えは抑制される。
【００６４】
フープＦＰの落下を防止するための移動制御部材の第３例を図１２に示す。第３例は、前述した第１例の２個の移動制御部材（第２部材）ＨＰ１と前述した第２例の２個の移動制御部材（第３部材）ＨＰ２とを組み合わせたものである。
【００６５】
移動制御部材ＨＰ１および移動制御部材ＨＰ２を設置することにより、いずれか一方を設置した場合よりも、フープＦＰの落下防止の効果は向上すると考えられる。
【００６６】
フープＦＰの落下を防止するための移動制御部材の第４例を図１３に示す。第４例は、フープＦＰの上面に形成されたトップフランジＴＦの上方に、トップフランジＴＦの左右側面を挟むように設けられた移動制御部材ＨＰ３である。
【００６７】
この移動制御部材ＨＰ３は、「地震によりフープＦＰが移動する領域」であり、かつ「フープＦＰを保管する動作の領域」ではない領域に設置されている。また、この移動制御部材ＨＰ３は、「フープＦＰを保管する動作の領域」の近傍、または「正規の保管位置」に置かれたフープＦＰの近傍に設置されている。すなわち、棚板ＰＬの上面の「正規の保管位置」にフープＦＰを載置した際、移動制御部材ＨＰ３は、そのフープＦＰの上面に形成されたトップフランジＴＦよりも高い位置となるように設けられている。また、棚板ＰＬの上面の「正規の保管位置」にフープＦＰを載置した際、移動制御部材ＨＰ３はトップフランジＴＦと離間しているが、移動制御部材ＨＰ３とトップフランジＴＦとの間隔は１５ｍｍよりも小さく（好ましくは１０ｍｍ以下に）設定されている。
【００６８】
移動制御部材ＨＰ３を設置したことにより、移動するフープＦＰを反射により「正規の保管位置」に戻すまたはフープＦＰの移動を遅くすることができるので、フープＦＰの棚部ＳＰからの落下を防止することができる。
【００６９】
このように、実施の形態１によれば、自動製品保管棚ＡＳにおいて、フープＦＰの保管容量を低下させることなく、棚部ＳＰからのフープＦＰの落下を低減することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
前述した実施の形態１では、半導体素子製造用の各種基板を収容するウエハ搬送容器としてフープを例示したが、実施の形態２では、開放型容器であるオープンカセットを例示する。
【００７１】
≪オープンカセットの落下を防止する方法≫
実施の形態２による自動製品保管棚からのオープンカセットの落下を防止する方法を図１４〜図１８を用いて説明する。図１４および図１５はオープンカセットの位置合わせ機構を示す概略図である。図１６は地震によるオープンカセットの移動例を示す概略図であり、（ａ）は水平移動の例、（ｂ）は回転移動の例である。図１７は地震時にオープンカセットと接触する移動制御部材の設置の一例を示す概略図である。図１８は地震時にオープンカセットと接触する移動制御部材を設置したことによるオープンカセットの落下を低減できる効果を示す概略図であり、（ａ）および（ｂ）はオープンカセットの上面側に移動制御部材を設置した例、（ｃ）はオープンカセットの正面側に移動制御部材を設置した例である。
【００７２】
＜外力を受けたオープンカセットの挙動分析＞
図１４および図１５に示すように、自動製品保管棚ＡＳの棚部ＳＰの棚板ＰＬには、各オープンカセットＯＣに対して４個の位置合わせ機構ＰＡが備えられている。４個の位置合わせ機構ＰＡはそれぞれ、オープンカセットＯＣの４つの側面側に、各面からそれぞれ離間して配置されており、保管時に、オープンカセットＯＣが４個の位置合わせ機構ＰＡに囲まれた領域に収まる。また、位置合わせ機構ＰＡは、オープンカセットＯＣを保管する動作の際、オープンカセットＯＣの位置ズレを吸収し、「正規の保管位置」に誘導する機能を有する部位である。
【００７３】
位置合わせ機構ＰＡは、円錐台型であり、その傾斜部を利用して、位置ズレのあるオープンカセットＯＣを「正規の保管位置」に誘導する。
【００７４】
実施の形態１で説明したフープＦＰと同様に、オープンカセットＯＣも、地震による外力を受けて水平移動または回転移動、もしくはその両方の挙動を示す。地震による外力は、オープンカセットＯＣに対してアトランダムに作用し、オープンカセットＯＣもアトランダムに移動する。その際、自動製品保管棚ＡＳのクレーン部ＣＲＰ側方向へ移動し、その移動距離が大きくなると落下に至る。
【００７５】
地震の強さが小さいときは、オープンカセットＯＣが受ける外力も小さく、オープンカセットＯＣの移動する量も少ない。この場合、オープンカセットＯＣの位置合わせ機構ＰＡへの登り始めや浮上がり始めがみられるものの、位置合わせ機構ＰＡにより、「正規の保管位置」に戻る。すなわち、オープンカセットＯＣが「誘導領域」にあるまでは、地震による外力がなくなると、「正規の保管位置」に戻る。ここで、オープンカセットＯＣの位置ズレが生じても「正規の保管位置」に戻る外力の限界を位置合わせ機構ＰＡの耐力と言う。
【００７６】
図１６（ａ）に示すように、地震の強さが大きくなり（例えば震度５以上）、地震による外力が位置合わせ機構ＰＡの耐力を超えると、オープンカセットＯＣの位置合わせ機構ＰＡの乗り上げ挙動が生じ、さらに大きくなると、クレーン部ＣＲＰ側への落下に至る挙動を示す。または、図１６（ｂ）に示すように、オープンカセットＯＣの転倒挙動が生じる。
【００７７】
＜オープンカセットの落下を防止する移動制御部材＞
前述した実施の形態１と同様、オープンカセットＯＣが「誘導領域」から外れづらいようにする、オープンカセットＯＣが落下する方向に移動しづらいようにするためには、オープンカセットＯＣと接触する移動制御部材を、「地震によりオープンカセットＯＣが移動する領域」に設置することが有効である。
【００７８】
図１７に示すように、「地震によりオープンカセットＯＣが移動する領域」と「オープンカセットＯＣを保管する動作の領域」とを重ね合わせ、前者領域であり、かつ後者領域でない領域ＡＯＮ２（図１７にハッチングで示す領域）を抽出する。そして、この領域（「地震によりオープンカセットＯＣが移動する領域」であり、かつ「オープンカセットＯＣを保管する動作の領域」でない領域）ＡＯＮ２にオープンカセットＯＣと接触する移動制御部材Ｓを設置する。
【００７９】
図１８に示すように、移動制御部材Ｓを設置することにより、地震により移動したオープンカセットＯＣは、図中Ａの状態に至ることなく、図中Ｂの状態に留まることができるので、自動製品保管棚ＡＳの保管容量を減少させることなく、オープンカセットＯＣの落下防止の効果が期待できる。また、移動制御部材Ｓは、「オープンカセットＯＣを保管する動作の領域」の近傍、または「正規の保管位置」に置かれたオープンカセットＯＣの近傍に設置する。すなわち、オープンカセットＯＣと移動制御部材Ｓとの間隙を小さくすることで、より高いオープンカセットＯＣの落下防止の効果を期待できる。ここで、近傍とは、前述の実施の形態１と同様、オープンカセットＯＣから１５ｍｍより近い領域を言う。
【００８０】
このように、実施の形態２によれば、自動製品保管棚ＡＳにおいて、オープンカセットＯＣの保管容量を低下させることなく、棚部ＳＰからのオープンカセットＯＣの落下を低減することができる。
【００８１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８２】
ＡＯＮ１  地震によりフープが移動する領域であり、かつフープを保管する動作の領域でない領域
ＡＯＮ２  地震によりオープンカセットが移動する領域であり、かつオープンカセットを保管する動作の領域でない領域
ＡＳ  自動製品保管棚（自動ストッカ）
ＣＨ  クレーンハンド
ＣＨ１  製品把持部
ＣＨ２  水平駆動部
ＣＨ３  垂直駆動部
ＣＰ  ウエハ搬送容器
ＣＲＰ  クレーン部
ＦＥ  柵
ＦＰ  フープ
ＨＰ１，ＨＰ２，ＨＰ３  移動制御部材（地震時にウエハ搬送容器と接触する部材）
ＩＯＰ  入出庫口部
ＯＣ  オープンカセット
ＰＡ  位置合わせ機構
ＰＬ  棚板
ＰＰ  位置決めピン（キネマティックピン）
ＰＶ  位置決め溝
ＳＦ  サイドフランジ（突起部材）
ＳＰ  棚部
ＴＦ  トップフランジ
ＷＡ  壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2014049585.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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