(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送能力の向上及び搬送時間を短縮すると共に、自動保管庫内の製品在庫の削減と自動保管庫の設置台数を削減することを可能にする。【解決手段】  複数の半導体ウェハからなる製品を収納する収納容器１０を自動搬送させるための天井軌道走行レール１と、天井軌道走行レール１を走行して収納容器１０を移載するホイストを備えた複数の搬送台車２と、搬送台車２から受け渡された収納容器１０を移動させるコンベア３と、コンベア３と製品の処理を行う生産装置７前に設置されたロードポート９との間で収納容器１０の移載を行う移載機４と、天井軌道走行レール１と連結し、搬送台車２により搬送された収納容器１０を格納する自動保管庫５と、天井軌道レール１と生産装置７の間に設置され搬送台車２で搬送された収納容器１０を仮置きするための仮置き棚６とからなる。この構成により搬送時間を短縮することができる。【選択図】図１
2006290542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体ウェハからなる製品を収納する収納容器を自動搬送させるための天井軌道走行レールと、
前記天井軌道走行レールを走行して前記収納容器を移載するホイストを備えた複数の搬送台車と、
前記搬送台車から受け渡された前記収納容器を移動させるコンベアと、
前記コンベアと前記製品の処理を行う生産装置前に設置されたロードポートとの間で前記収納容器の移載を行う移載機と、
前記天井軌道走行レールと連結し、前記搬送台車により搬送された前記収納容器を格納する自動保管庫と、
前記天井軌道レールと前記生産装置の間に設置され前記搬送台車で搬送された前記収納容器を仮置きするための仮置き棚とからなる搬送システム。
【請求項２】
前記仮置き棚は、投入回収用の投入回収用置き棚と、次に処理する製品を仮置きする予備置き棚とを備え、前記投入回収用置き棚は、搬送台車が生産装置のロードポートへ収納容器を移載するときに開く開閉機構を備え、前記予備置き棚は、収納容器を前記投入回収用置き棚に移動させる昇降移載機を備えることを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
【請求項３】
前記天井軌道レールは、工程間搬送を行うための工程間搬送レールと、工程内を搬送するための工程内搬送レールと、他の搬送機器や仮置き棚に受け渡しを行うための移載用レールとからなり、前記工程内搬送レールの一部は、前記複数の搬送台車が前後に走行可能としたことを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
【請求項４】
前記天井軌道走行レールを走行する複数の搬送台車の搬送を制御する搬送台車制御装置と、前記コンベアと前記移載機の制御を行うコンベア制御装置と、前記自動保管庫を制御する自動保管庫制御装置と、前記仮置き棚を制御する仮置き棚制御装置と、前記収納容器の搬送経路を決定すると共に、前記搬送台車の搬送完了時間を予測し、各制御装置に搬送指示を出す搬送制御装置と、生産装置を制御し製品の処理終了時間を予測する生産装置制御装置と、次に処理する製品を決定し最適な生産装置に引き当てを行う製品引き当て装置と、前記生産装置制御装置と前記製品引き当て装置からの情報に基づいて前記搬送制御装置に搬送先を指示する生産進捗管理装置とを備えたことを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
【請求項５】
複数の半導体ウェハからなる製品を収納する収納容器を自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記天井軌道走行レールを走行して前記製品の処理を行う生産装置に前記収納容器を搬送する複数の搬送台車と、前記天井軌道走行レールと連結し、前記搬送台車により搬送された前記収納容器を格納する自動保管庫とを備えた搬送システムを用いた搬送制御方法であって、
前記生産装置における製品の処理終了時間を予測し、次に処理する製品を決定し最適な生産装置に引き当てを行い、前記生産装置への前記収納容器の搬送経路を決定すると共に、前記搬送台車の搬送完了時間を予測して前記自動保管庫を経由せずに前記搬送台車を搬送することを特徴とする搬送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造ラインにおける製品の搬送に関し、特に製品を効率良く搬送させると共に在庫を削減させるための搬送システムおよび搬送制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置の高集積化、高機能化及び高速化に伴って製品の工程回数が増加してきている。それに伴い製品が工程間を行き来する搬送回数も増加してきており、製品のリードタイムの短縮や生産装置の生産性を向上させるための手段として、工場全体をホイストを備えた搬送台車で行う技術が提案されている。
【０００３】
しかしながら、ホイストを備えた搬送台車は、掬い上げ式の移載装置に比べて移載時間が掛かるため、全てホイストを備えた搬送台車による工程間搬送を行なう場合、自動保管庫への移載に時間が掛かるという短所がある。そこで、工程間搬送と工程内搬送とを備え、移載時間をできるだけ短くするため、掬い上げ式の移載装置を備えた自動保管庫と、ホイストを備えた搬送台車と、搬送台車で搬送される物品がホイストを備えた搬送台車により移載される処理装置と、搬送台車が走行するレールとを備え、搬送台車には、搬送される物品の下方に配置され、物品の両側から水平方向内側へ突出して、該物品を支持可能な一対の落下防止片が設けられ、落下防止片に支持された物品と搬送台車における物品収納スペースの上端との間には前記移載装置により物品を掬い上げることができるだけの間隔を設ける事により、工程間搬送の自動保管庫での移載時間を短縮するという技術が提案されている。
【０００４】
このような従来技術として特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００３-１７１０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ホイストを備えた搬送台車から自動保管庫の移載機で収納容器を掬い上げる方法では、一旦自動保管庫を経由する為、自動保管庫の稼動負荷が高まり、自動保管庫の能力がネックとなり、搬送能力に限界が生じると共に、自動保管庫内の製品在庫を削減できないという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、前記に鑑み、上記の様な課題を解決するためになされたものであり、収納容器の搬送において、自動保管庫を経由せずに効率的に生産装置に搬送させると事により、搬送能力の向上と搬送時間の短縮を実現すると共に、自動保管庫内の製品在庫を削減する事を可能とする搬送システムおよび搬送制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明の請求項１記載の搬送システムは、複数の半導体ウェハからなる製品を収納する収納容器を自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記天井軌道走行レールを走行して前記収納容器を移載するホイストを備えた複数の搬送台車と、前記搬送台車から受け渡された前記収納容器を移動させるコンベアと、前記コンベアと前記製品の処理を行う生産装置前に設置されたロードポートとの間で前記収納容器の移載を行う移載機と、前記天井軌道走行レールと連結し、前記搬送台車により搬送された前記収納容器を格納する自動保管庫と、前記天井軌道レールと前記生産装置の間に設置され前記搬送台車で搬送された収納容器を仮置きするための仮置き棚とからなる。
【０００８】
この様に、前記天井軌道走行レール下を走行するホイストを備えた複数の搬送台車と、収納容器を移動させるコンベア、および収納容器を仮置きするための仮置き棚を組み合わせた搬送システムを構成する事により、自動保管庫を経由せずに効率的に工程内への搬送が行なえると共にコンベアや仮置き棚に収納容器を在庫させる事ができる様になるので、搬送能力の向上と搬送時間の短縮を実現する事が可能となる。また、自動保管庫内の在庫の削減及び自動保管庫の台数の削減を実現する事が可能となる。
【０００９】
請求項２記載の搬送システムは、請求項１記載の搬送システムにおいて、前記仮置き棚は、投入回収用の投入回収用置き棚と、次に処理する製品を仮置きする予備置き棚とを備え、前記投入回収用置き棚は、搬送台車が生産装置のロードポートへ収納容器を移載するときに開く開閉機構を備え、前記予備置き棚は、収納容器を前記投入回収用置き棚に移動させる昇降移載機を備える。
【００１０】
この場合、生産装置のロードポート上に仮置き棚を設置できるため、仮置き棚が多数設置できるようになり、その分自動保管庫に格納する収納容器の数量を削減でき、自動保管庫の台数も削減する事がきる。また、ホイストを備えた搬送台車が生産装置前のロードポート上で仮置き棚により収納容器を移載できるので、搬送時間を短縮する事ができる様になる。
【００１１】
請求項３記載の搬送システムは、請求項１記載の搬送システムにおいて、前記天井軌道レールは、工程間搬送を行うための工程間搬送レールと、工程内を搬送するための工程内搬送レールと、他の搬送機器や仮置き棚に受け渡しを行うための移載用レールとからなり、前記工程内搬送レールの一部は、前記複数の搬送台車が前後に走行可能とした。
【００１２】
同一工程内に検査装置等が複数ある場合、連続で隣に設置された検査装置で検査処理を行なう事が多く、しかも処理時間が短い事から、検査装置のある工程内における要求搬送量は多く、しかも効率化を要求される。そこで、検査装置から同工程内の次工程の検査装置に搬送する際に、複数の搬送台車を前後に走行させる事により、天井軌道レールを周回する事無く移動できるので、搬送能力の向上と搬送時間を短縮する事ができる様になる。
【００１３】
請求項４記載の搬送システムは、請求項１記載の搬送システムにおいて、前記天井軌道走行レールを走行する複数の搬送台車の搬送を制御する搬送台車制御装置と、前記コンベアと前記移載機の制御を行うコンベア制御装置と、前記自動保管庫を制御する自動保管庫制御装置と、前記仮置き棚を制御する仮置き棚制御装置と、前記収納容器の搬送経路を決定すると共に、前記搬送台車の搬送完了時間を予測し、各制御装置に搬送指示を出す搬送制御装置と、生産装置を制御し製品の処理終了時間を予測する生産装置制御装置と、次に処理する製品を決定し最適な生産装置に引き当てを行う製品引き当て装置と、前記生産装置制御装置と前記製品引き当て装置からの情報に基づいて前記搬送制御装置に搬送先を指示する生産進捗管理装置とを備えた。
【００１４】
この場合、生産装置制御装置と搬送制御装置により、製品の処理終了時間と搬送到着時間が予測でき、各制御装置間で搬送指示の伝達が行なえる様になるため、生産装置での製品の処理終了時間に合わせて、次に処理する製品を生産装置へ搬送する事ができる様になり、製品のリードタイムを短縮する事が可能となる。
【００１５】
請求項５記載の搬送制御方法は、複数の半導体ウェハからなる製品を収納する収納容器を自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記天井軌道走行レールを走行して前記製品の処理を行う生産装置に前記収納容器を搬送する複数の搬送台車と、前記天井軌道走行レールと連結し、前記搬送台車により搬送された前記収納容器を格納する自動保管庫とを備えた搬送システムを用いた搬送制御方法であって、前記生産装置における製品の処理終了時間を予測し、次に処理する製品を決定し最適な生産装置に引き当てを行い、前記生産装置への前記収納容器の搬送経路を決定すると共に、前記搬送台車の搬送完了時間を予測して前記自動保管庫を経由せずに前記搬送台車を搬送する。
【００１６】
この場合、製品の処理終了時間と搬送到着時間が予測でき、生産装置での製品の処理終了時間に合わせて、次に処理する製品を生産装置へ搬送する事ができる様になり、製品のリードタイムを短縮する事が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る半導体製造ラインにおける製品の搬送に関して、自動保管庫を経由せずに生産装置に製品を効率良く搬送できる様になるため、搬送能力の向上と搬送時間を短縮ができると共に、自動保管庫内での製品の在庫数及び自動保管庫の設置台数を削減する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態における搬送システムついて、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１９】
図１及び図５を参照にして、簡単に基本的な搬送作業について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態における複合搬送システムを示す平面図である。１は複数の半導体ウェハからなる製品を格納するウェハキャリアを収納する収納容器１０を自動搬送させるための天井軌道走行レールである。２はホイストを備えた複数の搬送台車で天井軌道レール１の下部を走行する。天井軌道レール１はその用途により分類され、１ａは工程間搬送を行なうための天井軌道レール（工程間搬送レール）Ａで、１ｂは検査装置８の工程内の搬送を行なう天井軌道レール（工程内搬送レール）Ｂで、１ｃは搬送台車２と他の搬送機器であるコンベア３間で収納容器１０の受け渡しを行なうための天井軌道レール（移載用レール）Ｃで、１ｄは仮置き棚６へ搬送移載する為の天井軌道レール（移載用レール）Ｄである。
【００２１】
コンベア３は収納容器１０を在庫させると共に工程内の生産装置７上を周回させる。
【００２２】
４はコンベア３と生産装置７の前面に設置されたロードポート９との間で収納容器１０の移載を行なう移載機で、移載機用レール４ａの下面を走行する。移載機４は前後に走行可能で昇降、回転及びチャック機構を備えている。また、移載機用レール１本に対し、複数台投入可能である。
【００２３】
５は複数の収納容器１０を格納すると共に、天井軌道レール１間を連結する自動保管庫である。
【００２４】
６は生産装置７上に設置され、搬送台車２で搬送された収納容器１０を仮置きするための仮置き棚である。仮置き棚６は、生産装置７のロードポート９に収納容器１０を投入または回収する為の投入回収用置き棚６ａと、生産装置７で次に処理する製品の入った収納容器１０を仮置きするための予備置き棚６ｂとから構成されている。投入回収用置き棚６ａには開閉機構６ｃを備え、搬送台車２が生産装置７のロードポート９へ収納容器を移載する時に開く仕組みになっている。また、予備置き棚６ｂには収納容器１０を投入回収用置き棚６aに移動させるための昇降移載機６ｄを備えている。
【００２５】
図５は搬送の制御を行なう各制御装置のブロック構成図である。１２は生産進捗管理装置で、製品の生産進捗全般を管理し、搬送制御装置１４に搬送先を指示する。搬送制御装置１４は、自動保管庫を制御する自動保管庫制御装置１５、搬送台車２の制御を行なう搬送台車制御装置１６、コンベアの制御を行なうコンベア制御装置１７及び仮置き棚の制御を行なう仮置き棚制御装置１８に搬送指示を出すと共に、各装置でのトラブル情報や搬送履歴情報の管理を行なう。また、過去の搬送実績と現在の天井軌道レール１上の搬送台車２の渋滞状況等を考慮し、収納容器１０の搬送経路を決定すると共に、搬送到着時間を予測する。１９は生産装置制御装置で、生産装置７への製品処理の指示や生産装置での処理終了時間の予測を行なう。処理終了時間予測の方法としては、現在処理中の最後のウェハの処理が始まった時間と現在の処理レシピを生産装置７から通知される事により、処理終了時間を予測する。１３は製品引き当て装置で、生産装置で処理すべき製品を決定し、結果を生産進捗管理装置に報告する。
【００２６】
生産装置７で処理終了した製品（複数のウェハ）はロードポート９上で収納容器１０に格納される。そのタイミングで生産進捗管理装置１２は処理の終了した当該収納容器１０の搬送先を搬送制御装置１４に指示し、搬送制御装置１４は搬送台車制御装置１６に搬送先を指示する。搬送台車制御装置１６は当該生産装置７へ最短時間で到着する事のできる搬送台車２を割り当て、搬送台車２に当該収納容器１０の回収指示及び次の搬送先の指示を出す。
【００２７】
前記次の搬送先の状態は以下の場合がる。
（次工程の生産装置のロードポートに空きがある場合）
搬送先は次工程の生産装置７又は検査装置８のロードポート９への直接搬送指示となる。実際には、ホイストを備えた搬送台車２にて天井軌道レール１を走行し、生産装置７から次の生産装置７へ直接搬送される場合と、生産装置７からホイストを備えた搬送台車２で回収され、天井軌道レールＣ１ｃを経由しコンベア３に収納容器１０が移載され、コンベア３上を搬送され、引き当てられた生産装置７前に到着すると、移載機４により生産装置７の投入側ロードポート９に移載される場合がある。
【００２８】
これらの場合はいずれも、自動保管庫５を経由せず搬送が行なわれ、自動保管庫５の稼動負荷が軽減されるため、搬送能力が向上し、搬送時間が短縮すると共に、自動保管庫５内の製品在庫を削減する事ができる。また、コンベア３上に収納容器１０を在庫させる事により、自動保管庫５の設置台数も削減する事ができる。
【００２９】
また、搬送元と搬送先が共に同一ベイ内の検査装置８の場合は連続で左右の検査装置８間での処理が発生する為、天井軌道レールＢ内を走行する専用の搬送台車２は前後に走行可能となっている。この場合、天上軌道レール１を周回する事なく検査装置８間を移動できるため、搬送時間を短縮する事ができる。
（次工程の生産装置又は検査装置のロードポートに空きがない場合）
搬送先は生産装置７前の仮置き棚６、または自動保管庫５内の棚、またはコンベア３となる。この内、製品引き当て装置１３で引き当てられた次に処理すべき製品を収納した収納容器１０は優先的に仮置き棚６に搬送される。仮置き棚６に空きが無くなれば、自動保管庫５の棚に搬送される。また、次工程で処理すべき生産装置７がコンベア３の下に設置されている場合は無条件にコンベア３が搬送先となる。
【００３０】
この場合、次に処理すべき製品は、優先的に仮置き棚６またはコンベア３に搬送されるため、自動保管庫５からの搬送に比べ、生産装置７への搬送時間を短縮する事ができる。また、優先的に自動保管庫５を経由せずに仮置き棚６及びコンベア３上に収納容器１０を在庫させる事が出来るため、自動保管庫５内の製品在庫を削減する事ができる。
（次工程装置の製品の処理終了時刻が予測可能な場合）
次に処理すべき生産装置７の製品の処理終了時刻が生産装置制御装置１９で予測可能な場合、生産進捗管理装置１２は処理終了する製品の回収指示と次に処理すべき製品の搬送指示を到着時刻を指定し、搬送制御装置１４に搬送指示を出す。この場合、搬送制御装置１４は搬送到着時刻を予測し、指定時刻に間に合う様に搬送台車制御装置１６に搬送指示を出す。搬送指示を受けた搬送台車制御装置１６は２台の搬送台車に対し、当該生産装置７への製品の回収指示と投入指示を搬送台車２に出す。搬送指示を受けた２台の搬送台車２の内１台は先に処理終了した製品の入った収納容器１０を回収し、続いてもう１台の搬送台車２は次に処理する製品の入った収納容器１０を投入する。この場合、自動保管庫５や仮置き棚６を経由せず生産装置７から次の工程の生産装置７へ直接搬送できるため、搬送時間の短縮ができる。また、生産装置７の稼動を低下させることなく、製品の処理待ち時間が削減されるため、製品のリードタイムの短縮と在庫の削減を実現する事が出来る様になる。
【００３１】
次に図２〜図４を参照しながら、詳細な搬送作業について説明する。
【００３２】
図２は仮置き棚６の動作示す斜視模式図である。仮置き棚６は生産装置７前に設置されたロードポート９上に設置される。仮置き棚６の設置方法は工場の天井に固定もしくは搬送レールに固定する等の方法がある。
【００３３】
仮置き棚６は、上記のように生産装置７のロードポート９に収納容器１０を投入または回収する為の投入回収用置き棚６ａと、生産装置７で次に処理する製品の入った収納容器１０を仮置きするための予備置き棚６ｂとから構成され、投入回収用置き棚６ａには開閉機構６ｃを備えている。また、予備置き棚６ｂには収納容器１０を投入回収用置き棚６ａに移動させるための昇降移載機６ｄを備えている。
【００３４】
搬送台車２とロードポート９間での収納容器１０の移載が発生する場合は、搬送台車２内に搭載されている赤外線通信装置（図示せず）と仮置き棚６上に設置されている赤外線通信装置１１間で通信を行い、搬送台車２のホイストと仮置き棚６が接触しない様にインターロックを取りながら、開閉機構６ｃの開動作を行い、移載が終了すれば閉動作を行う。予備置き棚６ｂへの収納容器１０の搬送は天井軌道レールＤ１ｄを使用し、搬送台車２が行なう。予備置き棚６ｂに仮置きされた収納容器１０は生産装置７のロードポート９上及び投入回収用置き棚６a上に収納容器１０が無い状態になれば、予備置き棚６ｂに備えられている昇降移載機６ｄにより投入回収用置き棚６ａに移動される。この様に、生産装置７のロードポート９上に仮置き棚６を搬送台車２の移載昇降動作を妨げる事無く、多数設置できる様になるため、搬送及び移載時間が短縮できると共に自動保管庫内での製品の在庫数及び自動保管庫の設置台数を削減する事ができる。
【００３５】
図３はコンベア３と移載機４の一部を示す斜視模式図である。移載機４はコンベア３と生産装置７前のロードポート９間での移載を行なう。複数台投入可能な移載機４は移載機用レール４ａ下部を前後方向に走行する。移載機４は昇降及び回転機構を備えており、収納容器の側面をチャックし移載を行なう。この場合、複数台の移載機４により収納容器１０を効率的に投入、回収する事ができるため、搬送能力の向上及び搬送時間を短縮する事ができる。
【００３６】
図４は天井軌道レールＣとコンベアの受け渡しを示す斜視模式図である。天井軌道レールＣ１ｃはホイストを備えた搬送台車２とコンベア３の収納容器１０の受け渡しを行なう為の専用レールで、工程間搬送用の天井軌道レール１ａを走行する搬送台車２の走行を妨げる事無く、収納容器１０の受け渡しを行なえるため、工程間搬送の搬送能力を向上させることができる。搬送台車２とコンベア３間の収納容器１０の受け渡し方法については、搬送台車２内に搭載された前記赤外線通信装置（図示せず）とコンベア３上に設置された赤外線通信装置１１間で通信を行い、受け渡し時にはコンベア３の走行を一時停止する。この場合、自動保管庫５を経由せず、ホイストを備えた搬送台車２とコンベア３間での収納容器１０の受け渡しを直接行なう事により、自動保管庫５を経由せずに効率的にコンベア３への搬送が行なえるので、搬送時間を短縮する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る半導体の製造ラインにおける搬送システムおよび搬送制御方法は、自動保管庫を経由しない搬送方法を有し、搬送能力の向上及び搬送時間の短縮、また、自動保管庫内の製品在庫及び自動保管庫の台数の削減を実現するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態の複合搬送システムを示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態において仮置き棚の動作示す斜視模式図である。
【図３】本発明の実施形態においてコンベアと移載機の一部を示す斜視模式図である。
【図４】本発明の実施形態において天井軌道レールＣとコンベアの受け渡しを示す斜視模式図である。
【図５】本発明の実施形態において搬送の制御を行なう各制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  天井軌道レール
２  搬送台車
３  コンベア
４  移載機
４ａ  移載機用レール
５  自動保管庫
６  仮置き棚
６ａ  投入回収用置き棚
６ｂ  予備置き棚
６ｃ  開閉機構
６ｄ  昇降移載機
７  生産装置
８  検査装置
９  ロードポート
１０  収納容器
１１  赤外線通信装置
１２  生産進捗管理装置
１３  製品引き当て装置
１４  搬送制御装置
１５  自動保管庫制御装置
１６  搬送台車制御装置
１７  コンベア制御装置
１８  仮置き棚制御装置
１９  生産装置制御装置
【図１】
2006290542.tif 000003
【図２】
2006290542.tif 000004
【図３】
2006290542.tif 000005
【図４】
2006290542.tif 000006
【図５】
2006290542.tif 000007