(57)【要約】【課題】省スペース且つ高効率にする。【解決手段】カセット６を入出庫させる搬入ポート１４／搬出ポート１５と、前記カセット６を保管する棚２３と、前記棚２３から前記カセット６を載置／取出するスタッカロボット９とをストッカ本体内部に備える。前記搬入ポート１４の垂直方向近傍に搬入ポート用待機領域３８が設けられ、前記搬出ポート１５の水平方向近傍に搬出ポート用待機領域３９が設けられる。前記搬入ポート１４内と前記搬入ポート用待機領域３８との間で、前記カセット６を垂直移動させる昇降ユニット１１と、前記搬出ポート１５内と前記搬出ポート用待機領域３９との間で、前記カセット６を水平移動させる水平駆動ユニット３とをそれぞれ備える。前記スタッカロボット９は搬入ポート用待機領域３８及び搬出ポート用待機領域３９と前記棚２３との間で前記カセット６の載置／取出を行う。【選択図】図１
2006049454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウエハを収納したカセットを入出庫させるマニュアルポートと、前記カセットを保管する棚と、前記棚に沿って走行するスタッカクレーンに設けられ、前記棚における選択された保管位置に対して前記カセットを載置／取出するスタッカロボットとをストッカ本体内部に備えたストッカにおいて、
前記マニュアルポートは搬入ポートと搬出ポートとを有し、
前記搬入ポートと前記搬出ポートのうち、少なくとも一方の垂直方向近傍に前記カセットの待機領域が設けられ、
前記マニュアルポート内と前記カセットの待機領域との間で、前記カセットを垂直移動させる移載手段を備え、
前記スタッカロボットは前記カセットの待機領域と前記棚との間で前記カセットの載置／取出を行うことを特徴とするストッカ。
【請求項２】
複数のウエハを収納したカセットを入出庫させるマニュアルポートと、前記カセットを保管する棚と、前記棚に沿って走行するスタッカクレーンに設けられ、前記棚における選択された保管位置に対して前記カセットを載置／取出するスタッカロボットとをストッカ本体内部に備えたストッカにおいて、
前記マニュアルポートは搬入ポートと搬出ポートとを有し、
前記搬入ポートと前記搬出ポートのうち、一方のポートの垂直方向近傍に前記カセットの待機領域である第１のカセット待機領域が設けられ、
前記搬入ポートと前記搬出ポートのうち、他方のポートの水平方向近傍に前記カセットの待機領域である第２のカセット待機領域が設けられ、
前記一方のポート内と前記第１のカセット待機領域との間で、前記カセットを垂直移動させる移載手段と、
前記他方のポート内と前記第２のカセット待機領域との間で、前記カセットを水平移動させる移動手段と、をそれぞれ備え、
前記スタッカロボットは前記カセットの待機領域と前記棚との間で前記カセットの載置／取出を行うことを特徴とするストッカ。
【請求項３】
前記第１のカセット待機領域が前記一方のポートに隣接されて、ストッカ本体内部に設けられ、
前記第２のカセット待機領域が前記他方のポートに隣接されて、ストッカ本体内部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のストッカ。
【請求項４】
前記他方のポートがストッカ本体の四隅のいずれかに設けられ、前記一方のポートと隣接していることを特徴とする請求項２又は３に記載のストッカ。
【請求項５】
前記移動手段は、前記カセットを水平方向に９０度回転自在であり、
前記スタッカロボットが前記カセットの決められた方向から該カセットを確保するように、前記第２のカセット待機領域に載置される前記カセットを９０度旋回させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のストッカ。
【請求項６】
前記搬入ポートから入庫された前記カセットが待機させられる前記カセットの待機領域の近傍に、前記カセットに取付けられたラベル或いはＩＣタグを読取るための読取り装置が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のストッカ。
【請求項７】
前記マニュアルポートの床からの高さが、８５０ミリメートル以上９５０ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のストッカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルームに設置されるストッカに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路、液晶表示装置などを生産する製造プロセスでは、ある製造プロセスから次の製造プロセスに工程を進める段階で、時間調整のため製造途中の基板をカセットなどに収納し、クリーンルーム内に設置されたストッカに一時的に保管する。
【０００３】
ストッカは、カセットを複数個載置可能な多段の棚、スタッカロボット、搬入ポート、搬出ポート、無人車搬入出ポート、ストッカ間搬送装置用ポートなどから構成される。ストッカへのカセットの入出庫は搬入ポート、搬出ポート、無人車搬入出ポート、ストッカ間搬送装置用ポートにより実施される。作業者の作業空間であるマニュアルポート内に設けられた搬入ポートに作業者がカセットを載置すると、スタッカロボットがストッカ内部の所定の棚位置にカセットを搬送する。また、スタッカロボットによってマニュアルポート内に設けられた搬出ポートにカセットが載置されると、作業者がそのカセットを取り出して、所定の装置まで運ぶ。また、無人車搬入出ポートはストッカ本体より突出されて設けられ、この無人車搬入出ポートを介して無人車がカセットの入出庫を行う。また、ストッカ間搬送装置用ポートとストッカ間搬送装置との間でカセットの入出庫が行われる。
【０００４】
特許文献１には、ストッカ本体より突出されて設けられた無人車搬入出ポートにカセットを送り出すための無人車用出口受渡しポートと、無人車搬入出ポートからカセットを受入れる無人車用入口受け渡しポートとをストッカ内部に有し、無人車用出口受渡しポートから無人車搬入出ポートに、また無人車搬入出ポートから無人車用入口受渡しポートにカセットを水平移動させるための前詰機を備えたストッカが開示されている。カセットを水平移動させる前詰機を備えることで、ストッカの高効率化が図られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５９８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ストッカは通常大きなスペースを占めるため、省スペース且つ高効率なストッカが望まれている。しかしながら、従来のストッカには以下のような問題がある。
【０００７】
作業者が使用する搬入ポートおよび搬出ポートには、次に搬入或いは搬出させるカセットを載置・待機させておくための手段がないため、スタッカロボットの搬入／搬出ポートへの入出庫作業と、作業者の搬入／搬出ポートへの入出庫作業を重複させて実行できない。このため、両作業が同期しない場合、待ち時間が長く効率が悪い。
【０００８】
同様に、作業者が使用する搬入ポートおよび搬出ポートには、次に搬入或いは搬出させるカセットを載置・待機させておくための手段がないため、作業者の搬入／搬出ポートへの入出庫作業と、スタッカロボットの搬入／搬出ポートへの入出庫作業とが干渉する恐れがあり、作業者の安全確保上問題がある。
【０００９】
無人車搬入出ポートのように、ストッカ本体から搬出入ポートが突出していると、クリーンルーム内における装置としての設置スペース効率が悪い。
【００１０】
本発明の目的は、省スペース且つ高効率なストッカ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】
【００１１】
本発明のストッカは、複数のウエハを収納したカセットを入出庫させるマニュアルポートと、前記カセットを保管する棚と、前記棚に沿って走行するスタッカクレーンに設けられ、前記棚における選択された保管位置に対して前記カセットを載置／取出するスタッカロボットとをストッカ本体内部に備えたストッカにおいて、前記マニュアルポートは搬入ポートと搬出ポートとを有し、前記搬入ポートと前記搬出ポートのうち、少なくとも一方の垂直方向近傍に前記カセットの待機領域が設けられ、前記マニュアルポート内と前記カセットの待機領域との間で、前記カセットを垂直移動させる移載手段を備え、前記スタッカロボットは前記カセットの待機領域と前記棚との間で前記カセットの載置／取出を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明によると、カセットの待機領域を介してスタッカロボットが棚へのカセットのやり取りを行うため、スタッカロボットの入出庫作業が作業者のマニュアルポートへの入出庫作業と干渉しない。また、スタッカロボットの入出庫作業を作業者のマニュアルポートへの入出庫作業と重複させて実行できるため、マニュアルポートから連続してカセットを入庫／出庫することが可能となる。これにより、入庫／出庫待ちに要する時間を短縮させることができるため、ストッカを高効率にできる。
【００１３】
本発明のストッカは、複数のウエハを収納したカセットを入出庫させるマニュアルポートと、前記カセットを保管する棚と、前記棚に沿って走行するスタッカクレーンに設けられ、前記棚における選択された保管位置に対して前記カセットを載置／取出するスタッカロボットとをストッカ本体内部に備えたストッカにおいて、前記マニュアルポートは搬入ポートと搬出ポートとを有し、前記搬入ポートと前記搬出ポートのうち、一方のポートの垂直方向近傍に前記カセットの待機領域である第１のカセット待機領域が設けられ、
前記搬入ポートと前記搬出ポートのうち、他方のポートの水平方向近傍に前記カセットの待機領域である第２のカセット待機領域が設けられ、前記一方のポート内と前記第１のカセット待機領域との間で、前記カセットを垂直移動させる移載手段と、前記他方のポート内と前記第２のカセット待機領域との間で、前記カセットを水平移動させる移動手段と、をそれぞれ備え、前記スタッカロボットは前記カセットの待機領域と前記棚との間で前記カセットの載置／取出を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明によると、カセットの待機領域を介してスタッカロボットが棚へのカセットのやり取りを行うため、スタッカロボットの入出庫作業が作業者のマニュアルポートへの入出庫作業と干渉しない。また、スタッカロボットの入出庫作業を作業者のマニュアルポートへの入出庫作業と重複させて実行できるため、マニュアルポートから連続してカセットを入庫／出庫することが可能となる。これにより、入庫／出庫待ちに要する時間を短縮させることができるため、ストッカを高効率にできる。また、第１のカセット待機領域と第２のカセット待機領域とが互いに離れた位置に配置されているため、スタッカロボットの第１のカセット待機領域に対する動作と第２のカセット待機領域に対する動作とが干渉せず、スタッカロボットの動作がスムーズで高効率であると共に、システム全体のコンパクト化が図れて、ストッカを省スペースにできる。
【００１５】
本発明においては、前記第１のカセット待機領域が前記一方のポートに隣接されて、ストッカ本体内部に設けられ、前記第２のカセット待機領域が前記他方のポートに隣接されて、ストッカ本体内部に設けられていることが好ましい。これによると、ストッカ本体から突出した部分がないため、設置スペース効率が良く、省スペースなストッカにできる。
【００１６】
本発明においては、前記他方のポートがストッカ本体の四隅のいずれかに設けられ、前記一方のポートと隣接していることが好ましい。これによると、ストッカ内部の自由度が損なわれるのを抑えて、ストッカをさらに省スペースにできる。
【００１７】
本発明においては、前記移動手段は、前記カセットを水平方向に９０度回転自在であり、前記スタッカロボットが前記カセットの決められた方向から該カセットを確保するように、前記第２のカセット待機領域に載置される前記カセットを９０度旋回させることが好ましい。これによると、他方のポートに載置されるカセットの向きと、第２のカセット待機領域に載置されるカセットの向きとを異ならせることができる。
【００１８】
本発明においては、前記搬入ポートから入庫された前記カセットが待機させられる前記カセットの待機領域の近傍に、前記カセットに取付けられたラベル或いはＩＣタグを読取るための読取り装置が設けられていることが好ましい。これによると、入庫されたカセット及びそのカセットに収納された製造途中にあるウエハに関する情報をカセットの待機中に読取ることで、そのカセットの棚における最適な保管位置を速やかに選択することができる。
【００１９】
本発明においては、前記マニュアルポートの床からの高さが、８５０ミリメートル以上９５０ミリメートル以下であることが好ましい。これによると、作業者がカセットを入庫／出庫する際に、作業しやすくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るストッカの実施形態について説明する。
【００２１】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るストッカの構成を図１〜図８に基づいて説明する。図１はストッカの上方斜視図である。図２はストッカを図１のａ方向から見た透視図である。
ストッカ１は、図１に示すように、棚２３と、マニュアルポート１３と、スタッカクレーン５と、を有する。
【００２２】
棚２３はストッカ１の両側に多段に設けられ、多数のカセット６が保管されている。カセット６は水平断面が長方形の立方体であり、前後左右の向きを有する。ここで、棚２３に載置されたときにストッカ１本体の中央側に面する側面をカセット６の前面６ａとする。
【００２３】
マニュアルポート１３はストッカ１の短手側面２２に設けられており、マニュアルポート１３の床からの高さは、作業者が作業しやすいように、７００ミリメートル以上１１００ミリメートル以下、好ましくは８５０ミリメートル以上９５０ミリメートル以下に設定されている。
【００２４】
マニュアルポート１３の向かって右側が搬入ポート（一方のポート）１４、左側が搬出ポート（他方のポート）１５となっている。搬入ポート１４はストッカ１の短手側面２２の略中央に位置し、搬出ポート１５はストッカ１の短手側面２２の左端に位置して、搬入ポート１４に隣接している。
【００２５】
搬入ポート１４には、図１、図２に示すように、長方形の上方スライド台４０が長手方向を短手側面２２に直交させて設けられており、作業者（図示せず）によって上方スライド台４０上にカセット６が前面６ａをストッカ１内部側に向けられて載置される。上方スライド台４０の垂直方向下方には、カセット６が載置・待機される領域である搬入ポート用待機領域（第１のカセット待機領域）３８を有する下方台４１が隣接されて設けられている。下方台４１の垂直方向下方には伸縮軸４４を軸支する伸縮モータ５１が設けられている。また、伸縮軸４４の先端には内側受台（図示せず）が設けられている。また、下方台４１の近傍には、下方台４１上に載置されたカセット６に取付けられたラベル或いはＩＣタグを読取るための読取り装置（図示せず）が設けられている。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、上方スライド台４０は、一対の台板４８と、台板４８の下面に形成されたラック４９と、ラック４９に係合して台板４８を水平方向にスライド自在なリニアピニオン５０と、台板４８端部に立設された外側ピン３１とを有する。一対の台板４８はラック４９とリニアピニオン５０とにより水平方向にスライドされて、互いに離間するように開き、互いに近接して中央を開口させて閉じる。閉状態では、一対の台板４８の間に内側受台４２が通過可能な間隔が確保され、開状態では、一対の台板４８の間に、内側受台４２よりも幅が広いカセット６が通過可能な間隔が確保される。
【００２７】
また、伸縮モータ５１と、伸縮軸４４と、内側受台４２と、内側受台４２上に立設された内側ピン３３とで、昇降ユニット（移載手段）１１が構成されている。伸縮モータ５１は、伸縮モータ５１の上方で伸縮軸４４を伸縮させることで、内側受台４２を昇降させる。伸縮軸４４は伸縮モータ５１により上方スライド台４０まで伸長されて、上方スライド台４０上に載置されたカセット６に内側受台４２を押し当てる。内側ピン３３はカセット６に接触する部分である。
【００２８】
下方台４１は、中央が開口するように離間した一対の板で構成されており、一対の板の間を内側受台４２が通過可能である。下方台４１にも外側ピン３４が立設されている。
【００２９】
ここで、図４を用いて、上方スライド台４０の外側ピン３１と、下方台４１の外側ピン３４と、昇降ユニット１１の内側ピン３３との配置関係について説明する。図４は、一対の台板４８が閉状態にある時の上方スライド台４０の上面図である。
【００３０】
右側の台板４８には２本の外側ピン３１，３１が設けられ、左側の台板４８には１本の外側ピン３１が設けられている。これら３本の外側ピン３１，３１，３１は点線で示したカセット６の底面に設けられた３つの穴に嵌合する。この３つの穴は、カセット６を棚に載置・保管する際に、棚に設けられた３本の位置決めピンに嵌合させることで、棚とカセット６との位置関係を決定するためのものである。３本の外側ピン３１，３１，３１の配置を棚に設けられた３本の位置決めピンの配置と同じにすることで、カセット６の穴を共用化している。３つの穴の配置が、カセット６の前面６ａに対して左右に非対称な配置になっていることにより、カセット６を決まった方向で搬入したときに、カセット６は適正に上方スライド台４０に収まる。即ち、搬入ポート１４をストッカ外部からストッカ内部に向かってｂ方向に見たときに、向かって右側に２本の外側ピン３１，３１が備わった上方スライド台４０に対して前面６ａを前方に位置させる方向で搬入したときに、カセット６は適正に上方スライド台４０に収まる。
【００３１】
また、カセット６底面には３本の外側ピン３１，３１，３１に対応する穴とは別に、昇降ユニット１１の点線で図示した３本の内側ピン３３，３３，３３に対応して嵌合する３つの嵌合穴も設けられている。この３つの嵌合穴は、後述するスタッカロボットに設けられた３本のキネマティックピン４３，４３，４３にも嵌合する。よって、３つの嵌合穴も共用化されている。また、下方台４１の外側ピン３４，３４，３４のピン配置は、上方スライド台４０の外側ピン３１，３１，３１のピン配置と同じであり、下方台４１に載置されたカセット６の３つの穴は外側ピン３４，３４，３４に嵌合する。
【００３２】
上方スライド台４０、下方台４１及び昇降ユニット１１で構成されるシステムを便宜上、移載システムと呼ぶ。
【００３３】
搬出ポート１５には、図１、図２に示すように、ストッカ１内部に延在する水平ポート台５７が設けられており、作業者（図示せず）によって、水平ポート台５７上であって、搬出ポート１５側（単に、搬出ポート側という）に載置されたカセット６がストッカ１外へ搬出される。水平ポート台５７のストッカ１内部側は、カセット６が載置・待機される領域である搬出ポート用待機領域（第２のカセット待機領域）３９となっている。搬出ポート用待機領域３９は搬出ポート１５側と隣接している。水平ポート台５７の垂直方向下方には、駆動軸１６によって水平方向に進退自在なベルト１０が、搬出ポート１５側から搬出ポート用待機領域３９に渡って設けられている。また、ベルト１０上には昇降軸５４を軸支する昇降／旋回モータ３５が設けられている。また、昇降軸５４の先端には出庫テーブル（図示せず）が設けられている。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、水平ポート台５７上にピン５９が立設されている。水平ポート台５７は中央が開口しており、その開口部１９内を出庫テーブル３７が垂直方向に通過可能であって、水平方向に進退可能である。
【００３５】
また、ベルト１０と、駆動軸１６と、駆動軸１６を躯動させる駆動モータ５８と、昇降／旋回モータ３５と、昇降軸５４と、出庫テーブル３７と、出庫テーブル３７上に立設されたキネマティックピン５６とで、水平駆動ユニット（移動手段）３が構成されている。昇降／旋回モータ３５は、昇降／旋回モータ３５の上方で昇降軸５４を伸縮させることで、出庫テーブル３７を昇降させる。また、昇降／旋回モータ３５は出庫テーブル３７を９０度旋回させる。昇降軸５４は昇降／旋回モータ３５により水平ポート台５７まで伸長されて、水平ポート台５７上であって、搬出ポート用待機領域３９に載置されたカセット６に出庫テーブル３７を押し当てる。キネマティックピン５６はカセット６に接触する部分である。ベルト１０は駆動モータ５８により回転駆動する駆動軸１６によって水平駆動し、昇降／旋回モータ３５及び昇降／旋回モータ３５上に設けられた昇降軸５４、出庫テーブル３７を水平移動させる。
【００３６】
ここで、図６を用いて、水平ポート台５７のピン５９と、水平駆動ユニット３のキネマティックピン５６との配置関係について説明する。図６は、水平ポート台５７の上面図である。
【００３７】
水平ポート台５７の図面下側が搬出ポート１５側であり、搬出ポート１５を作業者から見た場合の方向であるｃ方向に対して右側には２本のピン５９，５９が設けられ、左側には１本のピン５９が設けられている。これら３本のピン５９，５９，５９は点線で示したカセット６の底面に設けられた３つの穴に嵌合する。この３つの穴は、上述したカセット６と棚との位置関係を決定するためのものであり、３本のピン５９，５９，５９の配置を棚に設けられた３本の位置決めピンの配置と同じにすることで、カセットの穴を共用化している。搬出ポート１５側においては、カセット６の前面６ａはｃ方向に対して奥側（図面中央）に位置する。また、カセット６底面に設けられた、上述したスタッカロボットの３本のキネマティックピン４３，４３，４３に嵌合する３つの嵌合穴に、出庫テーブル３７上に立設された点線で示すキネマティックピン５６，５６，５６が嵌合することにより、３つの嵌合穴もまた、共用化されている。同様に、水平ポート台５７の図面上側の搬出ポート用待機領域３９にも３本のピン５９，５９，５９が設けられているが、そのピン配置は、搬出ポート１５側における３本のピン５９，５９，５９のピン配置とは時計回りに９０度異なっている。即ち、カセット６の表面６ａはｃ方向から見て右側を向いている。
【００３８】
水平ポート台５７及び水平駆動ユニット３で構成されるシステムを便宜上、移動システムと呼ぶ。
【００３９】
スタッカクレーン５は、図１及び図２に示すように、ストッカ１の高さ方向略全長に渡って立設するスタッカ支柱１７と、スタッカ支柱１７に沿って昇降自在な昇降台４６と、昇降台４６上に設けられ、水平方向に伸縮自在なスタッカロボット９と、ストッカ１本体中央部の床上に、ストッカ１の幅方向略全長に渡って敷設されたレール２０に沿ってスタッカ支柱１７を進退自在に走行させる走行輪４７と、スタッカロボット９の先端に設けられたキネマティックピン４３と、を有する。
【００４０】
スタッカ支柱１７は、レール２０に沿って走行し、マニュアルポート１３に向かって進出する。昇降台４６はスタッカ支柱１７に沿って昇降し、スタッカロボット９を棚２３、又は搬入ポート用待機領域３８、或いは搬出ポート用待機領域３９の近傍に位置させる。
【００４１】
スタッカロボット９は昇降台４６に固定されたベースブロック９ａと、ベースブロック９ａ上に設けられ、水平方向にスライド自在なスライドブロック９ｂと、スライドブロック９ｂ上に設けられ、水平方向にスライド自在なスライドブロック９ｃとを有する。また、スライドブロック９ｃの先端にはキネマティックピン４３が設けられている。スタッカロボット９は、スライドブロック９ｂ，９ｃを水平方向にスライドさせることで伸縮する。キネマティックピン４３はカセット６の３つの嵌合穴に嵌合する。
【００４２】
ここで、図７を用いて、スタッカロボット９と、搬入ポート用待機領域３８と、搬出ポート用待機領域３９との配置関係について説明する。図７はストッカの上面透視図である。スタッカクレーン５はストッカ１の長手方向中央を図示しないレールに沿って走行する。ストッカ１の短手側面２２の略中央に位置する搬入ポート１４の手前まで進出したスタッカクレーン５に搭載されたスタッカロボット９は、図面下方にスライドブロックを伸長させて、下方台４１上である搬入ポート用待機領域３８に載置されたカセット６をその前面６ａ側から確保することができる。一方、スタッカロボット９は、ストッカ１の短手側面２２の左端に位置する搬出ポート１５からストッカ１内部へと延設された水平ポート台５７の搬出ポート用待機領域３９に対して図面左方にスライドブロックを伸長させるため、前面６ａがストッカ１の中央側（図面右方）を向いた状態でしかカセット６を搬出ポート用待機領域３９に載置できない。そのため、搬出ポート用待機領域３９から搬出ポート１５側へカセット６を水平移動させる際に、前面６ａがストッカ１内部方向（図面上方向）を向くように、カセット６の向きを９０度反時計周りに旋回させる。これにより、図示しない作業者は、搬出ポート１５から前面６ａがストッカ１内部方向（図面上方向）を向いた状態のカセット６を確保することができる。
【００４３】
このようなストッカは、例えば図８のレイアウトの工場に適用される。エリアＡはマニュアル搬送の作業区域であり、複数の半導体製造装置４と、ストッカ１とが配置され、半導体製造装置４は、半導体製造装置４から突出した搬入ポート２６と、搬出ポート２７とを有する。作業者１８，１８，１８は半導体製造装置４の搬出ポート２７からストッカ１の搬入ポート１４へ、又は、ストッカ１の搬出ポート１５から半導体製造装置４の搬入ポート２６へ、カセットの持ち運びを行う。また、作業者１８，１８，１８は半導体製造装置４の搬出ポート２７から別の半導体製造装置４の搬入ポート２６へ、カセットの持ち運びを行う。
【００４４】
エリアＢは無人車搬送の作業区域であり、複数の半導体製造装置４と、ストッカ２とが走行軌道７の周りに配置され、ストッカ２は、ストッカ２から突出した無人車搬入出ポート３２を有する。無人車搬入出ポート３２は無人車搬入ポート２４と無人車搬出ポート２５とで構成される。無人車搬入ポート２４と、無人車搬出ポート２５と、搬入ポート２６と、搬出ポート２７とは走行軌道７の下方に位置している。また、少なくとも１台の無人車８が走行軌道７を時計回りに走行しており、この無人車８は半導体製造装置４の搬出ポート２７から別の半導体製造装置４の搬入ポート２６へ、カセットの搬送を行う。また、無人車８は半導体製造装置４の搬出ポート２７からストッカ２の無人車搬入ポート２４へ、又は、ストッカ２の無人車搬出ポート２５から半導体製造装置４の搬入ポート２６へ、カセットの搬送を行う。
【００４５】
次に、上記の構成におけるストッカの作動について、搬入ポートの移載システム、搬出ポートの移動システムに大別して説明する。
【００４６】
まずは、搬入ポートの移載システムについて図１、図３を用いて説明する。図３はカセットの移載動作を経時的に表した模式図である。
【００４７】
図１において、図示しない作業者によって、搬入ポート１４の上方スライド台４０上にカセット６が前面６ａを前方にされて載置される。図３（ａ）において、一対の台板４８に載置され、外側ピン３１と図示しないカセットの穴とが嵌合しているカセット６の下方から、伸縮モータ５１によって伸長される伸縮軸４４により内側受台４２が上昇されていく。図３（ｂ）において、内側受台４２に設けられた内側ピン３３がカセット６の図示しない嵌合穴に嵌合する。内側受台４２の更なる上昇により、内側受台４２がカセット６を持ち上げることで、カセット６の穴と外側ピン３１との嵌合が外れた後に、伸縮モータ５１の停止により、カセット６を確保した内側受台４２の上昇が停止する。
【００４８】
図３（ｃ）において、一対の台板４８はラック４９とリニアピニオン５０とにより水平方向にスライドされて、開状態となる。図３（ｄ）において、伸縮モータ５１が伸縮軸４４を下方台４１まで収縮させることによって、内側受台４２が下降し、カセット６の穴と下方台４１の外側ピン３４とが嵌合する。次に、図３（ｅ）において、伸縮モータ５１が伸縮軸４４を更に収縮させて、内側受台４２を下方台４１の下方に下降させることで、カセット６の嵌合穴と内側受台４２の内側ピン３３との嵌合が外れ、カセット６の下方台４１への移載が完了する。下方台４１の近傍に設けられた読取り装置（図示せず）が、カセット６に取付けられたラベル或いはＩＣタグを読取り、カセット６の情報を図示しない制御装置に伝達する。この情報によって、カセット６の棚における最適な保管位置が速やかに選択される。カセット６の上方では、一対の台板４８が閉状態にされる。
【００４９】
図３（ｆ）において、カセット６の下方であって下方台４１の中央の開口から、スタッカロボットのスライドブロック９ｃがカセット６の長手方向に平行（紙面に垂直）に侵入し、キネマティックピン４３をカセット６の嵌合穴に嵌合させた後、スタッカロボットのスライドブロック９ｃがカセット６を持ち上げて、下方台４１の外側ピン３４とカセット６の穴との嵌合を外すことでカセット６を確保し、図面の紙面奥方向にカセット６を持ち去る。スタッカロボットにより持ち去られたカセット６は図示しない棚へと移載される。また、作業者により、上方スライド台４０上に新たなカセット６’が載置される。
【００５０】
次に、搬出ポートの移動システムについて図１、図５を用いて説明する。図５はカセットの移動動作を経時的に表した模式図である。
【００５１】
図１において、スタッカクレーン５はレール２０に沿って進退し、スタッカロボット９を昇降させて、棚に載置・保管されたカセット６であって、出庫対象のカセット６にスタッカロボット９を近づける。スタッカロボット９はスライドブロック９ｂ，９ｃを伸長させて、棚とカセット６との間にスライドブロック９ｃをカセット６の前面６ａ側から挿入する。昇降台４６の若干の上昇によりスライドブロック９ｃに立設されたキネマティックピン４３はカセット６の嵌合穴に嵌合し、図示しない棚の位置決めピンとカセット６の穴との嵌合が外れて、カセット６はスタッカロボット９によって確保される。
【００５２】
図５（ａ）はスタッカロボット９が、確保したカセット６を水平ポート台５７の搬出ポート用待機領域３９に搬送してくるところである。図５（ｂ）において、スタッカロボット９は水平ポート台５７の搬出ポート用待機領域３９の上方にカセット６を位置させ、図示しない昇降台はスタッカロボット９を下降させる。図５（ｃ）において、カセット６の底面の穴は水平ポート台５７のピン５９に嵌合し、キネマティックピン４３と嵌合穴との嵌合が外れたカセット６は水平ポート台５７の搬出ポート用待機領域３９に移載される。スタッカロボット９はスライドブロック９ｂ，９ｃを収縮させる。図５（ｄ）において、昇降／旋回モータ３５は、昇降軸５４を上方に伸長させて、搬出ポート用待機領域３９に載置・待機されたカセット６の嵌合穴に出庫テーブル３７上のキネマティックピン５６を嵌合させる。出庫テーブル３７の更なる上昇により、出庫テーブル３７は水平ポート台５７の上方においてカセット６を確保する。その後、昇降／旋回モータ３５が出庫テーブル３７を反時計回りに９０度旋回させることで、カセット６の向きが変えられる。スタッカロボット９は次の動作にかかるため、図面外へと移動する。
【００５３】
図５（ｅ）は、旋回後のカセット６及び出庫テーブル３７を示している。図５（ｅ）をｄ方向から見た図５（ｆ）において、ベルト１０が搬出ポート１５方向に駆動され、昇降／旋回モータ３５の移動に伴って、出庫テーブル３７が搬出ポート用待機領域３９から搬出ポート１５側に向かって移動する。カセット６は前面６ａを後方にして移動される。図５（ｇ）において、出庫テーブル３７が搬出ポート１５側に到着すると、昇降／旋回モータ３５が昇降軸５４を下降させる。図５（ｈ）において、カセット６の穴が搬出ポート１５側に設けられたピン５９に嵌合する。更に下降する出庫テーブル３７のキネマティックピン５６がカセット６の嵌合穴から外れ、カセット６の搬出ポート１５側への移動が完了する。ベルト１０が搬出ポート用待機領域３９方向に駆動され、昇降／旋回モータ３５は出庫テーブル３７を９０度時計回りに回転させながら、搬出ポート用待機領域３９方向に後退していく。カセット６は作業者によって搬出される。また、新たなカセット６’が図示しないスタッカロボットにより、搬出ポート用待機領域３９に載置・待機される。
【００５４】
以上のように、本実施形態のストッカは、搬入ポートに設けられた移載システムにより、搬入ポートの上方スライド台に載置されたカセットを、下方台の搬入ポート用待機領域に移載・待機させることで、搬入ポートから連続してカセットを入庫させることができる構成にされている。下方台はストッカ内部に設けられているため、ストッカとして省スペースであるばかりでなく、入庫カセットの待機位置である下方台を介してスタッカロボットが入庫作業を行うため、作業者による入庫作業と干渉しない。また、スタッカロボットの作業を作業者の作業と重複させて実施できるため、入庫待ちに要する時間を短縮させることができて、ストッカとして高効率である。
【００５５】
また、本実施形態のストッカは、搬出ポートに設けられた移動システムにより、出庫するカセットを水平ポート台の搬出ポート用待機領域に待機させ、搬出ポートまで水平移動させることで、搬出ポートから連続してカセットを出庫させることができる構成にされている。水平ポート台はストッカ内部に設けられているため、ストッカとして省スペースであるばかりでなく、出庫カセットの待機位置である搬出ポート用待機領域を介してスタッカロボットが出庫作業を行うため、作業者による出庫作業と干渉しない。また、スタッカロボットの作業を作業者の作業と重複させて実施できるため、出庫待ちに要する時間を短縮させることができて、ストッカとして高効率である。
【００５６】
また、本実施形態のストッカは、搬入ポート用待機領域と搬出ポート用待機領域とが互いに離れた位置に配置されているため、スタッカロボットの搬入ポート用待機領域に対する動作と搬出ポート用待機領域に対する動作とが干渉せず、スタッカロボットの動作がスムーズで高効率であると共に、システム全体のコンパクト化が図れて、省スペースである。更に、ストッカ本体から突出した部分がないため、設置スペース効率が良い。更に、搬出ポートがストッカ本体の端部に設けられ、搬入ポートと隣接していることにより、ストッカ内部の自由度が高くなり、更なる省スペース化が図られている。
【００５７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るストッカの構成を図９に基づいて説明する。尚、第１実施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。第２実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、マニュアルポート１３がストッカ１の長手側面２１に設けられている点である。マニュアルポート１３の向かって左側が搬入ポート１４、右側が搬出ポート１５となっている。搬出ポート１５はストッカ１の長手側面２１の右端に位置し、搬入ポート１４は搬出ポート１５に隣接している。本実施形態のストッカは、第１実施形態のストッカに比して、搬入ポート１４、搬出ポート１５の位置が変わっただけであり、その作動は第１実施形態のストッカと同じであるため、その説明を省略する。
【００５８】
また、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、搬入ポートに昇降ユニットを有する移載システムが設けられ、搬出ポートに水平駆動ユニットを有する移動システムが設けられた構成としたが、搬出ポートに昇降ユニットを有する移載システムが設けられ、搬入ポートに水平駆動ユニットを有する移動システムが設けられた構成にされていても良い。即ち、図１において、搬入ポートの符号１４を搬出ポート、搬出ポートの符号１５を搬入ポートと置き換えた場合、作業者によって搬入ポート１５の水平ポート台５７に載置されたカセット６は、水平駆動ユニットの図示しない出庫テーブルに乗って時計回りに９０度旋回されながら、符号３９の搬入ポート用待機領域に水平移動され、スタッカロボット９が確保しに来るまで載置・待機される。一方、スタッカロボット９によって符号３８の搬出ポート用待機領域である下方台４１上に載置されたカセット６は、昇降ユニットの図示しない内側受台に乗って上昇されて、上方スライド台に移載され、作業者により確保・出庫される。
【００５９】
また、搬入ポートに昇降ユニットを有する移載システムが設けられ、搬出ポートに水平駆動ユニットを有する移動システムが設けられた構成としたが、図９に示すような、マニュアルポートがストッカの長手側面に設けられている構成のストッカにおいては、昇降ユニットを有する移載システムが搬入ポート、搬出ポートの各々に設けられた構成であっても良い。この場合、スタッカロボットはどちらのポートであっても、カセットの前面からカセットを確保することができる。また、昇降ユニットを有する移載システムが搬入ポート或いは搬出ポートのどちらか一方のみに設けられた構成であっても良い。
【００６０】
また、搬出ポートがストッカ本体の端部に設けられた構成に限定されず、搬出ポートと搬入ポートとが隣接する構成に限定されない。
【００６１】
また、昇降／旋回モータ３５が出庫テーブル３７を反時計回りに９０度旋回させることで、カセット６の向きを変える構成に限定されず、スタッカロボット９がカセットを旋回させる構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るストッカの上方斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るストッカを図１のａ方向から見た透視図である。
【図３（ａ）】カセットの移載動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図３（ｂ）】カセットの移載動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図３（ｃ）】カセットの移載動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図３（ｄ）】カセットの移載動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図３（ｅ）】カセットの移載動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図３（ｆ）】カセットの移載動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図４】一対の台板が閉状態にある時の上方スライド台の上面図である。
【図５（ａ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｂ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｃ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｄ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｅ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｆ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｇ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図５（ｈ）】カセットの移動動作を経時的に表した模式図の一つである。
【図６】水平ポート台の上面図である。
【図７】ストッカの上面透視図である。
【図８】工場のレイアウトの一例である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るストッカの上方斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    ストッカ
２    ストッカ
３    水平駆動ユニット（移動手段）
４    半導体製造装置
５    スタッカクレーン
６    カセット
６ａ    前面
７    走行軌道
８    無人車
９    スタッカロボット
９ａ    ベースブロック
９ｂ，９ｃ    スライドブロック
１０    ベルト
１１    昇降ユニット（移載手段）
１３    マニュアルポート
１４    搬入ポート
１５    搬出ポート
１６    駆動軸
１７    スタッカ支柱
１８    作業者
１９    開口部
２０    レール
２１    長手側面
２２    短手側面
２３    棚
２４    無人車搬入ポート
２５    無人車搬出ポート
２６    搬入ポート
２７    搬出ポート
３１    外側ピン
３２    無人車搬入出ポート
３３    内側ピン
３４    外側ピン
３５    昇降／旋回モータ
３７    出庫テーブル
３８    搬入ポート用待機領域（第１のカセット待機領域）
３９    搬出ポート用待機領域（第２のカセット待機領域）
４０    上方スライド台
４１    下方台
４２    内側受台
４３    キネマティックピン
４４    伸縮軸
４６    昇降台
４７    走行輪
４８    台板
４９    ラック
５０    リニアピニオン
５１    伸縮／旋回モータ
５４    昇降軸
５６    キネマティックピン
５７    水平ポート台
５８    駆動モータ
５９    ピン
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
2006049454.tif 000005
【図３（ｂ）】
2006049454.tif 000006
【図３（ｃ）】
2006049454.tif 000007
【図３（ｄ）】
2006049454.tif 000008
【図３（ｅ）】
2006049454.tif 000009
【図３（ｆ）】
2006049454.tif 000010
【図４】
2006049454.tif 000011
【図５（ａ）】
2006049454.tif 000012
【図５（ｂ）】
2006049454.tif 000013
【図５（ｃ）】
2006049454.tif 000014
【図５（ｄ）】
2006049454.tif 000015
【図５（ｅ）】
2006049454.tif 000016
【図５（ｆ）】
2006049454.tif 000017
【図５（ｇ）】
2006049454.tif 000018
【図５（ｈ）】
2006049454.tif 000019
【図６】
2006049454.tif 000020
【図７】
2006049454.tif 000021
【図８】
2006049454.tif 000022
【図９】
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