(57)【要約】  本発明は、容器を第１の輸送システムと第２の輸送システムの間で輸送するための装置に関する。１つの実施形態では、第１の輸送システムは、天井ベースコンベヤ(20a,20b)を含み、第２の輸送システムは、床ベースコンベヤ(30)を有する。本発明による装置は、共通の垂直方向平面(150)の周辺で、輸送システムのうちの１つ(20a,20b)の区画と整列して実質的に水平方向に延びる格納棚(104a〜104d)を有する。輸送システム(20a,20b,30)は、半導体製造設備内の格納能力を追加するために、最も上の格納棚(104a)の真上又は最も下の格納棚(104d)の真下に配置される。垂直モジュール(102a,102b)は、容器(2)を輸送システム(20a,20b)と少なくとも１つの格納棚(104a,104b)との間で輸送する。
2008540299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井ベース輸送システムと床ベース輸送システムとの間で、容器を格納すると共に輸送するための装置であって、
垂直方向に積み重ねられた複数の垂直方向積み重ね格納棚を有し、その各々は、第１の端部と第２の端部とを有し、共通の垂直方向平面の周辺で最も上の格納棚の真上に位置する天井ベース輸送システムの一部分と整列するように実質的に水平方向に延び、
更に、移送モジュールを有し、この移送モジュールは、垂直方向に配向されたハウジングと、容器を前記垂直方向に配向されたハウジング内で前記天井ベース輸送システムと前記最も上の格納棚との間で移動させるための移送機構と、を有し、
更に、前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々の第１の端部及び前記床ベース輸送システムに隣接して、容器を垂直方向に移動させるための第１のプラットホームと、
前記最も上の格納棚を除く前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々の前記第２の端部に隣接して、容器を垂直方向に移動させるための第２のプラットホームと、を有する装置。
【請求項２】
前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々は、コンベヤを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記天井ベース輸送システムは、共通の垂直方向平面の周辺で互いに整列するように実質的に水平方向に延びる上側輸送システム及び下側輸送システムを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
更に、少なくとも１つの容器を前記移送モジュールの上流側で格納するための一時停止用ループを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
更に、容器を前記天井ベース輸送システムと前記一時停止用ループの間で輸送するためのレーンジャンパを更に有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コンベヤの各々は、双方向コンベヤを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
更に、第２の移送モジュールを有し、この第２の移送モジュールは、垂直方向に配向された第２のハウジングと、容器を垂直方向に配向された前記第２のハウジング内で前記天井ベース輸送システムと前記最も上の格納棚の間で移動させるための第２の移送機構と、を有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記移送機構は、容器を前記上側輸送システム、前記下側輸送システム、及び前記最も上の格納棚の間で移動させる、請求項３に記載の装置。
【請求項９】
天井ベース輸送システムと床ベース輸送システムの間で、容器を格納すると共に輸送するための装置であって、
垂直方向に積み重ねられた複数の垂直方向積み重ね格納棚を有し、その各々は、第１の端部及び第２の端部を有し、最も上の格納棚の真上に位置する天井ベース輸送システムの区画と整列するように実質的に水平方向に延び、
更に、移送モジュールを有し、
前記移送モジュールは、前記天井ベースの輸送システム、前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々、及び前記床ベースの輸送システムと隣接して延びるようように垂直方向に差し向けられたハウジングと、容器を前記ハウジング内で前記天井ベースの輸送システム、前記床ベースの輸送システム、及び前記複数の格納棚の各々の間で移動させるための移送機構と、を有する、装置。
【請求項１０】
更に、第２の移送モジュールを有し、
前記第２の移送モジュールは、前記天井ベースの輸送システムと前記複数の格納棚の少なくとも１つとに隣接して延びるように垂直方向に差し向けられた第２のハウジングと、容器を前記第２のハウジング内で移動させるための第２の移送機構と、を有する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
更に、容器を前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々の第２の端部の間で垂直方向に移動させるためのプラットホームを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々は、コンベヤを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
更に、前記移送モジュールの上流側の少なくとも１つの容器を格納するための一時停止用ループを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
更に、容器を前記天井ベースの輸送システムと前記一時停止用ループとの間で移送するためのレーンジャンパを有する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
垂直方向に差し向けられた前記ハウジングは、前記複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々の第１の端部に隣接して延びる、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
更に、垂直方向に積み重ねられた第２の複数の垂直方向積み重ね格納棚を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記第２の複数の垂直方向積み重ね格納棚の各々は、コンベヤを有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
垂直方向に差し向けられた前記ハウジングは、前記第１の複数の垂直方向積み重ね格納棚と前記第２の複数の垂直方向積み重ね格納棚との間に配置される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記移送機構は、容器を前記天井ベースの輸送システム、前記第１の複数の垂直方向積み重ね格納棚棚、前記第２の複数の垂直方向積み重ね格納棚棚、及び前記床ベースの輸送システムの間で移動させる、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
複数のツールベイを有し、且つ、その各々が第１の処理ツール及び第２の処理ツールを有する製造設備におけるシステムであって、
容器を前記ツールベイ内の１の処理ツールと第２の処理ツールの間で輸送するための床ベースのベイ内輸送システムと、
前記床ベースのベイ内輸送システムが容器を前記第１の処理ツールと前記第２の処理ツールとの間で移動させる方向と実質的に垂直な方向に沿って容器を移動させるための天井ベースのベイ間輸送システムと、
容器を前記床ベースのベイ内輸送システムと前記天井ベースのベイ間輸送システムとの間で移動させるように構成された垂直輸送モジュールと、を有するシステム。
【請求項２１】
前記床ベースの輸送システムは、コンベヤを有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記床ベースの輸送システムは、軌道搬送車を有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記床ベースの輸送システムは、自動搬送車を有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記天井ベースの輸送システムは、コンベヤを有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
前記天井ベースの輸送システムは、オーバーヘッド輸送車両を有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記天井ベースの輸送システムは、オーバーヘッド輸送シャトルを有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
更に、容器を前記床ベースのベイ内輸送システムと前記天井ベースのベイ間輸送システムの間で移動するように構成された第２の垂直輸送モジュールを有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２８】
（ｉ）複数のツールベイを有し、その各々が第１の処理ツール及び第２の処理ツールを有し、（ｉｉ）更に、容器を前記ツールベイの前記第１の処理ツールと前記第２の処理ツールの間で輸送するための床ベースのベイ内輸送システムと、（ｉｉｉ）前記床ベースのベイ内輸送システムが容器を前記第１の処理ツールと前記第２の処理ツールの間で移動させる方向と実質的に垂直な方向に沿って容器を移動させるための天井ベースのベイ間輸送システムと、を有する製造設備における装置であって、
容器を前記床ベースのベイ内輸送システムと前記天井ベースのベイ間輸送システムとの間で移動させるように構成された垂直輸送モジュールを有する、装置。
【請求項２９】
容器を格納すると共に、容器を容器輸送システムへ及びそこから移動させるための装置であって、
垂直方向に積み重ねられた複数の垂直方向積み重ね格納棚を有し、その各々は、第１の端部及び第２の端部を有し、
更に、移送モジュールを有し、前記移送モジュールは、前記容器輸送システム及び前記複数の格納棚の少なくとも１つと隣接して延びるようように垂直方向に差し向けられたハウジングと、容器を前記ハウジング内で前記容器輸送システムと複数の格納棚の前記少なくとも１つとの間で移動させるための移送機構と、を有する、装置。
【請求項３０】
前記複数の垂直方向積み重ね格納棚は、最も上の前記格納棚の真上に位置する前記容器輸送システムの区域と共に、共通の垂直方向平面の周辺で整列して実質的に水平方向に延びる、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数の垂直方向積み重ね格納棚は、最も下の前記格納棚の真下に位置する前記容器輸送システムの区域と共に、共通の垂直方向平面の周辺で整列して実質的に水平方向に延びる、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
製造床面を有する製造設備内で、容器を第１の容器輸送システムと第２の容器輸送システムの間で移送するためのシステムであって、
第１の端部及び第２の端部を有し、第１の容器輸送システム又は第２の容器輸送システムのいずれかよりも製造床面から高い高さ位置に配置される直線トラックと、
把持器機構と、
前記把持器機構を前記直線トラックの前記第１の端部と前記第２の端部の間で水平方向に移動させると共に、前記把持器機構を第１の高さ位置と第２の高さ位置の間で垂直方向に移動させるための駆動機構と、有するシステム。
【請求項３３】
前記容器は、上部ハンドル、１対の側面ハンドル、及び下部プレートを有する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記把持器機構は、前記容器の上部ハンドルを把持する、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記把持器機構は、前記容器の少なくとも一方の側面ハンドルを把持する、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
前記把持器機構は、前記容器の下部プレートを把持する、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３７】
前記把持器機構装置は、受動的把持機構を有する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３８】
前記把持器機構装置は、能動的把持機構を有する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記把持器機構は、剛性本体と、把持装置と、を有し、
前記剛性本体は、近位端部及び遠位端部を有し、前記剛性本体の近位端部は、前記直線トラックに沿って移動するように構成され、
前記把持装置は、前記剛性本体の遠位端部に配置され、前記容器を保持する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４０】
前記把持装置は、前記容器を回転させる、請求項３９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本出願人に譲渡された、２００５年７月８日に米国特許商標局に出願の「高処理量ＡＭＨＳのためのモジュール式ターミナル」という名称の米国特許仮出願第６０／６９７、７８５号、及び２００５年６月１６日に米国特許商標局に出願の「高速ＡＭＨＳのための統合ターミナル」という名称の米国特許仮出願第６０／６８１、３８９号に対して３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下で優先権を請求するものであり、両米国特許出願の全体を本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、全体的に、とりわけ、容器の格納、仕分け、識別、及び輸送システム間の容器の輸送のためのモジュール式ターミナル又は移送モジュールを含む。より具体的には、本発明は、天井ベース輸送システムと床ベース輸送システムとの間で容器を移動させるための装置を提供する。
【背景技術】
【０００３】
「前開き統合ポッド（ＦＯＵＰ:Front Opening Unified Pods）」及び「標準機械的インタフェース（ＳＭＩＦ:Standard Mechanical Interface）」ポッド等の容器２を半導体製造設備（ｆａｂ）の処理ツール１０及び搭載ポート１２まで配送することは高価である。処理ツール間でＦＯＵＰ及びＳＭＩＦポッドを配送する１つの方法は、「自動材料取扱システム（ＡＭＨＳ:Automated Material Handling System）」である。
【０００４】
ＡＭＨＳ又は輸送システムは、半導体製造設備（ｆａｂ）内の半導体ウェーハ又はフラットパネルの容器又はカセット（本明細書では全て容器と呼ぶ）を移動させる。半導体製造設備（ｆａｂ）内の容器移動は、各ツールベイ（例えば、図１のベイＢ１、Ｂ２）内において（ベイ内ＡＭＨＳ、一般的に、容器をベイ内で移動させ、容器をツール位置まで配送する輸送システムを含む）、及びツールベイ間（ベイ間ＡＭＨＳ、一般的に、処理ツールのベイを接続する主要通路に沿って容器を移動させる輸送システムを含む）において行われる。半導体製造設備（ｆａｂ）は、多くの場合、容器を格納するための貯蔵器を含む。容器を処理ツールから処理ツールまでできるだけ多く直接配送することにより、ＡＭＨＳ内の通行の遅れを軽減することが望ましい。ＡＭＨＳの任意の部分の不十分な処理機能は、不十分な構成要素が他の部分に直列に接続されているので、ＡＭＨＳの他の部分に潜在機能よりも低い処理量を持たせる場合がある。
【０００５】
容器は、多くの場合、処理段階が完了した後に貯蔵器まで配送され、次に、後で取りり出され除去され、ツールの準備が整うと別のツールまで配送される。従来の貯蔵器の限られた処理量は、容器を配送して貯蔵器から除去するシステムの処理機能全体を制限する。すなわち、ＡＭＨＳの全体の処理機能は、貯蔵器処理量に制限される。例えば、特定の貯蔵器に対するピークベイ間輸送処理量は、時間当たり７００個の容器又はＡＭＨＳ移動である。この貯蔵器が、双方向輸送のための２つのＡＭＨＳによってアクセスされる場合、その特定の貯蔵器に対する時間当たり１４００個の容器移動の可能なピークベイ間移動速度を理論的には達成することができる。この貯蔵器が、時間当たり７００個の容器移動のピーク機能を有するベイ内ＡＭＨＳ又は他の輸送システムを有する別のツールベイに更に接続される場合、貯蔵器に対するピーク移動速度は、時間当たり２１００個の容器移動まで達することができるであろう。従来の貯蔵器は、平均して２０秒毎に１つの容器移動をなし得るだけであり、貯蔵器のピーク処理量を半導体製造設備（ｆａｂ）によって要求される場合があるものを遥かに下回る時間当たり１８０個の容器移動に制限する。
【０００６】
ベイの処理量だけを考慮し、貯蔵器がベイ内への容器流れだけを取扱うとしても、ピーク要件は、時間当たり１４００個の移動（ベイ間から時間当たり７００個の移動、ベイ内まで時間当たり７００個の移動）になる可能性があると考えられる。この状況により、ベイ内の高い潜在的処理量は、貯蔵器によって大幅に制限されるであろう。
【０００７】
「Ａｓｙｓｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．」は、様々な高処理量システムを製造しており、これには、「Ａｓｙｓｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．」に譲渡された、「直接搭載ツール」という名称の米国特許出願第１１／０６４、８８０号に開示された「直接ツール搭載」システムが含まれ、この内容を本明細書に援用する。「直接ツール搭載」システムはまた、従来の貯蔵器とのこの種の処理量不釣り合いを作り出す場合がある。「直接ツール搭載」システムは、床ベース容器輸送システム（例えば、処理ツール搭載高さに等しいか又はそれよりも低い高さ位置で容器を輸送する容器輸送システム）である。こ等のシステムは、容器が、最初に貯蔵器に格納されることなくツールに直接配送されたとしても（異なる容器配送優先順位）、垂直輸送処理を必要とする。非常に高い処理量貯蔵器及び垂直容器輸送システムの組合せが、「直接搭載」システムの処理量の可能性を十分に利用するのに必要である。従来の貯蔵器の限界は、ＡＭＨＳ自体も限られた処理量（高処理量ではない）を有するので、一部のＡＭＨＳにおいては容易に明らかではない場合がある。
【０００８】
ＡＭＨＳ又は輸送システムの１つのタイプは、オーバーヘッド輸送（ＯＨＴ）システムである。従来のＯＨＴシステムでは、ＯＨＴ車両は、とりわけ、ＦＯＵＰを製造設備床面から約９００ｍｍの高さで搭載ポートの移動プレート上に降ろす。ＯＨＴシステムは、ＦＯＵＰをこれらの搭載ポートまで配送するのに高性能の天井据え付けトラック及びケーブル巻き上げ車両を用いる。水平方向移動、ケーブル巻き上げ延長、及び一方向作動の組合せは、処理ツール間でＦＯＵＰを迅速に輸送するように調整すべきである。ＯＨＴシステム内の最適効率のために、ＯＨＴ車両は、処理ツールが搭載又は取出しの必要がある時に直ちに利用可能であるべきである。これは、常に可能であるとは限らない。
【０００９】
半導体製造設備（ｆａｂ）を通して容器を移動させる車両を用いる他の非コンベヤＡＭＨＳ又は輸送システム（例えば、自動搬送車（ＡＧＶ）システム、軌道搬送車（ＲＧＶ）システム、オーバーヘッドシャトル（ＯＨＳ）システム）は、空車両並びに配送している搭載された車両の移動及び利用可能性を管理するＡＭＨＳスケジュールシステムを必要とする。このスケジュールシステムに対する重い負担は、空車両が積み込み位置に誘導され、かつ非生産的空車両移動に起因する付加的な通行渋滞が生じるので、多くの場合、容器積み込み遅延をもたらす。同様の遅延は、ＯＨＴ車両で起こる。ＯＨＴ車両は、容器積み込み又は積み下ろし段階を完了するのに例えば１５秒かかる場合があり、この積み込み／積み下ろし時間中に、容器通行は、ＡＭＨＳのその位置で遮断される。これらの因子が組み合わされて、多くの場合、車両ベースベイ内ＡＭＨＳを時間当たり例えば１００〜２００個の移動に制限する。これは、従来の貯蔵器機能との大きな不一致を示さない。しかしながら、多くのツールベイは、従来の貯蔵器／ＯＨＴアーキテクチャで満たせない遙かに高い処理量を要求する。
【００１０】
Ａｓｙｓｔの「直接ツール搭載」システムは、高処理量ベイ内ツール配送機能に対するＡＭＨＳ解決法を提供する。「直接ツール搭載」システムは、処理量に対するいくつかの利点、すなわち、高処理量コンベヤＡＭＨＳのツールへの直接の延長、及び個々の搭載ポートコンベヤ搭載／取出し機構に起因した高さ位置に平行なコンベヤインタフェースを提供する。どの与えられた時点でも、多くの容器は、相互の干渉なしにコンベヤ上に積み下ろすか又はコンベヤから積み込んでいる処理中であると考えられる。その処理量の可能性を十分に利用するために、ＡＭＨＳは、変化する半導体製造設備（ｆａｂ）構成に適合する柔軟な構成でベイ間ＡＭＨＳに効率的に接続する高処理量貯蔵器及び垂直輸送システムの組合せを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、半導体製造設備（ｆａｂ）内の改良型高処理量容器輸送システム及び格納機能に対する必要性が存在する。本発明は、そ等のシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１つの側面は、設備床面から異なる高さに位置するＡＭＨＳ又は他の輸送システムの間で容器を移動させるためのモジュール式ターミナル又は移送装置を提供することである。１つの実施形態では、モジュール式ターミナルは、天井ベース輸送システムと床ベース輸送システムとの間で容器を移送するための少なくとも１つの垂直モジュールを含む。別の実施形態では、モジュール式ターミナルはまた、一時的に容器を格納するための天井ベース輸送システムの区域の真下に整列した少なくとも１つの格納棚を含む。これらの格納棚は、任意的であり、受動的格納棚（容器を移動させることはできない）及び／又は能動的格納棚（容器を移動させることができる）のいずれかを有する。
【００１３】
本発明の別の側面は、ベイ間ＡＭＨＳ又は輸送システムの容器流れを最適化するモジュール式ターミナルを提供することである。かかるモジュール式ターミナルは、ベイ間ＡＭＨＳ又は輸送システムからベイ内ＡＭＨＳ又は輸送システムへの極端に高い移送速度を可能にする。１つの実施形態では、本発明は、垂直モジュールが利用可能になるまで一時的にモジュール式ターミナルの下流に容器を格納するための一時停止用ループを含む。本発明はまた、輸送システムと一時停止用ループの間で容器を移送するためのレーンジャンパを有していてもよい。モジュール式ターミナルはまた、仕分け及び計量機能を有していてもよい。
【００１４】
本発明の更に別の側面は、高優先度容器の迅速配送を支援するモジュール式ターミナルを提供することである。１つの実施形態では、各垂直モジュールハウジングは、天井ベース輸送システム上を移動する優先容器が妨げられることなしにモジュール式ターミナルによって通行することができるように、天井ベース輸送システムに隣接して位置する。別の実施形態では、システム内のレーンジャンパは、迅速にＡＭＨＳから容器を取出し、天井ベースＡＭＨＳ上の通行渋滞を最小にする。
【００１５】
本発明の別の側面は、多重床面半導体製造設備（ｆａｂ）内の床面間容器輸送を支援するモジュール式ターミナルを提供することである。例えば、製造設備は、各々が独立したＡＭＨＳ又は輸送システムを有する第１の製造床面及び第１の床面の上方に位置する第２の製造床面を含んでいてもよい。第１の床面である天井を通過する単一の垂直モジュールは、容器を完全に異なる床面上に位置する２つの独立輸送システム間で移送することができる。
【００１６】
本発明の更に別の側面は、設置が容易で低維持コストを有するモジュール式ターミナルを提供することである。モジュール式ターミナルは、任意の既存のＡＭＨＳ又は輸送システムに適用することができる。１つの実施形態では、モジュール式ターミナルは、既存のＡＭＨＳに隣接して（例えば、ＯＨＴトラックに隣接して）そのＡＭＨＳと干渉することなしに設置することができる。更に、追加の垂直モジュールをモジュール式ターミナルに追加することができる。別の実施形態では、モジュール式ターミナルは、既存のＡＭＨＳの一部分を囲むが、容器が妨げられることなしにモジュール式ターミナルを通過することを可能にする通過ゾーンを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
例示的目的だけのために、本発明は、ＦＯＵＰの輸送に関連して本明細書に以下に説明する。本発明の様々な実施形態はまた、ＳＭＩＦポッド、レチクル容器、フラットパネルディスプレイ輸送装置、又は任意その他の容器又は処理ツールを処理するためのシステムに用いられ且つ／又は適合される。容器は、制限するわけではないが、任意の大きさの半導体基板（例えば、５０ｍｍ〜５００ｍｍのウェーハ）を含む物品を支持するための任意の構造体として定義される。単なる例示として、容器は、物品にアクセス可能な開放容積（例えば、ＦＰＤ輸送）又は機械的に開放可能なドアを有する容器（例えば、底開放ＳＭＩＦポッド及びＦＯＵＰ）を有する構造体を含む。搭載ポートは、容器を取扱う任意のインタフェース機器として定義される。
【００１８】
本発明を、様々な実施形態の説明を容易にするために、コンベヤに関連して以下に説明する。本発明はまた、もちろん、ＯＨＴ車両、オーバーヘッドシャトル（ＯＨＳ）、ＲＧＶ又はＡＧＶ等のその他のＡＭＨＳ又はその他の輸送システムと共に作動させてもよい。図１は、天井ベースのベイ間コンベヤ２０と、床ベースのベイ内コンベヤ３０と、多数のモジュール式ターミナル１００とを含むＡＭＨＳを示している。
【００１９】
図１は、２つのベイ内コンベヤ３０を示し、各ベイ内コンベヤ３０は、容器をそれぞれのツールベイ（例えば、ツールベイＢ１、Ｂ２）内の搭載ポート１２間を輸送する。矢印は、ベイ内コンベヤが容器を輸送する方向を指示している。しかしながら、各ベイ内コンベヤが双方向コンベヤを含むことも本発明の範囲内にある。図１に示す構成は、単に例示に過ぎない。他の構成も本発明に包含される。天井ベースコンベヤ２０は、容器２を搭載ポート１２の搭載高さよりも高い高さ位置で輸送する任意のタイプのコンベヤに関連したコンベヤである。床ベースコンベヤ３０は、容器２を搭載ポート１２の搭載高さと等しい高さ位置及びそれよりも低い高さ位置で輸送する任意のタイプのコンベヤに関連したコンベヤである。
【００２０】
図１は、各モジュール式ターミナル１００が、構成に関わらず、容器２を天井ベースＡＭＨＳ又は輸送システムと床ベースＡＭＨＳ又は輸送システムとの間で輸送するための垂直モジュール１０２を有することを示している。用語ＡＭＨＳと輸送システムとは、本明細書において置換可能である。モジュール式ターミナル１００はまた、モジュール式ターミナル１００に格納機能を追加するように垂直方向に積み重ねられた格納棚（垂直方向積み重ね格納棚）１０４を有するのがよい。図１において、格納棚１０４の各セットは、その特定の箇所における垂直方向積み重ね格納棚１０４の総数を表す数字（例えば、２、４、８）のラベルが付けられている。例えば、モジュール式ターミナル１００ｂは、３セットの格納棚を有し、そのうちの２セットの棚１０４は各々、８つの棚を有し、１セットの格納棚１０４は、４つの棚を有する。後に説明するように、モジュール式ターミナル１００は、任意の数の格納棚１０４（棚なしを含む）と、任意の数の垂直モジュール１０２を有する。
【００２１】
図２は、天井ベースコンベヤ２０の１つの実施形態を示している。この実施形態では、天井ベースコンベヤ２０は、上側コンベヤ２０ａと、下側コンベヤ２０ｂとを有している。２つのコンベヤ２０ａ、２０ｂは、各コンベヤ２０ａ、２０ｂの長手方向中心線ＣＬ１、ＣＬ２が共通の垂直方向平面１４０の周辺で水平方向と実質的に一致する又は整列するように、垂直方向に積み重ねられる。この実施形態では、各天井ベースコンベヤ２０ａ、２０ｂは、容器２を単一の（図２の右矢印及び左矢印によって指示する）方向に移動させる。各コンベヤ２０ａ、２０ｂは、床ベースのベイ内コンベヤ３０と共に、水平方向と実質的に一致し又は整列し、例えば、中心線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３は、共通の垂直方向平面の周辺で水平方向と実質的に一致し又は整列する。図２は、上側のベイ間コンベヤ２０ａ、下側のベイ間コンベヤ２０ｂ、及びベイ内コンベヤ３０の間の空間的関係の１つの実施形態だけを示す。他の構成も本発明の範囲内にある。図２は、床ベースコンベヤ３０が、コンベヤのセグメント間で容器を９０°回転させるための方向決定器Ｄを含むことを示している。方向決定器Ｄの１つの例は、「Ａｓｙｓｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．」に譲渡され且つ「統合輸送担体及び方向決定器を有する輸送システム」という名称の米国特許第６、３０８、８１８号に開示され、その全体を本明細書に援用する。
【００２２】
後でより詳細に説明するように、垂直モジュール１０２は、コンベヤ（ベイ間コンベヤ又はベイ内コンベヤのいずれか）まで水平方向に延びる移送機構を有し、この移送機構は、例えば容器２の底面又は上部ハンドルのところで容器２に係合し、容器２をコンベヤから持上げ、容器２をコンベヤの上に配置し、容器２を垂直モジュール１０２の中に、その外に又はその中で移動させる。移送機構が（例えば、θ軸を中心に）回転することができない場合、移送機構は、ベイ間コンベヤとベイ内コンベヤの間に位置する格納棚／箇所１０４（例えば、図４の実施形態）又は垂直モジュール１０２の反対側の箇所にある格納棚／箇所１０４（例えば、図９の実施形態）だけに容器２を格納することに制限される。容器２を垂直モジュール１０２の側方に格納するために（例えば、図１において数字符号８を付したモジュール式ターミナル１００ｂの格納棚１０４）、移送機構は、２つの異なる軸線を中心とするθ軸回転移動又は直線移動を必要とする。これは、モジュール式ターミナル１００の格納密度を大いに増大させる。しかしながら、ベイ間コンベヤ２０に対して垂直モジュール１０２の反対側の任意の格納箇所は、非常に望ましいというほどではなく、その理由は、かかる格納箇所が、垂直モジュール１０２への有用な接近を妨げ、ツールベイ内の有用なツール空間を減少させるからである。
【００２３】
図１は、広範囲のベイ内処理量要求を満たすことができる能力を有するモジュール式の拡張可能な構造を示している。モジュール式ターミナル１００は、単一の垂直モジュール１０２及び最小数の格納棚／箇所１０４だけで構成されている。垂直モジュール１０２はまた、いかなる格納棚１０４もなしに構成され、且つ、単にコンベヤ間輸送（例えば、天井ベースコンベヤと床ベースコンベヤとの間）に用いられるのがよい。θ軸回転移動、垂直方向移動及び水平方向移動を行う移送機構を有する単一の垂直モジュール１０２（格納棚を有していてもよいし有していなくてもよい）は、ベイ間コンベヤ２０の真下にある床ベースのベイ内コンベヤ３０（図２参照）の区域をなくしてもよい。
【００２４】
垂直モジュール１０２内の移送機構は、容器２を多くの方向に移動させることができる。例えば、図５の実施形態では、移送機構は、上側のベイ間コンベヤ２０ａのレベルまで上昇し、把持器又は他の装置をそれが容器２に係合するように外方に延ばし、把持器を上方に上昇させ、容器２をベイ間コンベヤ２０から持上げ、容器２を垂直モジュール１０２内に移動させ、望ましい格納棚１０４又は床ベースコンベヤ３０のレベルまで下降し、容器２を格納棚１０４又は床ベースコンベヤ３０の上に直接配置する。図５の実施形態では、各格納棚１０４は、容器２を格納棚のいずれかの方向（矢印によって示す）に移動させるためのコンベヤを有する。図９の実施形態では、移送機構は、容器２を上側コンベヤ２０ａ（又は下側コンベヤ２０ｂ）から取出し、容器２を垂直モジュール１０２内に移動させる。次に、移送機構は、容器２を例えば格納棚１０４ｅまで下降させ、容器２を格納棚１０４ｅの上に置く。容器の多くの他の移動も本発明の範囲内にある。
【００２５】
図１はまた、一時停止用ループ１２０の実施形態を示している。一時的な格納領域を構成する各一時停止用ループ１２０は、モジュール式ターミナル１００の上流又は下流のいずれかに位置決めされるのがよい。一時停止用ループ１２０は、コンベヤに沿った任意の箇所に位置決めされてもよい。例えば、一時停止用ループは、上側のベイ間コンベヤ２０ａだけに隣接して位置決めされてもよいし、上側のベイ間コンベヤ２０ａ及び下側のベイ間コンベヤ２０ｂの両方に隣接して位置決めされてもよい。容器２がモジュール式ターミナル１００に到達したときに垂直モジュール１０２を利用できない場合、ＡＭＨＳは、容器２をコンベヤから一時停止用ループ１２０に迅速に移送するのがよい。容器をコンベヤから移動させることにより、垂直モジュール１０２が容器を受入れる準備ができるまで、ベイ間コンベヤ２０を停止させることを回避する。次に、コンベヤ上の他の容器は、一時停止用ループ１２０を通り、これらの目的地に向かって移動し続ける。容器のための垂直モジュール１０２の準備ができたら、容器を、ＡＭＨＳの流れを中断させることなしにコンベヤ上に戻す。
【００２６】
方向決定器又はレーンジャンパ１２６等の装置（図１３〜１５により詳細に示す）は、容器２をベイ間コンベヤ２０と一時停止用ループ１２０との間で移送する。一時停止用ループ１２０は、到着した容器２を一時的にバッファに格納するためのコンベヤ１２２を一般的に含む。容器をバッファに格納するための技術で知られているその他の機構も本発明の範囲内にある。レーンジャンパ１２６は、一般的に、容器２を２つのコンベヤ間（例えば、一時停止用ループ１２２とベイ間コンベヤ２０との間）で移送する任意の機構又はその他のＡＭＨＳを有する。例えば、天井ベースコンベヤ２０上を移動する容器２を簡単に停止させ、把持し、ベイ間コンベヤ２０から持上げ、次いで、一時停止用ループ１２２の上に移動させる。容器２をコンベヤ間で移送するための機構は、例えば、単一の又は多部品のアーム又は直線スライドを有するのがよい。容器を下方から持上げる別の機構を用いてもよく、それにより、横方向移送機構の設計においてより多くの変形例を可能にする。容器を移送するための技術で知られているその他のロボット機構も本発明の範囲内にある。
【００２７】
上記説明は、垂直方向積み重ね格納棚ベイ間コンベヤ２０（例えば、上側のベイ間コンベヤ２０ａ及び下部ベイ間コンベヤ２０ｂ）に向けられており、その理由は、コンベヤ２０が従来の平面的なベイ間コンベヤで生じる遅延を排除するからである。しかしながら、容器の移動が一方向である場合、ベイ間コンベヤ２０は、容器を最も効率的に配送する。多数の平行なベイ間コンベヤ２０はまた、ベイ間ＡＭＨＳの処理量を増大させる。各ベイ間方向が容器を任意の２つのベイの間で効率的に移送する少なくとも１つのコンベヤを有することが好ましい（図４の実施形態参照）。従来の平面型のベイ間コンベヤ構造は、ツールベイから遠くに位置するコンベヤ上を移動する容器が、ツールベイに近いコンベヤに交差することなしに、ツールベイに入ることを許さない。コンベヤ流れを迂回させる位置又はコンベヤ流れが別のコンベヤと交差する位置は、方向決定器を必要とし、ベイ間の処理量は、通行の中断によって減少する。もちろん、このことは、コンベヤが垂直モジュール１０２の両側に配置されている場合（図１０Ｂ参照）には該当しない。
【００２８】
図３は、製造設備内の容器の全体的な処理量を改良するために本発明の様々な構成要素を使用する別のＡＭＨＳを示している。ＡＭＨＳは、天井ベースコンベヤ２０と、複数の床ベースコンベヤ３０と、ツールベイＢ１、Ｂ２を有している。いくつかのモジュール式ターミナル１００は、天井ベースコンベヤ２０に沿って配置されている。モジュール式ターミナル１００及びＡＭＨＳのその他の構成要素の位置は、例示の目的のためだけのものである。図３は、容器２が、モジュール式ターミナル１００を有するＡＭＨＳ内に格納されることを示している。
【００２９】
図４〜図７は、とりわけ、容器２の垂直方向移送、格納、及びバッファへの格納を提供するモジュール式ターミナル１００の様々な組合せを示している。また、垂直モジュール１００は、格納棚を有していなくてもよい。図４は、いくつかの空間節約機能を提供するモジュール式ターミナル１００の１つの実施形態を示している。この実施形態では、モジュール式ターミナル１００は、第１の垂直モジュール１０２ａと、第２の垂直モジュール１０２ｂと、４つの格納棚１０４ａ〜１０４ｄと、第１の移送プラットホーム１０６と、第２の移送プラットホーム１０８とを有している。図４は、ベイ間コンベヤ２０ａ、２０ｂ及び格納棚１０４ａ〜１０４ｄが各々、垂直方向平面１５０と整列するように水平方向に延びていることを示している。もちろん、モジュール式ターミナル１００は、他の構成を有していてもよい。
【００３０】
図４は、各垂直モジュール１０２がハウジングを１１０有すること、及び、ハウジング１１０が上側のベイ間コンベヤ２０ａといちばん上の格納棚１０４ａとの間に延びることが示されている。各垂直モジュール１０２のハウジング１１０は、同じベイ間コンベヤ２０又は格納棚１０４の間を延びる必要はなく、互いに隣接している必要はない。実際、モジュール式ターミナル１００は、単一の垂直モジュール１０２を有していてもよい。更に、モジュール式ターミナル１００は、任意の数の格納棚１０４を有し、格納棚１０４を有しなくてもよい。移送機構（図４に図示せず）は、容器２をコンベヤと格納棚１０４との間で移動させるために、各ハウジング１１０内を移動する。
【００３１】
図４に示す各格納棚１０４は、容器２を格納棚に沿う任意の箇所の間を移動させるためのコンベヤを有している。例えば、格納棚１０４ａは、容器２を第１の端部１０４ａ１と第２の端部１０４ａ２との間で移動させる。最も上の格納棚１０４ａは、他の格納棚１０４ｂ〜１０４ｄと同様、一方向コンベヤであってもよいし、双方向コンベヤであってもよい。
【００３２】
図４に示すモジュール式ターミナル１００は、最初、容器を上側コンベヤ２０ａ又は下側コンベヤ２０ｂのいずれかから最も上の格納棚１０４ａに移動させる。容器２を最も上の格納棚１０４ａの上に置いた後、容器２を別の格納棚（例えば、図４の格納棚１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ）に移送プラットホーム１０６又は移送プラットホーム１０６、１０８の組合せのいずれかによって移動させられる。最後に、移送プラットホーム１０６は、容器２を床ベースコンベヤ３０まで下降させる。
【００３３】
単一のモジュール式ターミナル１００内の２つ以上の垂直モジュール１０２は、モジュール式ターミナル１００の効率を向上させる。複数の移送機構が平行に作動しているので、例えば、容器をベイ間コンベヤ２０から大きい処理量で取出すことができる。拡張可能で平行な構造により、容器を天井ベースコンベヤ２０から取出すのにかかる平均時間を短縮する。移送プラットホーム１０６、１０８は、好ましくは、各格納棚１０４の端部と一列に位置決めされ、ベイ間コンベヤ２０の真下に配置される。移送プラットホームは、他の箇所に配置されてもよい。また、最も上の格納棚１０４ａ（最も高い高さ位置）にだけ搭載するのに十分に長い垂直モジュール１０２ａ、１０２ｂを有するにより、各垂直モジュール１０２の短縮されたフレーム１１０の下の床における通行を可能にし、例えば、オペレータは、垂直モジュールの下を、自分の頭をフレームにぶつけることなしに歩くことができる。
【００３４】
各垂直モジュール１０２はまた、任意の数の格納棚１０４ａ〜１０４ｄに直接アクセスしてもよい。垂直モジュール１０２は、例えば、容器２を天井ベースコンベヤ２０と床ベースコンベヤ３０との間で直接移動させてもよい。別の実施形態では、全長にわたる垂直モジュール１０２が、各格納棚１０４の横に取付けられ、列をなすプラットホーム１０６、１０８に置き換えられる。図４に示す垂直モジュール１０２は、プラットホーム１０６が、全ての格納棚１０４ａ〜１０４ｄにアクセスすることができ、プラットホーム１０８が最も上の格納棚１０４ａにアクセスすることができないことを示している。２つの移送プラットホームは、各格納棚１０４が先入れ先出し（ＦＩＦＯ）システムとして作動しないように構成されている。例えば、格納棚１０４の上に格納された容器は、第１の端部１０４ｄ１から移送プラットホーム１０８に出てもよいし、第２の端部１０４ｄ２から移送プラットホーム１０６に出てもよい。各移送プラットホーム１０６、１０８は、好ましくは、容器２を各移送プラットホーム１０６、１０８と格納棚１０４との間で移動させるために、双方向コンベヤを有している。
【００３５】
図５は、複数の垂直モジュール１０２ａ〜１０２ｃと連結された天井ベースの上側コンベヤ２０ａ及び天井ベースの下側コンベヤ２０ｂと、選択的なプラットホーム１０６とを示している。各垂直モジュール１０２ａ〜１０２ｃは、図５に示すように天井ベースコンベヤ２０に近い側に配置されてもよいし、図４と同様に天井ベースコンベヤ２０から遠い側に配置されてもよいし、天井ベースコンベヤ２０の両側に配置されてもよい。１つの実施形態では、作動方法は、バッファを有する先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方法を有し、真のランダムアクセス格納ではない。作動時、垂直モジュール１０２は、容器２をベイ間コンベヤ２０ａ、２０ｂの一方から垂直方向積み重ね格納棚１０４ａ〜１０４ｃの１つに移送する。次に、格納棚１０４は、容器２をプラットホーム１０６に向かって格納棚の端部まで移動させる（図５の矢印参照）。次に、容器２をプラットホーム１０６の上に置いた後、床ベースコンベヤ３０まで移送する。
【００３６】
垂直モジュール１０２が床ベースコンベヤ３０まで延びている場合には、容器２を格納棚１０４から床ベースコンベヤ３０までプラットホーム１０６又は垂直モジュール１０２のいずれかによって移送するのがよい。例えば、垂直モジュール１０２ａは、天井ベースコンベヤ２０と床ベースコンベヤ３０との間を延びるのがよい。垂直モジュール１０２ｂは、天井ベースコンベヤ２０から格納棚１０４ｃまで延びていてもよい。更に、垂直モジュール１０２ｃは、天井ベースコンベヤ２０から最も上の格納棚１０４ａにだけ延びていてもよい。垂直モジュール１０２の他の構成も本発明の範囲内にある。垂直モジュール１０２はまた、格納棚１０４のいずれかの端部に位置決めされてもよい。例えば、垂直モジュール１０２は、プラットホーム１０６に置き換えられてもよい。垂直モジュール１０２はまた、格納棚１０４の他方の端部に配置されてもよい。各垂直モジュール１０２内の移送機構は、容器２を垂直モジュール１０２と格納棚１０４との間で移送するための短いコンベヤ部分又は移送機構（例えば、容器取扱ロボット）を有するのがよい。ベイ間コンベヤ２０又は追加の格納棚１０４（図９の構成参照）を各垂直モジュール１０２のいずれかの側に配置すること（図１０Ｂの構成参照）も本発明の範囲内にある。
【００３７】
図６〜図７は、格納コンベヤ１０４の端部に位置する垂直モジュール１０２を用いないランダムアクセス容器格納システムを示している。垂直モジュール１０２ａ〜１０２ｃは、ベイ間コンベヤ２０ａ、２０ｂを格納棚１０４ａ〜１０４ｄ並びに床ベースコンベヤ３０と接続する。容器２は、格納棚１０４ｂ、１０４ｄを除く全ての格納棚１０４のレベルに示されている。格納棚１０４ａ〜１０４ｄに沿う個々の格納位置は、文字ａ〜ｋによって識別されている。床ベースのベイ内コンベヤ３０は、図２に示すコンベヤと同じであるが、その実施形態に制限されない。ツールベイは、通路空間１３として図６に示す通路空間を必要とする。処理ツール１０ａ、１０ｂを図７に示す。各格納棚１０４は、格納棚１０４の上に格納された容器２が、床ベースコンベヤ３０への最終的な配送のために垂直モジュール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのいずれかまで横方向に移動することができるように、一定の最小数の開放空間を必要とする。図６の実施形態の格納システムは、各垂直モジュール１０２の間に等しい数の格納箇所を有し、例えば、各垂直モジュール１０２の間に２つの格納箇所が示され、各格納棚１０４の端部が追加の容器格納のために垂直モジュール１０２を超えて延びている。格納システムはまた、それよりも多い又はそれよりも少ない容器を格納するその他の構成を有していてもよい。
【００３８】
各垂直モジュール１０２間の等しい数の格納箇所（例えば、位置ｄ及び位置ｅ）と、各垂直モジュール１０２を超えて延びる格納位箇所（例えば、位置ｊ及び位置ｋ）とを有するモジュール式ターミナル１００のために、格納棚１０４当たりの格納箇所の最大数（Ｍとして定められる）は、単なる例示として、次のように決定される。
Ｍ＝Ｔ−Ｅ＝Ｎ*（Ｘ＋１）
ここで、Ｎは、格納システム内の垂直モジュールの数であり、Ｘは、各垂直モジュール間又は格納コンベヤ区域の端部に配置される容器格納箇所の数であり、Ｔ＝Ｎ*（Ｘ＋１）＋Ｘは、格納コンベヤレベル当たりの容器格納箇所の総数であり、Ｅは、格納コンベヤレベル当たりの空のままの容器格納箇所の最小数である。
【００３９】
格納箇所の最大数を計算するための他の式も本発明の範囲内にある。最大格納密度、最大格納数又は処理量のために、垂直モジュール１０２及びこれらの間隔の数を変更することによって、このタイプのモジュール式ターミナル１００を最適化するのがよい。
【００４０】
図６で示していることは、格納棚１０４ａが、任意の容器２を格納棚１０４ａから取出すことを依然として可能にするように容器２が占めている最大数の格納箇所を有していることである。例えば、位置ｋに格納された容器２を格納棚１０４ａから取出す必要がある場合、９つの容器全てを左方向に２つの箇所ずらして、位置ｋに格納されていた容器２を位置ｉまで移動させる必要がある。垂直モジュール１０２ｃは、位置ｉにアクセス可能であり、従って、容器２を格納棚１０４から別の格納棚１０４、天井ベースコンベヤ２０、又は床ベースコンベヤ３０に移動させることができる。容器２を垂直モジュールにアクセス可能な箇所に置くために、格納棚１０４ａ上に格納されている全ての容器２を常に移動させなければならないわけではない。例えば、位置ｅに格納された容器２を格納棚１０４ａから取出す必要がある場合、位置ｅに格納されている容器２を垂直モジュール１０２ａにアクセス可能な位置ｃまで移動させるために、位置ｃ、ｄ、ｅに格納されている容器だけを、左方向に２つの箇所だけずらさなければならないに過ぎない。位置ｆ〜ｋに格納されている残りの容器２をずらす必要は全くない。
【００４１】
格納棚１０４ｃは、容器２が占め格納箇所の最大数よりも少ない格納箇所を有し、容器２は、最も効率的な箇所に格納されている。例えば、格納棚１０４ｃの上に格納されている容器２のいずれも、他の容器２を移動させる必要なしに回収されるのがよい。このタイプのモジュール式ターミナル１００の最適な作動により、容器２を、概略的には、他の容器２の最小の移動で容器２の回収を可能にする箇所にだけ位置決めするのがよい。１つの実施形態では、次に、垂直モジュール１０２が受入れた容器２を、最も少ない容器を有する格納棚１０４の上に下ろす。別の実施形態では、モジュール式ターミナル１００は、格納棚１０４へのアクセスがない間、特定の格納棚１０４上の容器２を、格納棚１０４ｃ上に示すような容器２の配置等の「最適」箇所まで絶えずずらす。
【００４２】
図８〜図９は、ベイ内コンベヤの双方向区域を支持する床ベースコンベヤ３０の様々な構成と、モジュール式ターミナル１００がこのタイプのコンベヤを使用する方法とを示している。図８は、ツールベイから床ベースの双方向コンベヤ３０上に出た容器２が方向決定器Ｄ１で方向を変え、出口側コンベヤ区域３２全体を移動し、方向決定器Ｄ３で方向を変え、次に、方向決定器Ｄ４まで移動することを示している。１つの実施形態では、次に、容器２は、垂直モジュール１０２が利用可能になるまで待ち、利用可能になったら、方向決定器Ｄ４から、ベイ間コンベヤ２０又は格納棚１０４への移送のために利用可能な垂直モジュール１０２まで移動する。出てくる容器２はまた、待ち行列を出口側コンベヤ区域３２に形成し、垂直モジュール１０２の作動との最適な同期を可能にする。
【００４３】
垂直モジュール１０２からツールベイに入る容器は、入口側コンベヤ区域３４に沿って移動し、方向決定器Ｄ２で方向を変え、次に、方向決定器Ｄ１のところで床ベースの双方向コンベヤ３０に係合する。入口側コンベヤ区域３４は、方向決定器Ｄ２に従って、容器のための入力待ち行列として用いられてもよい。ベイ内ＡＭＨＳは、床ベースコンベヤ３０上の連続移動方向を制御する。ベイ内ＡＭＨＳは、双方向コンベヤ方向を「入口」方向に変更し、次に、入口待ち行列の全ての容器２を移動させてもよい。その後、ベイ内ＡＭＨＳは、双方向コンベヤ方向を「出口」方向に切り換え、処理ツール又は他の貯蔵器のところで待っている全ての容器２を移動させる。各方向のための時間制限を有する時間間隔方式又は待ち行列方式に基づいて双方向コンベヤ３０の作動を切り換えることは、同様に本発明の範囲内にある。
【００４４】
図９は、出口側コンベヤ区域がＤ１、Ｄ２を介して入口区域に接続されていないことを除いて、図８と類似のシステムを示している。その代わりに、垂直モジュール１０２の各々は、出口側コンベヤ区域３２及び入口側コンベヤ区域３４の両方にアクセス可能な機構を有している。図８に示すように、出口側の容器２は、出口側コンベヤ区域３２上に待ち行列を作り、入口側コンベヤ区域３４の周りのループではなく、垂直モジュール移送機構によって直接取出される。入口側コンベヤ３４及び出口側コンベヤ３２の両方にアクセス可能な垂直モジュール内に移送機構を有することによりまた、格納棚１０４ｅ、１０４ｆとして示すより多くの格納コンベヤが垂直モジュール１０２の出口側コンベヤの側に積み重ねられることを可能にする。明確にすることだけのために、加えられた格納コンベヤ区域の２つを図示しているけれども、入口側の格納コンベヤの各々の反対側に１つずつ（例えば、格納棚１０４ａ〜１０４ｄ）設け、ベイ間コンベヤ２０ａ、２０ｂの各々の反対側に１つずつ設けてもよい（図示せず）。
【００４５】
上述したように、床ベースコンベヤ３０を支持する床ベースコンベヤ又はその他の輸送システム（例えば、ＡＧＶ、ＲＧＶ、その他）の構成は、図８及び図９に示すような積み重ねコンベヤ格納システムに制限されない。例えば、図１０Ａは、５つの格納棚１０４ａ〜１０４ｅを示し、各格納棚１０４ａ〜１０４ｅが、ベイ間コンベヤ２０ａ、２０ｂの下に配置されている。各垂直モジュール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、格納棚１０４ａ〜１０４ｅ及び入口側コンベヤ区域３４の異なる段にアクセスする。容器２を、単なる例示として、天井ベースコンベヤ２０、格納棚１０４、及び入口側コンベヤ区域３４の間で、伸長張機構又はロボットアーム組立体によって移動させてもよい。この伸長機構／組立体は、当該技術で知られており、本明細書において更なる説明を必要としない。１つの実施形態では、各垂直モジュール１０２はまた、容器２をその真下に位置する出口側コンベヤ区域３２から取入れてもよい。
【００４６】
上述したベイ間コンベヤ２０は、垂直方向に一列に重ねられたコンベヤであった。ベイ間コンベヤ２０が、垂直方向に一列でなく重ねられた格納棚コンベヤ及び／又は設備の床面から実質的に同じ高さで互いに隣接したコンベヤを含むその他の構成を有することも本発明の範囲内にある。例えば、図１０Ａに示す２つのベイ間コンベヤ２０は、垂直方向に重ねられている（図１０Ａ参照）。変形例として、２つのベイ間コンベヤ２０は、設備の床面から実質的に同じ高さ位置に配置されると共に、垂直モジュール１０２が２つのベイ間コンベヤ２０の間に位置するように間隔をおいて配置されてもよい（図１０Ｂ参照）。図１０Ｂは、ベイ間コンベヤ２０ａ、２０ｂが共通の水平方向平面１６０の周辺で垂直方向に整列していることを示している。２つのベイ間コンベヤは、同じ高さ位置に配置される必要はない。
【００４７】
図１１は、本発明の別の実施形態のモジュール式ターミナル２００を示している。上述した実施形態と同様、モジュール式ターミナル２００は、ＡＭＨＳシステムに沿って任意の箇所に配置される。更に、図１１に示すＡＭＨＳシステムは、天井ベースコンベヤ２０及び床ベースコンベヤ３０を有している。これらの２つのコンベヤは、ベイ間コンベヤであってもよいし、ベイ内コンベヤであってもよい。
【００４８】
モジュール式ターミナル２００は、上部通過ゾーン２０６と、下部通過ゾーン２０８と、格納室２１０とを有している。上部通過ゾーン２０６は、上側コンベヤ２０が妨げられることなしにモジュール式ターミナル２００を通過することを可能にする。下部通過ゾーン２０８は、下側コンベヤ３０が妨げられることなしにモジュール式ターミナル２００を通過することを可能にする。従って、それぞれのコンベヤの上を移動する容器２は、妨げられることなしにモジュール式ターミナル２００を通過する。
【００４９】
図１１は、モジュール式ターミナル２００が２つの格納室２１０ａ、２１０ｂを有することを示している。この実施形態では、各格納室２１０は、複数の格納棚（図示せず）を有し、各格納棚は、２つの容器２を並べて格納する。モジュール式ターミナル２００は、１つだけの格納棚を有していてもよいし、２つよりも多い格納棚を有していてもよい。モジュール式ターミナル２００の移送機構が、単一の容器を輸送すること又は複数の容器を同時に輸送することも同様に、本発明の範囲及び精神の範囲内にある。格納室２１０は、その他の構成（例えば、より多い／より少ない棚を有する構成、各々が２つよりも多い容器を格納する構成等）を有していてもよい。２つの格納室２１０ａ、２１０ｂは、モジュール式ターミナル２００の格納能力を増大させる。モジュール式ターミナル２００はまた、１つだけの格納室２１０を有していてもよい。２つの格納棚を有するモジュール式ターミナル２００の実施形態では、移送機構が２つの容器を同時に移動させてもよいし、互いに独立に移動させる２つの移送機構を有していてもよい。
【００５０】
図１１は、モジュール式ターミナル２００の上部通過ゾーン２０６を通過する単一のベイ間コンベヤ２０を示している。しかしながら、ＡＭＨＳシステムは、垂直方向に積み重ねられた複数のベイ間コンベヤ２０（図４の実施形態と類似した）を有していてもよく、各ベイ間コンベヤは、モジュール式ターミナル２００に通過ゾーン２０６を追加することによって、モジュール式ターミナル２００を同じ仕方で通過するのがよい。
【００５１】
全てのＡＭＨＳシステムが、２つのコンベヤを有するわけではない。例えば、従来の製造設備は、１つだけの天井ベースコンベヤ２０を有する場合がある。この場合、モジュール式ターミナル２００は、上部通過ゾーン２０６及び１つ又はそれよりも多くの格納室２１０を有しているだけである。モジュール式ターミナル２００が格納室２１０を１つしか有していない場合、製造設備内で現在空いている空間を利用するために、格納室２１０は、天井ベースコンベヤ２０の真下（例えば、格納室２１０ａ）に配置されることが好ましい。
【００５２】
図４〜図１１に示すモジュール式ターミナルは各々、独立した真にモジュール式のシステムである。例えば、図８に示す各垂直モジュール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃはそれ自体、容器２を特定の垂直モジュール１０２内で移動させるための垂直移送機構を有している。各垂直モジュール１０２が、例えば、１時間当たり７０個の容器を移動させる移送速度を有する場合、図８に示すシステムの１時間当たりの容器移動総数は、１時間当たり２１０個の容器移動数である。４つの垂直モジュールを追加することによって、システムの能力は、１時間当たり２８０個の容器移動数まで増大する。従って、垂直モジュール１０２をシステムに追加することは、個々の垂直モジュール１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃの移送速度に影響を与えない。
【００５３】
２つ以上の垂直モジュール１０２を有するターミナルモジュール１００は、柔軟な制御システムを可能にする。例えば、単一の制御システムが、モジュール式ターミナル１００内の全ての垂直モジュール１０２を作動させる。変形例として、モジュール式ターミナル１００内の各垂直モジュール１０２がそれ自体、制御システムを有していてもよい。このプラグ&プレイ制御環境は、追加の垂直モジュール１０２を単一のモジュール式ターミナル１００に追加することを可能にし、モジュール式ターミナル１００の容易な設置、高速起動時間、及び簡単な処理量拡張を提供する。
【００５４】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、「直接搭載」ツールに関して図１１に示すモジュール式ターミナル２００を示している。図１２Ａは、格納室２１０ａ内の各格納棚が２つの容器を格納することを示している。格納室２１０ａ内の各格納棚は、１つの容器だけを格納してもよいし、３つ以上の容器を格納してもよい。この実施形態では、格納室２１０ａ内に格納された容器２は、天井ベースコンベヤ２０ｂの下に位置する（図１２Ｂ参照）。移送装置（図示せず）は、天井ベースコンベヤ２０ａ、２０ｂと、格納室２１ｂ内の格納棚と、床ベースコンベヤ３０との間の移動ゾーン２１８（図１２Ｂ参照）内において、容器２を移動させる。上述したように、モジュール式ターミナル２００は、格納室を含む必要は全くない。モジュール式ターミナル２００は、垂直モジュール（例えば、図１２Ｂの移動ゾーン２１８）だけを有していてもよい。作動時、容器２を天井ベースコンベヤ２０又は格納棚のいずれかから床ベースコンベヤ３０まで下方に移動させる。次に、床ベースコンベヤ３０によって、容器２を搭載ポート１２ａ、１２ｂ及びいくつかのその他の箇所のいずれかに移動させる。
【００５５】
図１２Ｂは、天井ベースコンベヤ２０ａ、２０ｂ又は床ベースコンベヤ３０の３つのコンベヤの各々の上を移動する容器２が、妨げられることなしにモジュール式ターミナル２００を通過することを示している。通過ゾーン２１２により、床ベースコンベヤの上を移動する容器が、妨げられることなしにモジュール式ターミナル２００を通過することを可能にする。通過ゾーン２１４により、天井ベースコンベヤの上を移動する容器が、妨げられることなしにモジュール式ターミナル２００を通過することを可能にする。図１２Ｂはまた、モジュール式ターミナル２００が第２の格納室２１０ｂを有してもよいことを示している。
【００５６】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａと一時停止用ループコンベヤ１２２との間で移送するためのレーンジャンパ１２６の１つの実施形態を示している。この実施形態では、レーンジャンパ１２６は、直線輸送機構１２８を有し、この直線輸送機構１２８は、把持器機構１３０と、直線レール又はトラック１３２とを有している。図１３Ａに示すように、把持器機構１３０は、剛性体１３１と、把持器装置１３５とを有している。直線トラック１３２は、第１の端部１３２ａと、第２の端部１３２ｂとを有している。駆動機構（図示せず）は、剛性体１３１を直線トラック１３２に沿ってその第１の端部１３２ａと第２の端部１３２ｂとの間を移動させる。直線トラック１３２は、それが天井ベースコンベヤ２０ａ及びループコンベヤ１２２の両方の上に着座した容器又はＦＯＵＰ２に係合できる限り、任意の長さであってよい。直線輸送機構１２８は、容器を天井ベースコンベヤ２０ａとループコンベヤ１２２との間で移動させることに制限されない。直線輸送機構１２８はまた、容器を、例えば、２つの床ベースコンベヤ及び２つの天井ベースコンベヤ等の間で移動させてもよい。両コンベヤはまた、製造床面から同じ高さ位置に配置される必要はない（図１３Ａ〜１３Ｃ参照）。
【００５７】
図１３Ａは、把持器機構１３０が、矢印１４０によって指示する垂直方向及び矢印１４２によって指示する水平方向に沿って移動することができることを示している。図１３Ａは、把持器装置１３５がＦＯＵＰの上部ハンドル６に係合することを示している。把持器１３０が、限定するわけではないが、ＦＯＵＰの側面ハンドル又は下部支持プレート等のＦＯＵＰのその他の部分に係合することも本発明の範囲内にある。
【００５８】
作動時、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａ上で静止させると、把持器装置１３５は、ＦＯＵＰの上部ハンドル６と整列し、垂直方向に下降して（矢印１４０）、ＦＯＵＰの上部ハンドル６に係合し且つ保持する。次に、把持器機構１３０は、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａから持上げる。次に、ＦＯＵＰ２をコンベヤ１２２に向かって水平に移動し（図１３Ｂ参照）、それを下のコンベヤ１２２と整列させる。次に、把持器機構１３０は、ＦＯＵＰ２がコンベヤ１２２の上に着座するまで把持器装置１３５を下降させる。
【００５９】
把持器１３５は、能動的把持機構又は受動的把持機構のいずれかを有するのがよい。能動的把持機構は、例えば、ＦＯＵＰの上部ハンドル６を保持し又は把持するロボット機構を有するのがよい。受動的把持器装置１３５は、いくつかの方法で作動する。例えば、把持器装置１３５は、天井ベースコンベヤ２０ａの上方の「グリップ位置」に移動し、ＦＯＵＰ２のハンドル６が受動的把持器装置１３５に係合するまで、天井ベースコンベヤ２０ａに沿って移動するＦＯＵＰ２を待つ。係合した時点で、把持器装置１３５は、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａから垂直方向に持上げる。変形例では、把持器装置１３５は、コンベヤに沿って移動するＦＯＵＰ２を待ち、静止する。次に、把持器装置１３５は、ＦＯＵＰ２に側方から接近し、ＦＯＵＰハンドル６に係合し、次に、ＦＯＵＰ２をコンベヤから持上げる。各タイプの把持機構が、当該技術で知られており、従って、かかる機構の更なる説明を必要としない。
【００６０】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａと一時停止用ループコンベヤ１２２との間で移動させるためのレーンジャンパ１２８の１つの実施形態を示している。コンベヤ２０ａ、１２２の構成は、単に例示目的である。コンベヤ２０ａ、１２２は、半導体製造設備の床面から異なる高さ位置で遠く離れて配置されるのがよく、例えば、コンベヤ２０ａは、天井ベースコンベヤを有し、コンベヤ１２２は、床ベースコンベヤを有する。レーンジャンパ１２８は、ＦＯＵＰ２を任意の２つのコンベヤ間で移動させてもよい。レーンジャンパ１２８（及び、本明細書に説明するレーンジャンパの他の実施形態）は、ＦＯＵＰを天井ベースコンベヤ２０ａとループコンベヤ１２２の間で移動させることに制限されない。レーンジャンパは、ＦＯＵＰ２を任意の２つの輸送システム間で移動させてもよい。コンベヤ２０ａ、１２２がＦＯＵＰ２の幅よりも遠くに分離される場合、レーンジャンパ１２８は、いずれかのコンベヤ上の通行を妨げることなしに、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａとループコンベヤ１２２との間に一時的に維持するのがよい。この特徴は、ＦＯＵＰ２をループコンベヤ１２２上に置く余地がないときでさえも、レーンジャンパ１２８がＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａから直ちに取出すことを可能にする。ＦＯＵＰ２は、ループコンベヤ１２２上の利用可能な空間ができるまで、天井ベースコンベヤ２０ａとループコンベヤ１２２の間に一時的に配置されたままである。
【００６１】
把持器１３０は、受動的把持器又は能動的把持器のいずれかを有する。図１３Ａは、ＦＯＵＰのハンドル６に係合した把持器１３０を示している。図１３Ｂは、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａから持上げるために、把持器１３０が上昇させられていること（矢印１４０によって示す）、及び、ＦＯＵＰ２をループコンベヤ１２２に向かって移動させ始めていることを示している。この実施形態では、把持器１３０は、トラック１３２に沿って水平方向に移動する（矢印１４２によって示す）。図１３Ｃは、ＦＯＵＰ２をループコンベヤ１２２上に位置決めするために、レーンジャンパ１２８が把持器１３０を下降されたことを示している。
【００６２】
図１４は、レーンジャンパ３００の別の実施形態を示している。この実施形態では、レーンジャンパ３００は、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａとコンベヤ１２２との間で移動させるために、図１３Ａ〜１３Ｃに示すような直線機構ではなく、回転アームリンクを有している。レーンジャンパ３００は、中心ハブ３０２と、アーム３０４と、自在継手３０６と、把持器３０８とを有している。アーム３０４は、自在継手２０６をハブ３０２に接続している。把持器３０６は、自在継手３０６に回転可能に接続されている。図１３Ａに示すレーンジャンパ１２６と同様、把持器３０６は、ＦＯＵＰハンドル６に係合する。把持器３０６はまた、ＦＯＵＰ２の他の部分に係合し又は保持することができる。
【００６３】
中心ハブ３０２及び／又は自在継手２０８は、ＦＯＵＰ２をコンベヤから上昇させ及び／又はそれをコンベヤ上に位置決めするために、垂直方向に移動することができるのがよい。図１４に示すように、作動時、把持器３０８は、コンベヤ２０ａ上に着座したＦＯＵＰ２の上部ハンドル６に係合する（位置Ａによって示す）。位置Ａのところで、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａから持上げ、位置Ｃまで回転させる（ＦＯＵＰの完全な移動を示すために、中間位置Ｂを示す、）。次に、ＦＯＵＰ２をコンベヤ１２２の上に下降させる。ＦＯＵＰ２を位置Ａから位置Ｃまで移動させるとき、自在継手３０６の回転は、位置Ａ、Ｂ、Ｃに示すようにＦＯＵＰの整列を維持するように中心ハブ３０２の回転と調整されることが好ましく、例えば、ＦＯＵＰのドア４は、絶えず同じ方向に面している。コンベヤ２０ａ、１２２は、任意の距離だけ分離される。しかしながら、図１４に示すように、天井ベースコンベヤ２０ａとコンベヤ１２２の間の距離は、ＦＯＵＰ２がいずれのコンベヤ上の通行を妨げることなしに位置Ｂに留まることを可能にする最小距離であり、例えば、ＦＯＵＰの幅よりも僅かに大きい距離である。
【００６４】
図１５は、レーンジャンパ３００がＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａとそれに対して垂直である一時停止用ループコンベヤ１２２との間で移送する方法を示している。更に、レーンジャンパ３００は、ＦＯＵＰ２をその他のコンベヤ間で移送してもよい。図１５は、ＦＯＵＰ２が、ＦＯＵＰドア４がコンベヤレールと実質的に平行であるように天井ベースコンベヤ２０ａ上の位置Ｄに配置されるように構成されていることを示している。コンベヤ１２２上の位置Ｅに配置されたＦＯＵＰ２のＦＯＵＰドア４はまた、コンベヤ１２２のコンベヤレールに対して平行である。言い換えれば、ＦＯＵＰ２は、位置Ｄから位置Ｅまでの移送中、実質的に９０度回転させられている。各コンベヤが図１５に示す位置と同様の位置に配置されるとき、図１５に示すレーンジャンパ３００の自在継手３０６は、ＦＯＵＰ２を天井ベースコンベヤ２０ａと一時停止用ループコンベヤ１２２との間で移送する間、アーム３０４に対して静止したままであるのがよく、回転する必要はない。アーム３０４が、例えば位置Ｄから位置Ｅまで、９０度回転するときにアーム３０４がＦＯＵＰ２をコンベヤの上に単なる垂直方向移動によって位置決めすることができるように、コンベヤ２０ａ、１２２が位置決めされていれば、非回転自在継手３０６は、固定アーム長を有していてもよい。自在継手３０６は、例えば、アーム３０４が９０度よりも多い又はそれよりも少ない回転を必要とする場合、回転する必要がある。
【００６５】
図１３〜図１５に示すレーンジャンパの様々な実施形態は、様々な方法で支持される。例えば、レーンジャンパは、天井ベースフレームから支持されてもよいし、床ベースフレームに支持されてもよい。いずれかの支持方法が、天井ベースコンベヤ及び床ベースコンベヤの両方に関連して使用されてもよいし、コンベヤ構造自体に応じて使用されてもよい。
【００６６】
上述したコンベヤと搭載ポートの間のＦＯＵＰ輸送の機構及び方法は、説明目的だけのものであり、本発明は、それによって制限されないことを認識すべきである。ＦＯＵＰ輸送の方法及びシステムの好ましい実施形態を説明したけれども、システムのある一定の利点が達成されたことは、当業者に明らかであろう。本発明の範囲及び精神の範囲内で、本発明の様々な修正、適応、及び変形実施形態を実施することができることも認識すべきである。例えば、コンベヤの使用は、半導体製造設備内で示されたが、上述した本発明の概念の多くは、他の非半導体生産用途に関連して用いるのに等しく適用可能であると考えられることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の１つの実施形態を使用するＡＭＨＳの概略図である。
【図２】ベイ間コンベヤとベイ内コンベヤの間の物理的関係の１つの実施形態を例示する斜視図である。
【図３】本発明の１つの実施形態によるベイ間からベイ内接合部を有するＡＭＨＳの平面図である。
【図４】本発明の実施形態の斜視図である。
【図５】本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図６】本発明によるランダムアクセス容器格納システムの実施形態の概略図である。
【図７】ツールベイに関する格納システムを示す、図６に示す実施形態の側面図である。
【図８】本発明の更に別の実施形態の斜視図である。
【図９】本発明の更に別の実施形態の斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施形態の斜視図を提供する。
【図１０Ｂ】本発明の別の実施形態の斜視図を提供する。
【図１１】本発明の更に別の実施形態の斜視図である。
【図１２】図１２Ａは、本発明の別の実施形態の正面図であり、図１２Ｂは、本発明の別の実施形態の側面図である。
【図１３Ａ】本発明によるレーンジャンパの１つの実施形態を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明によるレーンジャンパの１つの実施形態を示す図である。
【図１３Ｃ】本発明によるレーンジャンパの１つの実施形態を示す図である。
【図１４】本発明によるレーンジャンパの別の実施形態を示す図である。
【図１５】コンベヤシステムの別の実施形態で作動中の図１４に示すレーンジャンパを示す図である。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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