(57)【要約】【課題】搬送システムの増強・拡張の際、既設システムを活かしながら、搬送能力の向上を実現することができる搬送技術を提供する。【解決手段】工場スペースに、複数の製造装置１と、これらの製造装置１間を結ぶ軌道２と、異なる性能を持ち、軌道２に沿って駆動して製造装置１間で被搬送体を搬送する複数の搬送車３などを有する搬送システムであって、同一の軌道２上を異なる性能を持つ複数の搬送車３が混在して駆動する構成となっている。複数の搬送車３には、旧型の搬送車３ａと、新型の搬送車３ｂとが混在して備えられ、それぞれの持つ性能（走行速度、加減速度などの走行性能、移載速度などの移載性能）で駆動するようになっている。【選択図】        図１
2005031873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製造装置間を結ぶ軌道と、
異なる性能を持ち、前記軌道に沿って駆動して前記製造装置間で被搬送体を搬送する複数の搬送車とを有し、
同一の前記軌道上を異なる性能を持つ前記複数の搬送車が混在して駆動することを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
請求項１記載の搬送システムにおいて、
前記複数の搬送車は、それぞれの持つ性能で駆動することを特徴とする搬送システム。
【請求項３】
請求項２記載の搬送システムにおいて、
前記性能は、走行性能と移載性能であることを特徴とする搬送システム。
【請求項４】
請求項３記載の搬送システムにおいて、
前記走行性能は、走行速度と加減速度であることを特徴とする搬送システム。
【請求項５】
請求項３記載の搬送システムにおいて、
前記移載性能は、移載速度であることを特徴とする搬送システム。
【請求項６】
請求項１記載の搬送システムにおいて、
前記複数の製造装置は、増加または減少が可能となっていることを特徴とする搬送システム。
【請求項７】
請求項１記載の搬送システムにおいて、
前記軌道は、延長または縮小が可能となっていることを特徴とする搬送システム。
【請求項８】
請求項１記載の搬送システムにおいて、
前記複数の搬送車は、増加または減少が可能となっていることを特徴とする搬送システム。
【請求項９】
請求項１記載の搬送システムにおいて、
前記複数の搬送車は、ＲＧＶまたはＡＧＶまたはＯＨＴまたはＯＨＳ、あるいはこれらの組み合わせからなることを特徴とする搬送システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の搬送システムを用いた半導体製造システムであって、
前記軌道と前記複数の搬送車とを有する前記搬送システムと、
前記軌道に沿って配置され、前記搬送車により搬送および受け渡しを行う半導体ウェハに対して処理または検査を行う複数の製造装置とを有することを特徴とする半導体製造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送技術に関し、特に同一の軌道上を異なる性能を持つ複数の搬送車が混在して駆動する搬送システム、およびそれを用いた半導体製造システムに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、従来の搬送システムに関しては、以下のような技術が考えられる。
【０００３】
たとえば、１つの閉ざされた軌道上に複数の搬送車が走行する自動搬送システムでは、初期導入時に要求される搬送能力に見合った数の搬送車を導入し、後日、工場の拡張や生産規模の拡大によって搬送能力の増加が必要になったときに、搬送車を追加導入して搬送能力の向上を実現している。あるいは、搬送経路（軌道）を延長した上で、搬送車を追加導入して搬送能力の向上を実現している。このとき、増設する搬送車は、初期導入時と同じモデルあるいは同じ性能のものを導入することが必要である。
【０００４】
なお、このような搬送システムに関しては、たとえば特許文献１に記載される技術などが挙げられる。この特許文献１には、台車の走行速度を、搭載するワークの重量によって切り替える技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−５６５１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような搬送システムの技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【０００７】
たとえば、初期導入時から年月が経つと搬送システムの世代が変わり、より高性能の搬送システムの導入が可能になる。ただし、高性能の新型搬送システムを適用しようとすると、既設の搬送システムを軌道ごとにリプレースして再構築する必要がある。あるいは、既設の搬送システムと隣接して新型搬送システムを新たに構築し、既設・新規間でストッカや受け渡し装置などを介して接続させる方法を採らなければならない。
【０００８】
そこで、搬送性能を上げながら、投資を最小限に抑えて増強・拡張を実現する搬送システムを構築することが望まれる。たとえば、最新の半導体工場では、投資額の増大により工場全体の一括投資は困難になっており、投資を分割し、数年かかって全体を埋めるようになってきている。そこで、段階的なライン規模の拡張とともに、少しでも性能の良い搬送車を順次導入したいニーズが潜在的にあり、複数世代の搬送車を１つの搬送システムに適用する可能性がますます高まってきている。
【０００９】
なお、前記特許文献１の技術では、ワークに与える振動を軽減するために、ワークの有無を判断して搬送車の走行速度を自動的に変更する（ワークがない場合は高速で走行、ワークがある場合は低速で走行）ことを特徴としており、搬送車の持つ走行性能によって走行速度が異なる技術ではない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、搬送システムの増強・拡張の際、既設システムを活かしながら、搬送能力の向上を実現することができる搬送技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１３】
本発明は、複数の搬送車が走行する搬送システムに適用され、複数の製造装置間を結ぶ軌道と、異なる性能（走行性能（走行速度、加減速度など）、移載性能（移載速度など）など）を持ち、軌道に沿って駆動して製造装置間で被搬送体を搬送する複数の搬送車とを有し、同一の軌道上を異なる性能を持つ複数の搬送車が混在して駆動するものである。特に、複数の搬送車は、それぞれの持つ性能で駆動するものである。
【００１４】
また、本発明は、前記搬送システムを用いた半導体製造システムに適用され、軌道と複数の搬送車とを有する搬送システムと、軌道に沿って配置され、搬送車により搬送および受け渡しを行う半導体ウェハに対して処理または検査を行う複数の製造装置とを有するものである。搬送元または搬送先は、必ずしも製造装置である必要はなく、ストッカや受け渡し装置などでもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態の例では、工場建設時に工場スペース全体を網羅する搬送システムを構築する。ただし、工場立ち上げ当初は、工場スペース全体が埋まる台数の設備を導入せず、将来、工場能力の増強が必要になったときに設備を追加導入するような方式を採る。
【００１７】
すなわち、工場立ち上げ時は、搬送車も搬送要求量に見合った台数に限定して導入する。その後、工場能力増強が必要になった時点で、設備の追加導入と同時に、搬送車の追加導入も実施する。ただし、搬送車は、既設の軌道を走行できる初期導入時よりも走行速度の速いグレードアップされたものを導入する。
【００１８】
その結果、同一の軌道上に新旧２世代の走行性能を持つ搬送車が混在することになるが、初期導入時と同一走行性能の搬送車を追加導入する場合に比べて、工場全体の平均搬送時間を短縮するとともに単位時間あたりの搬送量（搬送回数）を増加することができる。
【００１９】
具体的に、図１により、本実施の形態の搬送システムの構成の一例を説明する。図１は、搬送システムの構成図を示す。
【００２０】
本実施の形態の搬送システムは、工場スペースに、複数の製造装置１と、これらの製造装置１間を結ぶ軌道２と、異なる性能を持ち、軌道２に沿って駆動して製造装置１間で被搬送体を搬送する複数の搬送車３などを有し、同一の軌道２上を異なる性能を持つ複数の搬送車３が混在して駆動する構成となっている。
【００２１】
複数の製造装置１には、既設の製造装置１ａと、増設の製造装置１ｂとが混在して配置されている。これらの製造装置１に関しては、工場能力の増強が必要になったときに追加導入して、台数や種類を増やすなどして、製造装置１の増加が可能となっている。
【００２２】
軌道２には、既設の製造装置間を主に結ぶ閉ループの軌道２ａと、既設および増設の製造装置間を主に結ぶ閉ループの軌道２ｂと、既設および増設の製造装置間を全体的に結ぶ閉ループの軌道２ｃが配置されている。これらの軌道２に関しては、工場能力の増強が必要になったときに長さを延ばしたり、ループを増やすなどして、軌道２を延長することが可能となっている。
【００２３】
複数の搬送車３には、旧型の搬送車３ａと、新型の搬送車３ｂとが混在して備えられている。これらの搬送車３に関しては、工場能力の増強が必要になったときに追加導入して、数量や種類を増やすなどして、搬送車３の増加が可能となっている。
【００２４】
これらの搬送車３ａ，３ｂは、それぞれの持つ性能で駆動し、この駆動は搬送車３ａ，３ｂに電気的に接続されたホストシステム（図示せず）により制御されている。各搬送車３ａ，３ｂの性能には、走行速度、加減速度などの走行性能と、移載速度などの移載性能とがあり、旧型の搬送車３ａに比べて、新型の搬送車３ｂは走行性能および／または移載性能が向上されている。
【００２５】
このような搬送システムは、これに限定されるものではないが、たとえば一例として、半導体製造ラインの半導体製造システムに用いられる。
【００２６】
この半導体製造システムには、前述した軌道２と複数の搬送車３とを有する搬送システムと、軌道２に沿って配置され、搬送車３により搬送および受け渡しを行う半導体ウェハ（被搬送体）に対して処理または検査を行う複数の製造装置１などを有して構成される。
【００２７】
このような半導体製造ラインでは、特に限定されるものではないが、各製造装置１がベイと呼ばれる装置群に分けられ、ベイ単位でクリーンルーム内に配置される。そのため、半導体ウェハの搬送システムにおいても、これに応じて、ベイ間搬送、ベイ内搬送、あるいはこれらを横断する搬送に分けることができる。
【００２８】
これらの搬送においては、たとえば、有軌道上を自動走行するＲＧＶ（Ｒａｉｌ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれる搬送車、無軌道上を自動走行するＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれる搬送車、あるいは天井搬送方式のＯＨＴ（Ｏｖｅｒ−ｈｅａｄ  Ｈｏｉｓｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）と呼ばれる搬送車、あるいはＯＨＳ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｓｈｕｔｔｌｅ）と呼ばれる搬送車などが用いられる。
【００２９】
各製造装置１には、半導体ウェハに対して各処理を行う、熱処理装置、イオン注入装置、エッチング装置、成膜装置、洗浄装置、フォトレジスト塗布装置、露光装置などの各種処理装置や、各処理後の検査を行う各種検査装置などがある。さらに、これらの処理装置、検査装置の所定のまとまりに対して、装置間を効率良く搬送し、また次の装置に対する処理待ちなどを考慮して、半導体ウェハを一時的に保管するストッカなども製造装置１の一つとして配置されている。
【００３０】
たとえば、前述した図１は、ベイ間搬送を想定したものであり、また後述する図２はベイ内搬送を想定した図である。ただし、図１では、各ベイの製造装置１は代表的に１台ずつ図示しているが、実際には図２のようにそれぞれが複数台の製造装置１の集まりとなっている。
【００３１】
続いて、図２により、本実施の形態において、ベイ内搬送を想定した搬送システムの構成の一例を説明する。図２は、ベイ内搬送を想定した搬送システムの構成図を示す。
【００３２】
図２に示すように、ベイ内搬送においても、前述したベイ間搬送と同様に、ベイ内には、軌道２と複数の搬送車３（３ａ，３ｂ）とを有する搬送システムと、各種処理装置や各種検査装置、さらにストッカなどを含めた製造装置１（１ａ，１ｂ）とが配置されている。
【００３３】
次に、本実施の形態において、ベイ間搬送、ベイ内搬送、あるいはこれらを横断する搬送の動作の一例を説明する。ベイ間搬送、ベイ内搬送、あるいはこれらを横断する搬送においても、搬送エリアがベイ内、ベイ間、あるいは両エリアというように異なるだけで、搬送動作は同様である。また、この搬送動作において、旧型の搬送車３ａ、新型の搬送車３ｂはそれぞれの持つ性能で駆動する。
【００３４】
たとえば、搬送車３は、ストッカから、このストッカに保管されている半導体ウェハ（ロット単位、あるいは複数ロット）の格納されているカセット（以下ウェハカセットと呼ぶ）を受け取り、軌道２上を走行して、半導体ウェハに対して所定の処理を行う第１処理装置まで移動し、この第１処理装置の第１ポートにウェハカセットを渡す。そして、この第１処理装置では、半導体ウェハに対して所定の処理を行い、処理が終了したらウェハカセットを第２ポートに移す。
【００３５】
さらに、搬送車３は、第１処理装置の第２ポートから、ウェハカセットを受け取り、軌道２上を走行して、半導体ウェハに対して所定の処理を行う第２処理装置まで移動し、この第２処理装置の第１ポートにウェハカセットを渡す。そして、この第２処理装置では、半導体ウェハに対して所定の処理を行い、処理が終了したらウェハカセットを第２ポートに移す。
【００３６】
この際に、第２処理装置で半導体ウェハに対する処理が終了していないときは、第１処理装置の第２ポートから受け取ったウェハカセットを、一時的にストッカに保管する。そして、第２処理装置で処理が終了したら、前述のように、ストッカからウェハカセットを受け取り、第２処理装置の第１ポートにウェハカセットを渡して、この第２処理装置で所定の処理を行う。
【００３７】
以降同様に、第３処理装置、第４処理装置、・・・、の各種処理装置においても、処理装置から次の処理装置へ、処理装置からストッカを介して次の処理装置へ、あるいは後述する検査装置を介して、順に半導体ウェハに対する所定の処理を行い、最終的に処理が終了したウェハカセットは、処理終了済みのウェハカセットを保管するストッカに渡される。
【００３８】
また、所定の処理が終了した半導体ウェハ、あるいは最終的な処理が終了した半導体ウェハに対する各種検査装置においても、前述した各種処理装置への搬送と同様にして、搬送車３と各種検査装置との間でウェハカセットの受け渡しが行われ、各種検査が実行される。
【００３９】
従って、本実施の形態によれば、搬送システム、およびこの搬送システムを用いた半導体製造システムとして、以下のような効果を得ることができる。
【００４０】
（１）搬送車３の追加導入時に、その時点で最も性能の良い搬送車３を追加導入することができる。この結果、増強・拡張の際、既設システムを活かしながら、搬送能力の向上を実現することができる。
【００４１】
（２）既設システムを有効活用しながら、能力増強に必要なシステム拡張を行うため、投資を抑えることができる。この結果、搬送システム、半導体製造システムの拡張コストを抑えることができる。
【００４２】
（３）従来エリアと増強・拡張エリアの間で搬送車３が途切れることのない相互移動（相互乗り入れ）を実現することができる。この結果、従来エリアと増強・拡張エリアとの間を搬送車３が相互移動することができ、従来エリアと増強・拡張エリアをまたがる搬送に対する搬送時間を短縮することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態の例では、工場スペースの一部に搬送システムを構築・運用する。すなわち、工場能力の増強のため、今まで未導入であったスペースに搬送システムを拡張し、既設の軌道を延長して拡張エリアへの搬送を実現する方式を採る。この時、搬送エリアの拡大、搬送能力の拡大に伴って搬送車の台数の追加も必要となる。この追加する搬送車は、走行速度の速いものを導入する。
【００４４】
その結果、前記実施の形態１と同様に、同一の軌道上に新旧２世代の走行性能を持つ搬送車が混在することになるが、初期導入時と同一走行性能の搬送車を追加導入する場合に比べて、工場全体の平均搬送時間を短縮することができる。
【００４５】
具体的に、図３により、本実施の形態の搬送システムの構成の一例を説明する。図３は、搬送システムの構成図を示す。
【００４６】
本実施の形態の搬送システムは、工場スペースの既設エリアと拡張エリアに、前記実施の形態１と同様に、複数の製造装置１（１ａ，１ｂ）、軌道２（２ａ，２ｂ，２ｃ）、複数の搬送車３（３ａ，３ｂ）などを有し、同一の軌道２上を異なる性能を持つ複数の搬送車３が混在して駆動する構成となっており、前記実施の形態１との相違点は、拡張エリアに、軌道２ｂ，２ｃを追加し、この軌道２ｂ，２ｃに沿って製造装置１ｂを追加導入する点である。
【００４７】
従って、本実施の形態のように、工場スペースの拡張エリアに、軌道２ｂ，２ｃを追加し、この軌道２ｂ，２ｃに沿って製造装置１ｂを追加導入する場合でも、搬送システム、およびこの搬送システムを用いた半導体製造システムとして、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（実施の形態３）
本実施の形態の例では、搬送システムを運用している既存の工場に隣接して、新規工場を構築する。この既存工場と新規工場の間の搬送が頻繁に発生するため、既存工場と新規工場間を含めた搬送時間を最短にする必要がある。このため、既存工場内で運行している搬送車や新規工場内で運行する搬送車が互いに相互乗り入れする必要がある。ただし、新規工場内においては、走行速度の速いものを導入する。
【００４９】
その結果、前記実施の形態１と同様に、同一の軌道上に新旧２世代の走行性能を持つ搬送車が混在することになるが、既存工場と同一走行性能の搬送車を導入する場合に比べて、新規工場内の搬送時間を大幅に短縮するとともに、工場間を含めた全体の平均搬送時間を短縮することができる。もちろん、既存工場内を新型搬送車が走行することもできるため、既存工場内の平均搬送時間も短縮することができる。
【００５０】
具体的に、図４により、本実施の形態の搬送システムの構成の一例を説明する。図４は、搬送システムの構成図を示す。
【００５１】
本実施の形態の搬送システムは、既存工場と新規工場に、前記実施の形態１と同様に、複数の製造装置１（１ａ，１ｂ）、軌道２（２ａ，２ｂ，２ｃ）、複数の搬送車３（３ａ，３ｂ）などを有し、同一の軌道２上を異なる性能を持つ複数の搬送車３が混在して駆動する構成となっており、前記実施の形態１との相違点は、新規工場に、軌道２ｂを追加し、この軌道２ｂに沿って製造装置１ｂを追加導入する点である。なお、既存工場と新規工場の間は、軌道２ｃで結ぶ。
【００５２】
従って、本実施の形態のように、新規工場に、軌道２ｂを追加し、この軌道２ｂに沿って製造装置１ｂを追加導入する場合でも、搬送システム、およびこの搬送システムを用いた半導体製造システムとして、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
以上、本発明者によってなされた発明をその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。
【００５４】
たとえば、本実施の形態の搬送システムにおいては、以下のような変形例または応用例が考えられる。
【００５５】
（１）既設エリアは旧型の搬送車で運用し、拡張エリア（新設エリア）では新型の搬送車で運用することを基本とし、既設エリアと新設エリア間の搬送要求が発生した際は、走行性能の高い新型の搬送車のみが既設エリアに乗り入れる方式を採る。これによって、新設エリアは走行性能の低い旧型の搬送車による渋滞を回避し、新型の搬送車の走行性能を最大限に発揮することができ、搬送能力を最大に、搬送時間を最短にする運用が可能になる。
【００５６】
（２）初期導入時の走行性能が必ずしも要求されないことが既知の場合における搬送車の追加においては、追加導入する搬送車の走行性能を初期導入時のものよりも劣るような搬送車を追加することができる。たとえば、軌道の延長に伴い、搬送車の配車待ち時間を低減するために搬送車を追加導入するが、実際の搬送時間の低減自体はあまり効果がない場合、走行性能が低く、廉価版の搬送車を追加導入し、投資を圧縮することができる。特に、中古の搬送車を導入するケースなどが想定できる。
【００５７】
（３）拡張エリアに敷設する軌道は必ずしも既存エリアと同一設計の軌道である必要はない。新型の搬送車の性能が十分出せるように軌道自体も例えば給電能力を向上させる等のバージョンアップを施してもかまわない。この場合、搬送車が既設エリアに乗り入れ可能な機能、構造を保持する。
【００５８】
以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその属する技術分野である半導体製造ラインの半導体製造システムに用いた搬送システムに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、半導体製造ライン以外における搬送システム、たとえば液晶ディスプレイの製造ラインなどにも適用することができる。
【００５９】
特に、各種製造ラインにおいて、以下のような搬送システムに適用して好適である。
【００６０】
（１）生産能力の増強を時間をかけて行っていくような工場における搬送システム。
【００６１】
（２）大規模ながら、時間をかけて段階的に生産エリアを拡張していくような工場における搬送システム。
【００６２】
（３）既存の工場に併設して拡張工場を構築していくような工場における搬送システム。
【００６３】
（４）搬送車の寿命のため（耐用年数）、搬送車の置き換えが必要になった場合、あるいは搬送車のグレードアップをしたい場合、全ての搬送車を一度に置き換える必要がなく、投資可能な範囲内で徐々に搬送車をリプレース（またはグレードアップ）することが要求される搬送システム。
【００６４】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００６５】
（１）同一の軌道上を異なる性能を持つ複数の搬送車が混在して駆動することができるので、搬送システムの増強・拡張の際、既設システムを活かしながら、搬送能力の向上を実現することが可能となる。
【００６６】
（２）同一の軌道上を異なる性能を持つ複数の搬送車が混在して駆動することができるので、搬送システムの拡張コストを抑えることが可能となる。
【００６７】
（３）同一の軌道上を異なる性能を持つ複数の搬送車が混在して駆動することができるので、従来エリアと増強・拡張エリアとの間を搬送車が相互移動することができ、従来エリアと増強・拡張エリアをまたがる搬送に対する搬送時間を短縮することが可能となる。
【００６８】
（４）前記（１）〜（３）により、投資を抑えながら、半導体製造ラインや、その他の各種製造ラインにおける工場の生産性（スループット向上、サイクルタイム短縮）を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の搬送システム（ベイ間搬送）を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、ベイ内搬送を想定した搬送システムを示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態２の搬送システムを示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３の搬送システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  製造装置
２，２ａ，２ｂ，２ｃ  軌道
３，３ａ，３ｂ  搬送車
【図１】
2005031873.tif 000003
【図２】
2005031873.tif 000004
【図３】
2005031873.tif 000005
【図４】
2005031873.tif 000006