载具的搬运系统以及搬运方法与流程

本发明涉及对半导体晶圆等进行收纳的载具的搬运。

背景技术：

为了增加半导体处理装置的运转率，要求在其装载区(load port)的附近设置临时保管装置(缓冲区)。对于此，申请人在专利文献1(JP2012-111635)中提出了如下方案：与桥式行驶车(OHT：Overhead Hoist Transport)的行驶轨道平行地并且在其下方设置区间台车的行驶轨道。而且，若将区间台车和桥式行驶车双方能够进行移载的缓冲区设置于区间台车的行驶轨道的下方且设置于装载区的正上方以外的部分，则例如能够设置四个缓冲区。在缓冲区的数量不足的情况下，考虑在桥式行驶车和区间台车设置载具的横向输送机构，并在区间台车的行驶轨道的斜下方追加缓冲区。

专利文献1：JP2012-111635

然而，若在区间台车设置载具的横向输送机构，则区间台车的高度增加。因此需要不增加区间台车的高度就可以增加能够临时保管的载具的数量。本发明的课题在于，不在区间台车设置横向输送机构就可以增加能够临时保管的载具的数量。

技术实现要素：

在本发明的搬运系统中，在与处理装置的装载区之间移载载具，其具备：

桥式行驶车，其具备使载具升降的提升机、和对提升机进行横向输送的横向输送机构；

桥式行驶车的行驶轨道，其以在装载区的正上部通过的方式配置于建筑物的顶棚空间；

区间台车，其具备使载具升降的提升机；

区间台车的行驶轨道，其在桥式行驶车的行驶轨道的下方且在装载区的正上部设置；

滑动缓冲区，其在上述区间台车的行驶轨道的正下方的前进位置与从上述区间台车的行驶轨道的正下方朝侧方远离的后退位置之间自由滑动，并且自由载置载具；以及

缓冲区控制器，其对上述区间台车和上述滑动缓冲区进行控制，

为了进行载具的移载，在上述后退位置将上述滑动缓冲区的上方敞开，

上述桥式行驶车构成为在与装载区以及处于上述后退位置的滑动缓冲区之间移载载具，

上述区间台车构成为在与装载区以及处于上述前进位置的滑动缓冲区之间移载载具，

另外，上述区间台车的行驶轨道从装载区的正上部延长并延伸至从正上部偏离的区间台车的待机位置，

上述区间台车在上述待机位置待机。

在本发明的载具的搬运方法中，利用具有桥式行驶车和区间台车的搬运系统在与处理装置的装载区之间搬运载具，

上述搬运系统具备：

桥式行驶车，其具备使载具升降的提升机、和对提升机进行横向输送的横向输送机构；

桥式行驶车的行驶轨道，其以在装载区的正上部通过的方式配置于建筑物的顶棚空间；

区间台车，其具备使载具升降的提升机；

区间台车的行驶轨道，其在桥式行驶车的行驶轨道的下方且在装载区的正上部设置，

滑动缓冲区，其在上述区间台车的行驶轨道的正下方的前进位置与从上述区间台车的行驶轨道的正下方朝侧方远离的后退位置之间自由滑动，并且自由载置载具；以及

缓冲区控制器，其对上述区间台车和上述滑动缓冲区进行控制，

为了进行载具的移载，在上述后退位置将上述滑动缓冲区的上方敞开，

另外，上述区间台车的行驶轨道从装载区的正上部延长并延伸至从正上部偏离的区间台车的待机位置，

在上述载具的搬运方法中，

利用上述桥式行驶车，在与装载区以及处于上述后退位置的滑动缓冲区之间移载载具，

利用上述区间台车，在与装载区以及处于上述前进位置的滑动缓冲区之间移载载具，

上述区间台车在上述待机位置待机。

区间台车以及桥式行驶车构成为通过机载的控制器的程序、或者上位的控制器的程序来如上述那样地工作。并且在该说明书中，关于载具的搬运系统的记载同样适用于载具的搬运方法，反过来关于载具的搬运方法的记载也同样适用于载具的搬运系统。并且关于滑动缓冲区，优选在区间台车的行驶轨道的单侧沿行驶方向一列地设有多个，并且优选在行驶轨道的两侧沿行驶方向两列地设有多个。

在本发明中，不增加区间台车的高度而利用滑动缓冲区就能够增加能够缓冲的载具的个数。由于滑动缓冲区能够将装载区的正上部作为前进位置，所以与仅设于区间台车的行驶轨道的两端部的情况相比，能够设置更多。由于桥式行驶车在与处于后退位置的滑动缓冲区之间移载载具，区间台车在与处于前进位置的滑动缓冲区之间移载载具，所以相对于滑动缓冲区的移载的控制变得简单。由于区间台车在从装载区的正上部远离的位置待机，所以假使区间台车产生故障，也不会妨碍装载区与桥式行驶车之间的移载。

桥式行驶车具有横向输送机构，通常不论相对于处于后退位置的滑动缓冲区、还是相对于处于前进位置的滑动缓冲区都能够载置载具。而且通过桥式行驶车本身的控制、或者通过来自实施例的OHT控制器等的上位的控制器的指令，在与处于后退位置的滑动缓冲区之间载置载具。由此，桥式行驶车与滑动缓冲区之间的移载不会妨碍区间台车的行驶以及与装载区之间的移载。此外，区间台车可以通过自身的控制向待机位置移动，也可以通过实施例的缓冲区控制器等的上位的控制器的指令向待机位置移动。

优选为，在上述区间台车的行驶轨道的正下方、且在从装载区的正上部偏离的位置，以包括上述待机位置的正下方的方式设有自由载置载具的固定缓冲区。这样一来，能够进一步增加缓冲区的数量。这里，若将固定缓冲区设置于与滑动缓冲区相比以与一个载具的高度相对应的量低一层的位置，则能够以使固定缓冲区的上部作为前进位置的方式设置滑动缓冲区。

优选为，作为滑动缓冲区，具备在区间台车的行驶轨道的一侧方自由滑动的滑动缓冲区、和在另一侧方自由滑动的滑动缓冲区。而且桥式行驶车的横向输送机构构成为在行驶轨道的两侧方自由地横向输送提升机，不论相对于区间台车的行驶轨道的一侧方的滑动缓冲区，还是相对于另一侧方的滑动缓冲区，使桥式行驶车都在后退位置移载载具。这样一来，在区间台车的行驶轨道的两侧方设置滑动缓冲区，从而能够在与桥式行驶车之间移载载具。

优选为，沿上述桥式行驶车的行驶轨道设有用于进行上述桥式行驶车与上述缓冲区控制器的通信的终端，

沿上述区间台车的行驶轨道设有用于进行上述区间台车与上述缓冲区控制器的通信的终端，

上述滑动缓冲区由固定于上述后退位置的基座、和在上述前进位置与基座上之间进退的可动的台座构成，

另外，设有对上述台座处于上述前进位置的情况进行检测的传感器、和对上述台座处于上述基座上的情况进行检测的传感器，

上述区间台车在向装载区的正上部进入之前，经由终端向上述缓冲区控制器请求进入许可，并且在进行与上述滑动缓冲区之间的移载之前，经由终端向上述缓冲区控制器请求移载的许可，

上述桥式行驶车在进行与装载区之间的移载之前，经由终端向上述缓冲区控制器请求与装载区之间的移载的许可，并且在进行与上述滑动缓冲区之间的移载之前，经由终端向上述缓冲区控制器请求与上述滑动缓冲区之间的移载的许可，

上述缓冲区控制器在不和来自上述桥式行驶车的与装载区之间的移载产生冲突的情况下，经由终端对上述区间台车给予进入许可，并且在上述滑动缓冲区处于前进位置的情况下，经由终端对上述区间台车许可移载，

并且，上述缓冲区控制器在不和上述区间台车的进入产生冲突的情况下，经由终端对上述桥式行驶车许可与装载区之间的移载，并且在上述滑动缓冲区处于后退位置的情况下，经由终端对上述桥式行驶车许可与上述滑动缓冲区之间的移载。

这样一来，通过经由终端的通信，能够排除桥式行驶车在和装载区之间进行的移载与区间台车的行驶之间的干涉。因此，能够排除桥式行驶车与区间台车之间的干涉。并且，由于检测滑动缓冲区是处于前进位置还是处于后退位置来许可移载，所以桥式行驶车或区间台车不会尝试在与未处于所希望的位置的滑动缓冲区之间进行移载。

附图说明

图1是实施例的载具的搬运系统的主要部分俯视图。

图2是实施例的载具的临时保管装置的局部剖开侧视图。

图3是实施例的载具的搬运系统的局部剖开主视图。

图4是示意性地示出使容纳能力更大的变形例的主要部分俯视图。

图5是示意性地示出使容纳能力更大的变形例的主要部分侧视图。

图6是示意性地示出与较小的处理装置对应的变形例的主要部分俯视图。

图7是滑动缓冲区的俯视图。

图8是区间台车的俯视图。

图9是示出实施例的控制系统的框图。

图10是示出实施例的联锁机构的框图。

图11是示出实施例中的桥式行驶车所进行的移载算法的图。

图12是示出实施例中的避免桥式行驶车与区间台车的干涉的算法的图。

图13是利用支柱从顶棚对载具的临时保管装置进行支承的变形例的局部剖开侧视图。

具体实施方式

以下示出用于实施本发明的最优实施例。本发明的范围应该基于权利要求书的记载，参考说明书的记载和本领域的公知技术，并根据本领域技术人员的理解来确定。

实施例

在图1～图12示出实施例的载具的搬运系统和其变形例。搬运系统由桥式行驶车系统和临时保管装置2构成，任一个都设在无尘室内等，从无尘室的顶棚支承有图3所示的桥式行驶车30(OHT)的行驶轨道4。6是半导体等的处理装置，处理装置包括检查装置，并且具备一个～多个装载区16。并且，半导体晶圆、中间掩模等物品被收纳于FOUP(Front-Opening Unified Pod)等载具18，而被临时保管于滑动缓冲区12、固定缓冲区14，并且由桥式行驶车(OHT)30和区间台车10搬运。

临时保管装置2在无尘室内的通道7上配置为不与人干涉的高度。区间台车10在临时保管装置2的最上部沿一对行驶轨道8、8而在装载区16的列的正上部与处理装置6平行地行驶。在行驶轨道8、8之间存在供载具18可通过的缝隙，桥式行驶车30和区间台车10以在行驶轨道8、8的缝隙通过的方式对载具18进行移载。

在与装载区16等对应的位置，使滑动缓冲区12支承于临时保管装置2的框架13。滑动缓冲区12在处于行驶轨道8、8的正下方的前进位置与从行驶轨道8、8的下部远离的后退位置之间自由进退。并且优选为，除滑动缓冲区12之外，还将固定缓冲区14设置于行驶轨道8、8的两端或一端。而且，装载区16的上部和固定缓冲区14的上部成为区间台车10以及桥式行驶车30的停止位置，固定缓冲区14的上部也是区间台车10的待机位置。此外，也可以设置滑动缓冲区12来代替固定缓冲区14，而不设置固定缓冲区14。由于将除装载区16的上部以外的位置设为区间台车10的待机位置，所以即使区间台车10产生故障，也不会妨碍装载区16与桥式行驶车30的移载。

区间台车10以及桥式行驶车30的停止位置与装载区16以及固定缓冲区14以1：1对应，并在每个停止位置设置图10所示的终端100～102，使桥式行驶车30的移载作业与区间台车10的进入之间的联锁成立。20是光传感器，21是反射板，它们设置于每个停止位置。而且，由于与反射板21之间被遮挡，所以利用光传感器20对出自桥式行驶车30的升降台、悬挂升降台的带、或者升降台所正把持的载具进行检测。22是缓冲区控制器，进行区间台车10的控制和滑动缓冲区12的控制、桥式行驶车30和区间台车10的联锁、以及与处理装置6的通信。

如图2、图3所示，临时保管装置2由门形的架台24支承，架台24的靠通道7侧的前表面25相对于通道7，进入至与装载区16的前表面26大致相同的位置，或者处于与前表面26相比更靠近处理装置6的位置。因此，通道7的宽度W根据装载区16的位置来决定，从而即使设置临时保管装置2，通道7的宽度W也不会变窄。此外，大致相同是指前表面之差例如为±100mm以下，尤其是±50mm以下，优选前表面25、26处于大致相同的位置。然而，临时保管装置2也可以从无尘室的顶棚或者桥式行驶车30的行驶轨道4悬挂。但是，若以使临时保管装置2支承于架台24的方式将临时保管装置2搬入无尘室内并定位，则能够容易地设置临时保管装置2。而且，若架台24的前表面25与装载区16相比不会更向通道7侧进入，则不会使通道7变窄。

图3中示出桥式行驶车30的结构。行驶部32在行驶轨道4内行驶并且对横向输送机构33进行支承，横向输送机构33沿在水平面内与行驶轨道4垂直的方向对升降驱动部34进行横向输送。升降驱动部34导出以及卷绕带36等悬挂件，使自由夹持以及释放载具18的升降台35升降。升降驱动部34、升降台35以及带36构成提升机。而且，上述的光传感器20对提升机以及支承于提升机的载具进行检测。38是防止载具18落下的落下防止盖，除此以外，也可以追加使升降驱动部34绕铅垂轴转动的机构。此外，在不具备横向输送机构33的桥式行驶车中，使滑动缓冲区12前进至行驶轨道8、8的下部来进行移载。

图1～图3的临时保管装置2具备四个滑动缓冲区12、以及两个固定缓冲区14，处理装置6的装载区16例如是四个。与此相对地，图4、图5中示出针对四个装载区16使载具18的容纳能力最大的临时保管装置40。在临时保管装置40中，固定缓冲区14设置于与滑动缓冲区12相比以与一个载具的高度相对应的量低一层的位置(图5)，其结果，临时保管装置40所占据的高度增加。滑动缓冲区12设置于行驶轨道8、8的两侧，且在固定缓冲区14的上部，以前进到固定缓冲区14的上部的方式设置有从装载区16偏离的滑动缓冲区12’。其结果，能够设置八个滑动缓冲区12、四个从装载区16偏离的滑动缓冲区12'、以及两个固定缓冲区14，固定缓冲区14的上部是区间台车10的待机位置。

图6示出与小型的处理装置6'对应且容纳能力较小的临时保管装置60。处理装置6'具备两个装载区16，临时保管装置60具备四个滑动缓冲区，将从装载区16偏离的滑动缓冲区12'的上部设为区间台车10的待机位置。此外，虽然根据图5所示能够追加两个固定缓冲区14，但是临时保管装置60所占据的高度增加。

图7示出滑动缓冲区12的构造，70是基座，固定于临时保管装置的框架，台座72借助车轮73沿轨道71、71在前进位置与后退位置之间前进后退。此外，前进位置是区间台车的行驶轨道的正下方的位置，后退位置是远离前进位置的位置。设于台座72的例如三个定位销74对载具18的底部进行定位。载具传感器75对载具18的有无进行检测，落座传感器76对载具18落座于定位销74上的正确的位置进行检测，ID读取器77对载具的ID进行读取。此外，也可以不设置ID读取器77，传感器75、76、ID读取器77也同样地设于固定缓冲区。

利用气压缸、液压缸等的缸筒78和活塞79、或者利用未图示的马达和同步带等，使线性导向件80沿轨道81前进后退。利用由同步带82等构成的倍速机构，使台座72以线性导向件80的两倍的行程前进后退。此外，该倍速机构是在滑叉中广泛地应用的部件，并且台座72的前进后退的机构是任意的。传感器83对线性导向件80处于后退位置的情况进行检测，并且传感器84对线性导向件80处于前进位置的情况进行检测。缆线导向件85以自由弯曲的方式对电源线和信号线进行导向，在基座70侧连接传感器75、76以及ID读取器77。传感器83、84的作用是对台座72的位置进行检测，由此也可以在轨道71上安装对台座的前端位置进行检测的光传感器和对后端位置进行检测的光传感器等。

图8示出区间台车10的结构。区间台车10借助车轮86和未图示的马达沿一对行驶轨道8、8行驶，并借助升降驱动部87和未图示的带等使自由夹持/释放载具18的升降台88升降。除此以外，区间台车10还具备与缓冲区控制器22进行通信的通信装置、以及与用于与桥式行驶车30联锁的终端进行通信的通信装置、电池等电源、机载的控制器。

图9示出临时保管装置2和其周围的控制系统。材料管理系统(MCS)90与未图示的上位控制器等进行通信，接收关于载具的搬运的请求，并对OHT控制器92和缓冲区控制器22指示搬运。OHT控制器92对多台桥式行驶车30指示搬运，缓冲区控制器22对区间台车10指示搬运，并且对滑动缓冲区12的前进后退进行控制。缓冲区控制器22构成为：

·利用光传感器20、传感器75、76、ID读取器77、传感器83、84以及后述的终端等，对临时保管装置2的状态(每个缓冲区的载具的有无和滑动缓冲区12的位置)进行检测，

·并且，进行桥式行驶车30与区间台车10的联锁。

图10示出桥式行驶车30与区间台车10的联锁机构。光传感器20对出自桥式行驶车30的带、升降台等提升机进行检测，或者对桥式行驶车30所正升降的载具进行检测。由此，能够一起对桥式行驶车30正进行载具的移载的情况和桥式行驶车30的停止位置进行检测。

在桥式行驶车30在与行驶轨道的正下方的装载区、固定缓冲区以及正在行驶轨道的正下方前进的滑动缓冲区之间移载载具的情况下，经由终端100对缓冲区控制器22请求移载的许可。在区间台车10在与这些位置之间移载载具的情况下，经由终端101对缓冲区控制器22请求移载的许可。

缓冲区控制器22根据传感器83、84的信号对滑动缓冲区的位置进行检测，另外对在滑动缓冲区与固定缓冲区处的载具的有无进行确认，在能够移载的情况下许可请求。并且缓冲区控制器22与处理装置6进行通信，将桥式行驶车30以及区间台车10与装载区之间的载具的移载请求转送至处理装置6，并从处理装置6接收许可信号。缓冲区控制器22基于上述处理，从终端100、101向桥式行驶车30和区间台车10发送移载的许可。来自缓冲区控制器22的移载的许可信号被设置于终端100、101，在桥式行驶车30和区间台车10确定了移载的许可之后，执行移载。

虽然对关于区间台车10和桥式行驶车30的移载的处理进行了说明，但来自桥式行驶车30的移载与区间台车10的进入冲突。因此，在每个要进入的停止位置，区间台车10都经由终端101对缓冲区控制器22请求许可。若缓冲区控制器22不与桥式行驶车30的移载干涉，则在每个停止位置许可来自区间台车10的进入请求，并在区间台车10经由终端101确认了进入许可信号之后，进入被许可的停止位置。

在桥式行驶车30与存在于后退位置(从区间台车10的行驶轨道的下方远离的位置)的滑动缓冲区之间，能够利用横向输送装置对载具进行移载。该移载不与区间台车10的行驶干涉，并且也不与区间台车10所进行的移载干涉。在该情况下，桥式行驶车10从终端102对缓冲区控制器22请求移载的许可，若被请求的滑动缓冲区以能够移载的状态存在，则缓冲区控制器22许可请求。此外，也可以使终端102与终端100成为一体。

虽然桥式行驶车30相对于装载区以及固定缓冲区所进行的移载与区间台车10的进入(行驶)干涉，但利用基于终端100、101的联锁能够避免干涉。假使利用经由终端100的联锁的话存在不足的情况下，通过对出自桥式行驶车30的带、升降台、载具等进行检测，也能够避免区间台车10与桥式行驶车30的干涉。在处于后退位置的滑动缓冲区与桥式行驶车30之间的移载中，能够经由终端102使联锁成立。并且，缓冲区控制器22能够利用传感器83、84对滑动缓冲区的位置进行检测。

这些联锁也可以不通过缓冲区控制器22而通过其他控制器来处理。并且，在缓冲区控制器22从区间台车10接收到位置的报告的情况下，也可以代替终端101与区间台车10进行通信，而缓冲区控制器22向内置的联锁处理部请求区间台车10的进入许可并自动许可。

图11示出桥式行驶车所进行的与临时保管装置之间的移载算法。在与滑动缓冲区之间的移载(处理p1)中，若桥式行驶车具备横向输送装置，则使滑动缓冲区从行驶轨道的下方的位置后退，在不与区间台车干涉的位置进行移载。在没有横向输送装置的情况下，使滑动缓冲区前进至行驶轨道的下方来进行移载，该情况下的联锁和与装载区之间的移载相同。

在与装载区之间的移载(处理p2)中，使滑动缓冲区从图1的行驶轨道8、8的正下方后退来进行移载。并且，在与固定缓冲区之间的移载(处理p3)中，如图5所示，当在固定缓冲区上存在滑动缓冲区的情况下，使滑动缓冲区从固定缓冲区的上部后退来进行移载。

图12示出避免桥式行驶车与区间台车的干涉的算法。在桥式行驶车(OHT)在与处于区间台车的行驶轨道的正下方的滑动缓冲区、装载区、固定缓冲区之间移载载具的情况下，预先经由终端请求移载的许可。并且，区间台车对每个要进入的停止位置请求进入的许可，并在进行移载的情况下，除了进入的许可之外还请求移载的许可。而且，通过在相同的停止位置只许可来自桥式行驶车的移载请求和区间台车的进入请求中的一方，来避免桥式行驶车与区间台车的干涉(处理p5)。

若在桥式行驶车开始了与装载区等之间的移载之后发生错误，则存在无法向终端送出表示处于移载中的内容的信号。在该状况下，有缓冲区控制器桥式无法识别行驶车处于移载中的情况的可能性。该问题可以通过缓冲区控制器以非易失性的方式存储桥式行驶车处于移载中的情况来解决，但利用图1的光传感器20来检测桥式行驶车的提升机、升降中的载具等的话更为可靠。因此，若对提升机等进行检测，则禁止区间台车向其停止位置进入(处理p6)。

区间台车对每个停止位置请求进入的许可。在对区间台车许可了进入的范围内，缓冲区控制器不许可桥式行驶车所进行的与装载区等之间的移载(处理p7)。此外，与在从图1的行驶轨道8、8的下方远离的位置存在的滑动缓冲区之间的移载不干涉区间台车。因此，不需要避免干涉处理(处理p8)。

此外，也可以如图13所示，利用支柱41与安装部42从无尘室的顶棚40对临时保管装置2进行支承，而省略架台24。并且43是桥式行驶车30的行驶轨道4的支柱。

附图标记说明

2、40、60…临时保管装置(临时保管装置)；4…桥式行驶车的行驶轨道；6…处理装置；7…通道；8…区间台车的行驶轨道；10…区间台车；12…滑动缓冲区；13…框架；14…固定缓冲区；16…装载区；18…载具；20…光传感器；21…反射板；22…缓冲区控制器(控制器)；24…架台；25、26…前表面；30…桥式行驶车(OHT)；32…行驶部；33…横向输送机构；34…升降驱动部；35…升降台；36…带；38…落下防止盖；40…顶棚；41、43…支柱；42…安装部；70…基座；71…轨道；72…台座；73…车轮；74…定位销；75…载具传感器；76…落座传感器；77…ID读取器；78…缸筒；79…活塞；80…线性导向件；81…轨道；82…同步带；83、84…传感器；85…缆线导向件；86…车轮；87…升降驱动部；88…升降台；90…材料管理系统(MCS)；92…OHT控制器；100～102…终端。