保管库装置以及带保管库之搬运系统的制作方法

专利名称：保管库装置以及带保管库之搬运系统的制作方法
技术领域：
本发明的技术领域，系关于在轨道上搬运的搬运系统中，将例如
收纳制造半导体元件用之各种基板的晶圆盒(Front Opening Unified Pod，以下简写为FOUP)等的货品，在位于邻接轨道之位置暂时保管 货品的存取库等的保管库、由多个此类保管库组合成的保管库组，特 别是将此类保管库组沿着轨道铺设的保管库装置、以及具备此类保管 库装置的带保管库之搬运系统。
背景技术：
这种保管库，系铺设于例如邻接于运载工具等之搬运车所行走的 轨道旁，在保管库中系设置有多个架体，据以保管多个经由搬运车搬 运的货品。又且，为了在使货品于本类的保管库内与搬运车之间进行 受送或输出入(意即，出入库)的「埠」、及于指定的架体之间进行 搬运(意即，保管库内搬运)，因此设有称之为存取机器人(stacker robot) 或存取机(stacker crane)等的保管库内搬运装置。其中尤其藉由存取 机器人等，可于包含无数量限制、为数众多的架体的保管库内进行搬 运，使得数量从数十个到数百个的多个货品得以进行出入库或保管， 且使得重达数吨到十几吨的大型保管库得以实用化。(参考专利文献1 及2)。
专利文献1特开2006-049454号公报专利文献2特开2003-182815号公报
然而，就上述日本专利文献1及2所记载之大型保管库而言，存 取机器人等之保管库内搬运装置，其控制及构造皆具有基本的高度复 杂性，且为高成本。又且，对于控制方面，亦因釆用具有高处理能力的控制装置，需要具高度复杂性且高成本的控制方式。
对于此类大型保管库，本发明申请人提出了架体数量仅具有一般 用于半导体制造的保管库的1成左右的小型保管库。这类小型保管库 因架位部分较少，故可以相对低廉的价格提供，然关于控制一台这类 的小型保管库，若使用上述的控制装置，需花费高成本。于此，希望 以一台控制装置控制多台存取库，但若此控制装置发生故障或异状的 话，将发生例如无法以全部的存取机器人进行出入库动作、使得至少 有一部分的搬运系统呈停止状态的技术性问题。

发明内容
本发明系以例如上述的问题点为鉴，以采用相对简单的构造使得 货品可以有效地进行出入库，并提供可提升信赖度、维持高工作效率 的保管库、以多个此类保管库组合成的保管库组、特别是将此类保管 库沿着轨道铺设的保管库装置、以及具备此类保管库装置的带保管库 之搬运系统作为课题。
为了解决上述课题，本发明之保管库装置系由与在一轨道上搬运 一货品的一搬运车之间、分别进行该货品出入库的多个保管库组合而 成的保管库组沿着上述轨道铺设而成，且上述多个保管库包含将该
货品沿一水平方向来回移动、且沿垂直方向来回移动之一驱动单元； 以及于沿着垂直方向的多个阶层之每阶层的水平方向上，设有一个或 多个架位，以收纳藉由该驱动单元移动的货品之一架体；其中，该保 管库装置具有多个控制部，该多个控制部构成为按至少由所述多个保 管库中的一个或多个保管库组成的每个群组，分别控制出入库且互相
替补控制。
根据本发明的保管库装置，于入库时，货品例如从搬运车移载往 构成保管库组的各保管库之出入库用埠时，此货品即藉由例如具有垂
直驱动部以及水平驱动部的驱动单元移动往所期望的架位。意即，保管库内搬运。于出库时，货品藉由驱动单元，从所期望的架位进行保 管库内搬运。其后，当货品移动往保管库组的埠后，即进行往搬运车 的移载。
于本发明中，架体，系于沿着垂直方向的多个阶层之每阶层的水 平方向上，设有一个或多个架位；驱动单元则对应此架体，可将该货 品沿水平方向来回移动、且沿垂直方向来回移动。从而，藉由垂直方 向以及水平方向的之双轴运动，可将货品进行从出入库用埠(或其他 架位)往多个之架位中所期望的架位之保管库内搬运作业。又或，藉 由垂直方向以及水平方向之双轴运动，可将货品进行从多个之架位中 所期望的架位往出入库用埠(或其他架位)之保管库内搬运作业。
关于各个保管库，例如，于垂直方向上有m阶层(其中，m系2 以上的自然数)、于水平方向有n列(其中，n系1以上的自然数)， 且于垂直于水平方向之剩余的另一水平方向(以下仅称「厚度方向」) 上仅有一列的状况下，架体整体的骨架系构成为薄且呈纵向细长的平 板形状。
然而根据本发明，相关之保管库装置中具有多个控制部，而各控 制部，对于每个由一或多个保管库组成之群组进行货品出入库的控制。 具体而言，各个控制部系对例如内藏于各个保管库之驱动单元中的定 序器，发出要旨为在指定的搬运车之间于指定的时期内对指定数量的 货品进行出库或入库的指示信号。藉由接收到此指示信号的定序器， 使得驱动单元受到控制，根据指示信号在指定的搬运车之间进行出入
库。如此，各控制部将各个保管库与搬运车之间的出入库情形，以每 群组为单位控制，可管理例如以每个群组的货品在库状况管理、以及 管理架位的状况(意即，是否载置有货品)。具体而言，例如统合管 理系统，系将应出库货品的识别号码、以及指示载置有货品的保管库 之出入口的指示信号，传送给该保管库具有的控制部。接收到此指示 信号的控制部，控制驱动单元，将具有ID的货品从其所载置的架体搬200910009905.4
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运置出入口。
且特别的是，各控制部系构成为，于平常时进行此种分散控制， 而发生故障或异状时则可互相替补控制。此处的「替补控制」，系指 即使多个控制部中的一个控制部无法运作时，其他控制部也能对于此 控制部所预设控制的群组进行控制之意。换言之，由其他控制部替补 一个控制部且进行控制之意。从而，例如当一个控制部因发生故障或 异状等而停止运作时，若藉由切换控制线路等相对简单的控制切换， 将此停止运作的控制部所控制的群组之控制作业，由其他正常的控制 部进行，即可将搬运系统作业效率减少的情况，减低到最小程度或接 近最小程度。此外，替补控制亦可与本来的控制为完全同样的控制或 管理。又或，作为故障控制部进行修理之前的暂时控制，即使比原本 的控制的处理时间、控制内容较差亦可。
例如，多个控制部于事前即各自设定成一对，当一个控制部发生 故障或异状等时，亦可由与此控制部成对的其他控制部，取代此控制 部进行替补控制。又或，例如其构成亦可为将多个控制部于事前分别 分类为多个群组，当一个控制部发生故障或异状等时，由与此控制部 分类为同一群组的一个或多个控制部中的其他控制部，取代此控制部 进行替补控制。又或，其构成亦可为当一个控制部发生故障或异状等 时，从剩下的控制部中挑选适合或其状态为可进行替补控制者，由此 被选中的控制部耳又代此一控制部进行替补控制。
从而，若多个控制部于事前即各自具有当一个控制部发生故障等 时进行替补控制的处理能力，即可于相关保管库实际进行替补控制。 与每群组皆设有多个控制部的繁杂情形相比，从可有效活用处理能力 的观点看来、或以具效益的观点看来，都十分有利。
加之，根据本发明，可配合沿着铺设于工厂内的轨道方向上的各 种装置的空隙之间，设置所需数量的保管库，于实用上极其方便。换言之，不论沿着轨道铺设的装置之间隙大的设计、或是间隙小的设计， 只要利用本发明的保管库组，就能得到充足的容纳空间。又且，于各 个保管库内进行的保管库内搬运，系如上述朝厚度方向浅薄伸展，意 即于沿着多个阶层之各阶层具有多个架位的架体中，可藉由双轴方向 的运动，极具效率地进行。此外，关于构成保管库组的多个保管库， 亦可为分别设置于包夹着装置的两个间隙之间的多个保管库。
如以上所述，不论在沿着搬运车轨道的较小间隙或较大间隙之间， 都能在组合所需的保管库数量的状态下配置保管库组。特别是可藉由 使用多个保管库进行分散控制进而替补控制一事，可维持包含保管库 组的保管库装置或搬运系统整体的实际工作效率，同时可计画有效地 利用硬体资源，且可提升经济效益。
于本发明之保管库装置的一较佳的态样中，又具有将上述多个控 制部所涉及的控制路径切换为用于替补控制的切换单元。
根据此态样，各控制部及作为其控制对象的驱动单元，系例如以 有线或无线的控制电缆或控制线路等之控制路径进行连接。于发生故 障等时，藉由将电缆或线路等切换的切换开关等的切换单元，将多个 控制部切换为用于替补控制其控制路径。藉此，即使一个控制部无法 运作，可藉由切换单元极为迅速地开始替补控制，故非常有利于提升 保管库装置或搬运系统整体的工作效率。此外，切换单元于例如试运 行或紧急状态时，亦可由系统管理者进行手动切换。
于此态样之中，若检测出上述多个控制部中的一个控制部发生故 障或异常时，该切换单元亦可切换为，由上述多个控制部中其他的控 制部，进行该一个控制部的替补控制。
根据此构成，藉由例如监测因控制部互相产生的故障或异常、或 监测各个控制部的故障等的专用监测单元，可检测出多个控制部中的一个控制部的故障等状况。若由此检测出故障等状况，即藉由切换单 元，从多个控制部中的控制部，进行与此故障有关之控制部的替补控 制。藉此，即使在一个控制部无法运作的情形下，可极为迅速地开始 藉由切换单元进行的替补控制，故非常有利于提升保管库装置或搬运 系统整体的工作效率。
此外，其构成亦可为藉由检测过故障等的使用者或操作者，藉由 手动或半手动，进行切换往替补控制的切换操作。
于本发明之保管库装置的其他的态样中，其系具有对货品从底侧 进行支撑之第1载置面； 一水平驱动部，其系使上述载置部沿水平一 方向来回移动；以及一垂直驱动部，其系使上述载置部沿垂直方向来
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水平驱动部而能够到达的水平位置上设有一个或多个，且分别具有将
上述货品在与上述第1载置面之间相互移载之第2载置面。
根据此态样，驱动单元的动作系为于薄型保管库内沿着水平方向 以及垂直方向来回移动的双轴运动，此控制方法与以存取机器人等进 行控制的情况相比简单得多。藉由此控制单元，例如于入库时，将货 品移载至作为出入库用埠的第2载置面上。接着，移载至作为埠之第2 载置面上的货品，移载往可沿双轴方向移动的载置部之第1载置面。 例如，第1载置面以及第2载置面之构成，系支撑着货品底面之不同 处(典型的情况下，系为靠近中央的部份与靠近周边的部份)，且可 用任一者单独支撑货品。当载置部移动至作为埠的第2载置面所在之 垂直位置及水平位置时，作为埠的第2载置面系被取代，而藉由第1 载置面的支撑，进行从第2载置面往第1载置面的移载。在典型的情 况下，藉由垂直驱动部将第1载置面移动到比第2载置面为高处的作 业，货品则藉由第1载置面得到支撑。藉此，即开始进行入库时的保 管库内搬运作业。于此，藉由垂直驱动部以及水平驱动部进行的简单 双轴动作，可于架体的任何一个第2载置面迅速地进行保管库内搬运。接着，当载置部移动至用于保管的第2载置面所在之垂直位置及 水平位置时，第1载置面系被取代，而藉由第2载置面的支撑，进行 从第1载置面往第2载置面的移动。在典型的情况下，藉由垂直驱动
部将第1载置面移动到比第2载置面为低处的作业，货品则藉由第2
载置面得到支撑。藉此，入库时的保管库内搬运即告结束，开始了于 架体的保管。
另一方面，于出库时，载置部系移动往载置有即将出库之货品的
第2载置面所在之垂直位置及水平位置。接着，第2载置面系被取代， 而藉由第1载置面的支撑，进行从第2载置面往第1载置面的移动。 在典型的情况下，藉由垂直驱动部将第1载置面移动到较第2载置为 高处的作业，货品则藉由第1载置面而得到支撑。藉此，出库时的保 管库内搬运即告开始。接着，载置部被移动往作为埠的第2载置面所 在之垂直位置及水平位置。于此，藉由垂直驱动部以及水平驱动部进 行的简单双轴动作，可从任何一个第2载置面迅速地进行保管库内搬 运。
接着，藉由取代第1载置面且作为埠的第2载置面之支撑，进行 从第1载置面往作为埠的第2载置面的移载作业。在典型的情况下， 藉由垂直驱动部将第1载置面移动到比第2载置面为低处的作业，货 品系藉由第2载置面而得到支撑。于此出库时的保管库内搬运即告结 束，成为可从埠移载往搬运车的状态。
其后，藉由已待机于面对出入库埠之轨道上位置或接下来将抵达 此位置的搬运车，进行从此埠往搬运车的移载。
以上的结果，藉由驱动单元往双轴方向移动的载置部此一相对简 单的构造以及简单的控制，可实行保管库内搬运。又且，于进行搬运 车以及埠之间的移载作业中，亦可以驱动单元进行保管库内搬运，故可大幅提升保管库内的搬运效率。
本发明的带保管库之搬运系统为了解决上述课题，其系具有关于 上述本发明的保管库装置(其中，包含其各种态样)、上述轨道、以 及上述搬运车。
根据本发明之具有保管库的搬运系统，因为具有上述之本发明相 关之保管库组，因此可使用多个控制部进行分散控制且可进行替补控 制，故可维持存取库组或搬运系统整体的实际工作效率，同时可有效 地利用硬体资源，并可提升经济效益。
本发明的作用及其他的优点，将藉由以下说明的最佳实施方式揭
示o


图1为显示具有关于本发明第1实施方式保管库的搬运系统之外
观立体图2为显示关于第1实施方式之保管库内部构造的剖面图3 (a)以及图3 (b)为显示关于第1实施方式的第1载置面以 及第2载置面卡合状态的剖面图4 (a)以及图4 (b)为显示关于实施方式的载置部往水平方向 之动作状态的平面图5为显示关于第1实施方式之保管库于实际使用时之配置状态 的平面图6为显示关于具有第2实施方式保管库组的搬运系统之外观立
体图7为显示关于第3实施方式之搬运系统结构的功能区块图；以
及
图8为显示关于第3实施方式之搬运洗统进行替补控制处理时的 流程图。符号说明
I、 6b:轨道 2:搬运车
2a、 2b:吊车
3:晶圆盒
4:凸缘
5、 6:凹部
9:制造装置
10、 30:存取库
10a:存取库本体
10x:存取库组
II、 31:载置部
lla、 31a:第1载置面
12、 16:凸部 13:水平驱动部 14:垂直驱动部
15、 115:架体
15a、 35a:第2载置面 17:水平导引 18:垂直导引 19:保管库内搬运装置 20:控制部 20a:第1控制部 20b:第2控制部 20c:第3控制部 21:物料控制系统
21a:异常检测部
21b:控制路径切换部
22: OHVC23:群组资讯资料库 24:监测部
25、 25a、 25b、 25ab:切换开关 100、 500、 600:搬运系统 Dl:水平方向
D2:垂直方向
Gl、 G2:群组
Pl、 P2:区域 Sl:空间
具体实施例方式
以下参考附图以说明本发明之实施例。
(第1实施方式)
首先，参照图1到图3以说明关于第1实施方式的保管库结构。
于此，图1系为显示具有关于第1实施方式之保管库的搬运系统外观
之立体图、图2系为显示图1的保管库内部构造模型之剖面图、图3 系为显示关于第1实施方式的第1载置面以及第2载置面，对于货品 之卡合状态之剖面图。
在图1之中，搬运系统100系具有轨道1、搬运车2、存取库10 以及控制部20。搬运系统100驱动搬运车2于轨道1上搬运晶圆盒3。 轨道1系作为本发明中关于「轨道」之一例，作为搬运车2行走用的 轨道。
搬运车2系为藉由例如线性马达以进行驱动之天井行走车 (Overhead Hoist Transport, OHT)，将晶圆盒3搬运往存取库10或 未图示出的制造装置、天井行走车缓冲区、以及大型存取库等。搬运 车2内部具有沿垂直方向移动的吊车2a。吊车2a于搬运时，将被搬运的晶圆盒3的凸缘4，藉由例如挟持 机构以进行保持。吊车2a的构造系为，藉由搬运车2本体具有之如巻 取皮带以及巻出皮带等升降机构，可于轨道1下方往垂直方向进行升 降。在与存取库10之间进行晶圆盒3的出库或入库时，吊车2a移动至 存取库IO的出入库用埠的上方位置，进而在下降至埠的位置上，进行 凸缘4的保持或解放。在这个下降位置上，晶圆盒3的底面系接触于 后述之第2载置面(即，埠的底面)。
如图l及图2所示，晶圆盒3系作为本发明中关于「货品」之一 例，在存取库10之中，对于搬运车2进行目的为出入库、以及调整保 管位置等的搬运(即，保管库内搬运)。
如图3所示，晶圆盒3系于底面具有凹部5、以及凹部6。凹部5 系形成为，与设置于后述的架体15上之凸部16相对应的尺寸。另一 方面，凹部6系形成为，与设置于后述的载置部11上之凸部12相对 应的尺寸。
再次回到图l，控制部20系于例如半导体元件制程之中，对于搬 运车2以及存取库10，进行晶圆盒3的搬运以及出入库(包含保管库 内搬运)的指示。回应此指示，搬运车2以及存取库IO受到驱动，对 于由搬运车2进行搬运的晶圆盒3施以各种处理，以进行半导体元件 制造。 _
(保管库个体)
存取库IO，系作为本发明中关于「保管库」之一例，铺设于邻接 轨道1之处，保管多个晶圆盒3。
于图2之中，存取库IO系为由载置部11、水平驱动部13、以及 垂直驱动部14构成的保管库内搬运装置19，且具有多个架体15。保 管库内搬运装置19作为本发明关于「驱动单元」之一例，其系具有并未图示的机器人控制器。机器人控制器回应于控制部20的指示，藉由
驱动保管库内搬运装置19的各部分，将晶圆盒3移载于多个架体15 之间。藉此移载，将晶圆盒3载置于多个架体15之中的特定架体(意 即，保管用架体)，使得晶圆盒3保管于存取库10内。又或，如后所 详述之，移载至作为出入库用埠之架体15。
载置部11为了在多个架体15之间移载晶圆盒3，藉由水平驱动部 13往一水平方向、且由垂直驱动部14往垂直方向移动。载置部ll系 于上面具有第1载置面lla。第1载置面11a于移载时接触晶圆盒3的 底面，且将晶圆盒3从其底面支撑。第l载置面lla上，形成有作为支 撑部材的凸部12。如图3 (b)所示，凸部12系形成为与晶圆盒3的 凹部6相对应的尺寸，于移载时与此凹部6相卡合。
再次回到图2，水平驱动部13藉由例如并未图示的马达，于朝水 平方向延伸的水平导引17上，受到驱动。水平驱动部13系与载置部 ll相连结，将载置部11沿着水平导引17，朝水平方向D1来回移动。
垂直驱动部14系藉由例如并未图示的马达，驱动于朝垂直方向延 伸的垂直导引18上。垂直驱动部14系固定于水平导引17的中央部。 垂直驱动部14将此水平导引17沿着垂直导引18，朝垂直方向D2来 回移动。于此来回移动时，载置部11系位于水平导引17的中央部。 如此，载置部11系藉由水平驱动部13以及垂直驱动部14,朝垂直方 向以及水平方向之双轴方向移动。
多个架体15，系于垂直方向具有7阶层、于水平方向具有2列、 且于厚度方向有1歹i」，由合计14个架体构成，藉由载置部11于此等 14个架体15之间的移动，进行晶圆盒3的移载。各个架体15系于上 面具有第2载置面15a，晶圆盒3系载置于此第2载置面15a上。第2 载置面15a上，形成有作为支撑部材之凸部16。如图3 (a)所示，凸 部16系形成为，与晶圆盒3的凹部5相对应的尺寸，于载置(保管)时与此凹部5相卡合。
再次回到图2， 14个架体15之中的1个架体(换言之，其即为所 具有之第2载置面15a)，系作为在与搬运车2之间受送晶圆盒3之出 入库用埠。被设定为埠的架体15，系为位于最顶层的2个架体的其中 l个架体(图2之中，位于区域P1的以假想线表示之架体)，位于此 上方以及侧方的存取库本体10a，则开放以使晶圆盒3可进行出入库。
又，不仅是设定为埠的架体15，除了此架体15，可将移动至区域 Pl的载置部11作为埠，亦可仅将此载置部11作为埠。在此情况下， 若不将架体15设置在区域P1，而将并未载置晶圆盒3的载置部11配 置于区域P1，晶圆盒3即从搬运车2直接入库。或，将载置有晶圆盒 3的载置部11配置于区域P1时，晶圆盒3即直接出库至搬运车2。
关于存取库10的配置，设定为埠的架体15，系配置于轨道1的下 方。具体而言，载置部ll移动往的一水平方向的方位，系与轨道1的 方位交为直角。
接着，关于本实施方式相关的第1载置面以及第2载置面的形体， 参照图4 (a)进行说明。于此，图4 (a)系相当于图2中之A1-A1剖 面，显示出设置于存取库10最顶层的2列架体15 (第2载置面15a)。
如图4 (a)所示，从存取库10的上面侧观之，第2载置面15a， 系形成为马蹄般的U字型，而第1载置面lla，系形成为填满此U字 型中央之岛状四角形。从而，第1载置面lla以及第2载置面15a，具 有互补的平面形状。晶圆盒3系于这样的第1载置面lla以及第2载置 面15a之间，进行移载。
又，于图3 (a) 、 (b)以及图4 (a)所示之例中，从平面观之， 第l载置面lla系位于第2载置面15a的内侧，其外径较小。然而，亦可反之使两者的结构为:第1载置面lla位于第2载置面15a的外侧且 外径变得较大。此时，作为图4 (a)所示的第1载置面以及第2载置 面形体之变形例，如图4 (b)所示，例如从存取库30的上方侧观之， 第l载置面31a系形成为如马蹄状的U字型，而第2载置面35a，系形 成为填满此U字型中央之岛状四角形。如此，当移动往上下左右的第 1载置面31a变大时，可增加将晶圆盒3载于载置部31以进行保管库 内搬运时的安定性，有利于防止晶圆盒3落下或是不稳定。
(保管库内搬运动作) 接着，参照图2至图4，对于本实施方式相关之保管库内的货品移 载、即保管库内搬运的动作进行说明。
—干图2以及图4之中，将藉由搬运车2进行入库、目载置干K^U Pl之第2载置面15a的晶圆盒3，移载往位于同阶层的另一个第2载 置面15a (于图2以及图4之中，以区域P2表示)。此时，首先，将 已完成移载晶圆盒3往区域P3第2载置面15a作业之载置部11 (图2 中以虚线表示)，移动至区域P1的第2载置面15a的正下方。此时， 载置部11藉由水平驱动部13移动至水平导引17的约莫中央后，藉由 垂直驱动部14沿着垂直导引18移动往指定的垂直位置。此指定的垂 直位置，系位于较区域P1的第2载置面15a更下方处。之后，位于指 定垂直位置的载置部11，藉由水平驱动部13沿着水平导引17移动往 指定的水平位置(图2中以实线表示)。如图3 (a)所示，此指定的 水平位置，系位于晶圆盒3的凹部6之垂直下方、具有载置部ll的凸 部12处。
被移动往指定的垂直位置及水平位置的载置部11，藉由垂直驱动 部14上升。藉由此上升，第l载置面11a通过第2载置部15a的中央， 如图3 (b)所示，高于第2载置面15a。此时，于区域P1的凹部5以 及凸部16的卡合分开，以第1载置面lla取代第2载置面15a支撑晶 圆盒3，且藉由载置部11的凸部12以及晶圆盒3的凹部6之互相卡合，将晶圆盒3从第2载置面15a移载往第1载置面lla。
载置了晶圆盒3的载置部11，移动至区域P2的第2载置面15a 之正上方。此时，载置部11藉由水平驱动部13移动往水平方向上指 定的水平位置。此指定水平位置系位于，位于区域P2的第2载置面15a 的凸部16之垂直上方之晶圆盒3的凹部5之所在位置。移动至指定水 平位置的载置部ll，系藉由垂直驱动部14下降。藉由这个下降，第l 载置面lla通过区域P2的第2载置面15a的中央，如图3 (a)所示， 其位置较第2载置面15a为低。此时，于区域P2的凸部12以及凹部6 的卡合分开，以第2载置面15a取代第1载置面11a支撑晶圆盒3，且 藉由晶圆盒3的凹部5以及第2载置面15a的凸部16的互相卡合，将 晶圆盒3从第l载置面lla，移载往区域P2的第2载置面15a。藉此， i晶圆盒3从设定为埠的F域21移杵区滅P ,的移载动作即告完成" 此外，若将此移载工程以相反顺序进行，即为从区域P2往区域PI的 移载动作。从而，经由于上述埠进行的移载动作，亦为晶圆盒3于搬 运车2以及存取库10之间的出入库动作。
如此，根据本实施方式的存取库10，于垂直方向与水平方向具有 广度，且于厚度方向，包含有1个晶圆盒3的厚度加上水平驱动部13 以及垂直驱动部14所需的空间，其结构极薄。因此，即使于沿着轨道 l的较小空隙之间，亦可进行配置。又，于进行埠以及搬运车2之间的 出入库时，并不需沿着双轴方向移动的载置部11，因此不会妨碍此出 入库作业，可藉由简单的结构有效率地进行晶圆盒3的出入库、或有 效率地进行保管库内搬运。
接着，关于保管库的配置，参照图5进行说明。于此处，图5系 为显示关于第1实施方式的保管库于实际使用上之配置状态的平面图。
如图5所示，保管库系配置于例如半导体元件制造工厂等的工厂 内之、沿着轨道所设置的制造装置等装置的间隙之间。存取库10的厚度方向的尺寸系设计为对应于制造装置9之间的缝隙大小。制造装置9 之间，设有维修用的空间Sl。藉由将存取库IO插入于此空间Sl中，
得以有效活用堪称除了进行维修时系为多余空间的空间si。配置于多
个的制造装置9，以及这些制造装置9之间的存取库10，系设置为使 得载置部11移往的水平方向的方位相对于轨道1，与轨道1的方位交 为直角。
又，图5所示的存取库10，虽配置为单一个体，但亦可配合制造 装置间的空隙，由多个存取库组成的存取库组进行配置。
(第2实施方式)
接着，作为本发明的第2实施方式，参照图6以说明关于由多个 第1实施方式之保管库组合而成的保管库组n于此，图5为显示具有 关于本实施方式之保管库组的搬运系统的外观、其系为与图1同用意 之剖面图。此外，于图6所示的保管库中，关于与图1所示的搬运系 统100结构相同的要素，系以同一号码标示，省略其说明。
于图6之中，搬运系统500系具有轨道1、搬运车2以及多个的存 取库组10x。搬运系统500系与图1所示之搬运系统100相同，藉由并 未图示的控制部以驱动搬运车2，在轨道上进行晶圆盒3的搬运。
存取库组10x，系由6个存取库10构成。各存取库10，系如同图 1所示之存取库10,具有并未图示的含载置部之保管库内搬运系统19， 以及多个架体15。保管库内搬运系统19，系藉由将载置部朝垂直方向 以及一水平方向之双轴方向移动，在多个架体15之间移动晶圆盒3。 多个架体15位于最上层的一侧之架体(于图6之中，为载置有晶圆盒 3的架体)，系作为出入库用的埠。
构成存取库组10x的6个存取库10，其作为出入库用埠的架体15 系配置于轨道1的下方、且沿着轨道1并排为1歹"此外，各存取库10系配置为使得载置部11移往的水平方向的方位，与轨道1的方位交 为直角。
(保管库组的出入库动作) 以下简单说明关于第2实施方式之保管库组IOX以及搬运车2之
间的出入库动作。
于图6之中，当存取库组10x的6个存取库IO各自保管不同的晶 圆盒3时，藉由搬运车2往返于对应存取库组10x的轨道1之狭小区 域、以及各晶圆盒3的搬运目的地之间，可进行6种不同的晶圆盒3 之出入库。此外，此时藉由刚完成入库至配置于轨道1上行侧的第1 存取库10的搬运车2，可使得配置于较第1存取库10下行侧的第2存 取库10之晶圆盒3进行出库。又且，对于此存取库组10x，当多个搬 运车2行走时，可于6个存取库10中，同时进行6种晶圆盒3的出入 库作业。
如此，根据第2实施方式，即使于沿着轨道1的相对较小间隙或 相对较大间隙之间，可适度调整存取库IO的数目以配置存取库组10x， 且使得构成存取库组10x的多个存取库10，配置为其埠系沿着轨道1 并排为1列。由此，藉由行走于轨道1上的搬运车2，不论对于任何一 个埠，皆可进行出入库作业，显著提升移载效率。
(第3实施方式)
接着，作为本发明的第3实施方式，参照图7以说明贝有关于第1 实施方式之保管库、以及关于第2实施方式之保管库组的保管库装置 之搬运系统。于此，图7系为显示关于第3实施方式之搬运系统结构 之功能区块图。
于图7中，搬运系统600系具有多个控制部20、物料控制系统 (MCS， Material Control System)21、天井起吊运载工具控制部(OHVC，OverheadHoist Vehicle Controller) 22、以及群组资讯资料库(DB) 23， 其各部皆以有线或无线的控制线路相互连接。于搬运系统600中，沿 着轨道1铺设的多个存取库10，分割为多个群组G1、群组G2…以作 为控制单位。如图7所示，群组1系由5个存取库IO所组成的存取库 组10x构成。群组2系由配置于3个制造装置9之间的2个存取库10 构成。这些存取库IO各自具有驱动单元。这些群组G1、群组G2...， 系各自作为多个控制部20的控制对象，且至少分配给1个控制部20。
多个控制部20各自对于所分配的群组进行出入库的控制、在库管 理以及架体状态等的管理。在典型的情况下，各控制部20系以有线或 无线的控制线路，连接于所分配之群组内的存取库10。具体而言，群 组Gl分配的第1控制部20a，系连接于5个存取库10的个保管库内搬 运装置19。群组G2分配的第2控制部20b，系连接于2个存取库10 的个保管库内搬运装置19。
于本实施方式中，当任一个控制部发生故障或异常的情况下，多 个控制部20可取代发生故障或异常的控制部，进行替补控制。关于进 行替补控制的控制部组合，控制群组Gl的第1控制部20a以及控制群 组G2的第2控制部20b系为一组。于此情况下，当第1控制部20a故 障或异常时，将第1控制部20a调整为停止状态，以第2控制部20b 取代第1控制部20a， 一并控制群组G2以及群组Gl。
物料控制系统21系具有异常检测部21a，以及控制路径切换部 21b,统一控制搬运系统6的各部。异常检测部21a系于个群组具有1 个监测部24。监测部24系沿着轨道1设置，以监测基于半导体制造工 序所运送的晶圆盒3。根据监测的结果，由异常检测部21a检测出控制 部20的故障或异常现象。
控制路径切换部21b系作为本发明关于「切换单元」之一例，根 据异常检测部21的检测结果，藉由控制多个切换开关25，将控制线路切换以作为替补控制之用。多个切换开关25，系由设置于连接l个控
制部20以及由此控制部20所控制的群组之控制线路上的切换开关(例 如，切换开关25a、 25b)、以及设置于连接替补控制时组合而成的多 个控制部20所控制的群组间之控制线路上的切换开关(例如，切换开 关25ab)所构成。
具体而言，当藉由异常检测部21a，检测出第l控制部20a的故障 或异常状况时，控制路径切换部21b关闭设置于第1控制部20a与群组 Gl之间的切换开关25a，且打开由第1控制部20a以及第2控制部20b 控制的群组Gl以及群组G2间的切换开关25ab。藉由该切换开关25a 以及切换开关25ab的控制，控制路径切换部21b切断从第1控制部20a 往群组G1的连接，将第2控制部20b连接于群组Gl。藉由此连接， 将经过初始设定的控制线路，切换为用于替补控制的切换线路，藉由 与第1控制部20a成对的第2控制部20b，进行第1控制部20a的替补 控制。
OHVC22控制搬运车2，以于存取库10或与制造装置9之间进行 晶圆盒3的出入库。
群组资讯资料库23，系储存控制构成各群组的存取库10、以及各 群组之控制部20的资讯，以及于替补控制时组合之控制部20的资讯 等等。根据这些资讯，藉由控制路径切换部21b，进行切换开关25的 控制。
(替补控制处理)
接着，参考图8说明关于第3实施方式之搬运系统替补控制的处 理。图8系显示关于第3实施方式之搬运系统的替补控制处理的流程 图。
于图8之中，首先作为初始设定，藉由物料控制系统21将沿着轨道1铺设的多个存取库10以及制造装置9，分割为群组G1、群组G2、...， 且经分割后的群组G1、群组G2、...，分配给作为控制单位的多个控制 部20a、控制部20b。此外，于多个控制部20之间，设定有替补控制的 组合(步骤S101)。此设定可作为替补控制处理的前提、或固定设定 为对搬运系统者，亦可如同本实施方式，作为各个处理机会的初始设 定，进行适当的设定或设定为可变者。这些资讯，全部储存于群组资 讯资料库23之中。于此初始设定之后，当晶圆盒3开始搬运以作为实 际的搬运系统600的动作之后，藉由异常检测部21开始进行监测(步 骤S102)。
开始监测之后，根据此监测的结果，判断是否检测出任何一个控 制部20有故障或异常的情形(步骤S103)。此判断的结果，当所有控 制部20都没有检测出故障或异常的情形时(步骤S103:否)，即判断 全部的搬运是否终了 (步骤S106)。
另一方面，当检测出第l控制部20a有异常的情况下(步骤S103: 是)，藉由物料控制系统21从群组资讯资料库23，取得分配给第l控 制部20a的群组(意即，群组G1)资讯、以及在替补控制中组合成对 的控制部(意即，第2控制部20b)资讯(步骤S104)。随之，根据 这些资讯，藉由控制路径切换部21b切换控制线路，将初始设定中连 接于第l控制部20a的群组Gl，连接于第2控制部20b(步骤S105)。 藉由此连接，进行第1控制部20a的替补控制。
其后，确认全部的搬运是否终了 (步骤S106)，若仍未完成(步 骤S106:否)，则再次判断控制部20是否有故障或异常(步骤S103)。 另一方面，当全部的搬运终了时，则结束监测(步骤S107)，完成一 连串的替补控制处理。
如此，使用多个控制部20，可以群组为单位进行分散控制，且可 进行替补控制，故可维持存取库组10x或搬运系统600整体的实际工作效率，同时可计画有效地利用硬体资源，且可提升经济效益。
本发明不只限于上述的实施方式，亦可于不违反读取自专利申请 范围以及说明书整体内容的发明主旨或思想的情况下，进行适度的改 变，而随着这些改变制作的保管库、由多个此类保管库组合而成的保 管库组，特别是将此类保管库组沿着轨道铺设的保管库装置、以及具 备此类保管库装置的带保管库之搬运系统，也包含在本发明的技术范 围之内。例如于上述实施方式中，于移载时，虽是以将晶圆盒从底侧 进行支撑般的结构为例进行说明，但对于此保管库，亦可采用支撑或 保持住设置于晶圆盒顶部的凸缘之结构。
权利要求
1. 一种保管库装置，其系由与在一轨道上搬运一货品的一搬运车之间、分别进行该货品出入库的多个保管库组合而成的保管库组沿着上述轨道铺设而成，其特征在于，上述多个保管库分别包含一驱动单元，其系将上述货品沿一水平方向来回移动、且沿垂直方向来回移动；以及一架体，其系于沿着垂直方向的多个阶层之每阶层的水平方向上，设有一个或多个架位，以收纳藉由该驱动单元移动的货品，上述保管库装置具有多个控制部，该多个控制部构成为按至少由上述多个保管库中的一个或多个保管库组成的每个群组，分别控制出入库且互相替补控制。
2. 如权利要求1所述之保管库装置，其特征在于，还包含一将上 述多个控制部所涉及的控制路径切换为用于替补控制之切换单元。
3. 如权利要求l所述之保管库装置，其特征在于，当上述多个控 制部中的一控制部检测出故障或异常时，上述切换单元切换为由上述 多个控制部中的其它控制部进行上述一控制部的替补控制。
4. 如权利要求l所述之保管库装置，其特征在于，上述驱动单元 包含 —一载置部，其系具有对货品从底侧进行支撑之第l载置面； 一水平驱动部，其系使上述载置部沿一水平方向来回移动；以及 一垂直驱动部，其系使上述载置部沿垂直方向来回移动， 在上述架体中，作为上述架位，系于上述每阶层上藉由上述水平 驱动部而能够到达的水平位置上设有一个或多个，且分别具有将上述 货品在与上述第1载置面之间相互移载之第2载置面。
5. —种带保管库之搬运系统，其特征在于，包含权利要求1至4中任意一项所述之保管库;上述轨道；以及上述搬运车。
全文摘要
保管库装置以及带保管库之搬运系统。保管库装置由与在轨道上搬运例如收纳制造半导体元件用的各种基板之货品的搬运车之间、分别进行货品出入库的多个保管库组合而成的保管库组沿着轨道铺设而成，藉由采用较简单的结构，以提升出入货品的效率，并维持高作业效率。保管库(10)包含一驱动单元(11、13、14)，其系可将货品(3)沿一水平方向来回移动、且沿垂直方向来回移动；架体(15)，其系于沿着垂直方向的多个阶层之每阶层的水平方向上，设有一个或多个架位，以收纳藉由该驱动单元移动的货品。保管库装置具有多个控制部(20)，该多个控制部(20)构成为按至少由多个保管库中的一个或多个保管库组成的每个群组，分别控制出入库且互相替补控制。
文档编号B65G1/04GK101544302SQ20091000990
公开日2009年9月30日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年3月24日
发明者山路孝, 山路照也, 村田正直 申请人:日本阿西斯特技术株式会社