CN102460675B - 与基片容器存储系统交接的集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种存储系统，其包括处在比装载和卸载待处理基片的工具的高度高的高度的存储系统组件。存储系统本地存储一个或多个基片容器。存储系统组件包括多个存储架子，所述多个存储架子中的每个具有有着用于支承容器的架子特征的架子板。多个存储架子中的每个联接至链条以便水平移动，且每个还联接至导轨以向一个或多个位置引导。电机联接至驱动链轮以移动链条，使多个存储架子中的每个沿导轨一起移至所述一个或多个位置。

Description

与基片容器存储系统交接的集成系统
背景技术
将半导体晶片容器存储在半导体制造设施(“fab”)中存在数种方法。大型集中化的储料器能够存储晶片的容器直到它们需要用于处理，在输入端口处从称作自动化材料操纵系统(“AMHS”)的运送系统接收容器。总的来说，自动化材料操纵系统是工厂中在工作台(station)之间以及在工作台与存储位置之间移动工件的任何计算机控制的系统。在制造设施中，自动化材料操纵系统将在处理设备、计量设备和储料器之间移动晶片容器和空容器。当需要处理晶片时，晶片装在容器中通过机器人机构(“层叠机械手”)从它们的存储架子被取出，递送至储料器上的输出端口，由自动化材料操纵系统拾取，并递送至期望的处理工作台。层叠机械手通常需要位于静止的存储架子的壁之间的大空间。该空间是必要的，以允许层叠机械手及其容器有效载荷的操作间隙和运动。还可存在一个或多个这样的端口，在这里人类操作员能够从储料器手动地递送和取出容器。
为了更好地分布容器的存储，可以在制造设施的处理隔间中设置较小的储料器，容器可在这里被存储成靠近它们的下一处理工作台，在它们被需要用于下一处理操作时减少容器的递送时间和行进距离。此外，分布较小的储料器减少了在大型储料器处的自动化材料操纵系统交通拥挤的问题以及大型储料器处的单个层叠机械手的总处理能力局限问题，然而分布和使用较小的储料器也有它的局限。较小的储料器仍然具有大型储料器的要素，包括层叠机械手及其操作间隙空间，控制器，以及输入/输出端口。对于相同总数量的存储位置来说，这些重复使得小型的、分散的储料器比大型储料器更加昂贵。一些制造设施构建有半导体处理、测量或操纵设备(“工具”)的平行的过道(“隔间”)。如果多个小型储料器被放置在每个隔间中靠近工具，则用于制造设施的存储需求的地面空间将会增加，原因是小型储料器的降低了的存储密度以及围绕储料器和工具所需要的访问间隙。在制造设施中地面空间是非常珍贵的，因为它将用于制造产品的处理工具，因此希望使用于存储功能的地面空间的使用最小化。
因此，需求一种容器存储系统，其是简单和廉价的，使用极小的地面空间，同时靠近处理工具提供高密度的容器存储。
发明内容
本发明的一个方面是用于在水平面中存储容器的紧凑且简单的系统。容器存储在能够在一回路上循环的存储架子上。
本发明的另一方面将提供一种不使用地面空间的存储系统。该系统能够安装在载置于地面上的设施和工具上方。在一些情况下，工具的一些部分或区域可位于存储系统的上方，然而，存储系统将仍然在工具的主要功能部分的上方。例如，如果工具是一个或多个装载端口，则存储系统将仍然位于工具的“上方”，即使工具的一些部件在存储系统的上方。此外，术语“上方”应该理解为一般是比工具，例如工具的功能部分，的高度高的高度。这样，存储系统可以在工具的正上方(例如，对齐)或非正上方(例如，未对齐)，只要存储系统处于比工具高的高度即可。如本文所使用的，高度可以是相对于基准面测量的。“基准面”在一实施例中是例如洁净室、工厂或实验室等的房间的地面。
本发明的另一方面将提供一种不妨碍访问载置于地面上的设施和工具的存储系统。该系统能够安装在工具之间但是在工具上方的一个高度处，其允许对工具的侧面的不受阻碍的访问，以进行维护和操作。
本发明的另一方面将提供这样一种存储系统，其具有比常规储料器大的容器存储密度，原因是去除了层叠机械手所需的大型间隙空间。
本发明的另一方面将提供一种能够与制造设施的自动化材料操纵系统交接(interface)的存储系统。
本发明的另一方面将提供一种能够快速访问存储的容器的存储系统。
本发明的另一方面将提供一种具有能够在访问存储的容器时减少延迟的活动端口的存储系统，并提供对自动化材料操纵系统的灵活界面。
本发明的另一方面将提供具有活动端口的这样一种存储系统，其经由空中传送(OHT)实现在活动端口回缩时对下方的装载端口没有妨碍的访问。
本发明的另一方面将提供一种具有多个层级的存储架子的存储系统。每个层级的存储系统在一回路上循环存储架子，并具有一个或多个活动端口。
本发明的再一方面将提供能够安装在工具上方以实现对被工具使用的容器的本地存储的存储系统。
本发明的又一方面将提供一种使用活动端口和吊升机械或其它机构来在没有自动化材料操纵系统的辅助的情况下在存储系统与工具之间传送容器的存储系统。
本发明的再一方面将提供一种使用活动端口和吊升机械或其它机构来在仍然允许自动化材料操纵系统向/从工具递送和取出容器的情况下在存储系统与工具之间传送容器的存储系统。
在一个实施例中，公开了一种存储系统和用于操作存储系统的方法。所述存储系统包括定位在比用于装载和卸载待加工的基片的工具的高度高的高度处的存储系统组件。所述存储系统在本地存储基片的一个或多个容器。所述存储系统组件包括多个存储架子，所述多个存储架子中的每一个具有架子板，所述架子板具有用于支承容器的架子特征。所述多个存储架子中的每一个联接至链条以便能实现水平移动，并且每一个进一步联接至导轨以便能实现向一个或多个位置的引导。一电机联接至驱动链轮以移动所述链条，使得所述多个存储架子中的每一个沿所述导轨一起移动至所述一个或多个位置。所述导轨的至少一些部分是直线的，一些部分是非直线的，并且这些部分配置成一个回路。
存储系统的示例构造可包括固定架子、用于吊升机械的延伸的水平轨道、处在存储系统组件的水平处的输送器和手动装载工作台中的一个或多个。具有延伸的水平轨道的吊升机械因此能够与手动装载工作台交接。
附图说明
图1是包括活动端口的本发明的俯视图。
图2是弯曲的引导导轨和支撑转向架的俯视图。
图3是导轨和支撑转向架的侧视图。
图4是没有活动端口的本发明的俯视图。
图5是没有活动端口的本发明的另一视图。
图6是本发明通过空中传送类型的自动化材料操纵系统进行装载的视图。
图7是具有回缩的活动端口的存储架子的侧视图。
图8、9、10和11示出了活动端口机构的不同位置。
图12是包括活动端口的本发明的视图。
图13是包括活动端口的本发明的侧视图。
图14是包括传送吊升机械和活动端口的本发明的视图。
图15是包括传送吊升机械和活动端口的本发明的侧视图。
图16是本发明的传送吊升机械的视图。
图17是本发明的传送吊升机械的另一视图。
图18是具有多个存储层级的本发明的另一视图。
图19A和19B是示出活动端口和空中传送车的不同构造的本发明的俯视图。
图20A、20B和20C是具有自动化材料操纵系统的本发明的不同构造的正视图。
图21A、21B和21C是具有自动化材料操纵系统的本发明的其它正视图。
图22是常规储料器所使用的地面空间的俯视图。
图23是本发明的一个实施例所需的减小了的空间的俯视图。
图24示出根据本发明的实施例，其中延伸的轨道和吊升机械与手动装载工作台正在交接。
图25示出根据本发明的实施例，其中固定架子联接至存储系统组件。
图26示出根据本发明的、图25的一示例侧视图。
图27示出根据本发明的实施例，其中延伸的轨道跨越不止一个工具。
图28和29示出根据本发明的实施例，其中输送器联接至存储系统组件。
具体实施方式
对本发明的实施例的说明描述了在一制造设施中使用前开口统一盒(“FOUP”)来存储半导体晶片，然而，本发明并不局限于前开口统一盒和/或半导体制造。为了描述本发明的目的，其它示例包括晶片容器(有壁和无壁)、基片容器(有壁和无壁)、匣(cassette)、平板显示器匣、标准机械界面(“SMIF”)盒、掩模盒(reticle pod)、或用于支承基片的任何结构，不管该结构是支承单个基片还是多个基片，也不管该结构是在封闭的容器中还是向外部环境开放。
本发明的一个实施例在图1中示出。存储系统100具有6个可移动的存储架子110a-110f。每个存储架子通过垂直销连接至驱动链条111，所述垂直销附接至所述链条的连结件。所述销与位于存储架子组件的下侧中的槽匹配，然而，取向成垂直于链条运动的方向的该槽足够大以允许销在没有束缚的情况下旋转和滑动。存储架子的水平运动由导轨112引导，所述导轨112与架子组件下方的支撑转向架接合。导轨112具有直线部分112a和弯曲部分112b。随着链条111的移动，它通过销在槽中的接合牵引存储架子，同时导轨和支撑转向架将架子保持在一围绕导轨部分的椭圆形构造的受约束的路径上。还应该明白的是，轨道的构造并非必须是“椭圆形”的，许多构造都是可能的。在一个实施例中，设想限定出回路的任何构造，并且该回路可具有直线的一些部分和非直线的一些部分。因此，椭圆形构造示例只是一个示例。
还存在接合存储架子与链条的其它方法。例如，可将具有孔或槽的片状金属支座紧固至链条。支座上的孔或槽将与存储架子上的固定销或其它特征接合。任何其它类型的接合硬件均是可接受的，只要它在驱动链条与存储架子之间提供充分的灵活性，同时仍然能够以驱动链条牵引存储架子。
虽然本实施例使用链轮和驱动链条作为驱动器件，但是其它驱动部件也是可购买到的，并被可替代地使用。这些替代驱动器包括但不限于：正时带和带轮、塑料链条和链轮、或钢带和带轮。带轮可以是塑料盘，而带可以是塑料的、橡胶的、光滑的、带有肋的、嵌有颗粒的、连续的、分段的等等。在再一些实施例中，带和带轮可以构造在基板129下方或构造在其分离的分隔间中，以减少灰尘。
图1中的存储系统在一回路中移动存储架子。回路是用于存储架子的连续引导路径，其如果沿任一方向被移动则将发生重复。例如，如果存储架子110a在图1所示位置起动，并且驱动链轮沿逆时针方向旋转，则存储架子110a将经过对架子110b-110f示出的位置，直到它回到其初始的起始位置，如图所示。所有架子在该情况下将沿相同方向同时移动，并且全部必须同时移动。一个架子在不使全部架子在回路中移动的情况下，是不能移动的。图1所示回路近似为椭圆形，然而，回路可以呈任何形状，并且能够具有沿双方向移动的回路。
电机113通过正时带(未示出)转动驱动链轮114，这允许电机安装在链轮的侧面。替代地，电机可具有齿轮头，并直接联接至链轮的中心。将电机联接至链轮的其它方法在本领域中是已知的，并且可被替代地使用。本实施例中的电机是步进电机，其在没有例如光学编码器等位置测量装置的反馈的情况下移动至其期望位置，然而，也可使用其它类型的电机，例如具有旋转编码器的无刷直流伺服电机。步进电机在其电气相位中通过预定数量的小增量移动至其期望位置。这样，步进电机能够在没有反馈装置测量位置的情况下，精确地移动至其位置。无刷直流伺服电机使用例如光学旋转编码器等反馈装置来控制运动的轨迹，以及停止在期望位置处。
驱动链条111缠绕在驱动链轮114和惰性链轮115两者上。基板129提供支承结构来安装系统部件。驱动链轮114和惰性链轮115在它们的中心处具有轴承组件，轴承组件将它们连接至基板，并允许它们自由地旋转。电机113通过电机底座116连接至基板。
基板129图示为连续的固体板，但是代表能够支承系统部件的任何平坦结构。例如，基板可由多块板、或者折叠的片状金属、或者被框体支承的片状金属或框体构件的栅格结构制成。基板可具有大致空位的区域，以允许制造设施清洁室中的垂直气流。
电机113电连接至控制电路(未示出)。本实施例中的电路是步进电机放大器和基于微处理器的控制器。步进电机放大器连接至电机线，并提供驱动电源来响应于来自基于微处理器的控制器的控制信号旋转电机。基于微处理器的控制器执行一个序列的程序指令，这些程序指令控制电机的运动轨迹和位置，以及与例如制造设施控制系统、工具控制系统或操作员界面等外部系统的界面，以确定存储架子是否移动了以及存储架子应该如何移动。
也可使用其它的替代控制电路来控制电机，例如可编程逻辑控制器(“PLC”)、具有电机放大器的个人计算机(“PC”)、或具有微处理器和集成的电机驱动电路的定制设计的嵌入控制PC板。
另一替代方式是使一个控制器利用自身的程序序列来控制电机，并使另一个控制器利用自身的程序序列来与外部系统交接。这两个控制器将通过串行或并行通信线路来协调它们的操作。可以将这些控制在任意数量的分离控制器之间划分，然而，使一个基于微处理器的控制器运行单个程序序列，是用于控制整个存储系统的最简单的方法。
控制电路可以使用不同的方法与外部系统交接。例如，它可遵循用于储料器界面的半导体设备和材料协会(“SEMI”)E88标准使用以太网与制造设施控制网络通信。替代地，它可使用以太网或RS232类型的串行通信与制造设施或工具控制系统通信。它甚至可通过一组并行的信号线与外部系统通信。制造设施中使用的通信的类型是各种各样的，本发明可根据控制构造和制造设施的需求实施不同的类型。
图1还示出了活动端口117和118，处于它们的回缩位置。活动端口是可用于向存储架子上装载前开口统一盒或从存储架子卸载前开口统一盒的机构。活动端口可水平地移动至回缩或延伸位置。活动端口还可垂直地移动端口板至上侧或下侧位置。在回缩的下侧位置，端口板119允许存储架子110的运动，因为端口板119停留在架子板120的下方而在支撑板121上方。图7示出了当端口板回缩且处于下侧位置时端口板与存储架子之间的垂直间隙。该垂直间隙由虚线示出，其限定出一个C形空间120a。图1示出了当存储架子处于其停止位置之一时在回缩的端口板与存储架子之间的间隙。该间隙允许端口板在停止位置处垂直地移动，以从存储架子拾起前开口统一盒或向存储架子上放置前开口统一盒。
图1示出了两个活动端口，然而，根据存储系统的尺寸以及自动化材料操纵系统的构造可使用任意的数量。活动端口也可定位在存储系统的任一侧。图19A和19B示出了活动端口和空中传送车的不同构造的俯视图。图19A示出了具有活动端口117和118的存储系统100。活动端口118，在存储系统的端部，与支承空中传送车131b的空中传送导轨132b对齐，而活动端口117，在存储系统的侧边，与支承空中传送车131a的空中传送导轨132a对齐。图19B示出了具有活动端口117、118、153和154的存储系统100。在图19B中，活动端口117和118与空中传送导轨132a和空中传送车131a对齐，而活动端口153和154位于存储系统的相反侧，与空中传送导轨132b和空中传送车131b对齐。
图1和7示出了用于调准和保持前开口统一盒的位置的销(例如，特征)。架子销122与前开口统一盒的底面上的配合特征(例如槽)接合，以在前开口统一盒停留在架子板上的同时定位和支承前开口统一盒。端口销123与前开口统一盒的底面上的相同配合特征(例如槽)接合，以在前开口统一盒停留在端口板上的同时定位和支承前开口统一盒。槽允许两个销122和123均与容器基底的底面接合。然而，如所示，销122和123，在三个位置中的每一个处，定位成邻近彼此(见图1，存储架子120，以及110b的端口板119)。在停止位置，在活动端口处的前开口统一盒可通过升高端口板至上侧位置，使其支承从架子销传送至端口销。
虽然前开口统一盒设计成在它们的底板上具有特征用于销接合，但是也可使用其它特征来精确地保持容器在架子板或端口板上。例如，端口板或架子板上的隆起特征可约束容器的底面的外缘或与容器的底面上的凸出(relieved)区域配合。因此，应该明白的是，可使用除销外的其它保持特征。保持特征可连接、抓取、把持、联接、配合、平衡或接合容器。此外，容器不一定必须是前开口统一盒，并且容器可以是打开的、封闭的、部分地封闭/打开的，也可以保持任意尺寸或类型的基片。端口特征和板特征，如所声明的，可包含任意类型的保持特征，包括销。如果端口特征是销，则它们在本文称为端口销，而如果板特征是销，则它们在本文称为板销。
图8、9、10和11示出了被活动端口组件119a移动时的端口板119的四个位置。为清楚起见，活动端口组件119a图示为与基板分离。在图8中，端口板119回缩(回缩位置)，并处于下侧位置。在图9中，端口板119已被垂直运动组件119a-2升高至上侧位置，就象它将要从存储架子拾起前开口统一盒那样。该垂直运动可以通过多种方式实现。例如，垂直运动可以通过垂直气压缸124的致动实现，并由垂直的直线轴承125引导。当安装在存储系统中时，活动端口基底126附接至基板129。还示出的是，端口板119具有开口119b，所述开口119b足以装配成围绕存储架子。在一个实施例中，该开口在一侧限定出一个空间，在这里端口板销可仍然位于开口的各端部以及开口的相反侧。在图10中，端口板119，处于上侧位置，已通过水平运动组件119a-1水平地移动至延伸位置。例如，水平运动组件119a-1可包括水平气压缸127的致动，并由水平直线轴承128引导。在图10中，水平气压缸的本体位于活动端口基底126下方，无法看见，只能看见气缸的致动杆。在图11中，端口板119已移动至其下侧位置，在这里它现在准备好移动至回缩位置，而不用担心会与移动的架子或前开口统一盒碰撞。
活动端口的垂直与水平直线运动在本实施例中是通过气压缸实现的，然而，也可替代地使用本领域已知的其它驱动器件，例如由电动机驱动的滚珠螺杆或丝杠。另一替代驱动器件是由具有正齿轮的电动机驱动的齿条。
活动端口117和118的操作将与电机113的操作协调。在本实施例中，活动端口受控于用于控制电机113的操作的相同控制电路，然而，对于控制电路存在多种不同的构造。一个替代示例是使活动端口受控于一个或多个基于微处理器的控制器，并且它们将通过并行或串行信号与电机控制电路通信，以协调功能。
图4和5示出了在各存储架子上装载有前开口统一盒130的存储系统。架子的间隔做成使得当架子和前开口统一盒围绕存储系统100移动时，它们在转弯时不发生碰撞。这些图中示出了六个存储架子，然而，通过延伸系统的长度，可容纳更多的存储架子和前开口统一盒。对空间的最高效使用将是不改变弯曲的导轨部分112b，延伸直线导轨部分112a的长度以及基板129和驱动链条111的长度，然而，用于附接架子的驱动链条的长度还可通过增加各端处弯曲导轨部分112b的半径以及增加链轮114和115的直径而得到增加。任一种方法，或两者的组合，都将增加驱动链条的长度，允许更多的架子以它们最小的间隔得到附接。
图6示出了前开口统一盒130对齐在存储系统的一个空架子110a上方的空中传送车131，其定位在制造设施中的工具上方的一个高度处。空中传送车可通过使用空中传送导轨132支承它，而在储料器、存储系统和工具之间移动前开口统一盒。空中传送车通过抓爪机构抓取前开口统一盒顶部把手133来抓取前开口统一盒，并在工具上方的一个高度处围绕制造设施行进。前开口统一盒通过使用吊升机械在储料器、存储系统或工具处被降低或升高。其它五个存储架子110b-110f在其上存储有前开口统一盒，而存储架子110a是空的。空中传送车131沿空中传送导轨132移动，并停止在与停止架子110a对齐的位置处。
在该位置，它可将前开口统一盒下降到架子110a上。当前开口统一盒被下降到架子110a上后，它可回缩其吊升机械，并移动至另一目的地，或者它可从存储系统拾起另一前开口统一盒。要拾起另一前开口统一盒，空中传送车将等待直到期望的前开口统一盒已移动至空中传送车下方的对齐位置，通过吊升机械使其抓爪下降，抓取前开口统一盒顶部把手，升高前开口统一盒，然后前进至其下一目的地。为了进行拾起而对新的前开口统一盒的定位是非常快速的，因为它只需要单个电机的操作。存储系统控制电路可沿任一方向驱动电机，以移动前开口统一盒至空中传送车下方的对齐位置，并且为了得到最小的延迟，它可选择引起最小行进距离的方向。
图12和13示出了本发明安装在工具135上方，以为预定被该工具处理的前开口统一盒提供本地存储。存储系统100的存储系统组件100b图示为包括框体100c。框体100c可以具有结构部件和非结构部件，只要框体100c能够附接至工具的组件200的表面(见图13)。组件200可只包括工具的部分，或者还可包括添附部件、面板、电子系统、屏幕、框体、管道、通风口、过滤器、轨道、气动装置、电路、设施连接物、框体稳定器、电连接器、通信连接器、和类似物。因此，将存储系统组件100b置于工具上方可包括放置或连接存储系统组件100b至工具的部分或连接于工具的部件。在图13中还示出的有，在一个示例中，空中传送车131对齐在活动端口板119上方，以及工具装载端口134a的工具架子上方。工具架子可以是空中传送车的降落或拾取点，活动端口板119也可以这样，因为它们在构造成接收或供给容器的区域(例如，容器装载区域)中对齐。
空中传送车131沿空中传送导轨132移动，直到与活动端口117、活动端口118、或者任一工具装载端口134a、134b或134c对齐。空中传送车131就位以向空活动端口117上装载前开口统一盒，活动端口117然后可回缩并将它下降到空存储架子110a上，然而，其它的前开口统一盒传送方式也是可能的。例如，在全部活动端口回缩的情况下，空中传送车可将其前开口统一盒传送至装载端口134a、134b或134c之一。
另一示例是使空中传送车到达活动端口117的位置，但不携带前开口统一盒。活动端口117可从存储架子拾起前开口统一盒，并移动至延伸位置，在这里它于是可被空中传送抓爪抓取，并被提升至空中传送车。当活动端口117回缩后，空中传送车于是可将前开口统一盒下降至装载端口134a、134b或134c之一。
存储系统还可用于在来源于前开口统一盒的晶片正在被处理的同时，存储空的前开口统一盒。这允许以有限数量的工具装载端口同时处理较大批量的晶片。在该情况下，在活动端口回缩的状态下，空中传送车将从装载端口之一例如装载端口134a拾起空的前开口统一盒，将该空的前开口统一盒提升至空中传送车，延伸活动端口，例如活动端口117，然后将所述空的前开口统一盒下降至所述活动端口，然后可回缩活动端口，并将所述空的前开口统一盒下降到与所述活动端口对齐的空架子上。
在图12和13中，具有活动端口的存储系统安装在工具上方，然而，并非必须要在工具上方。如果存储系统定位在沿着空中传送的路径的任何地方，则空中传送车能够通过活动端口访问到存储于存储系统中的前开口统一盒，唯一的要求是空中传送车吊升机械能够与延伸时的活动端口对齐。
图14和15示出了本发明的一实施例，其中吊升机械能够在没有空中传送车的辅助的情况下，在存储系统与工具之间传送前开口统一盒。传送吊升机械136图示为传送吊升抓爪140回缩到传送吊升机械框体142中。传送吊升机械136也可对齐在活动端口板119上方，或者对齐在装载端口架子中的一个或多个上方。在本实施例中，传送吊升机械延伸到活动端口在被延伸时所延伸到的相同区域(例如，容器装载区域)中，以及装载端口的架子所在的相同区域。这允许通过传送吊升机械136实现高效的传送。使传送吊升机械136、活动端口板119和装载端口架子134a-1对齐的一个示例在图15中示出。
例如，传送吊升机械136能够沿吊升机械直线驱动器137横向地移动。横向行进的范围包括对齐在活动端口117、118和装载端口134a、134b和134c上方的位置。吊升机械直线驱动器137中的直线驱动器件可以是本领域已知方法中的任一种。例如，直线驱动器件可以是齿条和具有正齿轮的电动机，或者水平滚珠螺杆和被电动机驱动的滚珠螺母。悬臂支承件138被一个或多个直线轴承引导，并且连接至直线驱动器件的可移动部分。直线轴承和悬臂支承件必须具有足够的刚性，以在添加有一整个前开口统一盒的载荷的状态下，将传送吊升机械136保持在适当的水平面中。吊升机械直线驱动器中的柔性线缆组件将允许电力和通信线路被连接在存储系统及其控制电路和传送吊升机械的控制电路之间。
空中传送车131能够向和从两个活动端口和全部装载端口传送前开口统一盒，但是空中传送车并非必须要向和从装载端口传送前开口统一盒。传送吊升机械能够在不等待空中传送车到达的情况下，根据来自工具的要求从存储系统向装载端口传送前开口统一盒。空中传送车能够向存储系统递送前开口统一盒，以保持将被工具处理的前开口统一盒的库存，而不用关心工具装载端口的状况。空中传送车能够从工具装载端口或存储系统拾起处理过的前开口统一盒。在一种情况下，处理过的前开口统一盒可在装载端口上等待直到空中传送车有空取走它，前提是该装载端口不需要开始处理新的前开口统一盒。在另一情况下，即在具有处理过的前开口统一盒的装载端口需要开始处理新的前开口统一盒的情况下，可通过传送吊升机械将处理过的前开口统一盒移动至一活动端口，该活动端口将把它装载到一个空的存储架子上，然后一个新的前开口统一盒将从存储架子被移动至活动端口至传送吊升机械至最近空出的装载端口。
图16和17提供了运送吊升机械136的设计详情。总的来说，运送吊升机械具有多种与空中传送车上的吊升机构相同的特征；使在一较低高度与一较高高度之间移动前开口统一盒抓爪机构的带回缩。吊升框体142容纳电动机，该电动机旋转带驱动轮147以使传送吊升带141回缩到吊升框体142中。被回缩的带被卷绕到提供连续缠绕扭矩的带缠绕轮148上。传送吊升带141连接至传送吊升抓爪140，因此传送吊升带向传送吊升框体中的回缩引起传送吊升抓爪的垂直运动。传送吊升抓爪140包围前开口统一盒顶部把手133的周缘，然后抓爪闩锁146被激活，将抓爪闩锁定位在前开口统一盒顶部把手的底部边缘下方。通过抓爪闩锁的支承，于是能够从前开口统一盒停留于其上的支承面提升前开口统一盒。传送吊升框体与传送吊升抓爪之间的电力和通信由嵌入传送吊升带中的线材提供。替代地，抓爪可由电池供电，并且当抓爪被升高至传送吊升框体时，电池再充电将通过电接触得到实现。在电池供电的抓爪的情况下，通信将是无线的，通过射频传输，或者通过光束传输(可见光或红外线)。
图16示出了吊升机械直线驱动组件137的附加详情。板170为水平驱动电机169和吊升机械直线导轨165提供支承。直线导轨轴承166伴随滚珠螺母底座171附接至悬臂支承件138。滚珠螺杆167附接至驱动电机的轴，并且穿过由滚珠螺母底座保持的滚珠螺母168。当驱动电机轴被旋转时，滚珠螺母和滚珠螺母底座随着它在导轨165和轴承166上的滑动而横向地推动悬臂支承件和吊升机械。为清楚起见，向吊升机械供给电力和控制信号的线缆未示出。
在吊升机械直线驱动组件中可使用替代部件。例如，旋转型电机169可被直线电机取代，所述直线电机具有安装在板170上的永久磁体和附接至滑动悬臂支承件块的绕组组件。替代地，丝杠和螺母可取代滚珠螺杆和滚珠螺母，或者直线轴承可被一对平行的引导轴和管状轴承取代。
图2和3示出了引导和支承存储架子的轴承组件的详情。例如THK有限公司和Bishop-Wisecarver公司等的数家公司提供能够用于支持围绕直线和弯曲导轨或轨道的组合的运动的轴承/导轨系统。THK公司提供被称为“Straight-Curved Guide HMG(直线-弯曲引导HMG)”的产品，而Bishop-Wisecarver公司提供它们的具有弯曲和直线部分的“PRT TrackSystem(PRT轨道系统)”。本领域已知用于在弯曲和直线导轨部分之间移动的数种方法，图2和3中的图示只是一个示例。支撑板121将支承存储架子。每个支撑板通过销和辊板支撑件145连接至两个辊板144中的每一个。辊板144能够围绕辊板支撑件145自由地枢轴，并且各自安装有2个辊，每个辊能够在支撑件上旋转。辊被间隔成使得它们提供从每侧抓住导轨的横向作用力。当支撑转向架围绕弯曲导轨移动时，辊板能够枢轴以允许不受阻碍的运动。导轨可采取数种结构配置，只要能提供轨道来完成一回路。
图18示出了具有垂直地层叠的两个层级(level)的存储回路的存储系统。上侧层级的存储系统149具有活动端口117a和118a。下侧层级的存储系统150具有活动端口117b和118b。该图示出了前开口统一盒130已准备好被装载到延伸出来的活动架子117b上。位于活动端口117b上方的活动端口117a必须回缩以便空中传送车131不受阻挡地向活动端口117b递送前开口统一盒，然而活动端口118a或118b可以延伸，例如，使前开口统一盒准备好被空中传送车拾取。这种类型的多层级存储系统可具有大于两个的层级，并且具有不同位置和数量的存储架子。图18示出了存储系统100安装在安装于天花板上的空中传送车的紧下方，然而，存储系统可处于任意的高度。存储系统100可由基于地面的结构、天花板结构、自动化材料操纵系统结构、或其组合支承。存储系统也可由工具或其它制造设施特征的结构支承。
图20A、20B和20C是具有活动端口的存储系统的简化侧视图，示出了它是如何能够以不同基本类型的自动化材料操纵系统来传送前开口统一盒的。箭头示出了前开口统一盒在传送期间的路径。图20A示出了定位在存储系统的侧面的自动化材料操纵系统151。这种类型的自动化材料操纵系统在其中内置有能够向延伸的活动端口117上装载前开口统一盒的传送装置，所述活动端口于是可回缩并将前开口统一盒传送至存储架子110。图20B示出了自动化材料操纵系统155(例如空中传送车)，其将前开口统一盒下降到活动端口117上，所述活动端口117于是回缩并将前开口统一盒传送至存储架子110。图20C示出了定位在存储系统的侧面的不带有一体传送装置的自动化材料操纵系统156。该自动化材料操纵系统类型需要外部传送装置152，该外部传送装置152能够从自动化材料操纵系统156拾起前开口统一盒，并将之移动至活动端口117，在这里它于是可被移动至存储架子110。
图21A、21B和21C是没有活动端口的存储系统的简化侧视图，示出了它是如何能够以不同基本类型的自动化材料操纵系统来传送前开口统一盒的。箭头示出了前开口统一盒在传送期间的路径。图21A示出了定位在存储系统的侧面的自动化材料操纵系统151。这种类型的自动化材料操纵系统在其中内置有能够将前开口统一盒直接装载到存储架子110上的传送装置。图20B示出了自动化材料操纵系统155(例如空中传送车)，其将前开口统一盒直接下降到存储架子110上。图20C示出了定位在存储系统的侧面的不带有一体传送装置的自动化材料操纵系统156。该自动化材料操纵系统类型需要外部传送装置152，该外部传送装置152能够从自动化材料操纵系统156拾起前开口统一盒，并将之直接移动至存储架子110。
图22和23是简化的俯视图，示出了由常规储料器以及由本发明的存储系统使用的相对地面空间。这些图中的每一个示出了一个层级的存储位置，但是常规储料器157或存储系统100均可具有多个层级的所示前开口统一盒配置。在图22中，常规储料器157具有10个前开口统一盒130，配置成两排，每排五个前开口统一盒。这两排前开口统一盒被一层叠机械手间隙空间161分开，该空间是用于水平地移动层叠机械手158以访问所存储的前开口统一盒所必需的。层叠机械手158具有垂直的支柱159，该垂直的支柱159垂直地移动层叠机械臂160，以与每个层级的存储系统对齐。在垂直支柱159访问存储层级中的最左侧的前开口统一盒时，必须有一个层叠机械手端部空间162。层叠机械手间隙空间161必须足够宽，以在它于间隙空间161的两侧的存储位置之间旋转180度时，容纳前开口统一盒外加机械臂的一些部分。相比之下，图23所示的本设计的存储系统100使用少得多的地面面积来存储10个前开口统一盒130。存储系统100不需要层叠机械手，因此图22中的间隙空间161和162被消除，获得非常密集的配置。
图22和23还示出了本发明的存储系统100的改善了的运动效率。要在图22中从存储位置163取出前开口统一盒，层叠机械手158必须首先水平地移动至与该存储位置对齐，然后层叠机械臂160中的电机将该臂延伸到前开口统一盒下方，然后一电机抬升该臂以及前开口统一盒，然后臂的电机使臂和前开口统一盒回缩，然后层叠机械手可水平地移动至期望的目的端口。在图23中，本发明的存储系统100只须操作单个电机，以同时移动全部的前开口统一盒，直到处于位置164处的前开口统一盒被移动3或4个位置，例如，只使用了常规储料器用于取出前开口统一盒的时间的一部分。
图24示出了本发明的一个实施例，其用作不带有安装在天花板上的自动化材料操纵系统递送系统的、独立的工具存储系统。吊升机械直线驱动器137(例如，水平轨道)已被加长而延伸到位于工具的组件200的侧面的区域上方，允许传送吊升机械136定位在位于工具的侧面的手动装载工作台172上方。手动装载工作台因此处于工具的侧面。如本文所使用的，“位于侧面”意指手动装载工作台可在工具的附近，只要手动架子在容器装载区域的旁边或附近即可。在该情况下，容器被放置在手动装载工作台上，在这里它们能够被传送吊升机械拾取然后升高至上侧位置。从该位置，传送吊升机械横向地移动成对齐在工具装载端口134或活动端口117上方，然后将容器下降并安放在装载端口或活动端口上。传送吊升机械能够在：a)手动装载端口与活动端口，b)活动端口与装载端口，或c)手动装载端口与装载端口之间移动容器。手动装载工作台图示为具有手动装载架子，所述手动装载架子具有用于在容器被放置于其上时保持、接合或连接至容器的特征。在一个实施例中，所述特征是销，并且所述销与容器的相应的下侧凹入部分配合。此外，手动装载工作台可采取各种构造，例如可移动的基于地面的运送或操纵系统。例如，导轨引导的车，自动传送推车，或可移动运送系统上的人工放置的容器。再此外，为清楚起见，手动装载架子并非必须是手动装载工作台的一部分，能够支承容器和接收容器的任何结构的机构均可用作手动装载架子。
图24示出了用于300mm硅晶片的类型的容器和装载端口，然而，同样的概念将适用于用于例如200mm或450mm等其它尺寸的晶片的容器。200mm晶片容器的不同之处在于它们具有底部开门，但是它们具有相似的用于与传送吊升机械接合的顶部把手，并且它们被装载到工具上的水平支承面上，因此它们不会显著地改变手动装载或缓冲递送的操作。
图24中的系统的使用将是允许操作人员向存储系统100中装载多个容器。该存储系统然后可使用传送吊升机械，按需要将容器装载到工具上，并在处理后将容器移至存储系统100。操作员然后可在以后的时间从处理后的容器取回晶片，从而使操作员更频繁地手动装载和卸载每个装载端口的需求最小化。一些类型的操作界面，优选为安装在手动装载工作台上的操作界面173，将允许操作员在装载或卸载处理期间输入存储器和容器信息。手动装载工作台可具有自动化的容器标识器件，以允许在装载或卸载容器时标识容器。在半导体工业中有数种不同方法是常见的，例如条形码读取器、RFID(射频标识)、和与电池供电的安装于容器的标识模块的红外线通信。
还可能的是，如图24所示的独立式系统可用于处理和存储任何水平基片的容器。只要工具具有水平装载面以供传送吊升机械将容器下降于其上，并且工具具有允许对基片进行访问以通过工具的基片操纵设备装载到处理工具中的访问端口，则与图24所示的系统将不会有实质性的区别。
图25和26示出了本发明的又一实施例，其使用定位在存储系统100的侧面的固定架子174a和174b，提供了用于空中传送式降落和拾起容器的更简单的方法。例如，固定架子174中的一个或多个可位于存储系统组件的框体的旁边。这样，固定架子174将定位在存储系统组件的轨道外。再此外，固定架子可通过多种方法联接至存储系统组件。一种方法是联接至存储系统组件的框体或另一结构。与可处于回缩位置的活动端口117不同，固定架子174a和174b总是处于空中传送车和传送吊升机械的行程下方的位置，因为它们牢固地安装至固定的结构元件，例如存储系统100的结构。在一个示例性实施例中，固定架子174还位于与下方工具的装载端口架子以及延伸的活动端口117相同的方向上。
为清楚起见，应该明白的是，固定架子可连接至邻近存储系统组件100的任何位置。例如，固定架子可连接在与活动端口117或118中的一个的面相同的一侧，只要固定架子不阻挡对装载端口架子的垂直吊升机械访问或空中传送访问。然而，该面是不存在活动端口的地方，例如在活动端口118的右侧。
在于存储系统100与装载端口之间传送容器的期间，如果空中传送车131到达工具组件200以达到降落容器的目的，则传送吊升机械136可以处于在活动端口117或装载端口134a、134b或134c上方横向地移动的过程中。在该情况下，空中传送车如果必须与活动端口相互作用则需要等待，但是固定架子在存储系统到装载端口的传送期间位于传送吊升机械的运动范围外，因此空中传送车将能自由地在固定架子处存放容器，而不用担心与这些其它的传送操作相互影响。
在安装有固定架子的情况下，空中传送车将不必停止在装载端口上方，除非在存储系统或传送吊升机械的操作中存在故障。在该情况下，自动化材料操纵系统和存储系统可被置入备用操作模式中。存储系统操作将被禁止，传送吊升机械将移动到固定架子中的一个上方，而空中传送车将直接地递送容器至工具的装载端口。虽然这种类型的操作将不能利用存储系统的能力，但是它仍将允许工具在故障被修正的同时进行操作。
固定架子的另一优点是容器可被放置在一个上，以被空中传送车拾起，而不占据活动端口上的位置。空中传送车到达以进行拾起的时间是不确定的，而将容器放置在固定架子上使得容器不必占据活动端口，而这种占据是可能妨碍其它传送的。
如果使用了两个或两个以上的固定架子，则固定架子的再一优点是一个可被指定为降落架子，而另一个被指定为拾起架子。空中传送车通常只沿空中传送导轨132在一个方向上行进。降落架子可指定为空中传送车在趋近工具时首先横越的架子174a，而拾起架子可以是定位在空中传送车进一步行进后的架子174b，其通常是位于工具的另一侧的架子。如果架子174a是空的，而架子174b具有待拾取的容器，则单个空中传送车可在架子174a处降落容器，然后在短距移动后，在架子174b处拾起等待的容器。该方法能够通过减少安排好的空中传送车移动的数量来减少空中传送车的总体交通拥堵，原因是容器的降落与容器的拾起被合并到到车的单程中了。
因此，传送吊升机械可：(i)向或从固定架子拾取或放置容器；或者(ii)向或从装载端口架子拾取或放置容器；或者(iii)向或从固定架子和装载端口架子拾取或放置容器；或者(iv)向或从存储系统组件的端口板、固定架子或装载端口架子拾取或放置容器。再此外，空中传送车连接至存储系统组件上方的轨道，传送吊升机械的水平轨道位于空中传送车的轨道下方，存储架子、端口板和固定架子位于传送吊升机械下方，而装载端口架子位于存储架子、端口板和固定架子下方。此外，各自安装在一个房间中，所述房间的地面之上安装所述工具。所述房间可以是制造设施、实验室、洁净室、或任何结构。称一物体位于下方或上方可以是相对于一个基准而言的，该基准可以是房间的地面。
图26示出了空中传送导轨132、空中传送车131、传送吊升机械136、固定架子174a和装载端口134a是如何占据大致相同的垂直面的。
图27示出了对于存储系统的多工具应用。存储系统可定位在两个工具200a和200b之间或定位成横跨这两个工具，允许传送吊升机械136在工具之间移动容器，而不用空中传送车的协助，并提供工具到工具的缓冲。如果例如在处理步骤后需要计量步骤，则这将是非常高效的。容器可在处理后返回存储系统，排成队列，以在下一次可获得时被计量工具测量。传送吊升机械136可通过延伸吊升机械直线驱动器137而延伸在两个工具上方。在一个实施例中，水平轨道位于存储系统组件的至少一部分的上方。在另一实施例中，水平轨道延伸超过存储系统组件的侧面。延伸超过侧面应指任何侧面，并且可包括延伸超过工具或存储系统组件的不止一个侧面。在一个示例中，水平轨道可位于一个或多个工具上方。传送吊升机械连接至所述水平轨道，以便能使传送吊升机械在所述一个或多个工具上方沿所述轨道移动，并且传送吊升机械构造成拾取或放置容器。在又一实施例中，水平轨道延伸超过存储系统组件的侧面，由此水平轨道的一部分至少部分地位于输送器的一部分上方。连接于水平轨道的传送吊升机械于是能够在所述输送器的所述部分上方沿轨道移动，以便能实现拾取或放置容器。
存储系统组件可从地面、工具结构、空中传送框体或天花板得到支承。存储系统可位于两个工具上方，工具之间，或者安装在工具中的一个上方。任一种方法，吊升机械直线驱动器都将延伸成使得传送吊升机械能够定位在两个工具上的所有装载端口上方。
可能希望由透明塑料或其它材料形成安全挡板，以限制操作员进入垂直装载区域，除非他们手动地访问容器。可存在具有信号开关的检修门，以在门打开的情况下防止传送吊升机械发生垂直运动。另一可能性是挡板在装载端口处是打开的，但是只达到容器的顶部的高度。这将防止操作员倾斜到垂直行进区域中，同时仍然允许在容器高度处的手工访问。如果使用了该打开概念，则其可横跨装载端口处的开口与光学“打断射束(break-the-beam)”传感器组合，以通知传送吊升机械控制器在操作员正打断开口处的传感器的射束的情况下防止垂直运动。第三种选择将是在工具的前方使用整片“光幕”，而不用任何物理挡板。如果操作员截断了任一光束，则传送吊升机械操作将受到限制。
存在多种多样的不同方法使得存储系统能够与工具和制造设施自动系统交接，然而，其中有两种组织交接的常见方法：a)作为受控于制造设施制造控制系统(MCS)的系统，或b)作为集成于并直接受控于工具的系统。在b)的情况下，工具将与制造设施的控制系统通信，以指示空的存储位置以及已完成处理的容器。通常，工具将只传达它具有供移除的完成的容器，而制造设施的控制系统将记住工具的存储位置(装载端口)的状况。工具通常不会确定容器是否应该被递送去进行处理，新工作的进度安排是由制造设施的系统进行的。在该“工具控制”方法中，工具将以某种方式向制造设施的系统表示它具有的容器递送位置比它具有的装载端口的数量多，并允许制造设施将这些位置与递送/取出位置以及处理指令相关联。该“工具控制”方法可能无法使其全部消息遵守SEMI标准协议，并且可能需要定制制造设施通信接口。在a)的情况下，工具将基本像没有存储系统时那样进行操作。递送容器以存储到存储系统中，以及向和从工具装载端口传送容器，将受控于制造设施制造控制系统(MCS)与存储系统之间的SEMI标准消息协议。该MCS控制可使用SEMI E88(用于自动化材料操纵系统存储SEM的规范)来进行，该标准即通常用于控制与储料器的交互作用的标准。E88消息覆盖装载、卸载和导引容器到例如储料器或在该情况下本发明的存储系统等存储系统中所需的交互。存在将储料器中的材料移动至端口的E88指令，而它们可用于从存储系统中的存储位置将容器移动至装载端口。另一选择将是使用E82指令(用于隔间之间/隔间内(interbay/intrabay)自动化材料操纵系统SEM的规范)而不是E88，来在存储系统与装载端口之间移动容器。
很多存储系统操作将可以通过空中传送和传送吊升运动的高效协调得到改善。理想地，制造设施材料控制系统将在空中传送车接近存储系统时向存储系统发送消息，标识它的访问端口(装载端口号、活动端口号或固定架子号)以及动作(拾起或降落容器号)。这可通过存储系统制造设施通信接口来进行，例如以太网端口，或者直接地以空中传送车与存储系统之间的无线链路(例如Wi-Fi IEEE802.11或Bluetooth IEEE802.15)来进行。当空中传送车经过存储系统附近的预先确定的路径位置时，可向存储系统发送消息。通过发送该“接近通知”消息，存储系统可以以数种方法为空中传送车的到达做准备，包括：a)为访问所标识的装载端口清理道路，b)延伸所标识的活动端口以接收容器，c)延伸具有所标识的容器的确定的活动端口以供空中传送车拾起，或d)清理所标识的固定架子以备容器的到达。
如果上述协调方法不可用，则传送吊升机械或活动架子在空中传送车到达工具时处于妨碍操作中的概率将增加。空中传送操作通常将被给予优先权，因为任何空中传送的延迟都会致使其它空中传送过境交通(through traffic)停止，然而，短的空中传送延迟也可能是可接受的，前提是该空中传送车位于支路导轨上，而不是位于所有过境交通所处的主导轨上。空中传送支路是从主导轨分叉的一段空中传送导轨，由一个工具或一组工具运行，然后再次并入主空中传送导轨。
向装载端口或储料器端口的所有空中传送式材料传送均与符合SEMIE84标准的信号联动(interlock)。如果没有预先通知，则工具上的装载端口将不会有关于空中传送车即将到达的信息，直到空中传送发出最早的E84信号。它们通常是通过在空中传送车正确地定位在装载端口(或架子或端口)上方时对齐的光学链路发送的。E84标准规定了确认传送的每个步骤已被允许并且被成功地完成的若干信号的交换。
输送器递送系统能够以多种方式与本发明的存储系统的操作集成。参见见图28和图29，它们示出了构造的一个示例。主输送器区段175沿一排工具/EFEM运送容器，而侧面递送区段176a和176b处于工具/EFEM的侧面。在该示例，从图29可看出，容器177将在侧面递送区段的端部停止在传送吊升机械下方的位置处，使得它能够被传送吊升机械拾起并递送至活动端口或工具装载端口。在一个实施例中，停止位置可以是输送器的一部分。如果还使用空中传送系统，则它也可对齐在输送器停止位置以及装载端口和活动端口上方，得到非常灵活的自动系统。例如，输送器可用于以高传送速率链接一小组工具，而空中传送车用于移动容器到区域外。侧面递送输送器还可用于在容器被传送吊升机械拾起前使它们排成一个短队列。这在传送吊升机械忙于其它传送操作的情况下是有利的，允许主输送器卸载安排好用于递送的2或3个更多的容器，而不会造成主输送线上的任何中断或旁通。
图28示出了两个侧面输送器区段176a和176b，工具的每侧一个。一个可用于容器递送，而另一个可用作容器离开区段，然而，如果需要的话，容器递送和移除与各侧面输送器的关联可以是动态变化的。动态关联的一个示例是在存储系统有必要尽快从空状态被填满的情况下使两个区段都递送容器，这时两个侧面区段可通过到达的容器填充队列到极限。当存储系统被填满后，侧面区段中的一个可改变成离开区段。
图28和29示出的是主输送器区段放置在存储系统后，然而，其也可简单地位于存储系统的前方，位于装载端口前方的过道上方。侧面输送器区段仍将是垂直的，它们仍将延伸至将容器递送至位于传送吊升机械下方的位置处的地方。主输送器部分与侧面输送器部分之间的交点需要一些类型的传送装置，其中多数已经是众所周知的。例如，可以是在其上安装有短的输送器部分的旋转式输送器转台178。容器将在主输送器上行进直到它处于转台上，转台于是将转动并使容器沿侧面输送器的方向滚动离开。
大部分附图为简化目的只示出了工具的设备前端模块(EFEM)，而没有示出所连接的工具。图28和29示出了工具可定位在EFEM之后的情况。在以上描述中，工具将包括连接于它的所有部分，包括装载端口、或EFEM或存储系统本身。
宽泛地说，空中传送系统是用于半导体制造设施的材料递送系统。空中传送车携带半导体晶片的容器，同时在由天花板支承的导轨系统上行进。容器(在300mm晶片的情况下为前端开口统一盒子)在它们的顶部凸缘被抓住的同时，在空中传送车中沿导轨系统行进。空中传送车可通过一组可伸缩的线缆停止在装载端口或其它传送工作台处，并下降抓取机构，以及容器。当容器接触装载端口的表面时，它得到精确的定位，因为它与从装载端口的支承面突出的一组运动学销配合。相似地，空的抓持机构可下降到装载端口上的容器的顶部凸缘上，抓住顶部凸缘，并通过使线缆回缩而将容器升高至空中传送车。空中传送车能够将容器装载到各种高度的传送工作台，方法是简单地通过调节用于该工作台的线缆回缩或延伸的长度。这种类型的调节是通过人控设置(“教导工作台”)来完成的，接着是将调节值存储在空中传送车的控制系统中。
应该理解的是，用于存储和访问半导体晶片容器的上述机构和方法只用于说明目的，本发明并不受其限制。本领域的技术人员应该清楚的是所描述的这些机构和方法的某些优点已被实现。还应该理解的是，在本发明的所附权利要求的范围和精神内，可做出各种变型、修正和替代实施方案。

Claims (26)

1.一种存储系统，包括：
存储系统组件，定位在比用于操纵待处理的基片的工具的高度高的高度处，所述存储系统构造成在所述基片被所述工具处理前或处理后，在本地存储基片的一个或多个容器，所述存储系统组件包括，
(a)框体；
(b)联接至所述框体的基板，所述基板位于驱动带轮、惰性带轮、带、轨道和电机的下方；
(c)多个存储架子，被对齐用于在所述基板的顶上进行水平运动，所述多个存储架子中的每一个具有架子板，所述架子板具有用于支承容器的架子特征，并且所述多个存储架子中的每一个联接至所述带以便能实现运动，并且联接至所述轨道以便能实现向一个或多个位置的引导；和
(d)位于所述存储系统组件的框体的侧面的固定架子，用于水平延伸所述存储系统组件所提供的存储；
其中，所述电机联接至所述驱动带轮以移动所述带，使得所述多个存储架子中的每一个沿所述轨道一起移动至所述一个或多个位置，所述轨道的至少一些部分是直线的，一些部分是非直线的，并且这些部分在所述基板上方配置成一个回路。
2.如权利要求1所述的存储系统，其中，所述固定架子包括用于保持所述容器中的一个的架子特征。
3.如权利要求1所述的存储系统，其中，所述固定架子定位在所述轨道外。
4.如权利要求1所述的存储系统，其中，所述固定架子联接至所述存储系统组件的框体。
5.如权利要求1所述的存储系统，其中，所述存储系统组件的框体联接至所述工具的组件的框体并位于所述工具的组件的框体上方，所述工具是具有与一个或多个基片处理工具交接的装载端口架子的至少一个装载端口，
其中，所述装载端口架子和所述固定架子沿相同方向延伸。
6.如权利要求5所述的存储系统，其中，所述固定架子、所述装载端口架子和所述存储架子中的每一个对于位于所述存储系统组件上方的空中传送车来说是可访问的。
7.如权利要求5所述的存储系统，还包括：
位于所述存储系统组件上方的水平轨道；
传送吊升机械，连接至所述水平轨道以使所述传送吊升机械能够沿所述轨道移动，所述传送吊升机械限定成沿所述固定架子和所述装载端口架子的方向延伸离开所述存储系统组件，所述传送吊升机械构造成：
(i)向或从所述固定架子拾取或放置容器；或
(ii)向或从所述装载端口架子拾取或放置容器；或
(iii)向或从固定架子和装载端口架子拾取或放置容器；或者
(iv)向或从存储系统组件的端口板、固定架子或装载端口架子拾取或放置容器。
8.如权利要求7所述的存储系统，还包括空中传送车，所述空中传送车定位在所述传送吊升机械、所述固定架子、所述端口板、所述存储架子和所述装载端口架子上方。
9.如权利要求8所述的存储系统，其中，
(i)所述空中传送车连接至所述存储系统组件上方的轨道，
(ii)所述传送吊升机械的水平轨道位于所述空中传送车的轨道的下方，
(iii)所述存储架子、所述端口板和所述固定架子位于所述传送吊升机械下方，并且
(iv)所述装载端口架子位于所述存储架子、所述端口板和所述固定架子下方；
其中，(i)-(iv)中的每一个安装在一个房间中，所述房间的地面之上安装所述工具。
10.如权利要求1所述的存储系统，其中，所述固定架子能够连接至所述存储系统组件的不止一个侧面，并且所述存储系统组件能够一次连接一个或多个固定架子。
11.一种存储系统，包括：
(a)存储系统组件，定位在比用于操纵待处理的基片的工具的高度高的高度处，所述存储系统构造成在所述基片被所述工具处理前或处理后，在本地存储基片的一个或多个容器，所述存储系统组件包括，
(i)框体；
(ii)联接至所述框体的基板，所述基板位于驱动带轮、惰性带轮、带、轨道和电机的下方；
(iii)多个存储架子，所述多个存储架子中的每一个具有架子板，所述架子板具有用于支承容器的架子特征，并且所述多个存储架子中的每一个联接至所述带以便能实现运动，并且联接至所述轨道以便能实现向一个或多个位置的引导，其中，所述电机联接至所述驱动带轮以移动所述带，使得所述多个存储架子中的每一个沿所述轨道一起移动至所述一个或多个位置，所述轨道的至少一些部分是直线的，一些部分是非直线的，并且这些部分在所述基板上方配置成一个回路；
(b)位于所述工具的侧面的手动装载工作台，所述手动装载工作台具有用于与容器交接的手动装载架子。
12.如权利要求11所述的存储系统，还包括：
位于所述存储系统组件上方的水平轨道；
传送吊升机械，连接至所述水平轨道以使所述传送吊升机械能够沿所述轨道在所述手动装载工作台的手动装载架子上方移动。
13.如权利要求12所述的存储系统，其中，所述传送吊升机械构造成
从或向所述手动装载架子拾取或放置容器。
14.如权利要求12所述的存储系统，其中，所述存储系统组件包括：
(iv)连接至所述存储系统组件的所述框体的活动端口组件，所述活动端口组件具有端口板，所述端口板沿所述轨道定位在所述位置之一处。
15.如权利要求14所述的存储系统，其中，所述传送吊升机械构造成
从或向所述手动装载架子、所述端口板或所述工具的装载端口架子拾取或放置容器。
16.如权利要求14所述的存储系统，其中，所述活动端口组件包括：
水平运动组件，限定出位于所述框体外侧的延伸位置和位于所述框体内侧的回缩位置；和
垂直运动组件，所述垂直运动组件联接至具有端口特征的所述端口板，并且所述垂直运动组件限定出一个上方位置和一个下方位置，所述水平运动组件联接至所述垂直运动组件；
其中，当处于所述下方位置时，所述回缩位置将所述端口板置于所述架子板之一的下方；
其中，当处于所述上方位置时，所述回缩位置将所述端口板置于所述架子板之一的上方。
17.如权利要求11所述的存储系统，其中，所述带是具有连结件的链条或模制的带中的一个，并且所述驱动带轮和惰性带轮是链轮或圆盘中的一个。
18.一种存储系统，包括：
(a)存储系统组件，定位在比用于装载和卸载待处理的基片的工具的高度高的高度处，所述存储系统构造成在本地存储基片的一个或多个容器，所述存储系统组件包括，
(i)多个存储架子，被对齐用于水平运动，所述多个存储架子中的每一个具有架子板，所述架子板具有用于支承容器的架子特征，并且所述多个存储架子中的每一个联接至带以便能实现水平运动，并且每一个联接至导轨以便能实现向一个或多个位置的引导；和
(ii)电机，所述电机联接至驱动带轮以移动所述带，使得所述多个存储架子中的每一个沿所述导轨一起移动至所述一个或多个位置，所述导轨的至少一些部分是直线的，一些部分是非直线的，并且这些部分配置成一个回路；
(b)联接在所述存储系统组件的侧面的固定架子，用于水平延伸由所述存储系统组件提供的存储。
19.如权利要求18所述的存储系统，其中，所述存储系统组件的框体联接至所述工具的组件的框体并位于所述工具的组件的框体上方，所述工具是具有与一个或多个基片处理工具交接的装载端口架子的至少一个装载端口，
其中，所述装载端口架子和所述固定架子沿相同方向延伸。
20.如权利要求19所述的存储系统，其中，所述固定架子、所述装载端口架子和所述存储架子中的每一个对于位于所述存储系统组件上方的空中传送车来说是可访问的。
21.如权利要求19所述的存储系统，还包括：
位于所述存储系统组件上方的水平轨道；
传送吊升机械，连接至所述水平轨道以使所述传送吊升机械能够沿所述轨道移动，所述传送吊升机械限定成沿所述固定架子和所述装载端口架子的方向延伸离开所述存储系统组件，所述传送吊升机械构造成：
(i)向或从所述固定架子拾取或放置容器；或
(ii)向或从所述装载端口架子拾取或放置容器；或
(iii)向或从固定架子和装载端口架子拾取或放置容器；或者
(iv)向或从存储系统组件的端口板、固定架子或装载端口架子拾取或放置容器。
22.如权利要求18所述的存储系统，其中，所述带是具有连结件的链条或模制的带中的一个，并且所述驱动带轮是链轮或圆盘中的一个。
23.一种存储系统，包括：
(a)存储系统组件，定位在比用于装载和卸载待处理的基片的工具的高度高的高度处，所述存储系统构造成在本地存储基片的一个或多个容器，所述存储系统组件包括，
(i)多个存储架子，被对齐用于水平运动，所述多个存储架子中的每一个具有架子板，所述架子板具有用于支承容器的架子特征，并且所述多个存储架子中的每一个联接至带以便能实现所述水平运动，并且每一个联接至导轨以便能实现向一个或多个位置的引导；和
(ii)电机，所述电机联接至驱动带轮以移动所述带，使得所述多个存储架子中的每一个沿所述导轨一起移动至所述一个或多个位置，所述导轨的至少一些部分是直线的，一些部分是非直线的，并且这些部分配置成一个回路；
(c)位于所述存储系统组件旁边的输送器，用于水平延伸由所述存储系统组件提供的存储；
(d)位于所述存储系统组件上方的水平轨道，所述水平轨道至少部分地位于所述输送器的一部分上方；和
(e)传送吊升机械，连接至所述水平轨道，以使传送吊升机械能够在所述输送器的所述部分上方沿所述轨道移动，并且所述传送吊升机械构造成拾取或放置容器。
24.如权利要求23所述的存储系统，还包括：
空中传送车，定位在所述传送吊升机械和所述输送器上方。
25.如权利要求24所述的存储系统，其中，所述存储系统组件定位在空中传送车下方。
26.如权利要求25所述的存储系统，其中，所述空中传送车的路径能够从所述存储架子、端口板、所述输送器或所述工具的装载端口架子中的一个直接地递送或移除容器。
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