JP2001527301A - Ｓｍｉｆポッドドア及びポートドアの取外し及び戻しシステム - Google Patents

Ｓｍｉｆポッドドア及びポートドアの取外し及び戻しシステム

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Abstract

(57)【要約】 ウェーハ加工装置のＩ／Ｏミニエンバイロンメントの内側からポートドアを開閉する装置であって、ポートドアをＩ／Ｏミニエンバイロンメント内に収納することもできる装置。この装置は、ロボットのエンドエフェクタ（125 ）の後部に取付け可能な種々の掴みアタッチメント（128 ）手段を利用する。エンドエフェクタ（125 ）は、ドアがその密封位置から離脱するようにする例えば磁気式、真空式又は電気作動式の種々の掴み手段を装備できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、半導体ウェーハの移送及び加工に関し、特にウェーハ取扱いロボッ
トが、ポッドドア及びポートドアを掴み、これらをＳＭＩＦミニエンバイロンメ
ントのＩ／Ｏポートから取り外し、そしてポートを通るウェーハの移送中にこれ
らドアをミニエンバイロンメント内の都合のよい場所に保管する機構を有するシ
ステムに関する。
【０００２】
【関連技術の説明】
ヒューレット・パッカード社によって提案されたＳＭＩＦ（Standard Mechani
cal Interface ）システムは、米国特許第４，５３２，９７０号及び第４，５３
４，３８９号に開示されている。ＳＭＩＦシステムの目的は、半導体製造プロセ
ス全体を通じてウェーハの貯蔵及び輸送中における半導体ウェーハへの粒子フラ
ックスの付着を減少させることにある。この目的は、貯蔵及び輸送中、機械的に
ウェーハの周りのガス状媒体（例えば空気又は窒素）がウェーハに対して本質的
に動かないようにすることにより、そして周囲環境からの粒子が直接的なウェー
ハ環境に入らないようにすることによってある程度達成される。
【０００３】 ＳＭＩＦシステムは３つの主要な構成要素、即ち（１）ウェーハ及び（又は）
ウェーハカセットを貯蔵及び運搬するのに用いられる最小容積の密閉ポッド、（
２）露出したウェーハ及び（又は）ウェーハカセットを加工ツールの内部に受け
渡しできるミニチュアクリーンスペース又はルーム（清浄空気で満たされる）を
提供するために半導体加工ツール上に配置される入力／出力（Ｉ／Ｏ）ミニエン
バイロンメント、（３）ウェーハ及び（又は）ウェーハカセットをウェーハ又は
カセットを粒子にさらさないでＳＭＩＦポッドとＳＭＩＦミニエンバイロンメン
トとの間で移送するためのインタフェースを有している。提案された一ＳＭＩＦ
システムの詳細は、１９８４年７月発行のソリッド・ステート・テクノロジー（
Solid State Technology）第１１１〜１１５頁に掲載のMihir Parikh氏及びUlri
ch Kaempf 氏の論文「SMIF: A TECHNOLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VL
SI MANUFACTURING」に記載されている。 上述のタイプのシステムは、０．０２μｍ（ミクロン）以下〜２００μｍ以上
の範囲にわたる粒子サイズに関心を持っている。これらのサイズの粒子は、半導
体デバイスを製造する際に用いられる寸法形状が小さいので半導体処理において
非常に大きなダメージを与える場合がある。代表的な最新式の半導体処理におい
て取り扱う大きさは、今日では０．５μｍ以下である。測定して０．１μｍ以上
の大きさの望ましくない汚染粒子は実質的に、１μｍの大きさの半導体デバイス
の妨げとなる。技術動向としては、当然のことながら、半導体の加工上の寸法形
状は更に小さくなっており、今日における研究開発現場では０．１μｍ以下にな
っている。将来、寸法形状は一層小さくなり、従って一層小さな汚染粒子が関心
の対象になることであろう。
【０００４】 一般に、ＳＭＩＦポッドには２つのタイプ、即ち、前部開放又はフロントオー
プニング式と底部開放又はボトムオープニング式がある。前部開放式ＳＭＩＦポ
ッドは一般に、ウェーハカセットを収容するようになっているか、或いはウェー
ハカセットを用いないでウェーハを直接、収納した状態で支持する棚を含むカバ
ーを有している。前部開放式ＳＭＩＦポッドは一般に、カバーと結合する垂直方
向に向いたドアを更に有している。底部開放式ＳＭＩＦポッドは一般に、ポッド
の底面上に設けられたドアと結合するカバーを有している。ウェーハ及び（又は
）ウェーハカセットをＳＭＩＦポッドから加工ツールに設けられたＩ／Ｏミニエ
ンバイロンメント内に移送するために、ポッドのドアはミニエンバイロンメント
のＩ／Ｏポート上に支持される。ポッドは、ポッドドアがミニエンバイロンメン
トのＩ／Ｏポートを覆うポートドアの上に位置し、ポッドカバーがポートドアを
包囲するポートプレートの上に位置するよう設計されている。いったんＩ／Ｏポ
ートのところに配置されると、ポートドア内の機構はポッドドアをポッドカバー
から解除して分離する。しかる後、ポートドア及びポッドドアは、Ｉ／Ｏミニエ
ンバイロンメント内へ運ばれ、一緒になって上、下又はミニエンバイロンメント
ポートの側部に移動させられてポートを通って移送されるべきウェーハ及び（又
は）カセットの通路を空ける。ポートドア及びポッドドアがミニエンバイロンメ
ント内へ引っ込められている間、ポッドカバーは一般に、汚染要因物がミニエン
バイロンメント内に入るのを阻止するためにＩ／Ｏポートに取り付けられたまま
である。
【０００５】 図１に示すように、そして上述したように、ポッドドア２０をポッドカバー２
２から離した後、ポッドドア２０及びポートドア２４を、第１の移送手段２７に
よってミニエンバイロンメント２６内で第１の方向に動かし、次に、第２の移送
手段２８によって、第２の方向に動かしてやって来ているウェーハの経路から外
れるようにする。ポッドドア及びポートドアを、図１に示すようにいったんミニ
エンバイロンメント内に配置すると、上方に移動させることができる。変形例と
して、ポッドドア及びポートドアを下方に又はポートの側部に向かって動かすよ
うミニエンバイロンメント２６を構成してもよい。ポッドドア及びポートドアを
２つの方向（即ち、ミニエンバイロンメント内への方向及びウェーハの経路から
外れる方向）に移動させる２自由度の移送機構が公知である。
【０００６】 代表的には、ポートドア及びポッドドアをウェーハの経路から外れるよういっ
たん動かすと、ミニエンバイロンメント内に設けられているウェーハ取扱いロボ
ットが、ウェーハ及び（又は）ウェーハカセットをＳＭＩＦポッドからミニエン
バイロンメントに内へ移送する。ミニエンバイロンメント内にいったん移送され
ると、ウェーハは一般にプロセスツール又は加工ツール内へ直接移送される。種
々の公知のロボット装置が存在するが、ウェーハに接近してこれを移送するため
のかかる１つのウェーハ取扱いロボット３２が図１に示されている。ロボット３
２は、回転自在に且つシャフトの回転軸線と同軸のｚ軸に沿って並進（「並進」
は物理学上の用語で、平行移動ともいう）自在に設けられたシャフト３６を有し
ている。ロボット３２は、シャフトと一緒に回転するようシャフト３６の上端部
に取り付けられた第１のアーム３８及び第１のアーム３８の反対側の端部に回動
自在に取り付けられた第２のアーム４０を更に有している。ウェーハ取扱いロボ
ットは、第２のアーム４０に回動自在に取り付けられたエンドエフェクタ４２を
更に有している。ロボット３２は、コンピュータ（図示せず）によって制御され
て、エンドエフェクタ４２がウェーハのうちの１つの下でウェーハカセット中へ
滑り込み、ウェーハを支持するよう上昇し、しかる後ウェーハを支持した状態で
カセットから引っ込むようになっている。さらに、複数のウェーハをカセットか
ら同時に取り出すための複数の歯を採用した多数のエンドエフェクタが知られて
いる。変形例として、ウェーハ取扱いロボットは、カセット全体をカセットの頂
部、底部又は側部から掴んでポッド内のウェーハのバッチ全体をミニエンバイロ
ンメント中に移送することができる。
【０００７】 取り外したポッドドア及びポートドアを、ミニエンバイロンメントのＩ／Ｏポ
ートの上、下又はその側部に置くことには、幾つかの欠点がある。第１に、半導
体プロセスツール及びＩ／Ｏミニエンバイロンメントは代表的には、２以上のポ
ートを有している。取り外したポッドドア及びポートドアを置くためのスペース
をＩ／Ｏポートに隣接して開けなければならないことは、Ｉ／Ｏポートをどこに
設ければよいかに関してミニエンバイロンメントの形状が制限される。例えば、
図１のミニエンバイロンメントでは、第２のＩ／Ｏポート（図示せず）を図示の
Ｉ／Ｏポートの上に位置決めすることはできない。というのは、この位置には、
プロセスツール内でのウェーハロットの加工中、ポッドドア及びポートドアを保
管するための場所を空けておかなければならないからである。さらに、ミニエン
バイロンメントの前方内部には、取り外したポートドア及びポッドドアをミニエ
ンバイロンメント内に引き込むための機械的移送機構を設けなければならず、次
に、ポッドドア及びポートドアをＩ／Ｏポートから離すために別の機械的移送機
構を設けなければならない。これら移送機構は扱いにくく、ミニエンバイロンメ
ントの前方内部に貴重なスペースを占め、またミニエンバイロンメントの設計及
びソフトウエア制御の複雑さを増す。さらに、これら移送機構は、ミニエンバイ
ロンメント内における潜在的な汚染源である。
【０００８】
【発明の概要】
したがって、本発明の目的は、取り外されたポートドア及びポッドドアをミニ
エンバイロンメント内の都合のよい場所に置くことができるミニエンバイロンメ
ントを提供することにある。
【０００９】 本発明の別の目的は、ポートドア及びポッドドアをミニエンバイロンメント内
に引き入れ，ポートドア及びポッドドアをＩ／Ｏポートから遠ざける従来型移送
機構を省くことができるミニエンバイロンメントを提供することにある。
【００１０】 本発明の別の目的は、ウェーハ取扱いロボットによりＩ／Ｏポートを介してウ
ェーハを移送できるようウェーハ取扱いロボットが更に、ポートドア及びポッド
ドアの取外し及び収納又は保管を行うようにするにある。
【００１１】 本発明の別の目的は、Ｉ／Ｏポートに対するポートドアの受け渡しを制御する
電源及び信号伝送に関する設計を単純化してかかる設計に関する融通性を高める
ことにある。
【００１２】 本発明の更に別の目的は、ミニエンバイロンメント内における潜在的な汚染源
を減少させることにある。
【００１３】 本発明の上記目的及び他の目的は、Ｉ／Ｏミニエンバイロンメント内に設けら
れていて、Ｉ／Ｏポート内からポートドアに係合し、ポートドア及びこれに結合
されたポッドドアを取り外し、ポートドア及びポッドドアをＩ／Ｏミニエンバイ
ロンメント内の都合のよい場所に降ろすシステムを提供することによって達成さ
れる。ウェーハの加工を完了してウェーハをＩ／Ｏポートを通ってＳＭＩＦポッ
ドに送り戻した後、システムは、ポートドア及びポッドドアを再び取り出し、ポ
ートドア及びポッドドアをそれぞれＩ／Ｏポート及びポッド内の密封位置に戻す
。
【００１４】 好ましい実施形態では、ポートドア及びポッドドアを掴んで移送するシステム
は、Ｉ／Ｏミニエンバイロンメント内のウェーハ取扱いロボットのエンドエフェ
クタの後側端部に設けられる。エンドエフェクタの後側端部は、ウェーハ及び（
又は）カセットを移送するのに用いられる端部と反対側のエンドエフェクタの端
部である。
【００１５】 以下において，図面を参照して本発明の説明を行う。
【００１６】
【詳細な説明】
今、本発明を図２〜図８Ｂを参照して説明するが、本発明は一般に、Ｉ／Ｏミ
ニエンバイロンメント内に設けられていて、ポートドア及びポッドドアに係合し
てこれらをそれぞれＩ／Ｏポート及びＳＭＩＦポッドから取り外したり、これら
に戻すシステムに関する。本発明の好ましい実施形態をＳＭＩＦポッドに用いた
場合について説明するが、利用されるポッドのタイプは本発明にとって重要では
なく、半導体ウェーハを収納する種々の容器のうち任意のものを本発明に使用で
きる。かかるポッドとしては、前部開放式ポッド、底部開放式ポッド、カセット
ポッド、ウェーハを収納する開放カセットが挙げられるが、これらには限定され
ない。さらに、本発明は、半導体ウェーハ以外の加工物に使用でき、かかる加工
物としては、レチクル、フラットパネルディスプレイ及び貯蔵容器かち加工ツー
ル内へ移送できる他の物品が挙げられる。
【００１７】 次に、図２を参照すると、半導体加工ツール（図示せず）の前面に取り付けら
れたＩ／Ｏミニエンバイロンメント１０２が示されている。図示のように、ミニ
エンバイロンメント１０２は、ＳＭＩＦポッド１０６をミニエンバイロンメント
のＩ／Ｏポート１０８に隣接して支持するための支持面１０４を有している。図
示の実施形態では、ＳＭＩＦポッド１０６は、ポッドの垂直方向前面に設けられ
たポッドドア１１０及びポッド内に配置されたウェーハを収納して移送するため
の密閉隔離型エンバイロンメントを構成するようポッドドアと結合できるポッド
カバー１１２を含む前部開放式ポッドである。当該技術分野で知られているよう
に、支持面１０４は、ＳＭＩＦポッドの底面に設けられた溝に嵌まってＩ／Ｏポ
ート１０８に隣接してＳＭＩＦポッド１０６の一定の且つ非常に再現性の高い位
置決めを可能にするための複数の運動ピン１１４を有するのがよい。ポート１０
８にポッド１０６が存在しなければ、ポートドア１１６は、好ましい実施形態で
はポートを覆って粒子がポートを通ってミニエンバイロンメントに入り込まない
ようにする。以下に詳細に説明するように、ポッドをこの中に収納されたウェー
ハの加工のためにＩ／Ｏポート１０８に隣接してロードすると、ロボット１１８
は、ポートドア１１６に係合してこれをＩ／Ｏポート１０８から取り外し、ドア
をミニエンバイロンメント１０２内に降ろし、次にポートに戻ってポッド内から
ウェーハに接近する。
【００１８】 ロボット１１８は、シャフト１２０を有し、このシャフトは、回転自在且つシ
ャフトの回転軸線と同心のＸ軸に沿って並進自在に設けられている。第１のアー
ム１２２が、シャフトと一緒に回転するようシャフト１２０の上端部に取り付け
られ、第２のアームが第１のアーム１２２の反対側の端部に回動自在に取り付け
られている。両側エンドエフェクタ１２５が、第２のアーム１２４の反対側の端
部に回転自在に取り付けられている。両側エンドエフェクタ１２５の第１の端部
は、従来構造及び従来動作モードを有するのがよいウェーハアクセスエンドエフ
ェクタ１２６を有している。第１の端部と反対側の両側エンドエフェクタの第２
の端部は、ドア掴み組立体１２８を有するのがよい。以下に説明するように、好
ましい実施形態では、ドア掴み組立体は、ポートドアとポッドドアの取外しを行
い、ポートドア及びポッドドアと結合し、そしてポートドア及びポッドドアをＩ
／Ｏポート１０８に出し入れする。シャフト、アーム及び両側エンドエフェクタ
の運動は、コンピュータ（図示せず）によってミニエンバイロンメント１０２内
で３次元的に動くよう制御される。
【００１９】 図４Ａ及び図４Ｂに示すように、Ｉ／Ｏポートは、その周囲にぐるりと溝１３
５を有し、この溝の中にはポートドア１１６の外周部が嵌まり込む。ポートドア
は、Ｉ／Ｏポートの溝１３５内にぴったりと嵌まるのがよい。変形例として、図
３Ａ及び図４Ｂに示すように、ポートドアは、溝１３５によってＩ／Ｏポートの
周りに作られる空間よりも僅かに小さい周囲長さを有するのがよい。この場合、
ピン１３７は、溝１３５内に形成されるスロット１３９内に嵌まるようポートド
アに設けられるのがよい。本発明の変形実施形態では、ポートドア１１６及び溝
１３５にそれぞれ設けられるピン１３７及びスロット１３５の位置を逆にしても
よい。ピン及び穴は、ドアをポート内に正しく位置決めするようポートドアとＩ
／Ｏポートとの接触箇所を定めるのに役立つ。
【００２０】 次に、図３Ａ、図３Ｂ及び図５Ａを参照すると、本発明は好ましくは、ポート
ドアをＩ／Ｏポートについて固定し又は取り外し、そしてポッドドアをＳＭＩＦ
ポッド１０６について固定し又は取り外す一対のドアラッチ組立体１３２を有し
ている。好ましい実施形態では、２つのドアラッチ組立体１３２が設けられてお
り、各ドアラッチ組立体は、構造及び作用に関し、互いに同一である。好ましい
実施形態では、ポッドをいったんポートドア１１６に隣接して嵌めると（嵌まっ
たかどうかは、以下に説明するポッドアットポート（pod-at-port ）センサによ
って指示される）、ドアラッチ組立体１３２は、ポートドアをＩ／Ｏポート１０
８から取り外し、ポッドドア１１０をポッドカバー１１２から解錠し、ポッドド
ア１１０をポートドア１１６に結合し、そしてポートドアをロボットに取り付け
ることができる。
【００２１】 図３Ａ及び図３Ｂ及び図５Ａはそれぞれ、ポートドアの断面内部背面図、図３
ＡのＢ−Ｂ線矢視断面内部側面図、ポートドアの背面図である。ポートドア１１
６の各ドアラッチ組立体１３２は好ましくは、ラッチキー１３４（図３Ｂ）を有
し、このラッチキーは、ポッドドア内の溝１３５に嵌まり込んでいる。ラッチキ
ー１３４を回すことにより、ポッドドア内の取外し機構が作動し、それによりポ
ッドドアをポッドから解錠し、ポッドドアをＳＭＩＦポッドに着脱自在に結合す
るためのラッチ組立体の一例が、米国特許第４，９９５，４３０号に開示されて
おり（発明の名称：Sealable Transportable Container Having Improved Latch
Mechanism）、この米国特許は本出願人に譲渡されており、かかる米国特許の内
容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００２２】 ラッチキー１３４は、ポートドアの内部のそれぞれのドアラッチ組立体の一対
の回転ハブ１４０（図３Ａ及び図３Ｂ）に同心状に取り付けられるのがよい。ハ
ブを一方向に回転すると、ポッドドアはポッドカバーから解錠され、ポッドドア
はポートドアに施錠される。逆に、ハブを逆方向に回転すると、ポッドドアはポ
ートドアから解錠され、ポッドドアはポッドカバーに施錠される。
【００２３】 図２及び図３Ａに最もよく示されているように、各ドアラッチ組立体１３２は
、Ｉ／Ｏポートに形成されたスロット１３８内に着脱自在に嵌まり込むボルト１
３６を更に有している。ボルト１３６は、種々の運動伝達システム、例えばラッ
クとピニオンから成る装置（図示せず）によりハブに並進自在に取り付けられる
のがよい。かかる実施形態では、各ハブは、それぞれのボルト１３６内に形成さ
れたラックと噛み合う歯付きピニオン部分を有するのがよい。この実施形態では
、ハブを回してポッドドアをポッドから解錠すると、ボルト１３６が引っ込んで
ポートドアがＩ／Ｏポートから取り外される。逆に、ハブを回転させてもう一度
ポッドドアをポッドに施錠すると、ボルト１３６が延びてポートドアをＩ／Ｏポ
ート内に固定する。
【００２４】 ハブ１４０は、好ましい実施形態ではポートドア内に設けられたモータ１４２
によって回転される。モータ１４２は、好ましくは以下に説明するようにドア掴
み組立体からのワイヤ又は電線１４３を経て電流を受け取る電動機であるのがよ
い。トルクをモータからハブに伝え、それによりハブを回転させるための種々の
機構及びリンク装置を用いるのがよい。しかしながら、好ましい実施形態では、
モータ１４２はタイミングベルト１４８によって互いに取り付けられた第１のプ
ーリ１４４及び第２のプーリ１４６を駆動する。第２のプーリ１４６は、キャリ
ジ１５２が設けられた親ねじ１５０に取り付けられており、このキャリジは親ね
じの回転の際に親ねじに沿って前後に移動する。キャリジ１５２は又、ポートド
アの内部の長さに沿って設けられた並進ロッド１５４に取り付けられている。並
進ロッド１５４はその両端部が、それぞれのハブ１４０から延びる一対のスロッ
ト付きアーム１５５に取り付けられている。スロット付きアーム１５５は、スロ
ット１５７を有し、ロッド１５４のフォロア１５９がこのスロット１５７内に支
持された状態で動く。ロッド１５４が並進すると、フォロア１５９はアーム１５
５を回転させ、これらアームはハブ１４０を回転させる。
【００２５】 ハブの回転及び（又は）ロッドの並進を検出するための種々の構成の光センサ
を設けるのがよく、これら光センサは、ハブの十分な回転の発生時を指示する。
ポートドアは、モータ１４２の速度を制御し、ハブ１４０の回転及び（又は）ロ
ッド１５４の並進をモニターするセンサからのフィードバックを受け取る制御回
路１５８を更に有するのがよい。
【００２６】 好ましい実施形態では、本発明のハブ及びボルトはそれぞれ、ボルトの２段階
運動を生じさせるよう米国特許第４，９９５，４３０号のカム機構及びラッチプ
レートと同様に作用する。かかる２段階運動の詳細は、米国特許第４，９９５，
４３０号の少なくとも第６段第４行目から第９段第２９行目に記載されている。
しかしながら、一般に、ボルトをスロット１３８内に施錠する２段階運動は、第
１にボルトを横方向に並進させてこれらをスロット１３８内に配置する段階及び
第２にボルトを回動させてこれらの並進平面から離脱させる段階を含む。ボルト
をこれらのスロット１３８内で回動させることは、ポードドアをＩ／Ｏポート１
０８内にしっかりと引き入れるのに役立つ。カム機構及びラッチプレートに加え
て、２段階運動を達成するための米国特許第４，９９５，４３０号に開示された
構成部品も又、本発明のポートドア１１６に設けられているものと理解されたい
。
【００２７】 本発明の変形実施形態では、ポートドアをＩ／Ｏポート内に取り付けるための
機構を、ポッドドアを取り外してポッドドアをポートドアに取り付けるための機
構から分離してもよい（これらの機構は互いに別体であってもよい）。図８Ａ及
び図８Ｂは、かかる実施形態によるドアラッチ組立体１３２の一例を示している
。１つのドアラッチ組立体１３２が図８Ａ及び図８Ｂに示されているが、別のか
かる組立体が好ましくは、ポートドア１１６の他方の側部に設けられることは理
解されよう。図８Ａは、ポートドア１１６のスロット１８１内に着脱自在に位置
する端部を有するポートプレート内のボルト１８０を示している。アクチュエー
タ１８２が、ボルト１８０を回転させてこれをスロット１８１に出し入れできる
。上述のモータ１４２を、この実施形態ではアクチュエータ１８２を回転させる
ためにポートプレート内に配置するのがよい。ポートドアは、第１の端部のとこ
ろでボルト従動部材１８６に取り付けられたレバー１８４及び第２の端部のとこ
ろに設けられたばね１８８を有している。この実施形態では、ポッドドアをポッ
ドに結合し又は取り外すための上述のラッチキー１３４は、レバーの回転軸線の
ところでレバー１８４に取り付けられている。
【００２８】 ばね１８８は、ボルト従動部材１８６をレバー１８４を介してボルト１８０に
押し付ける。図８Ｂに示すように、アクチュエータ１８２がボルト１８０をスロ
ット１８１から取り出すと、ボルト従動部材１８６はばね１８８の張力の結果と
してボルトの動きに追従する。部材１８６の並進は、レバー１８４を回転させ、
それによりラッチキー１３４を回転させてポッドドアをポッドから取り外し、ポ
ッドドアをポートドアに施錠する。ポートドアをＩ／Ｏポートに、そしてポッド
ドアをポッドにもう一度結合するためには、アクチュエータ１８２を逆方向に回
転させてボルト１８０をスロット１８１内に戻す。ボルトは、ボルト従動部材を
動かし、それによりレバー１８８及びラッチキー１３４を回転させ、ばね１８８
にもう一度負荷をかける。
【００２９】 当業者であれば、ラッチキー１３４の回転及びボルト１３６又は１８０の並進
を作動させるための上述のシステムに代えて種々のシステムの任意のものを用い
ることができる。かかる１つの変形実施形態では、ドアツーロボット（door-to-
robot ）結合機構（以下に説明する）が、ポードドア及びポッドドア内の取外し
機構を動作させるためのラッチキー１３４に類似したラッチキーを有している。
加うるに、ボルト１３６又は１８０を並進させてボルト受入れスロットに出し入
れすることに代えて、ボルト１３６又は１８０を回転によりスロットに出入りす
るよう構成してもよいことは理解されよう。
【００３０】 図５Ｂに示す本発明の更に別の実施形態では、ボルトを省くことができる。こ
の実施形態では、ポートドア１１６は、ドア１１６の側部から延びる２又は３以
上の電磁石１３１によってＩ／Ｏポート１０８内に保持されており、かかる電磁
石１３１は、ポートドアをＩ／Ｏポート内に保持すると、Ｉ／Ｏポート１０８の
周りの磁気透過性プレート１３３に接触する。変形例として、電磁石１３１とプ
レート１３３の相対位置を逆にして電磁石がＩ／Ｏポートの周りに設けられ、磁
気透過性プレート１３３がポートドアから延びるようにしてもよい。
【００３１】 この実施形態の電磁石は、ポードドアに設けられていても、或いはＩ／Ｏポー
トの周りに設けられていてもいずれにしても、好ましくは永久磁石と関連して動
作してドアをポート内に保持する。一実施形態では、永久磁石と磁気透過性プレ
ート（これはプレート１３３と同一であっても、或いはこれとは異なっていても
よい）が、ポートドア及びポートプレートに設けられていて、ポートドアとポー
トプレートを永続的に引きつけるようになっている。ポートドアをＩ／Ｏポート
から取り外そうとする場合、電流を電磁石に送り、この電磁石は磁気透過性プレ
ート１３１を反発させると共に永久磁石の力に打ち勝つよう構成されている。こ
の実施形態では、ドア掴み組立体（以下に説明する）は、電流が電磁石に送られ
る前はポートドアと接触状態にある。変形実施形態では、永久磁石及びプレート
はこの場合も、ポートドアとプレートを常時引きつける。電流を受けると、電磁
石は永久磁石の引きつけ力を強くしてポートドアをポートプレート内にしっかり
と保持する。ドア掴み組立体がポートドアを取り外そうとする場合、電磁石への
電流が遮断され、ドア掴み組立体は、永久磁石の引きつけ力に打ち勝ってポート
ドアをポートから取り外す。永久磁石は、電力が停止された場合にポートドアを
ポート内に保持するのに役立つ。しかしながら、電磁石がポートドアをポートに
引きつける実施形態では、永久磁石を本発明の変形実施形態では省いてもよい。
上述の実施形態のいずれかにおいて電磁石に送られる電流は、ハブを回転させて
ポートドアをポッドから取り外し、これをポートドアに取り付けるのと実質的に
同時に遮断され（電磁石が磁気透過性プレートを反発させる場合）、ターンオフ
される（電磁石が磁気透過性プレートを引きつける場合）。
【００３２】 次に、図２、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、ロボット１１８のドア
掴み組立体１２８は、ドアツーロボット結合機構１６０、支持ピン１６１、パワ
ーカップル１６２及びセンサシステム１６４を有している。ＳＭＩＦポッド１０
６をいったんミニエンバイロンメント１０２のＩ／Ｏポート１０８の近くに正し
く位置決めすると、ロボット１１８を作動させてドア掴み機構１２８を動かして
これをポッドと反対側のポートドアの側部でポートドアに係合させるのがよい。
特に、ポッドを当初ミニエンバイロンメント上のＩ／Ｏポートに隣接したプラッ
トホーム上にロードする。この時点において、ポッドインプレース（pod-in-pla
ce）信号をＩ／Ｏポート内のセンサによって発生させてこれを制御コンピュータ
に送り、それによりポッドが存在していることを指示する。しかる後、ポッドを
Ｉ／Ｏポートに前進させる。ポッドをいったんＩ／Ｏポートに隣接して配置する
と、ポッドアットポート（pod-at-port ）信号をポート内のセンサによって発生
させて制御コンピュータに送り、それによりポートにポッドが配置されているこ
とを指示する。制御コンピュータは、ポッドインプレース信号又はポッドアット
ポート信号のいずれかを用いてミニエンバイロンメント内におけるロボットの運
動を開始させてポートドアに係合し、取外しシーケンスを始動させることができ
る。かくして、ポッドを正しくポートに配置するやいなやポートドアをＩ／Ｏポ
ートから取り外すことができる。図３Ａに示すように、ポートドアは、ポッドア
ットポートスイッチ１６５をさらに有するのがよい。スイッチ１６５は、ドアラ
ッチ組立体１３２が、ポッドがまだポートに存在していない場合にポートドアを
Ｉ／Ｏポートから外れるのを防止する。もし制御コンピュータがポッドアットポ
ートスイッチ１６５を作動させなければ、スイッチは電流が電線１４３を通って
モータ１４２に流れるのを防止する。
【００３３】 ドアツーロボット結合機構１６０は、種々の結合原理にしたがって動作できる
ことは理解されよう。しかしながら、一般に、結合機構１６０はポートドアに設
けられた接触プレート１６６と結合し、支持ピン１６１はポートドアに設けられ
た支持穴１６３（図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ）内に嵌まって、ロボットがポート
ドア及びポッドドアを掴んでこれらをＩ／Ｏポートから取り外し、これらをミニ
エンバイロンメント１０２内に移送できるようにする。
【００３４】 好ましい実施形態では、支持ピンは、切欠き１６７を有するのがよい。上述し
たように、バー１５４は、側方に並進してポッドドアをポッドから取り外し、ポ
ートドアをポートから取り外す。バー１５４は、ロボットの支持ピンを受け入れ
るスロット１６９を有している。バーが完全に側方に並進すると、スロット１６
９の端部１６９ａは、支持ピンの切欠き１６７内に嵌まる。かくして、支持ピン
は、切欠き１６７のスロット端部１６９ａの係合により支持穴１６３内にロック
され、それによりポートドアをロボットに固定する。
【００３５】 ポートドアをロボットに保持するためにドアツーロボット結合機構及びポート
ドアに別の雄型と雌型から成る構成を使用できることは理解されよう。かかる実
施形態では、雄型部材は変形例として、ラッチキー、例えば上述のラッチキー１
３４を有するのがよい。この場合、ラッチキーは、ポートドアの雌型部材内に差
し込まれてこれを回転してポートドアをロボット掴み組立体に固定し、それと同
時にポッドドアをポッドから解錠し、これをポートドアに施錠する。
【００３６】 ドアツーロボット結合機構の上述の実施形態に代えて、或いはこれに加えて、
結合機構１６０は、ポートドアに設けられた磁気透過性接触プレート１６６と結
合する電磁石を有するのがよい。電磁石結合機構１６０と接触プレート１６６が
係合すると、電流が電磁石に送られてドア掴み組立体がポートドアを引きつけて
これを保持し、それによりロボット１６８がポートドア及びポッドドアをミニエ
ンバイロンメント内に搬入するようにする。電磁石結合機構１６０及びプレート
１６６は、ポートドアをＩ／Ｏポート内に保持するのに用いられる電磁石１３１
及びプレート１３３と共に動作して、電磁石結合機構１６０がプレート１６６に
接触して電流を受け取ると、電磁石１３１への電流がターンオンされ（電磁石１
３１が磁気透過性プレートを反発させる場合）、かかる電流はターンオフされる
（電磁石１３１が磁気透過性プレートを引き寄せる場合）ようになっている。同
様に、ポートドア１１６をロボット１１８によりＩ／Ｏポートに戻して結合機構
の電磁石１６０への電流をターンオフすると、電磁石１３１への電流をオンオフ
切替えしてポートドアをＩ／Ｏポート内に再び保持する。以下に説明するように
、電流を電磁石結合機構１６０に送るための電線をロボット中に配線するのがよ
い。
【００３７】 別の変形例として又は追加例として、結合機構１６０は、部分真空結合方式を
利用するのがよい。この実施形態では、導管（図示せず）をロボット１１８中に
配管するのがよく、この導管の一端部は結合機構１６０で終り、その他端は低圧
源（図示せず）に取り付けられる。機構１６０と接触プレート１６６を結合させ
ると、部分真空が作られてこれによりロボットはポートドア及びポッドドアをミ
ニエンバイロンメント内に搬入することができる。真空源はさらに、ポッドドア
をポートドアに取り付けたままにすることができる。
【００３８】 本明細書を参照すると明らかになるように、本発明は、ポートドア及びポッド
ドアをウェーハの移送経路から遠ざけてこれらをミニエンバイロンメント内に収
納するための単純化されたシステムを提供する。ポートドア及びポッドドアをウ
ェーハ取扱いロボットによって移送することにより、まず最初に互いに結合され
たポッドドアとポートドアをミニエンバイロンメント内に運び込んで次にポッド
ドア及びポートドアをＩ／Ｏポートから遠ざけるのに従来必要であった移送機構
を省くことができる。従来型ミニエンバイロンメントの設計を単純化することに
加えて、本発明は、ポートドア及びポッドドアを任意所望の位置で（好ましくは
、任意の移動中の構成部品の経路から外れて）ミニエンバイロンメント内に収納
できることにより、ミニエンバイロンメントの設計上の融通性が大幅に高まる。
かくして、ミニエンバイロンメント内のＩ／Ｏポート及び他の構成部品を、ポッ
ドドア及びポートドアの収納のための特定の場所を空けておく必要なく所望に応
じて配置できる。
【００３９】 次に、図２、図３Ａ、図６Ａ及び図６Ｂを参照してドアラッチ組立体１３２に
電力を供給するためのシステムについて説明する。好ましい実施形態では、ロボ
ット１１８は、アーム１２２，１２４に沿ってシャフト１２０を通り、パワーカ
ップルで終端する１又は２本以上の電線を備えている。電線１７０の反対側の端
を遠隔の電流源に接続するのがよい。パワーカップル１６２は好ましくは、接触
プレート１６６に設けられた導電性表面１６６ａと結合できる導電性表面を有し
ている。ドアツーロボット結合機構１６０と接触プレート１６６が互いに接触す
ると、電流がパワーカップルと接触プレートとの間で流れ、それにより電力及び
制御信号をモータ１４２及び（又は）ドアラッチ組立体の他の構成部品に与える
。さらに、ロボットとポートドアを電気的に結合することにより、フィードバッ
ク信号をポートドアの制御回路及びポッドアットポートセンサから制御コンピュ
ータに送ることができる。以下に説明するように、ドアラッチ組立体は、Ｉ／Ｏ
ポートの周りのポートプレートに設けられた電源（図示せず）から電力を更に受
け取ることができる。かくして、ポートドアは、ロボット１１８と係合していな
い時に、電流を受け取ることができる。この電流は、ポートドアをＩ／Ｏポート
内に固定する電磁石１３１に電力を供給するのに使用できる。
【００４０】 図６Ｂに示す本発明の変形実施形態では、支持ピン１６１及びパワーカップル
１６２を組み合わせて、電力を支持ピンを介してポートドアに送ることができる
ようになっている。この実施形態では、支持ピンは、導電性であり、これらのベ
ースのところで電流源に接続されている。支持穴１６３は各々好ましくは、これ
らのベースのところに導電性ばね１６７を有している。ばねは、電線１４３（図
３Ａ）によりポートドア内の電気部品に接続されている。ドア掴み組立体１２８
がポートドアに向かって移動すると、支持ピン１６１はばね１６７に係合してこ
れを圧縮する。かくして、ロボットとポートドアが係合すると、遠隔の電流源と
ポートドアの電気部品との間にロボットを介して導電性経路が得られる。
【００４１】 ミニエンバイロンメントは、従来型システムと比較して比較的簡単な制御装置
を用いて動作できるということが本発明の特徴である。従来型ミニエンバイロン
メントでは、ロボットの動作及び１又は２以上のポートドアを移動させるための
移送機構を制御するためのハードウエア及びソフトウエアが必要である。しかし
ながら、本発明によれば、ポッドドアとポートセンサからポッドアットポート信
号を受け取ると、コンピュータはロボットの動作を制御する必要があるに過ぎな
い。ポートドアは、それ自体の制御回路を有し、この制御回路は好ましくは、ポ
ートドア内に設けられた専用電源、例えば永久電池又は再充電可能な電池によっ
て電力が供給される。この専用電源は、制御回路に一定の低電圧を供給し、した
がって回路はドアを離脱させるたびごとに再起動する必要はないようになってい
る。変形実施形態では、制御回路はこれに換えて、ロボットに設けられたパワー
カップルからのその電力又はポートプレート内に設けられた電源からの電力を受
けてもよい。ポートドアは好ましくはそれ自体の制御回路を有しているが、コン
ピュータからの制御信号の本発明の変形実施形態ではロボットかポートプレート
かのいずれかを通ってポートドアに送るのがよい。
【００４２】 上述したように、ロボットのパワーカップルからの電力に代えて、或いはこれ
に加えて、電源をＩ／Ｏポートを包囲しているポートプレート内に配置するのが
よい。モータがポートプレート内に配置されている実施形態では、モータの電源
をポートプレート内に配置するのがよい。これと同様に、ポートプレートの電源
を用いると、ドア施錠用電磁石１３１に通電することができる。ポートプレート
中を延びる電線を用いると、電流をポートプレートの電源から電磁石及びモータ
に流すことができる。ポートプレートの電源によってモータに電力を供給する実
施形態では、ロボットを通る電線１７０は、ドア掴み組立体とポートドアの接触
の際に生じる信号を制御コンピュータに伝送するのに使用できる。この信号を受
け取ると、制御コンピュータは、電磁石１３１への電流をオンオフ切替えしてモ
ータへの電流の流れを開始することができる。変形例として、種々の光学式セン
サ、機械式センサ及び（又は）ＲＦセンサを用いてドア掴み組立体１２８とポー
トドアが互いに接触したことが分かるようにし、かかるセンサにより、信号をコ
ンピュータに送って電磁石１３１への電流をオンオフ切替えしてモータを動かす
ことができる。
【００４３】 上述したように、モータ１４２は、ポートドア内に配置されると、好ましくは
ロボット１１８内の電線から電流を受け取る。そしてモータ１４２はポートプレ
ート内に配置されると好ましくは、ミニエンバイロンメントの壁内の電線を介し
て電流を受け取る。しかしながら、モータ１４２は、ポートドア内に配置されて
いても、或いはポートプレート内に配置されていてもいずれにしても、ミニエン
バイロンメントの壁内の電線及び（又は）ロボット１１８内の電線から電流を受
け取ることが計画されている。同様に、電磁石１３１は、ポートドア内に配置さ
れていても、或いはポートプレート内に配置されていてもいずれにしても、ミニ
エンバイロンメントの壁内の電線及び（又は）ロボット１１８内の電線から電流
を受け取ることができる。ポートドア及びポートプレートは、ポートドアがＩ／
Ｏポート内に位置すると互いに係合し、ポートドアとポートプレートの間で電流
を流す導電性接点を有するのがよい。
【００４４】 電源（図示せず）から充電される再充電可能な電源、例えばリチウム電池をポ
ートドア内に配置することが更に計画されている。電池を充電するための電源を
、収納又は保管棚１７２（以下に説明する）のところに又はポートプレート内で
ロボットアームに設けるのがよい。ドア掴み組立体がポートドアに接触すると、
再充電可能な電池を用いて電力をモータ１４２に供給できる。再充電可能な電池
はまた、電磁石１３１に電力を供給するのに使用できる。
【００４５】 ＳＭＩＦポッド１０６をいったんＩ／Ｏポート１０８上においてドア掴み組立
体がポートドア及びポッドドアをＩ／Ｏポートから取り外すと、本発明は、ポー
トドア及びポッドドアをＩ／Ｏミニエンバイロンメント１０２内のどこに降ろす
ことができるかという点について大きな融通性をもたらす。図２に示す実施形態
では、互いに結合されたポートドアとポッドドアを、ドア掴み組立体によって複
数の穴１７２のうちの１つの中に降ろすことができる。ロボット１１８がポート
ドア及びポッドドアを特定の棚１７２を用いていったん位置決めすると、ドアツ
ーロボット結合機構は、ポッドドア及びポートドアを解放し、次にロボットは両
側エンドエフェクタ１２５のウェーハ／カセット取扱い端部を用いて開放状態の
ポッド内でウェーハを加工することができる。結合機構１６０が電磁石から成る
場合、コンピュータは磁石への電流をターンオフしてポッドドア及びポートドア
を解放することができる。結合機構１６０が部分真空方式を有している場合、コ
ンピュータは低圧源を導いてポッドドア及びポートドアを解放することができる
。結合機構１６０が雄型と雌型から成る構成になっている場合、コンピュータは
ロボットを操作してポッドドア及びポートドアを解放することができる。
【００４６】 図示のように、棚は、ウェーハ及び（又は）ウェーハカセットを移送するため
にロボット１１８によって用いられるミニエンバイロンメント内の空間から遠ざ
けてミニエンバイロンメント１０２の側部に配置できる。ポートドア及びポッド
ドアを支持するための棚１７２を、フロワ上（又は）ミニエンバイロンメントの
側壁上の種々の位置に配置できることは理解されよう。２以上のＩ／Ｏポートを
含むミニエンバイロンメントの実施例では、２以上の組をなすポッドドア及びポ
ートドアをそれぞれのポートから取り外して棚１７２内に収納できることが考え
られる。かかる実施形態では、ポッドドア及びポートドアは好ましくは、後の棚
から前方に向かって棚内に収納され、前の棚から後の棚に向かって取り出され、
前の棚は、ロボット１１８に最も近い棚として定義される。他の収納及び取出し
シーケンスも本発明の範囲に含まれる。互いに積み重ねるのではなく、棚１７２
を変形実施形態では互いに並んで又は上下に互いに配置できることが計画されて
いる。
【００４７】 別の実施形態では、ミニエンバイロンメント内では、１又は２以上の収納場所
（図示せず）が設けられており、かかる収納場所は、そのミニエンバイロンメン
ト内で利用されるＩ／Ｏポート１０８とほぼ同様に構成されている。例えば、ポ
ートプレートが電磁石１３１を受け入れる磁気透過性プレート１３３及び図４Ａ
及び図４Ｂに示すようにピン１３７を受け入れる溝１３５及びスロット１３９を
有している場合、同じ機構をミニエンバイロンメント内の収納場所で用いること
ができる。かくして、ロボット１１８はポッドドア及びポートドアをＩ／Ｏポー
トから取り出して、これを収納場所内に降ろし、ここでポッドドア及びポートド
アは、ポートドアをＩ／Ｏポート内に保持するのに用いられる同一の機構によっ
て保持される。ロボットの位置は、ロボットがミニエンバイロンメントの周りに
ぐるりと動くと制御コンピュータによって知られる。かくして、制御コンピュー
タは、ロボットがポートドア及びポッドドアを収納場所に配置しているかどうか
又はロボットがポートドア及びポッドドアをＩ／Ｏポート内に戻しているかどう
かが分かる。
【００４８】 ウェーハの加工を完了した後、好ましい実施形態では、ドア掴み組立体はもう
一度ポッドドア及びポートドアに係合し、これらをこれらの棚又はミニエンバイ
ロンメント内の収納場所から持ち上げ、これらをＩ／Ｏポートに戻す。いったん
Ｉ／Ｏポートに戻されると、電磁石１３１への電流が再開され、ハブ１４０はポ
ートドア及びポッドドアの取外しのために逆方向に回転され、それによりもう一
度ポートドアをＩ／Ｏポート内にロックし、そしてポッドドアをポッドに戻す。
【００４９】 ２つのＩ／Ｏポート１０８を備えたミニエンバイロンメント１０２を有する本
発明の別の実施形態では、ミニエンバイロンメントは、２つのＩ／Ｏポート間で
動く単一のポートドアを用いて動作することが計画されている。第２のＩ／Ｏポ
ートでのウェーハの加工が行われている間に、第１のＩ／Ｏポートのところのポ
ッドを取り外し、これに代えて別のポッドを用いることが通例である。したがっ
て、この実施形態では、動作は、まず最初に両方のＩ／Ｏポート内のポートドア
で開始できる。ポッドをポートのうち１つにいったん配置すると、ドア掴み組立
体は、上述したようにそのポートのところのポッドドア及びポートドアを、ミニ
エンバイロンメント１０２内のどこかに位置する棚１７２内に置くことができる
。第１のポッドのウェーハの加工をいったん完了し、第２のポッドを第２のポー
トに配置すると、ドア掴み組立体１２８は、第２のポートのところのポートドア
及びポッドドアを取り外してこれらを第１のポートに移送することができる。こ
こで、第２のポート上のポッドのポッドドアを第１のポート上のポッドに動かす
。しかる後、第１のポート上のポッドを取り出してこれに代えて別のポッドを用
いている間に第２のポート上のポッド内のウェーハの加工を行うことができる。
この加工を次々に配置されている全てのポッドについて繰り返し行い、ついには
最後のポッドが加工されるようにする。最後のポッドに対する加工を完了した後
、当初棚１７２内に収納されたポートドア及びポッドドアをドア掴み組立体によ
ってピックアップして最後に加工されたポッドのポートに移す。
【００５０】 本発明の変形実施形態では、ドア掴み組立体１２８は、ドア掴み組立体１２８
がドアをポートからいったん取り外すと、ポッドドア及びポートドアを降ろす必
要はない。ロボット１１８によるウェーハの加工は、ポッドドア及びポートドア
をロボットアームのドア掴み組立体１２８上に保持した状態で行うことができる
。かかる実施形態は、両側エンドエフェクタ１２５のウェーハアクセス端部１２
６がウェーハカセット内から多数のウェーハに同時に接近するための多歯形エン
ドエフェクタからなる場合に好ましい場合がある。かかる実施形態では、両側エ
ンドエフェクタの反対側の端部のポートドア及びポッドドアは、両側エンドエフ
ェクタの両側部に加わる重さをバランスさせるバランスウエイトとして働くこと
ができる。
【００５１】 ロボットがウェーハに接近した状態でポートドア及びポッドドアがロボット上
に位置したままであるような実施形態では、ドア掴み組立体１２８は、上述した
ように動作でき、または変形例としてドア掴み組立体をポートドアに永続的に取
り付けることができるということが計画されている。この後者の実施形態では、
ドア掴み組立体をポートドアに着脱自在に結合するための上述の種々の結合シス
テムに代えてドア掴み組立体とポートドアとの間の永続的アタッチメント手段を
使用できる。変形例として、この実施形態ではロボットのドア掴み組立体とポー
トドアを互いに別体としてもよく、これらはドアツーロボット結合機構１６０の
上述の実施形態のうちの１つを有する。
【００５２】 ここまで、ロボット１１８を、一方の側部がドアツーロボット結合機構１６０
を備え、他方の側部がウェーハアクセスエンドエフェクタ１２６を備えた両側エ
ンドエフェクタ１２５を有するものとして説明した。しかしながら、本発明の変
形実施形態では、ロボットは２つの独立したアームを有し、一方のアームがドア
ツーロボット結合機構を有し、他方のアームがウェーハアクセスエンドエフェク
タを有することが計画されている。かかる実施形態では、ポートドア及びポッド
ドアを掴んで移動させるのに用いられるアームは、上述したようにドアを棚１７
２のところで降ろすことができ、或いは第２のアームがポッド内のウェーハに接
近している状態でドアをアームの端部のところで結合機構上に保持できる。
【００５３】 上述したような本発明は、底部開放式ポッドに利用できることは言うまでもな
い。かかる実施形態では、ＳＭＩＦポッドは、ポートドア上の水平方向に差し向
けられたＩ／Ｏポートで支持される。この場合、ロボットは、ポートドアに上述
したように係合し、ポートドアをＩ／Ｏポートから取り外し、ポッドドアをポッ
ドから取り外し、そしてポッドドアをポートドアに結合する。しかる後、ポッド
ドア及びポートドアを遠ざけるのではなく、ロボットはウェーハ及び（又は）ウ
ェーハカセットをポートドア及びポッドドア上に支持したままの状態でこれらを
下降させる。ロボットは、ポートドア及びポッドドアを運動マウントプラットホ
ーム上に下ろし、ポートドアの下から引き出し、次に両側エンドエフェクタの反
対側の端部でウェーハに接近する。この実施形態では、ポートドア、ポッドドア
及びウェーハを下降させるのに従来用いられたエレベータを省くことができる。
【００５４】 本発明のミニエンバイロンメント１０２をここまでポートドアを有するものと
して説明した。しかしながら、図７に示す本発明の別の実施形態では、ポートド
アをミニエンバイロンメント内での１又は２以上のＩ／Ｏポートから省くことが
できる。ここでは、Ｉ／Ｏミニエンバイロンメント１０２は、ガス源を備えるの
がよく、したがって正圧が働き、Ｉ／Ｏポートを通ってミニエンバイロンメント
からの流体の流出が生じるようになる。この流れは、粒子がミニエンバイロンメ
ント内に入るのを実質的に防止する。変形例として、ガスをポートに平行な方向
にＩ／Ｏポートに隣接して設けられたベントから放出してポートを覆うガスカー
テン１７５を形成してもよい。ポッドをいったん特定のＩ／Ｏポートに隣接して
配置すると、そのポートを通り又はこれを覆うガスの流れを停止させるのがよい
。変形例として、ポッドがポートに隣接して位置決めされている間、ポートを通
る又はポートを覆うガス流が引き続き生じることが計画されている。
【００５５】 図７に示す実施形態では、ロボット１１８は、ポッドドア１１６上の上述のラ
ッチキー１３４と同一構成であってこれと同一の相対位置にある一対のラッチキ
ー１７０を含むドア掴み組立体１６８を有するのがよい。この実施形態では、ポ
ッドを特定のＩ／Ｏポートにいったん配置すると、ドア掴み組立体１６８はポッ
ドドアに直接係合し、ラッチキー１７０はポッドドアをＳＭＩＦポッドから解錠
して取り外す。しかる後、ポッドドアをロボットによってポートから運び去って
ミニエンバイロンメント内の種々の場所のうち任意のところに降ろすことができ
る。変形例として、ポッドドアは、ロボットの反対側の端部のエンドエフェクタ
がポッド内のウェーハを加工している時、ドア掴み組立体１６８と係合したまま
にしてもよい。
【００５６】 本発明の別の実施形態では、図２〜図６Ｂのドア掴み組立体１２８又は図７の
ドア掴み組立体１６８は、ウェーハのマッピング及び（又は）識別のためのセン
サを有するのがよい。かかるセンサは当該技術分野では公知である。一実施形態
では、センサは、ウェーハ掴み具に設けられていて、ウェーハ掴み具がポートド
ア及びポッドドアを移送している時、ドア越しにポッド内を「見る」ことができ
るレーザから成るのがよい。ロボット１１８により掴み組立体を垂直方向に並進
させることにより、センサはカセット内のウェーハの各位置をマップすることが
できる。これに加えて、或いは変形例として、ドア掴み組立体は、ウェーハ識別
装置、例えばＣＣＤカメラを有するのがよく、かかるウェーハ識別装置は、掴み
具がポートドア及びポッドドアを取り外したときにカセットの中を見てウェーハ
を識別すると共に、或いはウェーハに付されている他の標識を読み取るよう掴み
組立体に取り付けられている。ウェーハに関する他の位置情報及び（又は）識別
情報を検出するためにセンサを掴み組立体に設けるのがよいことは理解されよう
。
【００５７】 本発明を本明細書において詳細に説明したが、本発明は開示した実施形態に限
定されないことは理解されるべきである。当業者であれば、請求の範囲に記載さ
れた本発明の精神及び範囲から逸脱しないで種々の変形例、置換例及び設計変更
例を想到できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ウェーハを加工ツール内に移送するための従来型ウェーハ取扱いロボットを有
する従来型ミニエンバイロンメントの後側斜視図である。
【図２】 本発明のミニエンバイロンメント及びドア掴み・ウェーハ取扱いロボットの後
側斜視図である。
【図３Ａ】 本発明のポートドアの横断面背面図である。
【図３Ｂ】 図３ＡのＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４Ａ】 本発明のポートプレートと嵌合するポートドアの横断面端面図である。
【図４Ｂ】 変形実施形態のポートプレートと嵌合するポートドアの横断面端面図である。
【図５Ａ】 本発明のＩ／Ｏポート内のポートドアの背面図である。
【図５Ｂ】 本発明の変形実施形態のＩ／Ｏポート内のポートドアの背面図である。
【図６Ａ】 本発明のロボットツードア結合機構の斜視図である。
【図６Ｂ】 ロボットに設けられていて、ポートドアをロボット上に支持するための支持ピ
ンの断面側面図である。
【図７】 本発明の変形実施形態のミニエンバイロンメントの後側斜視図である。
【図８Ａ】 本発明の変形実施形態のドアラッチ組立体の第１の位置を含むポートドアの部
分背面図である。
【図８Ｂ】 本発明の変形実施形態のドアラッチ組立体の第２の位置を含むポートドアの部
分背面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォスナイト ウィリアム ジェイ アメリカ合衆国 テキサス州 78730 オ ースティン カイト テイル ドライヴ 5300 (72)発明者 マーティン レイモンド エス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95134 サン ホセ カミール サークル 437−12 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA09 EA12 EA14 EA20 FA01 FA11 GA43 JA02 NA10

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加工ツールに隣接して位置するミニエンバイロンメントのＩ
    ／Ｏポートに対してポートドアを操作してポートを通る加工物の移送を可能にす
    るシステムであって、ミニエンバイロンメント内に配置されていて、ポートドア
    を掴んでこれを運ぶ手段を含むロボットを有していることを特徴とするＩ／Ｏポ
    ートに対するポートドアの操作システム。
  2. 【請求項２】 ミニエンバイロンメント内に設けられていて、ポートドアを
    ロボットから受け取ってポートドアを保持する収納手段を更に有していることを
    特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに対するポートドアの操作システム。
  3. 【請求項３】 前記ポートドア掴み手段は、ポートドアの磁気透過性表面に
    係合できる磁石から成ることを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに対する
    ポートドアの操作システム。
  4. 【請求項４】 前記ポートドア掴み手段は、ロボットとポートドアとの間に
    作られる部分真空から成ることを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに対す
    るポートドアの操作システム。
  5. 【請求項５】 前記ポートドア掴み手段は、ポートドアに設けられた雌型部
    材と嵌合する雄型部材から成ることを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに
    対するポートドアの操作システム。
  6. 【請求項６】 前記ポートドア掴み手段は、ポートドアに設けられた雄型部
    材と嵌合する雌型部材から成ることを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに
    対するポートドアの操作システム。
  7. 【請求項７】 ロボットに設けられていて、電流を前記ポートドアに流す手
    段を更に有していることを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに対するポー
    トドアの操作システム。
  8. 【請求項８】 ロボットに設けられていて、ポートドアをＩ／Ｏポートから
    外すことを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに対するポートドアの操作シ
    ステム。
  9. 【請求項９】 前記加工物は、ポッドカバーに結合されたポッドドアを有す
    るポッド内でＩ／Ｏポートに運ばれ、前記システムは、ロボットに設けられてい
    て、前記ポッドドアをポッドカバーから取り外す手段を更に有していることを特
    徴とする請求項１記載のＩ／Ｏポートに対するポートドアの操作システム。
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