JP2002543628A - Ｓｍｉｆ及びオープンポッド用途の汎用ツールインタフェース及び（又は）加工物移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 汎用ＳＭＩＦポッドインタフェース兼用ウェーハカセット移載装置（100 ）をインデクサとして、又はロードポートオープナとして構成できる。この装置は、中央開口部（175 ）を備えたポートプレート（102 ）と、ポッドが存在していないときには中央開口部に嵌まり込んでこれを密閉するポートドア（104 ）との両方を有している。この装置は、直線駆動ねじ（120 ）、モータ（114 ）及び直線駆動ねじを回転させる伝動装置（118,124,122 ）を更に有している。キャリジ（128 ）が直線駆動ねじにより垂直方向に並進可能である。ポートプレートは、インデクサとしてキャリジに取り付けられ、静止状態のポートドアの上方で垂直方向に移動できるようになっている。ポートドアは、ロードポートオープナとしてキャリジに取り付けられ、ポートドアが静止状態のポートプレートの下方で垂直方向に移動できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 〔優先権の主張〕 本願は、１９９９年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／１３１，
７５８号の権益を主張した出願である。

【０００２】 〔関連出願の説明〕 本発明は、本発明の所有者に譲渡された以下の米国特許及び米国特許出願に関
するものであり、これら米国特許及び米国特許出願の開示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。

【０００３】 １９９８年４月４日に発行された米国特許第５，７８８，４５８号（発明の名
称：Method and Apparatus for Vertical Transfer of a Semiconductor Wafer
Cassette） １９９６年１０月１１日に出願され、現在係属中の米国特許出願第０８／７３
０，６４３号（発明の名称：Load Port Opener） 〔発明の分野〕 本発明は、半導体ウェーハ製造を容易にするためのＳＭＩＦ（standardized m
echanical interface ）システムに用いられる移載装置に関し、特にポッドドア
及び加工物搭載カセットを下降させてこれらを静止状態のポッドシェルから離す
ことにより加工物搭載カセットを貯蔵及び搬送ポッドから分離するインデクサと
して、或いは、ポートシェルを上昇させてこれを静止状態のポッドドア及びカセ
ットから離すことによりカセットをポッドから分離するロードポートオープナと
して構成できるインタフェース兼用移載装置に関する。

【０００４】 〔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保管及び搬送中における半導体ウェーハ上への粒子フ
ラックスを減少させることにある。この目的を達成する要因の一つは機械的な面
において、保管及び搬送中、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と共に周囲環境から
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ある。

【０００５】 ＳＭＩＦシステムは、運動、ガスの流れ方向及び外部汚染要因物に対して制御
される粒子を含んでいない少量のガスを用いることにより物品にとってクリーン
な環境を提供する。提案された一ＳＭＩＦシステムの更に詳しい説明が、１９８
４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頁所収のMihir Parikh氏及びUlrich Kaempf 氏の論文“SM
IF: A TECHNOLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VLSI MANUFACTURING”に掲
載されている。

【０００６】 上述の形式のシステムは、０．０２ミクロン（μｍ）以下から２００μｍ以上
の範囲にわたる粒径に関するものである。このような粒径の粒子は、半導体デバ
イスの製造には微細な幾何学的形状寸法が用いられるので半導体処理の際に非常
に有害な場合がある。代表的な新半導体処理法は今日、１／２μｍ以下の幾何学
的形状寸法を取り扱っている。０．１μｍ以上の長さの幾何学的形状寸法の望ま
しくない汚染粒子は、幾何学的形状寸法が１μｍの半導体デバイスを実質的に損
なう。当然のことながら、技術動向として、半導体処理に関する幾何学的形状寸
法はますます小さくなっており、これは研究開発所レベルでは今日、０．１μｍ
以下に近づいている。将来、幾何学的形状寸法は、ますます小さくなり、それ故
、一層小さな汚染粒子及び分子レベルの汚染要因物が重要になってくる。

【０００７】 ＳＭＩＦシステムは３つの主要な構成要素、即ち、（１）ウェーハカセットの
貯蔵及び搬送のために用いられる最小容量の密閉形ポッド、（２）極めて清浄な
空気の流れが供給されるミニエンバイロンメントであって、カセットロードポー
ト及び処理ステーションのウェーハ処理領域を包囲していて、ポッド及びミニエ
ンバイロンメント内部の環境がミニチュアクリーンスペースとなるようなミニエ
ンバイロンメント、及び（３）ウェーハカセット内のウェーハを外部環境によっ
て汚染させないでウェーハカセット及び（又は）ウェーハを密閉ポッドから処理
機器に積み下ろすロボット型移載組立体を有している。ＳＭＩＦシステムは、ウ
ェーハがウェーハファブを通って移動しているときにウェーハの連続した極めて
清浄な環境を提供する。

【０００８】 ＳＭＩＦポッドは一般に、ウェーハを貯蔵して移載できる密閉環境を提供する
ようポッドシェルと嵌合するポッドドアで構成されている。いわゆる「底部開放
式」ポッドが知られており、かかるポッドでは、ポッドドアはポッドの底部のと
ころに水平方向に設けられ、ウェーハは、ポッドドア上に支持されたカセット内
に支持される。また、「前部開放式」ポッドを提供することも知られており、か
かるポッドでは、ポートドアは垂直方向に差し向けられ、ウェーハは、ポッドシ
ェル内に設けられたカセット内又はポッドシェル内に設けられた棚上に支持され
る。

【０００９】 底部開放形態では、ウェーハカセットをＳＭＩＦポッド内部から特定の処理ス
テーション内へ移載するために、ポッドをプロセスツールの先端部に取り付けら
れたロードポート上に手動で又は自動的に載置する。人間工学上の理由により、
半導体製造装置材料協会（ＳＥＭＩ）は、ロードポートの上面について、地面か
ら約９００ｍｍの標準ロード高さを設定した。ロードポートの上面は、中央開口
部を含むポートプレート及びポッドがロードポート上に存在していないときに中
央開口部を覆うポートドアによって構成される。

【００１０】 ポッドは、ロードポート上に載置されると、ポッドドアがポートドアの上に位
置し、ポートシェルがポートプレートの上に位置するように設計されている。い
ったんロードポート上に載置されると、ポートドア内の機構が、ポッドドアをポ
ッドシェルから外してポッドドア及びポートシェルがそれぞれポートドア及びポ
ートプレート上に支持されるようになる。ポートドア及びポートプレートはしか
る後、並進して互いに離れ、ポッドドアをポッドシェルから分離してカセットへ
の接近が可能になる。次に、ピックアンドプレイスロボット、例えば、アームロ
ボット付き円筒形本体が、カセットをロードポートミニエンバイロンメントとプ
ロセスツールとの間で移載する。変形例として、ピックアンドプレイスロボット
は、個々の加工物をカセットとプロセスツールとの間で移載可能に把持できるエ
ンドエフェクタを有してもよい。

【００１１】 ロードポート形態の一形式（インデクサと呼ばれる）では、ポートドアは、ポ
ートプレートがロード高さ（例えば、９００ｍｍ）のところの固定位置にあるま
まの状態で垂直方向に並進できる。この形態では、ポッドをロードポート上に載
置し、ポッドドアとポッドシェルを互いに分離した後、ポッドドア及びカセット
を支持した状態のポートドアを、ポートプレート及びポッドシェルがロード高さ
で静止したままの状態で下降させる。カセットポートプレートの下のミニエンバ
イロンメント内へ下降させ、ここからカセット及び（又は）ウェーハを、プロセ
スツールに受け渡しできる。ポートドアは、ポートドアを並進させてこれをポー
トプレートから離したりこれに戻すエレベータに結合されている。

【００１２】 ロードポート形態の別の形式（ロードポートオープナと呼ばれる）では、ポー
トプレートは、ポートドアがロード高さの固定位置にあるままの状態で垂直方向
に並進できる。この構成では、ポッドをロードポート上に載置し、ポッドドア及
びポッドシェルを互いに外した後、ポッドシェルを支持した状態のポートプレー
トが、ポートドア、ポッドドア及びカセットがロード高さで静止したままの状態
で、上方に移動する。ポートプレートが上方に移動している間、ミニエンバイロ
ンメントがカセットの間に設けられ、このミニエンバイロンメントから、カセッ
ト及び（又は）ウェーハをプロセスツールに受け渡しできる。ポートプレートは
、ポートドアを並進させてこれをポートプレートから離したりこれに戻すエレベ
ーターに結合されている。かかるロードポートオープナの一例が、米国特許出願
第０８／７３０，６４３号（発明の名称：Load Port Opener）に開示されており
、かかる米国特許出願の内容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。

【００１３】 ＳＭＩＦポッドとプロセスツールのインタフェースを取るために従来用いられ
ている各ロードポート構成では、適正な開発及び維持のために相当多くの時間と
金銭を費やす必要がある。例えば、ウェーハファブで用いられている各ロードポ
ートは、別個の設計概念、構成部品の設計及び選定、部品の品質認定試験及び部
品の調達、試作品の組立、製品の試験及び最適化、製品の保障、製品に関するマ
ニュアル作成、在庫、製造上の訓練及び現場で使用するための訓練を必要とする
。

【００１４】 ウェーハファブで用いられるタイプのロードポートは、特定のプロセスツール
の形態及び要件で決まり、一般には、一つのロードポート形態を別のものと比較
の上で用いることが一層有利な場合がある。例えば、プロセスツールによっては
、インデクサがウェーハカセットを下降させ、次にカセット及び（又は）ウェー
ハをロードポートとプロセスツールとの間で移載するのに十分なスペースを９０
０ｍｍロード高さの下に取れない場合がある。かかる構成の場合、ロードポート
オープナ形態が用いられることになる。変形例として、インデクサ形態を用いる
ことが有利な場合がある。というのは、ポートドア及びカセットを下降させると
、ウェーハは比較的低い高さでプロセスツール内へ移載可能に位置決めされ、ウ
ェーハを移載するのに用いられるウェーハ取扱いロボットは、比較的わずかなｚ
軸方向のストロークを必要とするに過ぎないからである。

【００１５】 したがって、半導体取り扱い機器製造業者は、両方のタイプのロードポート形
態を提供する必要がある。現時点においては、２つの別々の形態では、２つの別
々の設計及びロードポートの製造、試験、認定、マニュアル作成及び保守のため
に２つの別々の方法が必要である。加うるに、別々の形態のために別々のスペア
及び交換部品を在庫し、必要に応じて供給する必要がある。

【００１６】 〔発明の概要〕 したがって、本発明の目的は、インデクサとしてもロードポートオープナとし
ても構成できる単一のロードポートを提供することにある。

【００１７】 本発明の別の目的は、種々の構成及び要件のプロセスツールに使用可能に構成
できる単一のロードポートを提供することにより半導体機器取扱い製造業者にと
っての総費用及び操作の複雑さを減少させることにある。

【００１８】 本発明の別の目的は、望みの形態に構成できるロードポートを提供するのに必
要な配備時間を減少させることにある。

【００１９】 本発明の別の目的は、互いに異なる形態のロードポートを提供するのに必要な
試験及び保証時間を減少させることにある。

【００２０】 互いに異なる構成のロードポートのために製造し、在庫し及び供給しなければ
ならない部品数を減少させることにある。

【００２１】 本発明の別の目的は、相当多くの共通の部品を備えた互いに異なるロードポー
ト構成を提供することにより保守及び点検整備のしやすさを向上させることにあ
る。

【００２２】 本発明の別の目的は、互いに異なるロードポート形態で共通の部品を用いるこ
とができるようにすることにより互いに異なるロードポート形態の製造及び保守
と関連した規模の経済性を向上させることにある。

【００２３】 これらの目的及び他の目的は、好ましい実施形態としては、ポッドドア及び加
工物搭載カセットを下降させてこれらを静止状態のポッドシェルから離すことに
より加工物搭載カセットを貯蔵及び搬送ポッドから分離するインデクサとして、
或いは、ポートシェルを上昇させてこれを静止状態のポッドドア及びカセットか
ら離すことによりカセットをポッドから分離するロードポートオープナとして構
成できるインタフェース兼用移載装置に関する本発明に本発明によって達成され
る。各形態では、汎用インタフェース兼用移載装置は、中央開口部を備えたポー
トプレートと、ポッドが存在していないときには中央開口部に嵌まり込んでこれ
を密閉するポートドアとを有する。この装置は、ベース及びベースの前部に取り
付けられた状態でこれから上方に延びるフレームを更に有している。モジュール
式駆動組立体がフレームの外方側部内に設けられており、この駆動組立体は、直
線駆動ねじ及び直線駆動ねじを回転させるためのモータ及びトルク伝達機構を有
している。キャリジが直線駆動ねじに取り付けられているので直線駆動ねじを回
転させると、その結果としてキャリジが垂直方向に並進するようになっている。

【００２４】 第１の形態では、ポートプレートは、ポートプレートとキャリジとの間に延び
るブラケットによってキャリジに取り付けられている。ポートドアは、スタンド
オフを介してベースに固定状態で取り付けられている。かくして、第１の形態で
は、直線駆動ねじを回転させると、ポートドアが静止したままの状態でポートプ
レートが垂直方向に並進することになる。１以上のウェーハを備えたカセット搭
載したポッドが、好ましくは９００ｍｍのロード高さで、手動又は自動化機構に
よって、ポートプレート及びポートドア上に載置される。ポッドドアは、装置上
に正しく配置されると、ポートドア上に位置決めされ、ポッドシェルはポートプ
レート上に位置決めされる。ポッドドアがいったんポッドシェルから外されると
、ポートプレートが上方に移動してポッドシェルをポートドア及びカセットから
分離するよう直線駆動ねじを作動させる。ポートプレートがいったんカセットの
上方の高さ位置まで上方に移動すると、ウェーハ取扱いロボット又は機構が、フ
レームに設けられた開口部を通って入ってカセット及び（又は）個々のウェーハ
を装置内からプロセスツール内に移載し、次に処理の完了時に再び戻すことがで
きる。

【００２５】 上述の構成部品に加えて、汎用インタフェース兼用移載装置は、この第１の形
態にあるとき、ポートプレートが上昇するときにポートプレートの下且つカセッ
トの周りにクリーンなミニエンバイロンメントを構成するための入れ子式カバー
を更に有するのがよい。流体を循環させ粒子及び汚染要因物を濾過除去するファ
ン及び濾過ユニットをベース内に設けるのがよい。この構成は、ポートプレート
がその最も下のホームポジションにあるときにフレームの開口部を覆って粒子及
び汚染要因物が開口部を通ってプロセスツール内に入るのを阻止する遮蔽体を更
に有するのがよい。

【００２６】 第２の形態では、ポートドアは、ポートドアとキャリジとの間に延びるアーム
を介してキャリジに取り付けられ、ポートプレートはフレームに固定的に取り付
けられる。かくして、第２の形態では、直線駆動ねじを回転させると、ポートプ
レートが静止したままの状態でポートドアが垂直方向に並進することになる。第
２の形態では、ポッドをポートプレート及びポートドア上に載置した後、ポート
ドアをポッドシェルから外し、ポートドアがカセットを下降させてポッドシェル
から離す。ポートドアがいったん下降してカセットの頂部がポートドアを通り過
ぎると、プロセスツール内のピックアンドプレイスロボットがカセット及び（又
は）ウェーハをプロセスツール内に移載し、次に、処理の完了後に再び戻すこと
ができる。第１の形態の場合と同様、この装置は、ポートプレートとベースとの
間に延びていて、カセットの周りにクリーンなミニエンバイロンメントを形成す
るカバー及び流体を循環させ、粒子及び汚染要因物を除去するファン及び濾過シ
ステムを有するのがよい。

【００２７】 次に、本発明を図面を参照して説明する。

【００２８】 〔詳細な説明〕 今、図１〜図１３を参照して本発明を説明するが、図１〜図１３は、一般に、
カセット及び（又は）個々のウェーハを処理ステーション又はどこか別のところ
に受け渡しするためにＳＭＩＦポッドから分離するインデクサとして又はロード
ポートオープナ（ＬＰＯ）として構成できる汎用ツールインタフェース及び（又
は）加工物移載装置に関している。好ましい実施形態では、本発明は、２００mm
ＳＭＩＦポッド及び半導体ウェーハに用いられるよう構成されている。しかしな
がら、本発明は、種々のサイズのポッド及びＳＭＩＦポッド以外のポッドに使え
る。また、本発明は、以下に説明するように、ポッド内に入れた状態で搬送され
ないオープンカセット又は容器にも用いられるようになっている。さらに、本発
明は、クリーンルーム環境内での半導体ウェーハの製造及び試験に用いられる任
意の処理ステーションへカセット及び（又は）ウェーハを搬送するのに用いるこ
とができる。本明細書で用いる「ウェーハ」及び「半導体ウェーハ」という用語
は、半導体ウェーハ製造方法の種々の段階のうち任意のものに存在する場合のウ
ェーハ基板を意味している。さらに、本発明は、半導体ウェーハ以外の加工物、
例えば、フラットパネルディスプレイ、レチクル又は他の基板に用いることがで
きるということは理解されるべきである。

【００２９】 図１及び図２は、本発明の汎用インタフェース兼用移載装置１００の斜視図で
ある。図１では、装置１００は、ＬＰＯとして働くよう構成され、図２では、装
置１００は、インデクサとして働くよう構成されている。各形態では、汎用イン
タフェース兼用移載装置１００は、中央開口部１７５（図３）を備えたポートプ
レート１０２及び装置１００上にポットが存在していない時には中央開口部１７
５に嵌まり込んでこれを密閉するポートドア１０４を有している。好ましい実施
形態では、ポートプレート１０２及びポートドア１０４を、ガス放出特性の低い
温度安定性剛性材料、例えばアルミニウムで作るのがよい。ポートプレート及び
ポートドアを、他の材料、例えば、他の金属又は高強度プラスチックで作っても
よいことは理解されるべきである。

【００３０】 この装置は、ベース１０６及びベース１０６の前部に取り付けられた状態でこ
れから上方に延びるフレーム１０８を更に有している。ベース１０６は、装置１
００の制御エレクトロニクス及び装置１００をプロセスツールの前端部に取り付
けるための取付け機構を有している。以下に詳細に説明するように、変形実施形
態では、装置をプロセスツールに取り付ける必要はない。好ましい実施形態では
、装置１００は、プロセスツールの前端部に取り付けられ、装置の前部のところ
でフレーム１０８に設けられた開口部１０９が、プロセスツールへの接近ポート
（図示せず）に隣接して位置するように整列されている。ウェーハを搭載したカ
セットを以下に説明するようにいったんポッドから分離すると、プロセスツール
内に設けられたピックアンドプレイス（pick and place）ロボットがカセット及
び（又は）ウェーハを開口部１０９を通して装置１００とプロセスツールとの間
で移載する。装置１００は、プロセスツールに取り付けられた場合、カセット及
び（又は）ウェーハをウェーハファブ内の比較的汚れた空気にさらさないで、Ｓ
ＭＩＦポッド内のクリーンな環境からプロセスツール内のクリーンな環境に移載
することができるようにするためのインタフェースとして機能する。以下に説明
するように、変形実施形態では、装置１００は、カセットをＳＭＩＦポッドから
分離してどこか他の場所へのカセットの手動又は自動移載を行うことができるよ
うにするスタンドアロン型ユニットとしても機能することができる。

【００３１】 装置１００は、フレーム１０８の外方側部に取り付けられたエンクロージャ１
１２内に設けられたモジュール式駆動組立体１１０を有している。モジュール式
駆動組立体は、汎用インタフェース兼用移載装置の特定の形態に応じて、ポート
プレート１０２又はポートドア１０４を垂直方向に並進させるのに用いられる。
モジュール式駆動組立体１１０は、駆動シャフト１１６及び被動歯車１１８を含
むモータ１１４を有している。モータ１１４は好ましくは、ブラシレス多極モー
タであるが、他形式のモータ又は原動力機構を使用できることは理解されるべき
である。電力及び制御信号をベース内の制御エレクトロニクスからモータに伝え
るために電気導線（図示せず）が設けられている。モジュール式駆動組立体１１
０は、フレーム１０８の底部から延びる第１の軸受ユニット１２１内に回転自在
に設けられた第１の端部及びフレーム１０８の頂部から延びる第２の軸受ユニッ
ト１２３内に回転自在に設けられた第２の端部を備えたねじ山付き直線駆動ねじ
１２０を更に有している。直接駆動ねじ１２０は、他の公知の回転取付け手段に
よってエンクロージャ１１２内に回転自在に設けることができる。

【００３２】 直線駆動ねじ１２０は、直線駆動ねじの下方部分と同心状にこの周りに固定さ
れた歯車１２２を有している。歯を有する連続タイミングベルトが、被動歯車１
１８の周りに掛けられた第１の端部及び歯車１２２の周りに掛けられた第２の端
部を有している。歯車１１８，１２２及びベルト１２４は、トルクをモータ１１
４から直線駆動ねじ１２０に伝えるのに役立つ。当該技術分野で知られているよ
うに、歯車１２２と被動歯車１１８のサイズの比は、モータ１１４の出力トルク
が所与であり、駆動シャフト１１６の角速度が所与の場合、直線駆動ねじ１２０
に与えられるトルク及び角速度を制御するよう変化させることができる。さらに
、別のトルク伝達機構を歯車１１８，１２２及びベルト１２４に代えて用いるこ
とができる。例えば、ベルト１２４を省いてもよく、モータ１１４と同心状にこ
れに取り付けられた第１の歯車が、直線駆動ねじ１２０と同心状にこれに取り付
けられた第２の歯車と噛み合うようにしてもよい。さらに、モータ１１４を直線
駆動ねじ１２０に直接取り付けた状態でその下で同心状に移動させてモータ１１
４から出力されるトルク及び角速度が直接直線駆動ねじ１２０に伝達されるよう
にしてもよい。モータ１１４，歯車１１８，１２２及びベルト１２４はエンクロ
ージャ１１２の底部内に収納された状態で図示されているが、変形例として、こ
れら構成部品をエンクロージャ１１２の頂部内に設けてもよいことは理解されよ
う。

【００３３】 モジュール式駆動組立体１１０は、直線駆動ねじ１２０の頂部に取り付けられ
ていて、直線駆動ねじ１２０の実際の回転速度に関する情報を提供するエンコー
ダ１２６を更に有している。この情報を制御エレクトロニクスからの直線駆動ね
じ１２０の意図した回転速度と共に用いると、直線駆動ねじ１２０の閉ループサ
ーボ制御を行うことができる。エンコーダ１２６は直線駆動ねじ１２０の頂部の
ところに位置した状態で示されているが、変形例として、エンコーダを直線駆動
ねじ１２０の底部又は駆動シャフト１１６と同心状に取り付けてもよい。電気信
号をエンコーダ１２６とベース１０６内の制御エレクトロニクスとの間で伝送す
るために電気導線（図示せず）が設けられている。

【００３４】 キャリジ１２８が、直線駆動ねじ１２０の周りに取り付けられていて、直線駆
動ねじ１２０を第１の方向に回転させると、キャリジ１２８が垂直方向上方に並
進し、直線駆動ねじ１２０を反対方向に回転させると、キャリジ１２８が垂直方
向下方に並進するようになっている。以下に詳細に説明するように、ブラケット
１３０は、キャリジ１２８に取り付けられた状態でこれと共に並進する。ブラケ
ットの一部が、フレーム１０８の側部を貫通して形成されたスロット１３２を通
ってフレーム１０８の中心に向かって内方に延びている。ブラケットは、ポート
プレート又はポートドアのいずれかに取り付けられていて、装置１００の形態に
応じて、ポートプレート又はポートドアをキャリジ１２８と共に並進できるよう
にしている。

【００３５】 次に、図１及び図３〜図７を参照して汎用インタフェース兼用移載装置１００
の第１の形態について説明する。図６及び図７はそれぞれ、取り外し可能なねじ
又はボルト１３１によってガセット１３４に取り付けられたブラケット１３０を
示す正面及び背面側から見た斜視図であり、フレーム１０８を省いて示す図であ
る。ガセット１３４は、ポートプレート１０２の後方コーナー部に取り付けられ
ている。キャリジ１２８、ブラケット１３０及びガセット１３４は直線駆動ねじ
１２０上にポートプレート１０２を支持し、直線駆動ねじ１２０の回転により、
ポートプレート１０２が並進するようになっている。図１、図３及び図５で分か
るように、ガセット１３４を含む後方コーナー部とは反対側のポートプレート１
０２の後方コーナー部は、支持プレート１０２が並進する際に支持プレート１０
２に安定性をもたらすよう軌道１３０内に嵌め込まれたガイド１３６を有するの
がよい。

【００３６】 装置１００は、図１及び図３〜図７に示すように構成されると、プロセスツー
ルの前部に取り付けられ、ポートプレート及びポートドアの上面が図４に基準線
ＬＨで示す約９００mmのロード高さのところに位置するようになっている。図１
及び図３〜図７に示す実施形態に応じて構成されると、ポートドア１０４を複数
のスタンドオフ１４２にボルト止めでき、これらスタンドオフは、ベース１０６
に取り付けられている。かくして、この形態の好ましい実施形態としてのポート
ドアは、ロード高さで静止したままである。以下に説明するように、変形実施形
態では、ポートドアを水平方向に並進できるようベース１０６に取り付けてもよ
い。

【００３７】 １以上のウェーハ５２（図１０の変形実施形態に示されている）を有するカセ
ット５０を搭載したポッドが、手動により又は自動機構によってロード高さのと
ころでポートプレート及びポートドア上に載置される。ポッドドア５６と嵌合す
るポッドシェル５４（図１０）を有している。ポッドドアは、装置１００上に正
しく位置決めされると、ポートドア１０４上に支持され、ポッドシェルは、ポー
トプレート１０２上に支持される。ポートドア１０４は、その上面に設けられた
複数の位置合わせ構造的特徴部１４３を有するのがよく、これら位置合わせ構造
的特徴部は、ポットドアの底部に設けられた凹部内に嵌まり込んでポートドア上
へのポッドドアの適正且つ再現性のある位置決めが得られるようにしている。

【００３８】 ポッドドアは、装置１００上にいったん位置決めされると、ポートドア１０４
内に設けられたらっち機構１４５によってポッドシェルから分離される。本発明
にとって重要ではないが、かかるらっち機構に関する詳細が、米国特許第４，９
９５，４３０号（発明の名称：Sealable Transportable Container Having Impr
oved Latch Mechanism）に記載されており、かかる米国特許は、本出願人に譲渡
されていて、その開示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。ポートプレート１０２は、ポッドシェルをいったんポッドドアから外す
と回動してポッドシェルに係合し、ポッドシェルがポッドドアから外されている
時にポートプレートからのポッドシェルの取り外しを防止するための保持クリッ
プ１４７（例えば図１１に示されている）を有するのがよい。

【００３９】 ポッドドアをいったんポッドシェルから取り外すと、信号が制御エレクトロニ
クスに送られてモータ１１４を作動させ、かくして直線駆動ねじ１２０を回転さ
せる。直線駆動ねじ１２０を回転させると、キャリジ１２８、ブラケット１３０
、ガセット１３４、プレート１０２及びポートプレート上に支持されたポッドシ
ェルが図１に示す位置から、例えば図３及び図５に示す位置まで垂直方向上方に
並進することになる。ポートプレート１０２を、ポートドア１０４上に静止状態
に着座したままのカセット上の高さ位置まで上方に移動させると、ピックアンド
プレイスロボットが、プロセスツールの内部から、フレーム１０８の開口部１０
９に入り、カセット及び（又は）個々のウェーハを装置１００の内部からプロセ
スツール内へ移送し、次に処理の完了時に再び戻すことができる。

【００４０】 入れ子式カバー１１１が好ましくは、装置の側部及び後部の周りにぐるりとポ
ートプレート及びベースに取り付けられている。カバー１１１は一部が、図１１
及び図１２の変形実施形態に示されている。かかるカバーに関するそれ以上の詳
細については、米国特許出願第０８／７３０，６４３号（発明の名称：Load por
t opener）に開示されており、かかる米国特許出願の内容は、本明細書の一部を
形成するものとして先に引用されている。カバーは好ましくは、ステンレス鋼、
アルミニウム又は高強度及び低ガス発生又は放出性プラスチックで作られた複数
の薄片で構成される。カバーをプラスチックで作る場合、これは好ましくは透明
であってＵＶ着色されてオペレータが装置１００内のカセットを見ることができ
ると同時に５００nm未満の周囲光がプロセスステーション内に入るのを防止する
ことができるようにする。ポートプレートがロード高さでポートドアの周りのホ
ームポジションにあるとき、薄片は互いに垂直方向に同一の広がりを持つ。ポー
トプレートが上昇し始めると、第１の薄片、次に第２の薄片、そして第３の薄片
等が上方に上昇してカバーが入れ子式に伸長するようになる。カバーは、ポート
プレートが上方に移動する際にポートプレートの下及びカセットの周りにミニエ
ンバイロンメントを構成し、それにより周囲環境からの汚染要因物が、ウェーハ
に接触するのを防止し、或いはプロセスツールに入るのを防止する。

【００４１】 プロセスツール内の圧力は一般に、周囲環境の圧力よりも僅かに高く維持され
、したがって、装置１００が取り付けられているプロセスツールアクセスポート
を開くと、清浄な空気がプロセスツールから装置１００内に流れ、そしてカバー
の薄片相互間の空間を通って装置１００から出るようになっている。薄片のうち
の１つは、その外面に設けられたヒンジに回動自在に取り付けられたフラップを
有するのがよい。ミニエンバイロンメント内の圧力が流体が薄片相互間の空間を
通って適当に逃げることができない程大きくなりすぎると、フラップは、押され
て開き、それによりミニエンバイロンメント内の圧力を抜くようになる。さらに
、流体を循環させ、粒子及び汚染要因物を濾過して除去するための自蔵式ファン
及び濾過システムを装置１００のベース１０６上に設けるのがよい。ファン及び
濾過システムは、清浄な空気、窒素又は他の流体を循環させて汚染要因物を除去
したりウェーハが当たる装置１００内の表面を脱イオン化することができるよう
になっている。カバーは他の形態、例えば、ポートプレートの側部及び後部の周
りに設けられたアコーディオン型の壁であってもよい。

【００４２】 図３及び図４に部分的に示しているに過ぎないが、図１及び図３〜図７の実施
形態は好ましくは、開口部１０９に隣接してポートプレートに取り付けられた状
態でこれから上方に延びる遮蔽体又はシールド１４９を更に有する。遮蔽体はポ
ートプレートと一緒に上方に上昇して開口部１０９を露出させ、それにより、ポ
ートプレートがその上昇位置にあるときに、カセット及び（又は）ウェーハがこ
れを通って移送することができるようにする。ポートプレートがロード高さでそ
のホームポジションにある時、遮蔽体１４９は開口部１０９を覆う。開口部１０
９を覆っているとき、また遮蔽体が上下に移動している時、遮蔽体と開口部１０
９の周りのフレームとの間には僅かな隙間が生じる場合がある。プロセスツール
は、周囲環境の圧力よりも僅かに高い圧力状態に維持されているので空気がプロ
セスツールから開口部１０９を通って、遮蔽体とフレームとの間の隙間から流出
するようになる。かくして、遮蔽体が開口部１０９を覆っているとき、ファブ内
部からの粒子及び汚染要因物は、プロセスツール内に入らないようになる。遮蔽
体は、一対の隣合う互いに平行なパネルから成るのがよい。ポートプレートがそ
の最も上の位置にあるとき、パネルは互いにオーバラップし、ポートプレートが
下方に移動すると、２つのパネルは一緒に下方に移動してついにはパネルの一方
の上縁部がフレームの頂部に係合するようになる。その時点で、そのパネルは固
定状態のままになる。第２のパネルは引き続きポートプレートと一緒に下方に移
動し、ついにはポートプレートが再びポートドアと嵌合するようになる。変形例
として、遮蔽体は、ポートプレートと一緒に上下に移動する単一のパネルであっ
てもよい。

【００４３】 図１及び図３〜図７に示す同一の汎用インタフェース兼用移送機構１００は変
形例として、図２、図８及び図９に示されているように構成することができる。
特に、装置１００を図１及び図３〜図７に示す形態から図２、図８及び図９に示
す形態に変更するためには、フレーム１０８の両側部に設けられた開口部を通っ
て取り付けられたボルト１５０によってポートプレート１０２をフレーム１０８
にその最も上の位置でボルト止めする。変形実施形態では、ポートプレート１０
２をボルト１５０以外の機構によって定位置に保持してもよい。加うるに、ブラ
ケット１３０をポートプレート上のガセット１３４に取り付けるのに用いられる
ねじ又はボルト１３１は、取り外される。この形態では、これに代えて、第１の
形態で用いられたねじ又はボルトに類似したねじ又はボルトによってブラケット
１３０に取り付けられた第１の端部及びポートドア１０４の下面に取り付けられ
た第２の端部を備えたアーム１５２が用いられている。この形態では、ポートド
アをベース１０６に固定的に取り付けるのに用いられたねじ又はボルトが取り外
され、さらにスタンドオフ１４２も取り外されるのがよい。かくして、図２、図
８及び図９に示す形態では、ポートプレートは、固定位置のままであり、ポート
ドアは、直線駆動ねじ１２０の回転時にキャリジ１２８と一緒に並進する。

【００４４】 図２、図８及び図９に示す形態によれば、汎用インタフェース兼用移載装置１
００は、ポートプレート１０２及びポートドア１０４が、図９に線ＬＨで示す約
９００mmのロード高さに位置した状態でプロセスツールに取り付けられている。
ポッドをポートプレート及びポートドア上に載置した後、ポッドドアを上述した
ようにポッドシェルから外す。しかる後、信号を制御エレクトロニクスに送って
モータ１１４の作動及び直線駆動ねじ１２０の回転を始動させてキャリジ１２８
、ブラケット１３０、アーム１５２、ポートドア１０４、ポッドドア及びカセッ
トを図２に示すこれらの位置から例えば図８に示す位置まで下方に並進させる。
ポートドアがいったん加工してカセットの頂部がポートドアを通過すると、プロ
セスツール内のピックアンドプレイスロボットがカセット及び（又は）ウェーハ
をプロセスツール内に移送することができ、次に、処理の完了後再び戻すことが
できる。

【００４５】 装置１００内にミニエンバイロンメントを構成するようポートプレート１０２
とベース１０６との間に延びる状態で装置１００の側部及び後部の周りにカバー
（分かりやすくするために図から省いてある）を設けるのがよい。図１及び図３
〜図７を参照して説明した形態とは異なり、ポートプレートとベースとの間の距
離は、この形態では固定されたままであり、カバーには入れ子状部分は不要であ
る。そのかわり、カバーを装置１００の側部及び後部の周りに設けられた３つの
一体形の壁によって形成するのがよい。変形例として、先の形態で説明したよう
な入れ子式又はアコーディオン型の部分を含むカバーをこの形態で用いてもよい
ことは理解されよう。上述したようなファン及び濾過システムを、流体を循環さ
せ、粒子及び汚染要因物を濾過除去するためにさらに設けるのがよい。

【００４６】 上述した本発明の実施形態では、ポッド内のカセットをまず最初に装置１００
上に載置し、しかる後、上述したようにポッドから分離する。本発明の変形実施
形態では、カセットを、ポッドを用いないで上述した形態のいずれかに応じてポ
ートドア１０４上に直接載置してもよい。しかる後、ポッドシェルと類似した頂
部をカセット上に配置し、ポートプレート１０２上に支持し、次に、上述したよ
うにポートプレート１０２を上昇させ（もし図１にしたがって構成されていれば
）又はポートドアを下降させる（もし図２にしたがって構成されていれば）。

【００４７】 装置１００は好ましい実施形態ではプロセスツールに取り付けられているが、
変形実施形態では、この装置を他の装置に取り付けてもよく、或いはスタンドア
ロン型ユニットとして用いてもよいことは理解されよう。例えば、この装置をカ
セットを、この中のウェーハへの手動接近が望まれるポッドから分離するスタン
ドアロン型ユニットとして用いることができる。

【００４８】 プロセスツールがある特定のサイズ、例えば２００mmのウェーハに用いられる
よう構成されている場合、プロセスツール内部からのピックアンドプレイスロボ
ットが装置１００内に延びてカセット又は個々のウェーハを掴むと、カセット又
はウェーハはロボットに対して特定の位置にあることが見込まれる。しかしなが
ら、現時点においては、種々の寸法形状、例えば１５０mm及び２００mmのウェー
ハが普及していて、１５０mmウェーハを、ピックアンドプレイスロボットが２０
０mmウェーハに用いられるよう構成されたプロセスツール内で用いることが望ま
しい場合があり、これと逆の関係も成り立つ。かかる場合、装置１００内でのカ
セット又はウェーハの実際の位置と、カセット又はウェーハを見つけるためにピ
ックアンドプレイスロボットが校正された位置との間にはばらつきがある。

【００４９】 したがって、本発明の別の実施形態によれば、ポートドアをベース１０６（Ｌ
ＰＯとして構成されている場合）又はアーム１５２（インデクサとして構成され
ている場合）に固定的に取り付けないで、ポートドアをプレートに並進自在に取
り付けてもよい。プレートは、スタンドオフ１４２（ＬＰＯとして構成されてい
る場合）を介してベース１０６に、又はアーム１５２（インデクサとして構成さ
れている場合）に固定的に取り付けられる。ポートプレートとポートドアがいっ
たん離れ、ウェーハカセットがプロセスツール内への搬送準備ができると、プレ
ートは、ピックアンドプレイスロボットがカセットを見つけることが予想される
位置にカセットを位置決めするよう並進することができる。かかる実施形態もま
た、ウェーハファブ内で用いられているピックアンドプレイスロボットが比較的
短い水平方向到達距離を持っている場合に利用される。かかる場合、カセットを
ポッドから分離させた後、プレートは、ロボットが接近可能な位置までプロセス
ツールに向かって内方へ並進してもよい。

【００５０】 当業者には理解できるように、水平方向の並進を行うためには、ポートドアは
、その下面上に１又は２以上のキャリジを有するのがよく、これらキャリジは、
プレートに回転自在に取り付けられた１又は２以上の水平方向に向いた直線駆動
ねじの周りに固定される。例えば上述したようなモータ及びトルク伝達機構を、
直線駆動ねじを回転させ、かくして、キャリジ、ポートドア、ポッドドア及びカ
セットを並進させて所望通りにプロセスツールに近づけたりこれから遠ざかるよ
うにするために設けるのがよい。

【００５１】 各ウェーハ相互間でウェーハ搭載カセット内に嵌まり込み、上方に移動して各
ウェーハをその棚から持ち上げ、次にカセットから後退してウェーハをひとまと
めにプロセスツール内に移送することができる多数のフォーク二又部又は歯部を
含むエンドエフェクタを提供することが知られている。また、ウェーハを同一の
方法でカセットに戻すことができる。したがって、多数の歯部を備えたエンドエ
フェクタを有するロボットで動作する本発明の別の変形実施形態によれば、ポー
トドアは、上述したようにプロセスツール内に並進してエンドエフェクタの歯部
がカセット内のウェーハの各々の下に配置されるようになる。しかる後、ポート
ドアは僅かに下降してウェーハをそれぞれの棚からエンドエフェクタの歯部上に
移載するようになる。次に、エンドエフェクタはウェーハを支持した状態でカセ
ットから後退する。

【００５２】 水平方向の並進と垂直方向の並進の両方を行うためには、装置１００がインデ
クサとして構成されている場合、ポートドアは上述したように多数の歯部を備え
たエンドエフェクタに向かって水平方向に並進するのがよく、次に、ポートドア
は、ポートドアに取り付けられたモジュール式駆動組立体１１０を介して僅かに
下降することができる。装置１００がＬＰＯとして構成されている場合、プレー
トをプレート及びこれに取り付けられたポートドアを垂直方向に並進させること
ができる垂直駆動組立体（ポートプレートに取り付けられたモジュール式駆動組
立体１１０とは別個独立のものである）に取り付けるのがよい。かくして、ポー
トドアは、プレート上に水平方向に並進でき、プレートは、ベース１０６に対し
て垂直方向に並進できる。この実施形態の垂直方向駆動組立体は、カセット内の
ウェーハ相互間のピッチ以下の距離、垂直方向に並進できれば足りる。変形実施
形態では、水平方向駆動組立体を上述したように垂直方向駆動組立体に取り付け
ないで、水平方向駆動組立体を垂直方向駆動組立体に取り付けてもよい。ウェー
ハを多数の歯部を持つエンドエフェクタからカセットに戻すのが望ましい場合、
エンドエフェクタは、ウェーハをカセット内に位置決めするのがよく、しかる後
、ポートドアが上方に移動してウェーハを歯部から持ち上げてカセット内の棚の
上に置くのがよい。

【００５３】 別の変形実施形態では、並進を行うかわりに、或いはこれに加えてポートドア
をベース１０６に回動自在に取り付けてもよい。かかる形態は、米国特許出願第
０８／７３０，６４３号（発明の名称：Load Port Opener）に記載されており、
かかる米国特許出願は、すでに本明細書の一部を形成するものとして引用してあ
る。この実施形態は、例えば、ウェーハカセットに単一プロセスツールの前部に
設けられた多数のロードポートから接近するよう単一ロボットが設けられている
場合に利用される。かかる実施形態では、ウェーハカセットをポッドから分離し
た後、ロードポートの各々の上に位置したプレートは、プロセスツール内に並進
することができ、次に、ロボットに向かって内方に回転してロボットが両方のロ
ードポートからウェーハ及び（又は）カセットに接近できるようになる。ポート
ドアを回転自在に同心状に又は偏心状態で取り付けてもよい。

【００５４】 次に、図１０〜図１２を参照して本発明の別の変形実施形態について説明する
。この変形実施形態によれば、一対のグリッパ２１６ａ，２１６ｂが、ポートプ
レートが上方に移動し又はポートドアが下方に移動した時にカセットを掴むため
にポートプレート１０２内又はその下に設けられている。かかるグリッパに関す
る詳細は、米国特許第５，７８８，４５８号（発明の名称：Method and Apparat
us for Vertical Transfer of a Semiconductor Wafer Cassette）に開示されて
おり、かかる米国特許の開示内容は、本明細書の一部を形成するものとしてすで
に引用してある。

【００５５】 図１０〜図１２の実施形態では、ポートプレート１０２の上方運動中又はポー
トドア１０４の下方運動中の或る時点では、把持アーム２１６ａ，２１６ｂはカ
セット５０に従来通り形成された耳部５８と実質的に同一の水平面内に位置する
ことになる。把持アーム２１６ａ，２１６ｂをいったん耳部５８と水平方向に整
列させると、ポートプレートとポートドアの相対運動が、制御回路によって止め
られ、把持アーム２１６ａ，２１６ｂは凹部２３１ａ，２３１ｂ内のこれらの引
込み位置から耳部５８に向かって内方に動かされる。

【００５６】 把持アーム２１６ａ，２１６ｂはそれぞれ、ポートプレート１０２に回転自在
に取り付けられた第１の端部を備えた長手方向部材２３２及び各長手方向部材２
３２の自由端部に回動自在に取り付けられた把持パッド２３４を有している。各
把持パッド２３４は、把持アームを回動させてカセット５０に係合させると耳部
５８を受け入れるスロット２３６を有するのがよい。長手方向部材２３２は、ポ
ートプレート１０２内に設けられた軸受（図示せず）に回転自在に取り付けられ
たシャフト２３８に取り付けられることによりポートプレート１０２に対して回
動できる。把持アーム２１６ａ，２１６ｂは好ましくは、垂直軸線の周りに回転
するよう取り付けられる。しかしながら、把持アームは他の軸線の周りに回転し
てもよいことは理解されよう。例えば、把持アームの長手方向部材を、ポートプ
レート１０２に平行な軸線を備えるシャフトに取り付けて把持アームが水平方向
軸線の周りに回動するようにしてもよい。かかる実施形態では、把持パッド２３
４を、長手方向部材２３２に対して角度をなして設けてスロット２３６が耳部５
８と正しく嵌合するようにする。さらに、シャフト２３８をポートプレート１０
２内に静止状態で設け、長手方向部材をシャフトに回転自在に取り付けてもよい
ことは理解されよう。

【００５７】 従来型駆動システム、例えばソレノイドモータ、ステッピングモータ又は多極
モータ、或いは空気圧機構が、従来型トルク伝達機構と協働するようにし、それ
により、把持アーム２１６ａ，２１６ｂをカセットとの係合位置に動かしたり凹
部２３１ａ，２３１ｂ内のこれらの引込み位置に再び戻してもよい。駆動システ
ムの作動は、ベース１０６内に設けられた制御回路によって制御できる。

【００５８】 把持パッド２３４をピン２４０によって長手方向部材２３２に回動自在に取り
付けるのがよく、これらピンにより、把持パッド２３４が長手方向部材に対して
僅かに回動することができる。他の取付け形態も使用可能である。把持アーム２
１６ａ，２１６ｂがホームポジションにある時、即ち、それぞれ凹部２３１ａ，
２３１ｂ内に完全に引っ込められた時及び把持アームがカセットとの係合位置に
あるときを検出する把持アームセンサ（図示せず）が好ましくは、把持アーム２
１６ａ，２１６ｂ又はポートプレート１０２のいずれかに設けられている。把持
アームセンサはさらに、カセットとの係合が予想される位置を越えて把持アーム
が回動した時を検出し、しかる後把持アームのそれ以上の内方回転を停止させる
ことができる。かくして、例えば、カセットが存在していない場合、把持アーム
は内方に回転し、カセットが存在していないことが検出されると停止することに
なる。

【００５９】 図１１に示すように、カセットを把持アーム２１６ａ，２１６ｂで把持した後
、ポートプレートは、少なくともプロセスツール内に先に引っ込められているプ
ラットホーム２４２がツールからカセット５０の下の位置まで伸長される程その
上方運動又は下方運動を再開する。プラットホームの動作は、装置１００の制御
エレクトロニクスと関連して動作するプロセスツールのための制御エレクトロニ
クスによって制御可能である。

【００６０】 装置１００がロードポートオープナとして構成されている場合、プラットホー
ム２４２をいったん伸長させると、直線駆動１２０の回転方向を逆にし、それに
より、ポートプレートを下降させてカセット５０を図１２に示すようにプラット
ホーム２４２上に下降させるのがよい。装置１００がインデクサとして構成され
ている場合、カセット５０をプラットホーム２４２上に下降させるためにグリッ
パ２１６ａ，２１６ｂ自体をポートプレートに対して僅かに垂直方向に並進可能
に設けるのがよい。カセット５０をいったんプラットホーム２４２上に位置決め
すると、把持アーム２１６ａ，２１６ｂは耳部５８から離脱し、それぞれポート
プレート内の凹部２３１ａ，２３１ｂ内のこれらの引込み位置に戻るのがよい。
次に、プラットホーム２４２が引っ込んでカセットをプロセスツール内へ搬送す
るのがよい。処理が完了すると、上述の工程を繰り返してカセット５０をＳＭＩ
Ｆポッド内に戻すのがよい。

【００６１】 ここまでは、装置１００をこれがプロセスツールの前端部に取り付けられたも
のとして説明した。変形実施形態では、装置１００はスタンドアロン型ユニット
であってもよいことは理解されよう。かかる実施形態では、装置は、例えばＬＰ
Ｏとして構成されている場合、カセットポッドから離すことができ、しかる後、
ポッドドアが取り付けられているブレートが並進し又は回転してカセットを所望
通り装置１００から手動又は自動操作で移送して遠ざけることができるようにす
るのがよい。

【００６２】 次に、図１３を参照すると、本発明のポートプレート１０２は、ポートプレー
トがウェーハの側を通過する際又はウェーハがポートプレートの側を通過する際
、ウェーハの種々の特性を検出する光学検出システム１７０を更に有している。
位置に関する情報及び他の信号を伝えるためのシールドが施してある可撓性リボ
ンケーブル（図示せず）を光学検出システム１７０を制御エレクトロニクスとの
間に設けるのがよい。ポートプレート１０２は、第１のマウント１７２及び第１
のマウント１７２から見て外側の支持プレートに設けられた中央アパーチュア１
７５を横切って設けられた第２のマウント１７４を有している。第１及び第２の
マウントは一緒になって、以下に説明するように光学検出システムの構成要素を
収納する。好ましくは、ビーム１７８を放出するレーザダイオードエミッタ１７
６が第１のマウント１７２内に設けられる。本発明にとって必要不可欠ではない
が、レーザダイオードエミッタ１７６は、調整電源回路及び合焦可能なコリメー
トレンズと一体化され、可視ビームを６７０nmの波長で放出する。ビーム１７８
は、ビーム１７８に対して４５°に差し向けられたビームスプリッタ１８０に差
し向けられ、ビーム１７８の第１の部分１８２が中央アパーチュア１７５を横切
って反射され、ビーム１７８の第２の部分１８４がビームスプリッタ１８０を透
過されるようになる。ビーム部分１８２は、ポートプレート１０２の第２のマウ
ント１７４内に設けられたウェーハ存否センサ１８６内に受け入れられる。上述
したように、ポートプレート１０２が上方に動き又はウェーハカセットが下方に
動くと、ウェーハ存否センサ１８６は、カセット内での各ウェーハの高さ位置を
検出することができる。ビーム部分１８２及びセンサ１８６を用いても十字形ス
ロット付きウェーハを検出すると共に特定のスロットにウェーハが存在していな
いことを検出することができる。

【００６３】 カセット存否センサ１８６からの情報は好ましくは、制御回路に伝達され、ウ
ェーハのマッピングのために記憶装置内に記憶される。記憶された情報は、ウェ
ーハに損傷を与えることなく、ウェーハの検索のためにピックアンドプレイスロ
ボットを正確に位置決めするようコンピュータによる使用に供される。

【００６４】 ビームスプリッタを通過したビーム部分１８４はビームスプリッタ１８７と接
触するとさらに分割される。ビームスプリッタ１８７は、ビームの一部１８８を
ポートプレートの中央開口部１７５を横切って角度をなして反射し、一部１９０
を透過させるよう角度をなして設けられている。ビーム部分１８８は、第２のマ
ウント１７４内に設けられたカセットスロットセンサ１９２内に受け入れられ、
このセンサ１９２は、ビーム部分１８８を受け入れるよう整列している。ビーム
部分１８８は、ポートプレートの中央開口部１７５を横切って差し向けられてカ
セットのウェーハ支持スロットの一部を通り、これらスロットは、ウェーハをカ
セット内に支持するよう設けられている。上述したように、ポートプレート１０
２が上方に動き又はポートドアが下方に動くと、ビーム部分１８８及びカセット
スロットセンサ１９２は、特定のカセットスロットの正確な高さ位置を検出する
ことができる。カセットスロットセンサ１９２からの上方をスロットのマッピン
グのために制御回路に伝えて記憶装置内に記憶させ、ウェーハを特定のカセット
スロットの既知の高さ位置でカセットに戻すようピックアンドプレイスロボット
を位置決めできるようにするのがよい。

【００６５】 カセット内のウェーハは、カセットがポッド内に密閉されている間、カセット
内に従来通りこれらの正しい位置で保持される。もし例えば、ポートプレート又
はポートドアが動いている時に装置が衝撃を受けると、ウェーハのうち１又は２
以上が不適当にもカセットから飛び出る場合がある。さらに、ウェーハをピック
アンドプレイスロボットによってプロセスツールからカセットに移送する場合、
ロボットがウェーハをこれらのそれぞれ対応関係にあるスロット内に完全に着座
させることができず、１又は２以上のウェーハがカセットから飛び出る場合があ
る。

【００６６】 したがって、ビームスプリッタ１８７を透過したビーム部分１９０は、ミラー
１９４で反射され、これらミラーは一緒になって、ビーム部分１９０を反射して
アパーチュア１７５の前側部分を横切って１８０°戻し、その後、ビーム部分１
９０はウェーハ突出センサ１９６内に受け入れられる。ポートプレート及びポー
トドアを上下に移動させると、ビーム部分１９０及びウェーハ突出センサ１９６
は互いに協働して、カセットの前部を越えて飛び出ているウェーハがあるかどう
かを検出する。飛び出ているウェーハによってセンサ１９６が作動すると、コン
ピュータにより、ウェーハシータ（seater）機構（図示せず）が定位置外れのウ
ェーハをカセット内の適正な場所に動かす。さらに、ビーム部分１９０及びウェ
ーハ突出センサ１９６を用いると、ポッドドアの頂部上にカセットが存在してい
るかどうかを検出することができ、この情報を上述したように制御回路に送るこ
とができる。

【００６７】 光学検出システムの好ましい実施形態を上述したが、ウェーハの位置を検出し
、ウェーハのマッピングを可能にする他の検出機構を設けてもよいことは理解さ
れよう。例えば、ＩＲ又はビーム遮断エミッタ及びレシーバをダイオード１７６
から放出されるビームの或る部分又は全ての部分及び上述のセンサに代えて用い
てもよい。加うるに、ビデオカメラ、例えば、電荷結合ディスプレイ（ＣＣＤ）
カメラを用いてもよい。レーザダイオード１７６から放出されたビームの部分の
各々は実質的に水平な平面内で進むことは重要なことである。したがって、モジ
ュール式駆動組立体１１０が、ウェーハの平らな面に実質的に平行に順次水平面
を通ってポートプレートを上昇させ又はポートドアを下降させることができると
いうことがその特徴である。

【００６８】 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は
限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の製品又は
範囲から逸脱することなく、本発明の種々の改造例、置換例及び設計変更例を想
到できよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ロードポートオープナとして構成された汎用インタフェース兼用移載装置の斜
視図である。

【図２】 インデクサとして構成された本発明の汎用インタフェース兼用移載装置の斜視
図である。

【図３】 ロードポートオープナとして構成された本発明のインタフェース兼用移載装置
の斜視図であり、ポートドアに対して上方に持ち上げられたポートプレートを示
す図である。

【図４】 ロードポートオープナとして構成された本発明のインタフェース兼用移載装置
の側面図であり、ポートドアに対して持ち上げられたポートプレートを示す図で
ある。

【図５】 ロードポートオープナとして構成された本発明の汎用インタフェース兼用移載
装置の斜視図であり、ポートドアに対して持ち上げられたポートプレートを示す
図である。

【図６】 装置がロードポートオープナとして構成されている場合、直線駆動ねじをポー
トプレートに取り付けるための機構を示す拡大部分斜視図である。

【図７】 装置がロードポートオープナとして構成されている場合、直線駆動ねじをポー
トプレートに取り付けるための機構を示す拡大部分斜視図である。

【図８】 インデクサとして構成された本発明の汎用インタフェース兼用移載装置の斜視
図であり、ポートドアを下降させてポートプレートから離した状態を示す図であ
る。

【図９】 インデクサとして構成された本発明の範囲をインタフェース国移載装置の側面
図であり、ポートドアを下降させてポートプレートから離した状態を示す図であ
る。

【図１０】 変形実施形態としての汎用インタフェース兼用移載装置の部分斜視図である。

【図１１】 図１０の変形実施形態の汎用インタフェース兼用移載装置の正面図である。

【図１２】 図１０の変形実施形態の汎用インタフェース兼用移載装置の正面図である。

【図１３】 本発明の光学式ウェーハ検出システムを示す概略平面図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年２月２１日（２００２．２．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】追加

【補正の内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 コーテイズ エドワード ジェイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95148 サン ホセ リッチグローヴ コ ート 2878 (72)発明者 ディパオラ ジェイ マーク アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550 リヴァーモア ヘルシンキ ウェ イ 1849 (72)発明者 ネッチ ロバート アール アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94611 ピエドモント パシフィック ア ベニュー 329 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 CA05 CA07 DA09 EA14 FA01 FA03 FA05 FA07 FA09 FA11 GA03 GA13 GA15 GA30 GA47 GA48 GA49 JA01 JA05 JA13 JA14 JA19 JA22 JA23 JA25 JA32 KA20 LA07 LA09 LA12 LA13 LA14 LA15 MA15 NA02 NA04 NA09 NA10 NA17 PA16

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工物搭載カセットをポッドとプロセスツールとの間で移載
   しやすくする装置であって、ポッドは、ポッドドア及びポッドシェルを有し、前
   記装置は、ベースと、前記ベースに取り付けられたフレームと、前記フレームに
   対して垂直方向に並進できるキャリジを備えた並進組立体と、ポッドシェルを支
   持でき、前記フレームに対して垂直方向に並進するよう前記キャリジに取り付け
   可能であって且つ前記フレームに固定的に取り付け可能なポートプレートと、ポ
   ッドドアを支持でき、前記フレームに対して垂直方向に並進するよう前記キャリ
   ジに取り付け可能であって且つ前記ベースに固定的に取り付け可能なポートドア
   と、前記ポートプレート又は前記ポートドアを前記キャリジに取り付けるための
   手段とを有することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記ポートプレートは、前記フレームに固定的に取り付けら
   れ、前記ポートプレート又は前記ポートドアを前記キャリジに取り付けるための
   前記手段は、前記ポートドアを前記キャリジに取り付けることを特徴とする請求
   項１記載の加工物搭載カセットをポッドとプロセスツールとの間で移載しやすく
   する装置。
3. 【請求項３】 前記ポートドアは、前記ベースに固定的に取り付けられ、前
   記ポートプレート又は前記ポートドアを前記キャリジに取り付けるための前記手
   段は、前記ポートプレートを前記キャリジに取り付けることを特徴とする請求項
   １記載の加工物搭載カセットをポッドとプロセスツールとの間で移載しやすくす
   る装置。
4. 【請求項４】 前記ベースと前記ポートプレートとの間に延びるミニエンバ
   イロンメントを更に有していることを特徴とする請求項１記載の加工物搭載カセ
   ットをポッドとプロセスツールとの間で移載しやすくする装置。
5. 【請求項５】 前記ポートドアは、前記ベースに対して水平方向に並進でき
   ることを特徴とする請求項１記載の加工物搭載カセットをポッドとプロセスツー
   ルとの間で移載しやすくする装置。
6. 【請求項６】 前記ポートドアは、前記ベース上に位置したピボット点の回
   りに回動できることを特徴とする請求項１記載の加工物搭載カセットをポッドと
   プロセスツールとの間で移載しやすくする装置。
7. 【請求項７】 加工物搭載カセットを受け渡すと共に（或いは）払い出しの
   ために加工物を加工物搭載カセット内から取り出す装置において、ベースと、前
   記ベースに取り付けられたフレームと、前記フレームに対して垂直方向に並進で
   きるキャリジを備えた並進組立体と、前記フレームに対して垂直方向に並進する
   よう前記キャリジに取り付け可能であって且つ前記フレームに固定的に取り付け
   可能なポートプレートと、加工物搭載カセットを支持でき、前記フレームに対し
   て垂直方向に並進するよう前記キャリジに取り付け可能であって且つ前記ベース
   に固定的に取り付け可能なポートドアと、前記ポートプレート又は前記ポートド
   アを前記キャリジに取り付けるための手段とを有することを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 前記装置は、加工物の処理のためのプロセスツールに取り付
   けられており、前記装置は、加工物搭載カセット及び（又は）加工物をプロセス
   ツールに渡すことを特徴とする請求項７記載の加工物搭載カセットを受け渡すと
   共に（或いは）払い出しのために加工物を加工物搭載カセット内から取り出す装
   置。
9. 【請求項９】 前記装置は、スタンドアロン型ユニットであることを特徴と
   する請求項７記載の加工物搭載カセットを受け渡すと共に（或いは）払い出しの
   ために加工物を加工物搭載カセット内から取り出す装置。
10. 【請求項１０】 前記装置は、加工物搭載カセット及び（又は）加工物をオ
    ペレータが手動で前記装置から移載できるようオペレータに渡すことを特徴とす
    る請求項９記載の加工物搭載カセットを受け渡すと共に（或いは）払い出しのた
    めに加工物を加工物搭載カセット内から取り出す装置。
11. 【請求項１１】 加工物搭載カセットは、カセット搭載容器内で前記装置上
    に受け取られ、前記装置は、加工物搭載カセットをカセット搭載容器から分離す
    る機構を有していることを特徴とする請求項７記載の加工物搭載カセットを受け
    渡すと共に（或いは）払い出しのために加工物を加工物搭載カセット内から取り
    出す装置。
12. 【請求項１２】 加工物搭載カセットは、これらの周りに容器が設けられて
    いない状態で前記装置上に受け取られることを特徴とする請求項７記載の加工物
    搭載カセットを受け渡すと共に（或いは）払い出しのために加工物を加工物搭載
    カセット内から取り出す装置。
13. 【請求項１３】 前記ポートドアは、水平方向並進可能に設けられているこ
    とを特徴とする請求項７記載の加工物搭載カセットを受け渡すと共に（或いは）
    払い出しのために加工物を加工物搭載カセット内から取り出す装置。
14. 【請求項１４】 前記並進組立体とは別個独立に設けられていて、前記ポー
    トドアを垂直方向に並進させる垂直方向駆動組立体を更に有していることを特徴
    とする請求項１３記載の加工物搭載カセットを受け渡すと共に（或いは）払い出
    しのために加工物を加工物搭載カセット内から取り出す装置。
15. 【請求項１５】 前記ポートプレートを前記キャリジに取り付けるためのブ
    ラケットを更に有していることを特徴とする請求項７記載の加工物搭載カセット
    を受け渡すと共に（或いは）払い出しのために加工物を加工物搭載カセット内か
    ら取り出す装置。
16. 【請求項１６】 前記ポートドアを前記キャリジに取り付けるためのアーム
    を更に有していることを特徴とする請求項７記載の加工物搭載カセットを受け渡
    すと共に（或いは）払い出しのために加工物を加工物搭載カセット内から取り出
    す装置。