JP2016192582A - 小容積キャリヤ搬送体、積載ポート、バッファシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体被加工物処理システムを提供する。【解決手段】半導体被加工物処理システムは、処理被加工物のための少なくとも１つの処理装置と、第１搬送システムと、第２搬送システムと、第１搬送システムと第２搬送システムとの間における１つ以上のインターフェースと、を有し、第１搬送システムと第２搬送システムの各々が、実質的に等速度である１つ以上のセクションを有し、キュー部において等速度セクションに通じている。【選択図】図３４

Description

発明の分野
本明細書に記載された典型実施例は、基板処理システムに関し、特に基板搬送システムと、搬送キャリヤと、処理ツールインターフェースへの搬送と、配置に関する。［関連出願のクロスリファレンス］出願は、２００６年１１月３日出願の米国出願Ｎｏ．１１／５５６，５８４の継続出願であり、２００５年１１月７日出願の米国出願Ｎｏ．60/733,813の利益を享受することを請求し、該米国出願の全内容を本出願に含めることとする。
［関連技術の説明］ 電子装置製造における最大の推進力は、より高い機能性を求める消費者の欲求であり、低コストで製造されるより小さな電子装置である。最大の推進力は、更なる小型化と製造効率の向上をはかる製造業者の起動力に変わる。その結果、製造業者は、可能な限り利益を求める。半導体装置の場合、従来の製造設備又はFABは、その心臓部(または、基礎的な組織構成)において、1以上の処理を半導体基板になす分離した処理ツール、例えばクラスターツールを有している。したがって、従来のFABは、処理ツール周辺において組織化されており、処理ツールは、半導体基板を所望の電子装置に加工するために所望の構成で配置されている。例えば、処理ツールを、処理ベイの従来のFAB内に配置してもよい。実現されているように、ツール間においては、基板は、SMF、FOUP等のキャリヤ内に保持されてもよいので、ツール間において、処理中の基板は、ツール内部と実質的に同様の清浄状態にある。ツール間の連絡は、基板キャリヤFAB内の所望の処理ツールに搬送できる（自動材料搬送システム、AMHS等の）処理システムによって与えられる。搬送システムと処理ツール間の連結は、例示目的のため、典型的には２つの部分を有するものとして考慮されてもよい。その2つの部分とは、搬送システムと処理ツールの積載ステーションへのキャリヤの積載／取り外しするためのツールとの間のインターフェースと、積載及び取り外しを許容する（個別又はグループの）キャリヤのインターフェース又はキャリヤとツール間の基板である。既知である従来のインターフェースシステムは、多数あり、キャリヤ及び材料運搬システムに処理ツールを連結する。従来のインターフェースシステムの多くは、複雑という点で欠点があり、１つ以上処理ツールインターフェース、キャリヤインターフェース、又は材料操作システムインタフェイスは、不要な特徴を有することとなり、それ故、コストが増大し、さもなければ、処理ツールの基板の積載及び取り外しが非効率となってしまう。以下により詳細に説明する典型実施例は、従来システムの問題を克服する。
［典型実施例の概要］ 半導体被加工物処理システムの典型実施例に従って、与えられる。システムは、被加工物を処理する少なくとも１つの処理装置と、第１搬送システムと、第２搬送システムと、第１搬送システムと第２搬送システムとの間における1以上のインターフェースと、を有する。第１搬送システムと第２搬送システムの各々は、実際的に等速度であり且つキューセクションにおいて１つ以上のセクションの実際的に等速度を有し、キュー部内において等速度部に通じている。
図１は、典型実施例に係る特徴体を組み込む被加工キャリヤ及びキャリヤに置かれた被加工物若しくは基板Ｓの立面概略図である。 図１Ａは、別の典型実施例によるキャリヤ被加工物支持体の部分平面概略図である。 図１Ｂは、別の典型実施例によるキャリヤ被加工物支持体の部分立面概略図である。 図２Ａは、図１のキャリヤ及び別の典型実施例に係るツールポートインターフェースの断面立面概略図である。 図２Ｂは、別の典型実施例に係るツールポートインターフェース及びキャリヤ別の断面立面概略図である。 図３Ａは、ある位置における別の典型実施例に係るツールポートインターフェース及びキャリヤ示す断面立面概略図である。 図３Ｂは、ある位置における別の典型実施例に係るツールポートインターフェース及びキャリヤ示す断面立面概略図である。 図３Ｃは、ある位置における別の典型実施例に係るツールポートインターフェース及びキャリヤを示す断面立面概略図である。 図４は、さらに別の典型実施例に係るキャリヤ及びツールインターフェースの立面概略図である。 図４Ａは、キャリヤツールとの間のインターフェースの一部の拡大断面図であり、図４Ｂ及び図４Ｃの典型実施例とは異なる典型実施例に係るインターフェース構成を示す。 図４Ｂは、キャリヤとツールとの間のインターフェースの一部の拡大断面図であり、図４Ａ及び図４Ｃの典型実施例とは異なる典型実施例に係るインターフェース構成を示す。 図４Ｃは、キャリヤツールとの間のインターフェースの一部の拡大断面図であり、図４Ａ及び図４Ｂの典型実施例とは異なる典型実施例に係るインターフェース構成を示す。 図５Ａは、さらに別の実施例に係るキャリヤツールインターフェースの部分的な立面概略図であり、図５Ｂ及び図５Ｃの位置とは異なる位置におけるキャリヤツールインターフェースを示している。 図５Ｂは、さらに別の実施例に係るキャリヤツールインターフェースの部分的な立面概略図であり、図５Ａ及び図５Ｃの位置とは異なる位置におけるキャリヤツールインターフェースを示している。 図５Ｃは、さらに別の実施例に係るキャリヤツールインターフェースの部分的な立面概略図であり、図５Ａ及び図５Ｂの位置とは異なる位置におけるキャリヤツールインターフェースを示している。 図６Ａは、異なる他の典型実施例に係る被加工物キャリヤ立面概略図である。 図６Ｂは、異なる他の典型実施例に係る被加工物キャリヤ立面概略図である。 図７Ａは、図７Ｂ及ぶ図７Ｃとは異なる位置における別の典型実施例に係る被加工物キャリヤの立面概略図である。 図７Ｂは、図７Ａ及ぶ図７Ｃとは異なる位置における別の典型実施例に係る被加工物キャリヤ立面概略図である。 図７Ｃは、図７Ａ及ぶ図７Ｂとは異なる位置における別の典型実施例に係る被加工物キャリヤ立面概略図である。 図８は、別の典型実施例に係るツールインターフェースとキャリヤ別の立面概略図である。 図９は、別の典型実施例に係るツールインターフェースとキャリヤ別の立面概略図である。 図１０は、別の典型実施例に係るツールインターフェースとキャリヤの別の立面概略図である。 図１０Ａは、別の典型実施例に係る処理ツールと処理ツールに連結されたキャリヤの部分的な概要立面図である。 図１１は、別の典型実施例に係る処理ツールセクションと処理ツールセクションを備えるキャリヤインターフェースの立面概略図である。 図１２Ａは、図１１のキャリヤ（被加工物転送）開口部とキャリヤのキャリヤドアの底面概略図である。 図１２Ｂは、図１１のキャリヤ（被加工物転送）開口部とキャリヤのキャリヤドアの底面概略図である。 図１３Ａは、図１１のツール部分のキャリヤドアインターフェースへのインターフェースとツールの平面概要図である。 図１３Ｂは、図１１のツール部分のキャリヤドアインターフェースへのインターフェースとツールの平面概要図である。 図１４は、別の典型実施例に係る処理ツールと処理ツールに連結されたキャリヤの立面概略図である。 図１５は、さらに別の典型実施例に係るツールインターフェースとキャリヤ立面概略図である。 図１６Ａは、図１６Ｂの位置とは異なる位置における別の典型実施例に係るツールインターフェースとキャリヤ立面概略図である。 図１６Ａは、図１６Ａの位置とは異なる位置における別の典型実施例に係るツールインターフェースとキャリヤ立面概略図である。 図１７は、キャリヤ側面概略図である。 図１７Ａは、別の実施例に係るキャリヤツールインターフェースの他の立面概略図である。 図１７Ｂは、別の実施例に係るキャリヤツールインターフェースの他の立面概略図である。 図１７Ｃは、別の実施例に係るツールインターフェースの他の平面概略図である。 図１８は、別の典型実施例によるツールインターフェースとキャリヤ立面概略図である。 図１９は、別の典型実施例によるツールインターフェースとキャリヤ立面概略図である。 図２０は、別の典型実施例による搬送システムの平面概略図である。 図２０Ａは、図１０における搬送システムトラックの一部分の部分的な概略平面図である。 図２０Ｂは、図１０における搬送システムトラックの一部分の部分的な概略平面図である。 図２０Ｃは、他の典型実施例による搬送システムの図２０Ｄとは異なるペイロードの概略低面図である。 図２０Ｄは、他の典型実施例による搬送システムの図２０Ｃとは異なるペイロードの概略低面図である。 図２１は、別の典型実施例に係る搬送システムの別の一部の部分的な面概略図である。 図２２は、他の典型実施例に係る搬送システムの一部の他の部分的な平面概略図である。 図２３は、他の典型実施例に係る搬送システムの一部の他の部分的な平面概略図である。 図２３は、他の典型実施例に係る搬送システムの一部の他の部分的な平面概略図である。 図２４は、他の典型実施例に係る搬送システムの一部の他の部分的な平面概略図である。 図２５Ａは、別の典型実施例による搬送システムと処理ツールの立面図を示している。 図２５Ｂは、別の典型実施例による搬送システムと処理ツールの立面図を示している。 図２６Ａは、搬送システムとツールとの間のキャリヤ搬送する別の典型実施例に係る搬送インターフェースシステムの立面概略図である。 図２６Ｂは、搬送システムとツールとの間のキャリヤ搬送する別の典型実施例に係る搬送インターフェースシステムの立面概略図である。 図２７は、別の典型実施例に係る搬送システムの部分的な立面概略図である。 図２７Ａは、図２７Ｂとは異なる位置における搬送システムの他の立面概略図である。 図２７Ｂは、図２７Ａとは異なる位置における搬送システムの他の立面概略図である。 図２８は、別の典型実施例に係る搬送システムの立面概略図である。 図２９Ａは、別の典型実施例に係る搬送システムの平面概略図である。 図２９Ｂは、別の典型実施例に係る搬送システムの平面概略図である。 図２９Ｃは、別の典型実施例に係る搬送システムと処理ツールの平面概略図である。 図３０は、図２９Ｃの搬送システムと処理ツールの部分的な概要立面図である。 図３１は、搬送システムの別の部分的な概要立面図である。 図３２は、別の典型実施例に係る搬送システムの別の部分的は概要立面図である。 図３３は、他の典型実施例に係る別の搬送システムの平面概略図である。 図３４は、他の典型実施例に係る別の搬送システムの立面概略図である。 図３５は、別の典型実施例による搬送システムのさらに別の平面概略図である。
図1を参照すると、被加工物キャリヤ200はチャンバ202を画定しており、チャンバ202においては、被加工物Sはチャンバの外部である大気から隔離できる環境において搬送されてもよい。図1に示されたキャリヤ200の形状は単に例であり、代替実施例では、キャリヤいかなる他の所望の形状も有してもよい。図示されているように、キャリヤ200は、キャリヤにおいて被加工物Sを支持するカセット210をチャンバ内において収容可能であってもよい。支持部の列若しくは積み重ね又は棚部を備えるため、カセット210は、典型的には、カセットに配置された被加工物支持棚部210Vによって細長い支持部210S(実施例においては、２つ示されている)を有し、支持部の列若しくは積み重ね又は棚部上においては、図示されているように、１つ以上の被加工物が個別に支持されてもよい。カセットは、そのキャリヤ構造に搭載されてもよいか、又はキャリヤ構造に装着されてもよい。以下において、カセットについて更に詳細に説明する。代替実施例においては、キャリヤカセットを有しなくてもよいし、被加工物支持部は、キャリヤ構造を有する単一構造として一体化又は形成されてもよい。被加工物は、350mm、300mm、200mm、及びどんな所望の大きさ形状の半導体ウエハ若しくはレチクル（reticles）／マスク若しくはディスプレイの平板パネル若しくはいかなる他の適当な品目等の平坦／基板部品として示されている。キャリヤは、13または25個の従来のウェハーキャリヤに対して、縮小された又は小さいロットサイズキャリヤであってもよい。キャリヤは、最小１つの被加工物の小ロットを搬送するために構成されてもよいし、又は10未満の被加工物の小ロットを搬送するように構成されてもよい。キャリヤ200と同様である容積が縮小されたキャリヤの適切な例が、2005年8月19日に「Reduced Capacity Carrier and Method of Use」というタイトルで出願された米国特許出願No.11/207,231において説明され且つ示されている。その全内容が本願明細書に組み入れられている。キャリヤ200と同様であるキャリヤのインターフェース及び処理ツール（例えば、半導体製造ツール、ストッカー、ソーター等）の適切な例が、2005年8月23日に「Elevator Bases Tool Loading and Buffering System」というタイトルで出願された米国特許出願No.11/210,918及び2005年8月24日に「Transportation System」というタイトルで出願された米国特許出願No.11/211,236において説明され且つ示されている。両出願の全内容が本願明細書に組み入れられている。キャリヤ200と同様の特徴を有するキャリヤ別の適切な例が、2003年10月30日に「Automated Material Handling System」というタイトルで出願された米国特許出願No.10/697,528において説明され且つ示されており、その全内容が本願明細書に組み入れられている。実現されているように、キャリヤ200と同様のサイズが縮小されたキャリヤよって、FABにおける処理において作業を低減することができる。より小さなロットを形成する被加工物であれば、より大なるロットにおいて生ずるように他の被加工物の処理が完了するのを待たずに、直ちにFABにおける次のワークステーションに搬送されるからである。典型実施例の特徴が、小容量キャリヤ特に参照して説明され且つ示されているが、典型実施例の特徴を、１３又は２５又はいかなる他の数の被加工物を収納可能であるキャリヤ等のいかなる他の適当なキャリヤも等価的にも適用することができる。
また、図1を参照すると、典型実施例においては、キャリヤ200は、垂直(すなわち、Z軸)な積み重ね方向において、被加工物を保持するために形成されてもよい。キャリヤ200は、上部若しくは下部開口部のキャリヤ又は上部及び下部開口のキャリヤであってもよい。図示した典型実施例においては、上部及び下部は垂直又はZ軸に沿って配置される。代替実施例では、上部及び下部はいかなる他の軸に沿っても指向されてもよい。以下に上部及び下部開口部をより詳細に説明する。被加工物Sは、キャリヤの開口部204を通して、キャリヤよって画定されたチャンバ202の内外に搬送される。キャリヤの開口部204は、キャリヤ内に支持された被加工物の平面内(この実施例にいては、実質的にZ軸と直交した方向において)に実質的に配置される。以下に見られるように、キャリヤ200は、一般に、基部を有するケーシング部212及び閉止可能であるか又は可撤性のドア部を有する。ドア部が閉じられると、ドア部は、基部に係止され且つ封じられる。ドア部と基部との間の密閉によって、チャンバ202を外部大気から隔離してもよい。隔離されたチャンバ202は、清浄空気、不活性ガス等のいかなる所望の隔離された雰囲気を保持してもよく、又は真空を保持可能であってもよい。ドア部が開けられると、被加工物はキャリヤへ搭載又はキャリヤから取り外されることができる。典型実施例においては、キャリヤが開けられ、そこに被加工物/被加工物支持棚にアクセスされた時は、ドア部は取り外し可能であるか又は取り外された部分を意味する。図1の典型実施例においては、一般に、ケーシング200は、そこに被加工物を受け入れることが可能な凹又空洞部分２１４を有し、且つ壁部２１６（キャップ／カバー等）を有する。以下に説明するように、壁部216またはシェル214のどちらか一方がキャリヤドアとして作動してもよい。壁部とシェルは、キャリヤを閉じるために噛み合わせられ、且つキャリヤを開けるために分離される。典型実施例においては、シェルと壁部は、アルミニウム合金、またはどんな適当な工程で製造されたステンレス等の金属であってもよい。壁部若しくはシェル若しくはその両方は、1片の部材(単一構造)であってもよい。代替実施例においては、キャリヤケーシングは、適当な非金属材を含むいかなる他の適当な材料から製造されていてもよい。カセット210は壁部216に搭載されてもよい。代替実施例においては、カセットはシェルに取り付けられてもよい。ドア部が開けられる場合、シェル又はドアのどちらか一方へのカセットの搭載は、カセット又はそこの基板をキャリヤからの取り外しを容易になすために選択される。図示された実施例において、壁部216がシェルの上部に位置しているのが、代替実施例では、キャリヤケーシングは、上部にシェルがあり且つ下部に壁部がある構成を有してもよい。さらに、他の実施例においては、シェルは、上部及び下部の両方(すなわち、上部及び下部開口部を有するキャリヤにおいて可撤性壁部を有してもよい。他の代替実施例においては、可撤性壁部はキャリヤ側面に位置してもよい。典型実施例においては、ドア部は受動部品であってもよい(例えば、さらに以下に説明するように、ドアとキャリヤの間及びドアとツールインターフェースとの間において開閉する作用をなす可動部又は部品が実際上ない)。
図2Aを参照すると、適当な処理ツールのツールポートインターフェース2010に設置されたキャリヤ200が示されている。処理ツールはどんな所望のタイプであってもよく、例えば、材料蒸着、リソグラフィー、マスク、エッチング処理、つや出し、及び計量等又は１つ以上の工程が可能なソーター、ストッカー、若しくはツール、又は、１つ以上の工程モジュールを有するツール若しくはロードロック等のチャンバを有するツールである。処理ツールが少なくとも一部において制御雰囲気を有してもよく、ツール又はキャリヤ2００における制御雰囲気を壊すことなく、ツールインターフェース2010によって、ツールとキャリヤ200との間における被加工物について積載/取り外しをなすことができる。典型実施例においては、ポートインターフェース2010は、一般に、ポート又は開口部2012を有してもよく、ポート又は開口部2012を介して基板は処理ツールに積載され、ドア部、カバー又は取り外し可能な部分2014がポートを閉じている。代替実施例においては、取り外し可能な部分は開口部を一部遮断してもよい。図2Aにおいては、ポートドア2014は例えば開閉位置において示されている。図2Aに示した実施例においては、以下に説明するように、キャリヤ200は、ツールポート2012に整合するように底部積載されてもよい(すなわち、Z方向において搬送されている)。図２Aは、キャリヤ200に対するドアとして動作する上部壁部216を示している。例えば、壁部216は、ツールポートインターフェースを開くために、ポートドア2014に接続され、且つ例えば、ツールへのポートドアの取り外しと一致して取り外されてもよい。壁部216の取り外しによって、キャリヤから（そこに搭載された）カセット及び被加工物が（被加工物搬送/ロボットによるアクセスのため）取り外される。再び図１を参照すると、対立する支持部210Sを有するカセット210の構成によって、カセットの１以上の側面（実施例においては２つの側面）においてアクセス領域210A、210Bが備えられている。被加工物ロボット(図2Aを参照)が、被加工物をカセット棚部に積載し且つ取り外してもよい。代替実施例においては、キャリヤは、いかなる所望の数の被加工物アクセス領域も有してもよい。アクセス領域は、キャリヤの周囲に対称的に配置されてもよいし、又は非対称の構成で配置されてもよい。図2Aに示した典型実施例においては、ツールは、例えば、１以上のアクセス領域210A,210Bにおける被加工物Vにアクセスするための１以上の被加工物搬送ロボット2016A,2016Bを有してもよい。代替実施例においては、ツールは、より多く又はより少ない被加工物搬送ロボットを有してもよい。カセットへの多面ロボットによるアクセスによって、カセットでのロボット間で被加工物が引き渡されてもよい。また、ツールポートに搬送又は連結される場合、被加工物への多面ロボットによるアクセスによって、キャリヤ方向定位が定められる。従って、キャリヤ200は、ツールインターフェースに対する1以上の方向定位において、ツールインターフェースに噛み合わされてもよい。キャリヤは、ポートドアをその閉位置へ戻すことによって、閉ざされる。その閉位置においては、シェル214と噛み合わせるために、キャリヤ部216は戻される。
図2Bを参照すると、別の典型実施例に係るツールポートインターフェース2010'を有するキャリヤ200のインターフェースが示されている。この実施例では、キャリヤシェル214は、ドア部として動作してもよい。図示した実施例においては、シェルの外部における汚染に弱いツール内部が被曝するのを防ぐために、ツールポートドア2014'は、シェルの周りを囲み且つ密閉するため、キャリヤシェルに対して概ね等角の形状を有してもよい。典型実施例においては、キャリヤがオーバーヘッド搬送システムから降ろされるような場合、キャリヤ200は上部搭載(すなわち、(-)Z方向に沿って搬送)されてもよい。キャリヤ200を開けるために、ポートドアは、同時にキャリヤからシェル214を取り外しながら、例えば、ツール内部に((-)Z方向に)下げられる。これを、キャリヤドア(すなわち、シェル214)が底部に設置され且つ下方移動によってキャリヤを開ける点において、下部開口キャリヤと称してもよい。キャリヤが開くことによって、カセットにおける被加工物が露出する。これにより、壁部216と供に残存する。この実施例においては、垂直に間隔を空けられたカセット棚又は被加工物にアクセスするために、(図2Aのロボット2016A、2016Bと同様の)ロボットの自由度が、Z軸に与えられていてもよい。ロボットは、その上にマッパー（mapper）(図示せず)を有してもよい。代替実施例においては、シェル216は、シェルの取り外しにおいてカセットをマッピングすることができる通しビームマッパー等の積分マッパーを有してもよい。図2A乃至2Bは、キャリヤ200が上部及び下部開口部であってもよいことを示している。他の代替実施例においては、シェルと壁部の方向定位が反対にされてもよく(壁部の上のシェル)、キャリヤは、図２Bと同様でありながら図２Bへの鏡像（すなわち、シェルを持ち上げる）の上部開口部であってもよく、図２Aと同様でありながら図２Aと反対（すなわち、壁部を下げる）の下部開口部であってもよい。
再び、図1を参照すると、先に言及したように、壁部216とシェル214は、係止具等の可動部品を有さない受動的構造体であってもよく、その受動的構造体においては、ツール又は格納容器の清浄空間内における作動によって汚染物質が生成される可能性がある。例えば、壁部とシェルとは磁気的に互いに係止されてもよい。例えば、磁気係止部は、永久磁石又は電磁石部品226、228を有してもよいし、又はそれの組み合わせを、壁部とシェルを係止及び解除するために壁部216とシェル214に所望に応じて設置してもよい。例えば、磁気係止部は反転可能な磁気部品を有してもよい。その磁気部品は、反転可能な部品に電荷を流すことによって、(すなわち、開閉するために)切り換えられる。例えば、壁部216が磁気部品228(例えば、鉄材料)を含んでもよく、シェル214は、壁部とシェルを係止及び解除するために作動する磁気スイッチ部品２２６を有してもよい。図2A及び2Bに示した典型実施例においては、壁部内の磁気部品及びシェル内の操作可能な磁石は、ポートドア2010、2010'における磁気ロック2028'及び2026'が協働するように構成されているので、キャリヤドア（壁部又はシェルのどちらか一方、図２A及びBを参照）をポートドアに係止することによって、キャリヤドアが残りのキャリヤから解除される。代替実施例においては、壁部とシェルの間の磁気係止部はいかなる他の所望の構成も有してもよい。図23に示した典型実施例においては、キャリヤは、結合特徴体2030をポートインターフェースに噛み合わせ且つキャリヤポートインターフェースに連結するための作動ピン、ピエゾ結合装置若しくは形状記憶装置等の機械的な結合要素2030を含んでもよい。典型実施例においては、壁部部分に設置された装置が示されているが、代替実施例においては、その装置は、シェル内に係止されてもよい。図24から理解されるように、操作可能な装置は、取り外し可能な壁部部分と微粒子を捕らえるポートドアとの間における密封されたインターフェース内に囲まれており、その微粒子はその内部にある装置の動作によって生ずる可能性がある。受動キャリヤ及びキャリヤドアは、真空互換性がある清潔で且つ水洗い可能なキャリヤを備えている。
先に言及したように、キャリヤドアと基部(すなわち、壁部216とシェル224)は、キャリヤチャンバ202を隔離すべく密閉されてもよい。また、キャリヤツールのポート(例えば、積載ポートモジュール)に連結される場合、キャリヤドアと基部の各々は、キャリヤドア(すなわち、図1の壁部216またはシェル214)をポートドアに密閉し且つキャリヤ部をポートに密閉する密閉インターフェースを有してもよい。さらに、ポートドアは、ポートへの密閉インターフェースを有してもよい。
図３Ａ乃至３Ｃは、キャリヤ２００と同様のキャリヤ２００'を示しており、キャリヤ200'は典型実施例に係るツールポート２２２０に連結されている。それぞれの密閉インターフェース（キャリヤの221'キャリヤドア、ポートへの222'キャリヤポートへの223'キャリヤドア、キャリヤドアへの224'ポートドア）は、結合されたシール222'を形成しており、結合されたシール222'を、概ねX字形の配置と称する（図３Bにおいて最もよく示されている）。図示した典型実施例においては、キャリヤ閉インターフェースは、例示のため上部開口部において示されており、キャリヤ（図１に示した開口部２０４と同様の）多重開口部を有する実施例においては、（例えば、上部及び下部）密閉インターフェースは各開口部において設けられている。明らかなように、概ねX字形の配置は、単に密閉インターフェースの表面を概略的に表したものであり、代替実施例においては、密閉インターフェース表面は、適当であればいかなる位置に配置されてもよく、例えば、密閉インターフェースの表面が屈曲していてもよい。概ねX字形の密閉配置によって、インターフェース間のトラップ容積がゼロである状態で、多重シールインターフェース(例えば221'-222Y)が画定される。したがって、いかなる密封インターフェースの開口部によって、密閉インターフェースの開口部において開かれた空間に向う汚染物質が放出されないであろう。そのうえ、他の代替実施例においては、シールは、いかなる所望の方位に指向されてもよい(シールインターフェースは、概ね＋パターンで垂直又は水平方向に方向づけられている)。典型実施例においては、キャリヤ200'は、上部開口部として示され（壁部216'は図２Aに示した実施例と同様に上げることによってドアが開かれる。）、例示のため、ポート2220は、下部積載（リフターはキャリヤ20'をツールポートにドッキングするように上方に上げる）のために構成されている。この実施例におけるシェル214'は、シール面221C及び222Cに概ね傾斜された密閉インターフェース2141を有してもよい。実質的に平坦であるシール面221C及び222Cが示されているが、代替実施例では、表面が概して傾斜した結果、概ねX文字形状の密閉配置になるが、密閉表面は包括的若しくは閉鎖的な角度を有してもよく、又は密閉強度を増大させるためにそこに形成された他の形状を有してもよい。この実施例におけるキャリヤ壁部216'は、密閉表面221CD'及び224CD'を画定するために指向された（図3Aに示されている典型実施例では、斜角を付けられた）密閉インターフェース2161'を有する。図3Aにおいて明らかなように、壁部とシェルが閉じられる場合、各シェル及び壁部密閉表面221C及び221CD'は、相補的な画定密閉インターフェース221'である。シェル(例えば図3Cを参照)に固定されている場合、キャリヤインターフェース214'上の表面221Cは壁部216'に対するガイドを与える概ねくさび形の部分を形成している。また、典型実施例においては、壁部216'の重さがインターフェースに対する密閉圧力を増大させるように動作するように、キャリヤシールインターフェース221'へのキャリヤドアは、置かれてもよい。明確であるように、この実施例における壁部216'から支持されたカセット及び被加工物は、キャリヤドアをキャリヤに密閉する助けとなる。図3A乃至3Bに示されているように、シール表面222C'及び224CD'は、シール表面222P'及び'224PD'をポート2220及びポートドア２２１４の各々の上に合致するように配置される。図3Bは、ポート2220にドッキングされたキャリヤ200'及び閉ざされたシール221'、224'を示している。シール222'及び224'の密閉によって、ツール及びキャリヤ内部／チャンバからの潜在的な汚染物質と供に、すべの露出面が密閉及び隔離される。図3Bにおいて最もよく理解できるように、概ねX文字形の形状シール220'によって、最適の清浄性が与えられ、実質的にゼロの損失ボリュームインターフェースと称される。先に言及したように、これが意味するのは、キャリヤドア又はポートドアのどちらか一方が開けられる場合、シール220'の密閉幾何学によっては、大量のポケットは発生しないか、又は外部表面は露出されない（すなわち、内部表面となる）ということである。これは、図3Cにおいて最もよく理解される。図３Cにおいては、ポートドア2214の取り外しによりキャリヤドア216'が取り外され、これにより、キャリヤ処理ツール内部に対する事前に密閉されていない／外部の表面のいかなる部分の被曝は引き起こされない。
図3Cにおいて明らかなように、この実施例においては、キャリヤドアの上部開口部によって、キャリヤチャンバ202'が、壁部216'から支持され高くなったカセットの下に設置されている。キャリヤチャンバ202'は、強制空気循環システム(図示せず)を有してもよいツール内部と連通している。これによって、キャリヤチャンバ内でベンチュリ流（venturi flow）が生じてもよい。この実施例においては、キャリヤチャンバ中の循環の気流は、高くなった（壁部216'から吊らされた）カセット上の被加工物の下にあり、循環によって擾乱された(被加工物からから離れて吸着する)微粒子の析出する可能性は少ない。図3A乃至3Cに示された典型実施例においては、キャリヤ200'は、適当なつり上げ装置LDによってポート2220を連結及びドッキングするべく上げられてもよい。適当な登録特徴体LDRは、その装置上にキャリヤを載置し且つポートに対してキャリヤを載置するために、キャリヤ及びつり上げ装置上に設けられてもよい。代替実施例においては、キャリヤポートにおいて、いかなる適当な方法において保持されてもよい。キャリヤドア216'は、磁気係止部、(例えばドアの間の密封されたインターフェースに位置する)機械的インターロック、又はドア間の密封インターフェースに生ずる真空吸引を介して、ポートドア2214に係止されてもよい。ポートドア2214は、適当な装置によって開閉されてもよい。その適当な装置は、所望のマッピング検出器(図示せず)を通り越して(図1のカセット210と同様の)カセットに索引をつけることができてもよい。
図4を参照すると、別の典型実施例によるキャリヤ300が示されている。キャリヤ300は、壁部316の上部でシェル314を有するキャリヤ200と概ね同様であるが、キャリヤ300はキャリヤ200と逆である。キャリヤ200と同様に、キャリヤ300は、上部(ドアとしてシェルが動作する)又は下部(ドアとして壁部が動作する)開口部のどちらか一方であってもよい。図示した典型実施例では、キャリヤ300は、一体化した搬送部品300Mを有してもよい。例えば、キャリヤシェル(または、壁部)314、316は、ローラー若しくはエアベアリング等の搬送動力支持体と、キャリヤFAB内において(すなわち、独立した搬送体（以下、車両という）を用いなくとも)自己搬送可能となすための駆動装置又はモーターによって駆動させられることが可能な反発性部材と、を有してもよい。図4は、(先に説明したポート2010と概ね同様の)積載ポート3010に載置かれたキャリヤ300を示す。図示した典型実施例においては、キャリヤ300は、ポートインターフェースに上部積載されてもよい。キャリヤドア316は、ポートドア3014（とインターフェースを形成するように）に対して又は隣接して設置されてもよく、シェル314はポート3012を連結してもよい。また、キャリヤ300とポートインターフェースは、図3Bに示されている概ねX文字形のシール220'と同様の4若しくは5ウェイ「クロス」型（又はゼロ損失容積）シールを有してもよい。図４Aは、１実施例係るシール320の断面図を示している。典型実施例においては、シール３２０は、下部開口部構成のための４ウェイシールであってもよい。そうでなければ、シール３２０は、概ねシール220'と同様である。
図4Bは、別の典型実施例に係るキャリヤポートの間のインターフェース及びその間にあるシールの別の断面図を示している。この実施例においては、シール320'は、シール320と実質的に同様である。図4Bは、シェルインターフェース3141'が支持フランジ/特徴体326'、328'を有してもよいことを更に示している。この実施例におけるフランジ326'は壁部316'を操作してもよい。例えば、キャリヤドアが閉じられるとき、フランジは、キャリヤドアの一部と重なり合ってもよいし(示された実施例では特徴体がドア接触面を画定しているが、代替実施例では、特徴体はドアに接触しなくてもよい)、シェル３１４'への壁部316'を保持するために磁気係止部326M'を位置づけてもよい。さらに、特徴体326'はポートドア3014における磁気係止部3040'と重なり合ってもよい。ポートドアの磁気係止部3040'は、キャリヤドア取り外しのために、ポートドア3014'に壁部316'を係止するために作動してもよい。キャリヤシェル特徴体326'の位置によって、ポートドアロック3040'が起動され（壁部316'がポートドアに係止され）、実質、同時にシェル314'に対する壁部316'が例えば解除／起動解除される。逆に、ポートドア3014'が閉じる際、ポートドアロック3040'が解除／起動解除されることによって、壁部316'とシェル314'との間の磁気ラッチ326M'が係止されてもよい。典型実施例においては、固定されている時、シェル上の外部特徴体328'によって、ポート3010'の位置決め/中心出し特徴体3012Cがキャリヤ位置づけるようになしてもよい。図4Bに示す外部特徴体328'の形状は単に典型例である。代替実施例においては、キャリヤは、いかなる所望の位置決めも特徴体を有してもよい。先に言及したように、密閉インターフェースのパージ容積は実質的にゼロであるので、シール320'のX文字形状の構成によって、キャリヤドアを開く前には、密閉インターフェースのパージをしなくてもよい。代替実施例においては、(例えば、図4Bを参照)、ポートはパージライン3010Aを含んでもよい。密閉インターフェースのいずれかの上又はそれらの間に、パージライン3010Aがあってもよい。図4Cは、別の典型実施例に係るツールポートインターフェースに対するキャリヤ別の断面図を示している。ポートインターフェースに対するキャリヤは、先に説明したシール３２０と概ね同様であるシール320''を有する。この実施例においては、キャリヤシェル314''は、キャリヤドア（壁部）316''を有する（すなわち、キャリヤの重量をポートドア3014''に掛けないでキャリヤ300''をポート上で支持する）ポートドア3014''をポート上に積載せずに、キャリヤ300''をポート上に載せる支持体328''を有してもよい。キャリヤドアを開閉する時、キャリヤドアシール321''へのポートドアにおける密閉接触は実質的に一定のままである。
図5A乃至5Cは、別の典型実施例に係るキャリヤ３００Aを示しており、キャリヤ３００Aはキャリヤ300と同様であり、ツールポートに噛み合わせられている。この実施例におけるキャリヤ300Aは、上部開口部であってもよく、(図5Aで矢印+zで示された方向において)下部積載されてもよい。キャリヤシェル316Aはキャリヤドアとして動作してもよい。図5Bで最も見られるように、密閉インターフェース320Aは、(先に説明したシール320,220に同様に、パージ又は損失容積が実質的にゼロである)３ウェイシールと称してもよく、概ねY文字形の構成(インターフェース321A、シェルへの壁部、ポートへのインターフェース322A壁部、ポートドア３０１４Aへのインターフェース323Aポート３０１２A)を伴っている。この実施例においては、ポートドア3014Aはシェル316Aに対して概ね等角であってもよい。例えば、シェル316Aはポートドア3014Aで入れ子にされてもよい。典型実施例においては、シェル316Aとポートドア3014Aの噛み合いと位置によって、中間におけるインターフェースの容積が最小にされる。シール(図示せず)は、シェル316Aとポートドアとの間におけるインターフェースを密閉するべくシェル316Aとポートドアとの間に与えられてもよい。図5Bにおいて明らかなように、この実施例におけるポートドア3014Aは、キャリヤドアインターフェース容積へのポートドアをパージするべく真空ポート3010Vを有してもよい。
再び、図2A乃至2Bを参照すると、さらに他の典型構成に係るポートインターフェースへのキャリヤが示されている。インターフェース220、220'は図2A、2Bに示した典型実施例において実質的に同様である(それぞれ、下部積載/上部開口、上部積載／下部開口)。密閉インターフェース220、220'は、概ね「交差」又はX文字形の構成である４ウェイシールであってもよい(シェル214へのインターフェース221壁部216、ポートへのインターフェース222シェル214、ポートドア2014へのインターフェース223ポート2012、及び壁部216へのインターフェース224ポートドア)。図2Aに見られるように、この実施例においては、密閉インターフェース222、224は、連結表面の相対運動の方向に実質的に平行に(例えば垂直に)設置されてもよい(キャリヤの積載中、及びポートドアの閉鎖中等)。言い換えれば、閉位置へのキャリヤ又はキャリヤドアの動作によっては、密閉の解除はなされない。この実施例においては、例えば、密閉インターフェース222、224を形成する１つ以上に表面には、実際のシールが設けられてもよい。その実際のシールは、膨張可能なシール、ピエゾ動作シール、又は密閉インターフェースで摩擦接触を伴わないでシール部分を作動させ且つ密閉インターフェースを閉じる形状記憶部材等である。説明したシール構成は単に典型例である。
再び、図1を参照すると、キャリヤシェル214は、キャリヤを操作する外部支持部240を有してもよい。支持部240は、例えばハンドルとして示されているが、支持部240の態様はいかなる適当なものであってもよい。典型実施例では、支持部240は、所望に応じてキャリヤの操作安定性を最適化するために、できるだけ離されたシェルの反対側に設置されてもよい。代替実施例においては、より多くより少ない支持体が与えられてもよい。現在図6Aを参照すると、キャリヤシェル220Aは、穴のある若しくは凹状の部材と、シェルの底部付近に設置された膜またはフィルタ260Aを有してもよい。キャリヤドアが開いている時、部材の穴若しくは凹部のサイズ又は形状は、シェル内に誘起されたベンチュリ流または渦流の強さを緩和する若しくは低減するようになされている。代替実施例では、ベンチュリ流または渦流軽減要素は、キャリヤ内のいかなる他の適当な位置に設置されていてもよい。底部にシェルを有するキャリヤ200Aは、例示目的のために示されており、代替実施例では、キャリヤが上部にあってもよい。更なるフローひずみ取り空間、そして/または、羽根(図示せず)は、被加工物の上で実際上の滑らかであるか薄板から成るフローを維持しながら支援するためにツールインテリアの中で与えられてもよい。ツール中に設置された場合、図6Bは、別の典型実施例に係るキャリヤ200Bを示している。キャリヤ200Bは、チャンバ内の被加工物を異なる温度ひいては大気温度に維持するための熱レギュレータ250を有してもよい。例えば、キャリヤシェルまたは壁部214B、216Bは、周囲の被加工物の温度を加熱し又は上げるべく被加工物に熱的に、例えばカセット支持体を介して、接続された熱電モジュールを有してもよい。被加工物がキャリヤから出されたか若しくはキャリヤドアが開けられた場合、被加工物を周囲より高い温度にすることによって、温度拡散（thermophoresis）を通して被加工物から微粒子と水分子を除去し、汚染を防ぐことができる。代替実施例では、マイクロエネルギー等のいかなる他の所望の熱レギュレータを使用してもよい。他の代替実施例では、静電場は、水分子と微粒子による汚染を退けるべく各被加工物の周りに、静電場を発生させてもよい。
図1A-1Bを参照すると、典型実施例においては、カセット210(図1を参照)は、棚部によって支持された被加工物を360°正に抑制するためのネストされた棚部210Vを有してもよい。各棚部210Vは１つ以上の棚部台座若しくは支持体210Cによって形成されてもよい。Fig.１Aに見られるように、典型実施例においては、カセット棚支持部210Cは、支持体が被加工物を概ねまたがるように、設置されていてもよい。各棚部210Vは、棚部に固定された被加工物Sの周辺における制約をなすように高くなった表面を有してもよい。高くなった表面は、被加工物Sを固定する位置決めガイド210Lを形成するように（垂直に対して）傾いていてもよい。棚部210Vの台座の表面は、例えば周辺進入禁止領域内の被加工物の下部との接触を確実にするために、調節されてもよい(被加工物の底面に対して例えば約1°のピッチ角度を被加工物底面に形成する)。代替実施例においては、被加工物棚部は、受動被加工物抑制部を画定するいかなる適当な構成を有してもよい。他の代替実施例においては、棚部は受動被加工物抑制部を有していなくてもよい。
図7A-7Bを参照すると、別の典型実施例による図1に示されていたキャリヤ200と同様のキャリヤ200Cは開閉位置において示されている。この実施例におけるカセット210Bは、その高さが可変できる。キャリヤ200Bが閉じられる時、カセット210Bは、最小の高さ位置にあってもよいし、キャリヤドア(例えば壁部216B)が開けられるとき、カセットは最大高さにまで伸張してもよい。カセットが、最小高さから最大高さまで伸張する時、カセットの被加工物/棚部間のピッチは増大され、その結果、アクセスされる時、被加工物間の空間を最大にした状態でキャリヤ高さを最小となすことができる。この実施例においては、カセット支持体210SBは典型的なベロー構造を有してもよい。支持体は、例えば、アルミニウムシート、又はいかなる他の適当な材料(例えば形状記憶材料)から製造されていてもよく、関節式ジョイントを伴わないで十分な柔軟性を有する。図示されているように、カセット支持体は、その上端でキャリヤ部216Bで支持されてもよい。(図7Bに示されているように壁部216Bを取り外す)キャリヤの上部開口部又は(図2Bに示されているものと同様のシェル214Bを取り外す)下部開口部によって、カセット(ベロー)支持体210SBは重力によって伸張する。カセットベローは、キャリヤドアを閉じることによって、圧縮される。図7Cで見られるように、ベロー210SBは、被加工物支持体210VBを有してもよく、被加工物支持体210VB上に、被加工物が静止する。典型実施例においては、ベローが拡張／伸縮する時、ベローの隣接部分210PBに対して、被加工物サポート210VBは、実質的に一定の放射状位置に残存するように、形成されてもよい(したがって、被加工物と被加工物台座との間の相対的な放射運動を避ける)。明らかなように、ベローカセットは伸縮されてもよく、カセット内の被加工物は、ベローの隣接プリーツ部210PB間で積極的に留められる。明らかなように、上型クランプ部は、その周囲の端に沿って被加工物に接触してもよい。図7Bで見られるように、典型実施例においては、カセットが拡張される時、通しビームマッパー２０６０B又はツール若しくはキャリヤの他の適当な装置が、被加工物Sの位置を決定するために、設けられてもよい。また、被加工物ロボット(図示せず)は、被加工物のための適切な位置決めを確実にするために被加工物の接近を検出する検出器を有してもよい。
先に言及したように、受動キャリヤドアとシールを有するキャリヤは、ロードロック等の真空引き可能チャンバへ直接連結するのに適当である。図8は、別の典型実施例によるキャリヤ200'(上部開口)を示している。キャリヤ200'は、他の実施例係る真空引き可能チャンバ(便宜上をロードロックと呼ぶ)400のポートインターフェース4010に直接噛み合わせられている。図8に示されていたキャリヤ200'は、先に説明したキャリヤ200、300と概ね同様であってもよい。典型実施例におけるロードロックはインデクサー410を有する。インデクサー410は、ポートドア4014を開閉する動作をなし、これによって、キャリヤドア（この実施例における上壁部216')を開閉し且つカセット210'を昇降させる動作をなす。典型実施例においては、インデクサー410は、ロードロックチャンバが低い又は最小のZ高さとなるように構成されてもよい。例えば、インデクサー410は、ロードロックチャンバ400cの外に設置され、且つチャンバとロードロックの全高を減少させるために、ロードロックチャンバと並んで配置されてもよい。典型実施例においは、インデクサー410は、駆動部412と結合部414を有してもよい。図示した実施例では、駆動部412は、シャトル416を昇降するための、例えば、モーター駆動ベルト若しくはネジ伝動を有する電気機械駆動システムを有してもよい。典型実施例における結合部414は、ドライブ部のシャトル416をポートドア4014と結合する磁気カップリングであってもよい。例えば、ポートドアは、磁石(永久磁石若しくは電磁石)又は電磁継手414の内部４１４１を形成するように位置する磁気材料を有しても良い。また、ドア4014の磁気部分4141は、ポートドアをポートフレーム4012に係止してもよい。例えば、ドアが閉位置にあるとき、ポートフレーム4012は、ポートドア上の磁気部分/磁石4141を用いて動作をなし且つドアとポートをロックするように配列された(磁石2028'と同様の)図2Bの適当な磁石を有してもよい。典型実施例においては、ドア4014上の電磁継手部分4141で、ポートフレームの磁気ロック部品は作動してもよい。代替実施例においては、ドアとドライブの間の電磁継手と、ドアとフレームの間の磁気ロックと、はどんな適当な構成も有してもよい。図8で見られるように、チャンバ壁部400Wは、チャンバ400Cの内部から駆動部412を隔離している。他の典型実施例(また、図18-19を参照)では、駆動部412'は、リニアーモーター(例えばリニア誘導モーター、LIM：linear induction motors)であってもよく、そのリニアーモーターは、ポートドアの運動に作用すべく、ポートドア4014'の反発部分4141'に作用する。LlMはチャンバ壁部の外部に位置し、チャンバ内部から隔離されてもよい。図18乃至19に示した典型実施例では、ドライブは、磁性材料部4122'、又は、チャンバに対する出力損失の場合、開位置におけるポートドア４０１４'を保持するべくフェイルセーフロック（fail safe locks）を形成する永久磁石を含んでもよい。代替実施例では、適当なアキュムレーターが、ドライブに接続されており、ポートドアを閉位置へ下ろすために所望の抑制が許容されている。図8及び図18乃至19から明らかなように、ドアドアとポートフレーム間のシールは、ドアの重さによってインターフェースを密閉するように、設置されている。
図8に示した典型実施例では、電磁継手のそれぞれのセクション4141は、ポートドア4014とキャリヤドア216'とをお互いに係止してもよい。例えば、ポートとキャリヤドアとをお互いに係止するために動作せれた場合、キャリヤドアは、適当な磁石(例えば永久磁石)、又は結合部4141(例えば、可変磁場で電磁石、または磁石を含んでもよい)と協同するように置かれた磁性材料228'を有してもよい。典型実施例では、ポートドア動きは、チャンバから隔離されたガイドによって誘導されてもよい。例えば、図示した実施例では、ベロー400Bは、ポートドアをチャンバ壁部へ接続し、且つチャンバからポートドア移動ガイド4006を隔離している。この実施例におけるガイドは、典型的なテレスコープ部を有する。テレスコープガイドは、例示目的のための空洞筒状のテレスコープ部から作られたものとして示されていて、代替実施例においては、どんな適当な構成も有してもよい。他の代替実施例では、インデクサーはいかなる他の所望の構成も有してもよい。例えば、適当なインデキシングモーターは、チャンバ壁部において設置されるが、チャンバ内部から隔離されてもよい。例えば、2003年7月22日に出願された米国特許出願No.10/624,987において説明されており、その全内容が本願明細書に組み入れられているように、ポートドアに対する機械的なガイドがなくとも、ポートドアの制御された運動に作用をなすことができる。ベロー400Bは、ポートドアを閉めるために加圧されてもよい。また、ベローは、真空ライン等の臍帯システム、及びポートドアに接続されたパワー/信号ラインを収納してもよい。典型実施例においては、以下でさらに説明するように、ポートドアは、チャンバポンプダウンポートを形成する真空ソースに接続されたポートPD10を有してもよい。
図9を参照すると、別の典型実施例に係る真空チャンバ400'のキャリヤ300'が示されている。図示された典型実施例では、キャリヤ300'は、下部開口キャリヤ例えば以前説明したキャリヤ300と同様である、図3を参照)であってもよい。典型実施例では、ポートドア4014'は、開かれると、チャンバに下ろされてもよい。インデクサー(図示せず)は、図8、図１８乃至１９に示されたものと同様であってもよいが、ポートドアを下げるために配置されてもよい。チャンバ及びポートドアは、チャンバフレームに閉位置のドアを係止するための磁気ロック4028'、4026'を有してもよい。典型実施例では、ポートフレームが１つ以上のコイルエレメント4028'を有してもよい、コイルエレメント4028'は、磁気ロックのフレーム側部と称してもよい。コイルエレメント4028'は、所望に応じて設置されてもよいし、ドア係止部品4026'を作動させる磁場を発生させてもよい。ドア上の磁気係止部品4026'は、永久磁石または磁性材料であってもよい。典型実施例では、コイルエレメント4028'は、例示目的のためにチャンバ内に設置された状態で示されている。代替実施例では、コイルエレメントは外部で設置されてもよい。チャンバ壁部は、チャンバ内部から隔離されている。コイルエレメントは、フレームに対して固定されているか、または静止していてもよい。磁気ロックの磁力を低減し且つポートドアの運動を緩和することが望まれている場合、電界強度を低減させてもよい。代替実施例では、コイルエレメントは、可動であってもよく、例えば、駆動システムのシャトルに搭載され、ポートドアとインデクサーとの間の電磁継手の一部を形成してもよい。代替実施例では、磁気係止部は、先に説明したキャリヤにキャリヤドアを係止するものと同様であってもよい。フレームに対して磁気ロック作用させるポートドア4014'上の永久磁石又は磁気物質4026'によって、図8に示されていたものと同様のインデクサーが結合される。図9の実施例におけるチャンバは、図8に示されていたものと同様のベロー及びポートドアガイドを有してもよい。ベローがポートドアを上げるのを補助するために加圧されてもよく、キャリヤドアとカセットがポートドアに設置されている時、ベローは、特に閉位置に維持するように加圧されてもよい。代替実施例では、チャンバは、チャンバ内のポートドアガイドを含まないベローを有してもよい。キャリヤドアインターフェースに対するポートドアを介して、チャンバポンプに作用するように、ポートドアが真空に接続されてもよい。このように、図8に示した実施例のように、典型実施例におけるチャンバポンプダウンポートは、ポートドアにおいて設置されてもよい。
再び、図8を参照すると、典型実施例では、ロードロックチャンバのポンプダウンは、例えばチャンバポートに連結されたキャリヤ及びインデクサー410によって閉位置から動かされたポートドアによって、実行されてもよい。図8から明らかなように、典型実施例では、ポートドアにおけるポートPD10を介するロードロックチャンバのポンプダウンは、ポートドアインターフェース４０１４へのキャリヤドア２１６'を介してなされる。キャリヤドア介したポートドアインターフェースへのチャンバキャリヤガスの吸気フローによって、インターフェースに負圧が生じ、汚染物質が不用意にもチャンバへ入るのを防いでいる。図10は、別の典型実施例に係るポートドア5014を介するロードロックチャンバのポンプダウンを示している。この実施例では、キャリヤドアスペース5430へのポートドアのパージ及びキャリヤチャンバ202のパージは、ロードロックチャンバのポンプダウン前に、実行されてもよい。例えば、パージガスは、真空にし且つポートシール5223(または適当なバルブを用いて)へのポートドアを割ることによって、スペース5430に導入されてもよい。キャリヤ200は、キャリヤドア216を割ることによって又は適当なバルブによってパージされ、ロードロックチャンバ5400ガスがキャリヤに導入される。例えば、(図10における幻影に示された)チャンバからのガス供給は、キャリヤ200内に、所望の種類の気体を導入ためにキャリヤ設けられてもよい。ポートドア及び開位置に移動させられたキャリヤドアを有するロードロックチャンバ5400とキャリヤ200を示す図10Aに見られるように、ロードロックチャンバ5400は、ロードロックチャンバに通気するために所望に応じてロードロック壁部に配置された通気孔(または、気体供給)5440を有してもよい。従って、典型実施例では、パージラインはパージに使用されてもよく、チャンバのガス放出は、ポートドアインターフェースへのキャリヤドアに独立して実行されてもよい。
図11は、典型実施例を示しており、それは、キャリヤドア316Aとポートドア6414は、キャリヤドアをキャリヤ140に係止し且つポートドアをポート6412若しくはチャンバ6400Dに係止する機械的「フェールセイフ」ロックを有する。キャリヤ14D、キャリヤドア316D、ポート6412、及びドア6414は、受動であってもよい(関節のあるロック部でない)。この実施例では、インデクサーは、ポートドアにZ軸インデックスを付すころが可能であり、且つポートドア及びキャリヤドア上の係止タブを係合／離脱するポートドア(例えば、Z軸に)を回転させることが可能であってもよい。代替実施例では、ポートドアのZ軸運動及び回転は、異なった駆動軸を介して与えられてもよい。図12A乃至12Bは、それぞれキャリヤシェル314Dとキャリヤドア316Dの底面図を示している。図13A乃至13Bは、それぞれ、(ロードロック)チャンバ6400内のポート6412とポートドア6414の平面図を示している。典型実施例では、キャリヤシェルの下側表面は、キャリヤドア316D上の係合面362Dによって係合される係合タブ/面360Dを有する。明らかなように、係合面360D、362D間の係合/離脱は、キャリヤ14Dに対するキャリヤドアの回転によって、作用されてもよい。キャリヤドアの回転は、以下で説明するように、ポートドア6414によって伝えられる。代替実施例では、ドアとキャリヤの係合面は、いかなる所望の構成を有してもよい。キャリヤドア316Dは、キャリヤドア6414Tにトルク結合部材を良く合わせるオス/メストルク結合特徴体365Dを有してもよい。図示した典型実施例では、ポート6412とポートドア6414は、キャリヤとキャリヤドアの係合特徴体と概ね同様の連結又は係合面を有してもよい。図13A、13Bに、最も良く見えるように、ポートは、(例えば、内部に突出している)係合面6460を有してもよく、ポートドア6414は、ポート面6460と重なり且つ係合する係合面6462を有してよい。明らかなように、典型実施例では、ポートドアが回転する時、キャリヤ係合面3600、3620と、ポートの係合面6460、6462とは、お互いに対して設置されており、キャリヤとキャリヤドアとの間及びポートとポートドアとの間の係合／離脱が同時になされる。
図14は、ロードロックチャンバ400E、インデクサー6410E、およびキャリヤ300Eを示す。典型実施例では、インデクサーは、ロードロックチャンバに直列に、実質的に軸方向に設置されてもよい。容器200、300、3000と同様に、図4の典型実施例における容器300Eは、以前説明したものと同様の特徴を有する真空互換性上下開口容器であってもよい。チャンバ6400Eは、以前に説明したチャンバと同様であってもよい。図15は、ポンプダウン容積が低減された構成を有するロードロックチャンバとキャリヤ300Fを示している。図示した典型実施例では、キャリヤドア316Fは、キャリヤシェル314Fシールへの上部ドア350F及び下部ドア321Fを有してもよい。図15に示されているように、キャリヤドアが閉じられる時は、(例えば、シール221と同様の)下部シール3270Fは、シェル314Fと係合する。キャリヤドアが開けられる時は、上部シール350Fは、キャリヤシェルに対して密閉する(例えば、シール350Fがキャリヤシート面351Fに対して固定／密閉してもよい)。ロードロックチャンバを真空引きする時は、上部シール350Fは、ロードロックチャンバからキャリヤチャンバを隔離するので、ポンプダウン容積が低減される。
図16A-16Bは、各々、ドッキングされて且つドッキングから切り離された位置における別の典型実施例に係るキャリヤ300Gとロードロックチャンバ6400Gを示している。キャリヤ300Gは、下部壁部316G、環状部分314G、及び上部壁部314PDを有する。この実施例では、環状部分314G又はその複数の部分は、キャリヤドアとして作動してもよい。上部及び下部壁部316G、314PDは、伴に固定されてもよく、ドアを画定する可動部314Gは、それぞれ上部及び下部壁部316G、314PDを密閉する上部及び下部シール316G、314PDを有してもよい。ロードロックチャンバ6400Gは、開口ポート6402Gを有してもよい。その開口ポート6402Gを介して、キャリヤ300Gは、図16Bに見られるロードロックチャンバに入れ子にされてもよい。ロードロックチャンバ6400Gは、キャリヤへのアクセスするキャリヤドア314Gを下ろすために収納部6470Gを有してもよい。キャリヤ上部壁部314PDは、ロードロックチャンバポートに対して密閉をしてもよく、その結果、ロードロックチャンバを密閉し且つチャンバがポンプダウンされる。適当なエレベーターが、キャリヤドア314Gを昇降すために設けられてもよい。図17-17Cは、別の典型実施例に係る別の上部シールキャリヤ300H及ぶロードロックチャンバ6400Hを示している。キャリヤ300Hは、上部シールフランジ314Hと(被加工物の装填/取り降ろしのためのキャリヤに沿った)側面開口部304Hを有してもよい。典型実施例では、図17Bに最もよく示されているように、キャリヤ部シールフランジ314Hは、チャンバポートの周縁部6412Hに対して固定及び密閉している。キャリヤドア314DRは、図17Cの矢印0で示された放射上の外側及び回転運動によって、開かれてもよい。キャリヤ口部は、ロードロックチャンバのスロット弁と供に配列されている。ロードロックチャンバを特に参照して、典型実施例について説明したが、説明した特徴体は、図18に示されているようなロードポートチャンバにも適応される。ロードポートチャンバの内部は、制御ふん囲気を有してもよいが、隔離可能であってはいけない。
図29Aと29Bを参照すると、別の典型実施例による自動化材料運搬システム10、10'の平面概略図が示されている。例えば、図29Aと29Bに示した自動化材料運搬システム10、10'は、１つ以上のイントラベイ搬送システム部15と、１つ以上のインターベイ搬送システム部20と、ベイキュー部35と、輸送サイディング若しくはシャント部25と、被加工物キャリヤしくはトランスポートと、を含んでいる。イントラベイとインターベイという用語は、便宜上使用されており、搬送システム10110の配置を制限しない(本明細書に用いられているように、インターは、一般に、多くのグループに渡るセクションを示し、イントラは、一般に、例えばグループ内で延在するセクションを示す)。搬送システム部15、20、25、35は、ともに入れ子にされてもよく(すなわち、別の搬送ループ中の１つの輸送ループ)、そして、搬送システム部15、20、25、35は以下のように配置される。すなはち、200mmのウエハ、300mmのウエハ、平坦な表示パネル及び同様のアイテム等の半導体被加工物を高速で搬送し、そして/または、処理ベイ４５及び処理施設における関連処理ツール３０に対するそれらのキャリヤ高速で搬送できるように、配置されている。代替実施例では、いかなる適当な材料も、自動化材料運搬システムにおいて運ばれてもよい。また、搬送システム10によって、被加工物の方向を、１つの搬送部から別の搬送部へ向きなおすことができる。インターベイとイントラベイブランチを有する被加工物を搬送する自動化材料運搬システムの実施例は、先に本明細書に組み入れられ、「Automated Material Handling System」というタイトルの米国特許出願10/697,528に見出すことができる。
図29Aと29Bに示した自動化材料運搬システム10、10'の構成は、典型的な構成であり、自動化材料運搬システム10、10'は、処理施設における処理ベイ及び/又は処理ツールのいかなる所望のレイアウトも収容できるように、いかなる適当な構成において配置されてもよい。図29Aに見られるように、典型実施例では、インターベイ搬送部15は、1以上の側面に設置されてもよく、インターベイ搬送部15は、例えば１つ以上の処理ベイ45に対応する搬送部20によってお互いに接続されてもよい。代替実施例では、外側または側面搬送部は、イントラベイ部であってもよく、中間で横切る部分は、ベイ内の処理ツールのグループまたはアレイにイントラベイ部をリンクしてもよい。典型実施例における図29Aのインターベイ搬送部15は、クロス−シャント50によって接続されてもよい。クロス−シャント50によって、処理または製造ベイ45を通過しないで、被加工物がインターベイ搬送部15間に搬送される。さらに他の代替実施例では、搬送部15は、追加イントラベイ搬送部(図示せず)によって、お互いに接続されてもよい。他の典型実施例では、図29Bに示されているように、インターベイ搬送部15は、いかなる数の処理ベイ45間においても設置されてもよく、したがって、ベイ若しくはツールグループ45に作用するブランチ部間において、例えば、概ね中心の島部若しくは輸送中央幹線が形成される。他の代替実施例では、イントラベイ搬送部は、いかなる数の処理ベイの周りの周囲を形成し且つ処理ベイ45を囲んでもよい。更に他の代替実施例では、例えばN個のシステム等の入れ子式ループ部、図29A及び２９Bに示されたようなシステム10若しくは10'等の入れ子式ループ部が、いかなる数あってもよい。入れ子式ループ部は、搬送部によって概ね平行に接続されており、搬送部は、インターベイ搬送部15の各々を直接接続している。さらに、他の代替実施例では、搬送部15、20と処理ツールは、どんな適当な構成も有してもよい。さらに、いかなる数のイントラベイ/インターベイシステムが、入れ子式処理アレイを形成するために、いかなる適当な構成において、伴に結合されてもよい。
例えば、インターベイ搬送部15は、被加工物の輸送のいかなる適当な動作を与えるモジュール式トラックシステムであってもよい。トラックシステムの各モジュールは、適当な噛み合わせ手段(例えば、インターロック面、機械的ファスナ)を設けられていてもよく、イントラベイ搬送部15の実装中に、モジュールの端部同士が結合される。搬入中の操作を容易になし且つ柔軟性のある構成となすために、レールモジュールは、数フィート等のいかなる適当な長さ、又は、直線若しくは曲線等のいかなる適当な形状であってもよい。トラックシステムは、下方から被加工物輸送を支持してもよく、又は、代替実施例では、トラックシステムは、吊されたトラックシステムであってもよい。トラックシステムは、ローラーベアリング又はいかなる他の適当な軸受面を有してもよいので、被加工物搬送体は、ローラー上の抵抗を受けることなく、トラックに沿って動くことができる。ローラーベアリングは先細りされていてもよいし、又は、被加工物格納容器がトラックに沿って動いている時、トラックは、更なる方向安定性を与えるために、トラック内のカーブまたは角の内部向って、曲げられていてもよい。
イントラベイ搬送部15は、コンベアベースの搬送システム、ケーブルと滑車チェーン又は鎖止めベースの搬送システム、ホイール駆動システム、又は磁気誘導ベースの搬送システムであってもよい。搬送システムを駆動するのに使用されるモーターは、イントラベイ搬送部15に沿って被加工物格納容器を無制限に動かせる適当なリニアーモーターであってもよい。リニアーモーターは、可動部を有さない固定モーターであってもよい。例えば、リニアーモーターは、ブラシ若しくはブラシレスのAC若しくはDCモーターであってもよいし、リニアステッパーモーターであってもよい。リニアーモーターは、イントラベイ搬送部15中、又は被加工物搬送体若しくは格納容器自体中に組み込まれてもよい。代替実施例では、どんな適当な駆動手段も、イントラベイ搬送システムを通して、被加工物搬送体を駆動するために組み入れられてもよい。更に他の代替実施例では、イントラベイ搬送システムは、トラックレス搬送車輪原動車両であってもよい。
以下で説明するように、一般に、イントラベイ搬送部15によって、キュー部とシャントの使用を通じて、被加工物は、イントラベイ搬送部15の経路に沿って、高速移動又は搬送の流れが妨げられない。これは、従来の搬送システムと比べて非常に有利である。従来の搬送システムにおいては、搬送コンテナが輸送ラインに対して加えられ又は取り除かれる時、材料の流れを止めなければならない。
先に言及したように、典型実施例では、イントラベイ搬送部20は、処理又は製造ベイ45を画定してもよく、キュー部35を通してインターベイ搬送部15に接続されてもよい。キュー部35が、例えば、インターベイの側面上又はイントラベイ搬送部15、20上のどちらか一方で設置されてもよく、インターベイ搬送部15又はイントラベイ搬送部20に沿った材料の流れのどちらか一方に沿って、材料の流れを止め又は減速させずに、キュー部35によって、被加工物若しくは被加工物格納容器が、イントラベイ搬送部20を出し入れしてもよい。典型実施例では、キュー部35は搬送部15、20からの、離れたセクションとして模式的に示されている。代替実施例では、キュー部又は搬送部15、20間のキュー経路は、搬送部に一体化されているものの、搬送部間の離散的なキュー輸送経路を確定して、形成されてもよい。代替実施例では、キューは、所望に応じてインターベイ及びイントラベイ部上に設置されてもよく、搬送レーンへのオンオフアクセスが、搬送レーンの機械的損傷を伴わずに、選択可能である。搬送レーンとアクセス若しくはキューレーンを有する輸送システムの実施例は、全内容が本願明細書に組み入れられた「Transportation System」というタイトルの米国特許出願11/211,236に開示されている。イントラベイ搬送部20とキュー部35は、トラックシステムを有してもよく、そのトラックシステムは、インターベイ搬送部15に対して先に説明したものと実質的に同様である。代替実施例では、イントラ搬送部とインター搬送部を結ぶイントラベイ搬送部とキュー部は、いかなる適当な構成、形状を有し、又はいかなる適当な方法で形成してもよいし、そして、いかなる適当な方法でも駆動されてもよい。図29Aにおいて最もよく見られるように、典型実施例では、キュー部35は、入力セクション35Aと出力セクション35Bを有してもよく、入力セクション35Aと出力セクション35Bは、イントラベイとインターベイ搬送部20、15の運動方向Rl、R2に対応する。実施例目的に本明細書に使用されたコンベンションは、セクション35Aをセクション20(セクション15から出る)への入力として定義しており、セクション35Bをセクション20(セクション15への入力)からの出口／出力として定義している。代替実施例では、キュー部の搬送方向は、所望に応じて確立されてもよい。以下でさらに詳細に説明するように、被加工物格納容器は、入力セクション35Aを通してインターベイ搬送部15を出て、且つ出力セクション35Bを通してインターベイ搬送部15に入ってもよい。キュー部35は、どんな適当な長さのものであってもよく、搬送部15、20に対して、被加工物搬送体が出入りすることができる。
イントラベイ搬送部20は、いかなる数の処理ツール30を搬送システム10、10'に接続するルート又は通路内で延在してもよい。また、イントラベイ搬送部20は、図29Aに示され且つ先に説明したように、2つ以上のインターベイ搬送部15をお互いに接続してもよい。イントラベイ搬送部20は、閉ループ形状を有するもとして、図29Aと29Bに示されている。しかしながら、代替実施例では、それらは、いかなる適当な構成若しくは形状も有してもよくて、どんな加工設備レイアウトに適応してもよい。典型実施例では、イントラベイ搬送部20は、輸送サイディングまたはシャント25を通して、処理ツール30に接続されてもよく、輸送サイディングまたはシャント25は、キュー部35と同様であってもよい。代替実施例では、シャントは、インターベイ搬送部上に、同じように設けられてもよい。シャント25は、被加工物搬送体を効果的に「オフライン」となし、そして、シャント25は、例えば、図29Aに見られるインターベイ搬送部20の搬送方向R2に対応する入力セクション25A及び出力セクション25Bを有する。シャント25によって、イントラベイ搬送部20上の被加工物搬送体の実際的に等速度の流れを中断しないで、被加工物搬送体は、入力及び出力セクション25A、25Bを通してイントラベイ搬送部20に出入りする。シャント25内にある間、被加工物格納容器は、ツールインターフェースステーションに例えば止まってもよく、ツールインターフェースステーションは、処理ツールステーション30の位置に対応するので、装置フロントエンドモジュール、ソーター又はいかなる他の適当な搬送ロボット等のいかなる適当な搬送手段によって又は介して、被加工物及び/又は格納容器自体は、処理ツールロードポート又はいかなる他の適当な被加工物中間準備領域に搬送されてもよい。代替実施例では、被加工物搬送体は、与えられた搬送部上で搬送体を、再秩序(例えば、改造する)化するように作用するよう、所望のシャントに方向づけられてもよい。
制御装置(図示せず)に接続された誘導システム(図示せず)によって、被加工物キャリヤ切り替え、又は異なるセクション15、20、25、35間の搬送及び異なるセクション15、20、25、35からの搬送が制御されてもよい。誘導システムは、セクション15、20、25、35に沿って動く輸送体の位置測定をなす位置決め装置を含んでもよい。位置決め装置は、連続又は分配装置等のいかなる適当なタイプであってもよく、位置決め装置は、光学、磁気バーコード若しくは基準細片等のいかなる適当なタイプであってもよい。位置決め装置は、セクション15、20、25、35に沿って及び渡って延在する。分配型装置は、搬送体に設置された適当な読み取り装置によって、読み取られ、さもなければ、問い合わせられてもよい。制御装置は、セクション15、20、25、35における輸送体の位置及び搬送体の運動状態を認証できる。代わりに、輸送体上のRFID(急速周波数識別装置)、被加工物キャリヤは被加工物等の検知アイテムを、位置／運動を認識するために、検知及び／又は問い合わせをしてもよい。分配装置単独で又は分配型装置との組み合わせによって、位置決め装置は、離散的な位置決め装置(例えば、レーザ測距装置、超音波測距装置、内部GPSと同様の内部位置決めシステム、又は内部GPS)を含んでもよい。離散的な位置決め装置は、動く輸送体の位置を検知することができる。セクション15、20、25、35の間及びセクションに沿った輸送体の輸送経路を確立及び維持するために、制御装置は、輸送体からの位置フィードバック情報と誘導システムからの情報とを結合してもよい。
代替実施例では、誘導システムは、被加工物搬送体上の機械的ガイド特長体と協同するために、構造的又は機械的なガイド表面を形成する溝、レール、トラック若しくはいかなる他の適当な構造体を含み又は有してもよい。さらに、他の代替実施例では、セクション15、20、25、35は、被加工物搬送体を電気的に誘導する印刷された片若しくは導体等の電気ラインを含んでもよい(例えば、輸送体上の適当な誘導システムによって検出される適当な電磁信号を送る電気ライン)。
図29A及び29Bを参照して、搬送システム10、10'の実施例の操作について説明する。例えば、シャント25内に設置された被加工物格納容器は、搬送システム10、10'に入ってもよい。イントラベイ搬送部20のフローを実質的にとぎれなく維持して、運動を概ね一定速度に維持するために、被加工物格納容器は、シャント25を通してインターベイ搬送部20にアクセスしてもよい。被加工物搬送体はシャント25内で加速するので、輸送体は、イントラベイ搬送部20の材料の流れと等速度で搬送する。シャント25によって、被加工物搬送体は加速され、したがって、イントラベイ搬送部20の流れを妨げないか又はインターベイ搬送部20内を移動するいかなる他の搬送体と衝突しないで、輸送体は、イントラベイ搬送部20の流れと一致してもよい。イントラベイ搬送部20と一致する際には、被加工物搬送体は、シャント25内に適当な車頭間隔で待機してもよいので、いかなる他の被加工物キャリヤ若しくは輸送体とも衝突しないで、又はイントラベイ部を横断する輸送体の速度低減を引き起こさないで、それは、自由にイントラベイ搬送部の流れに入ってもよい。被加工物搬送体は、例えば、イントラベイ搬送部20に沿って実際上一定速度で進み続け、被加工物搬送体は、例えばインターベイ部15を切り換えるために、通路とともに、出力キュー領域またはセクション35Bに切り替わる。1実施例では、出力キューセクション35B内に余地が全くなければ、輸送体は、出力キューセクション35Bが利用可能になるまで、イントラベイ搬送部20の周りを移動し続けてもよい。代替実施例では、対立する搬送部の搬送経路を接続するクロスシャントが設けられてもよく、搬送部の全ループを移動することなく、輸送体は、例えば、バイパスステーションに戻るために搬送経路を切り換えることができる。輸送体は、ベイ出力キューセクション35Bにおいて、適当な車頭間隔で、待機してよく、そして、イントラベイ搬送部20に対して先に説明した一致と実質的に同様の方法で、輸送体は加速し、インターベイ搬送部15の概ね連続した一定速度に一致してもよい。輸送体は、所定のベイへのインターベイ搬送部15に沿って、概ね連続した速度で、例えば進み続けてもよい。輸送体は、所望のイントラベイ部20へのエントリーのために、関連するキュー入力セクション35Aに切り換えられる。１つの実施例では、入力キューセクション35A内に余地が全くなければ、入力キューセクション35Aが先に説明したものと同様の方法で利用可能になるまで、輸送体は、イントラベイ搬送部15の周りを移動し続けてもよい。輸送体は、入力キューセクション35A内で、適当な車頭間隔で待機してもよく、そして、輸送体は、第２インターベイ搬送部20に融合するべく加速してもよく、第２インターベイ搬送部20の流れは、再び継続的な等速度となる。第２インターベイ搬送部20の輸送体及び輸送体が処理ツール30に連結する輸送シャント25への輸送体は、切り換えられる。シャント25内の他の輸送体があるため、シャント25内に余地が全くなければ、シャント25が利用可能になるまで、輸送体は、イントラベイ搬送部20に沿って、通路で、移動し続けている。インターベイ搬送部15とイントラベイ搬送部20における材料の流れが実質的にとぎれなく、一般に定速度で移動するので、システムは、処理ベイと処理ツールとの間における被加工物搬送体の高スループットを維持することができる。
図29Aに示した典型実施例では、輸送体は、拡張部40を介して処理ベイ間を移動してもよい。拡張部40は、キュー部35、処理ツール、イントラベイ搬送部20またはインターベイ搬送部15を伴に直接接続してもよい。例えば、図29Aと29Bに示されているように、拡張部40は、キュー部35をともに接続している。代替実施例では、拡張部40によって、一つの処理ツールから各ツールのシャント25と同様の輸送シャントを全体的に接続する別の処理ツールまでアクセスしてもよい。他の代替実施例では、拡張部は、自動化材料運搬システムの部品がいかなる数またはいかなる組み合わせであってもよく、短いアクセス経路を設けるべく自動化材料運搬システムの要素を全体的に接続してもよい。より大きい入れ子ネットワークにおいては、拡張部40によって作成された輸送目的地間をより短い経路となすことによって、搬送体の移動時間を削減し且つ更にシステムの生産性を高めてもよい。
さらに、他の代替実施例では、自動化材料運搬システム10、10'のフローは双方向であってもよい。搬送部15、20、25、35、40、50は、並んだ平行搬送レーンを有してもよい。平行レーンの各々は、出口傾斜路とは反対の方向に動き、移動のための反対レーン付近をループにし且つ繋げる傾斜路上で動く。搬送部の平行レーンの各々は、所望の移動方向に指向されてもよく、個別又は同時に切り換えられてもよいので、平行レーンの各々に対する移動は、輸送積載条件に合う搬送アルゴリズムに従って反転される。例えば、搬送部15、20、25、35、40、50の平行レーンに沿った材料又は搬送体のフローは、各々の方向に流れてもよい。しかしながら、後に、いくつかの数の被加工物搬送体が、設備内に位置し且つ電流フロー方向とは反対の方向の平行レーンの１つに沿って運動することが、より効率的である位置に行くと予期されるならは、平行レーンの運動方向は逆にされてもよい。
代替実施例では、双方向搬送レーンは、スタック内に設置されてもよい(すなわち、もう一方の上方のもの)。例えば、材料の時計回りのフローを有するシャントが材料の反時計回りのフローを有するシャントの上方で設置される場所のように、処理ツールと輸送シャント25との間のインターフェースは、搬送体をシャントから処理ツール搭載ポートまで昇降させる昇降型構成を有してもよい。代替実施例では、双方向シャントと他の搬送部は、いかなる適当な構成も有してもよい。
図20は、別の典型実施例に係る、ツールステーション間のキャリヤ搬送する搬送システムについて搬送システムトラック500の一部を示している。そのトラックは、先に参照として組み入られた米国特許出願No.10/697,528に記載されていたものと同様の固体のコンベアシステムを有してもよい。トラックは、キャリヤシェル/ケーシングに一体化する反発部分と協同する静止収納セグメントを有してもよい。そのため、キャリヤは、コンベアによって直接搬送されてもよい。キャリヤ搬送が搬送システムにおける他のキャリヤ動作から実質的に分離されている非同期搬送システムに示された搬送システム500。トラックシステムは、他のキャリヤ操作のため、所望のキャリヤ移動速度に影響する決定要因を排除するように構成されている。コンベアトラック500は、オンオフ分枝経路(また、図297乃至298を参照)を有する主搬送経路を用いており、オンオフ分枝経路によって、主搬送路上の搬送を損なわないで、ツールステーション(緩衝器、ストッカー等)のルート変更及び／又はルート接点に作用すべく主搬送経路から離れて、キャリヤ送られる。分枝オンオフ経路を有する搬送システムの適当な実施例は、先に参照として組み入れられた米国特許出願No.11/211,236に開示されている。この実施例では、セグメント500A、C、Dは、主移動経路500M(これは図2OAに示されている)に沿った運動を生じさせるAl-Dリニアーモーターに対して、巻き線セットを有してもよい。セグメント500Bが、例えば図２０にオフ/出口として示されており、それは、アクセス経路500Sと称されてもよい。このセグメント内の収納箱の巻き線は、主経路500Mに沿った運動を許容し、且つ所望であれば経路500S(図20Bを参照)に沿ったキャリヤ運動に作用する２次元平面モーターを設けるように配置されている。モーター制御装置は、参照として本明細書に全体として組み入れられた2007年11月05出願の米国特許出願No.11/178,615に開示された分散制御アーキテクチャと同様のゾーン制御装置であってもよい。この実施例では、駆動/モーターは、区分されてもよく、ゾーン間での適切なハンドオフを備えるゾーン制御装置によって効率的に制御されていてもよい。コンベア500は、キャリヤ可動的に支持するために適当なベアリングを有してもよい。例えば、セグメント500A、500C、および500Dでは、ベアリング(例えばローラー、ボールによって、経路500Mに沿ったキャリヤ運動が、１自由度、許容される)。
セグメント500Bのベアリングによって、キャリヤ運動自由度は２つ許容されてもよい。他の実施例では、ベアリングは、キャリヤに与えられてもよい。さらに他の実施例では、空気軸受は、トラック上でキャリヤ可動に支持するのに使用されてもよい。経路500Mと経路500Sへの方向との間にあるキャリヤは、キャリヤの可動若しくは連結式ホイール、トラック上の連結式ガイドレール、又は図20Bに示された磁気操舵等の適当なガイドシステムによって、誘導されてもよい。
図20Aは、システム500の典型的な搬送要素500Aを示している。図示された典型実施例は、単一の搬送レーン又は経路(例えば経路500M)を有するセグメントを示している。図20Aに見られるように、典型実施例では、セグメントは、リニアーモーター部又は収納箱502Aを有し、輸送体の原動力となる支持のための表面504(A)を支持する。先に、言及したように、代替実施例では、輸送セグメントは、いかなる他の所望の構成も有してもよい。典型実施例では、ガイドレール506Aは、輸送体を誘導するのに使用されてもよい。代替実施例では、輸送セグメントは、輸送体を誘導するためのレールの代わりに、磁石又は磁気ベアリングを有してもよい。キャリヤおける電磁石は、トラックからのキャリヤ切り離しを補助するのに使用されてもよい。図20Bは、別の典型実施例に係る搬送システム500の別の輸送セグメントを示している。セグメント500A'は、多重搬送レーン(例えば、図20に示されていたセグメント500Bと同様の交差レーン)を有してもよく、又は、それらの間のスイッチングをなす実質的に平行な主搬送レーン(経路500Mと同様である)を有してもよい。図20Bに見られるように、典型実施例では、(経路500M、500Sと同様の)搬送レーンは、典型的には一次元モーターセクション502Alによって画定され、キャリヤ動支持表面/領域504A'に対応している。搬送レーン間の交差又はスイッチは、搬送レーン500M'と500S'との間の横断に作用するべく、搬送体に所望の2次元力を生成する2次元モーター素子によって形成されている。
図21は、別の典型実施例に係る交差部またはコンベア搬送システムのターンセグメントを示している。図示された典型実施例では、輸送セグメント500A''は、交差する多重搬送レーン500M'',500S''を画定している。搬送レーンは、車線500M(図20Aを参照)と概ね同様である。典型実施例では、輸送車が交差レーンに概ね並べられるまで、輸送車は、所望のレーン500S'',500M''を横断してもよい。並べられると、所望のレーンの一次元モーターは、交差レーンに沿って輸送体を動かし始める。代替実施例では、交差部は、90°で位置づけられなくてもよい。図20Cは、キャリヤ200の底部及びそこにある反発要素を示している。理解されるように、反応要素は、交差部(例えば図21を参照)における収納箱部の各々の方向と一致するように配置されてもよい。これによって、キャリヤは、実質的に止まることなく交差部におけるトラックを変更することができる。図20Dは、キャリヤ200Aの回転の軸となるセクションに置かれた反応要素1202FAを示している。キャリヤ200Aの回転の軸となるセクションは、別の典型実施例による所望の位置に回転してもよい。図22は、図21に示されていた交差部と概ね同様である、トラックストレージ位置500S'''でのトラックセグメント500H'''を示している。図23乃至23Aは、さらに以下で説明している(示されていない)ように、キャリヤリフト若しくはシャトルのリフトアームのための切抜き部又は開口部1500Oを有するトラックセグメント500を示している。典型実施例では、開口部1500Oによって、コンベアトラックからのキャリヤ底部を拾い上げるキャリヤの横アクセスが可能となる。図24は、矢印2500Mで示されたキャリヤトラック中心線からオフセットされて設置された収納箱(リニアーモーター等)2502Aを有するトラックセグメント2500Aを示している。
図25A乃至25Bは、半導体FAB内で基板を搬送するリニアーモーターコンベア3500(キャリヤ200内に埋め込まれた設置されたフォースセグメント及び反応要素)を示している。図示された典型実施例では、図示されているように、コンベア3500は、逆にされてもよい(例えばキャリヤは、コンベアからつるされて、コンベアの下で設置されている)ので、キャリヤは、下方に直接アクセス可能である。さもなければ、コンベア3500は、先に説明した搬送システムセグメント500A,500A'',500A'''と同様である。典型実施例では、磁気保持収納箱3502は、コンベア3500とキャリヤ200との間の結合を維持するのに使われてもよい。この力は、リニアーモーターコイル(例えば直線的な同期デザインにおける)から及び／又は離間電磁石を介して、及び/又は、明確にそのために与えられた永久磁石(図示せず)を介して生じてもよい。コンベアへのキャリヤ結合及び分離は、急速であり、可動部(例えば、電磁式スイッチ)がなくとも達成されてもよい。フェールセイフの操作は、磁束路を介して、及び/または、キャリヤコンベアとの間の受動機械保定特徴体を介して、確実になされてもよい。
典型実施例では、交差部と分岐点(すなわち、例えば、図20のセグメント500Bと同様のマージ分岐位置)は、コイルスイッチングによって達成されてもよい。代替実施例では、ターンテーブル又は他のルーティング装置は、コンベア3200の搬送経路間のキャリヤ搬送するに使用されてもよい。
典型実施例では、キャリヤ200は、反応要素が上端に位置するように配置されてもよく、基板は、キャリヤ底部からアクセスされる。典型実施例では、キャリヤ200は、コンベア3500の収納箱に協同するように設置された磁気圧盤を有してもよい。キャリヤ盤若しくは圧盤部分は、ローラー、ベアリング若しくは他の原動支持面(例えば、コンベアの空気軸受のための反応面)を含んでもよい。被加工物格納容器部分が処理ツール3030に積載されるとき、圧盤は、キャリヤ格納容器部分を、コンベアに接続されていた状態を維持してもよい圧盤部分から分離する電磁継手を含んでもよい。
典型実施例では、ツールを搭載するために、コンベア3200は、ツールロードポートにキャリヤを置き、例えば、専用の垂直搬送機構3040は、キャリヤコンベア昇降装置からツール3030の(制御環境)積載インターフェースツール3032に下ろすのに使用されてもよい(また、図26A-26Bを参照)。また、垂直移動装置は、インデクサーとして使用されてもよく、その結果、ウェハーハンドリングロボットはアクセスのためにウエハを置く。垂直移動装置の適当な実施例は、2005年８月25日に出願された、先に本明細書に参考として組み入れられた米国特許出願No.11/210,918に記載されている。
代替実施例では、コンベアは、逆さの配置で設置され且つコンベアホイール上にキャリヤを保持する適当な磁気引力を有する動力ホイール蓄積コンベヤであってもよい。他の代替実施例では、コンベアがロードポート下に位置するように典型配置が逆にされてもよい。キャリヤは上端に反応特徴体を有している。
図26A-26Bは、搬送システムから搭載ポート/ツールインターフェースまでの直接的な昇降下降キャリヤの他の実施例を示している。図26A-26Bに示した典型実施例では、キャリヤは、キャリヤに一体化された反応圧盤を有してもよい。他の実施例では、先に言及したように、キャリヤが除去されるとき、圧盤は、例えば、コンベア上にあるか又はコンベアに結合されていた状態で、キャリヤから取り外し可能であってもよい。このような場合には、搬送システムの各圧盤は、実際上一対一の関係で、FABのキャリヤに相当する。
図27は、別の典型実施例に係るコンベア車両のハイブリッド構成を有するキャリヤ200を示している。キャリヤ搬送車両4200は、ペイロード(半導体基板を含むキャリヤ等)を自動的に運送するために設けられてもよい。車両は、自己推進のための貯蔵エネルギーと、ステアリング装置と、少なくとも１つのモーターパワー駆動輪と、走行距離計測及び障害物検出のための検出器と、関連制御エレクトロニクスと、を運んでもよい。さらに、車両は、１つ以上の反応要素(以前説明した磁気圧盤と同様)を装備されており、その１つ以上の反応要素は、コンベアシステム500(図20を参照)と同様に、コンベア4500の静的リニアーモーターフォースセグメントと協同することができる。
典型実施例では、車両4200が、１つ以上のフォースセグメントによって画定された(経路500M、500Jと同様の)経路に沿って移動しているとき、駆動モーターが、駆動輪から外されてもよく、車両は、コンベア4500にある反応要素と伴に、電磁継手を通して経路に沿って無抵抗に移動させられる。車両内のエネルギー貯蔵デバイス(例えばバッテリー、ウルトラキャパシタ、フライホイール等)、を、再充電する必要がある場合、誘導路に沿ったけん引ホイールの動きは、リニアーモーターから車両格納までのエネルギーを変換するのに使用されてもよい。電気エネルギー貯蔵の場合では、これは、適当な監視及び調整エレクトロニクスを備える発電機として使用されるべき車両駆動モーターを再接続することによって、達成されてもよい。そのような「オンザフライ」充電には、単純性及び耐久性という利点があり、そのような配置によって、重要な柔軟性と故障許容性が備えられる。例えば、車両4200は、障害の周辺又はコンベアによる作業領域の間における過去に誤ったコンベアセグメントを自動的に駆動することができてもよい。コンベアフォースセグメントの数と長さは、インターベイ搬送のためのコンベアなどの作業スキーム及び例えば、ベイに伴う自動的な車両の動きの使用に合わせてもよい。自己方向ステアリングは、フレキシブルな経路選定に使用されてもよいし、屈曲フォースセグメントを排除するのに、使用される。高速移動が、コンベア走行に沿って作用させられてもよいし、所望であれば、高速移動は、安全バリアによってオペレータから分離されてもよい。コンベア部分は、隣接したFABsへのリンク等、ロングランのために使用されてもよい。単独に貯蔵されたエネルギーを使用する車両に遭遇する困難を緩和して、コンベアは、勾配変化のために使用されてもよい。
図28は、一体化されたキャリヤ輸送車の別の実施例を示している。車両がFABの中で被加工物キャリヤ搬送するために送りだされる従来の車両ベースの半導体オートメーションに対比して、典型実施例では、各キャリヤ200は、車両である。典型実施例における一体化キャリヤ車両5200は、先に説明した車両4200と同様であってもよい。代替実施例では、キャリヤ搬送車両は、いかなる所望の車両特徴体を有してもよい。典型実施例では、車両5200は、一体キャリヤ202と車両部5204を含んでもよい。キャリヤ202は、例示目的のために図28に、前部/側面開口部として示されている。代替実施例では、キャリヤは、上部開口部を有してもよい、又はいかなる他の適当な被加工物移動開口部を有してもよい。車両は、工作物が移動されるロードポートに直接的に駆動されてもよいし、又は、車両は、ツール緩衝器等の別のオートメーションコンポーネントによって係合されてもよい。移動及び関連する搬送時間差異が、大きく望まれる場合、キャリヤ202と車両5204とを実質的に永久に固定することによって、用のない車両が送り出される時間が排除される。更に、キャリヤ送車両5200によって、「空車」移動が排除され、したがって、システム容量を改善する搬送ネットワーク上の総交通量が抑えられる。代替実施例では、キャリヤと車両は、車両からキャリヤを離すためのカップリングを有してもよい。システムの車両は、車両を待つキャリヤ輸送システムにおける遅れを排除するために、一対一の関係でキャリヤに分配されてもよいが、適当な制御装置のシステム知識は、制限された場合に(例えば、修理/保守又は車両若しくは被加工物キャリヤのどちらか)、分離を許容するように使用されてもよい。さもなければ、キャリヤ車両は、輸送中に又はツール積載ステーション若しくはFABの他のオートメーション部品に係合される時、一体型ユニットであり続ける。
図29Cは、別の典型実施例に係る水平に配列されたバッファシステム6000の平面図を示している。バッファシステム6000は、コンベアシステム500(または、いかなる他の所望のキャリヤ搬送システム)とツールステーション1000とを連結してもよい。バッファシステムは、ツールステーション若しくはその部分の下に、又は、ツールステーションの上方に、設置されてもよい。バッファシステムは、オペレータアクセス路から離れて(すなわち、下方又は上方に)に設置されてもよい。図30は、バッファシステムの立面図である。図29C乃至30は、例示目的のため、コンベア500の１側面上に設置されたバッファシステムを示している。バッファシステムは、所望に応じてFABの床部と同じくらい大きい部分を覆うために延在されてもよい。図示した典型実施例では、オペレータ路は、バッファシステムの上方に持ち上げられてもよい。同様に、バッファシステムは、FABの頭上であればどこでも延在されてもよい。図29C-30で見られるように、典型実施例では、バッファシステム6000は、(適当なキャリヤリフト若しくはインデクサーを有してもよい)シャトルシステム6100と、一連のバッファステーションSTを含んでもよい。シャトルシステムは、ガイドシステムに渡る少なくとも２次元的な横断が可能な１つ以上のシャトル6104に対して、誘導システム（すなわち、レール）６１０２を含んでもよい。図29C乃至30に示したシャトルシステムの配置は、単に例示であり、代替実施例では、シャトルシステムは、いかなる他の所望の配置も有してもよい。典型実施例では、シャトルシステムは、コンベア500と、バッファステーションSTと、ツール積載ステーションLPとの間を、往復又は連結する(図29Cを参照)。シャトル6102は、その間にあるキャリヤ200を往復させるために、(例えば、コンベアのセグメント600間のアクセスレーン602を介して)水平に配置されたコンベア500と、ツールステーション上のバッファ蓄積ST若しくは積載位置LPとの間を横断することができる。図30において最も良く見えるように、典型実施例では、シャトル6104は、コンベア600上のキャリヤしくはバッファステーションST若しくはツールロードポートLPを拾い上げ／載置するインデクサー6106を含んでもよい。バッファシステムは、システムを容易に拡張又は縮小するモジュール形式で構成されてもよい。例えば、各モジュールが、対応する格納場所STと、シャトルレールと、バッファシステムにおける導入された他のモジュールにつなぐための結合ジョイントと、を有してもよい。代替実施例では、システムは、(１つ以上の一体化バッファステーションを有する)バッファステーションモジュールと、シャトルレールのモジュール導入を許容するシャトルレールモジュールと、を有してもよい。図29Cに見られるように、コンベア500のアクセスレーン602は、シャトルインデクサーがコンベアレーンを介してキャリヤにアクセスすることを許容するシャトルアクセス路を有してもよい。図31は、コンベア500のマージ/分岐レーンと通じるバッファシステム6000の昇降を示している。典型実施例では、バッファシステムシャトル6104は、コンベアのアクセスレーンに向けられたキャリヤにアクセスしてもよい。停止部(または、図29Cのレーン602と同様のアクセス路の欠陥部)は、コンベアの搬送レーンへのアクセス又は妨害から、シャトルを制限してもよい。図32は、複数列のバッファステーションを示すさらに別の立面図である。バッファシステムは、どんな所望の列数でも、どんな所望の数のバッファステーションも有してもよい。(図32の矢Yで示した方向の)シャトル横断は、所望に応じて、横断ガイド61087のモジュールの交換によって調整されてもよい。他の代替実施例では、バッファステーションは、複数の平面又は水平面(すなわち、2つ以上の水平面)で、整列させられてもよく、その複数の平面又は水平面は、(レバー間で貫通するキャリヤ高を許容するべく)垂直に分離されてもよい。多重レベル緩衝が、低減容積キャリヤと共に使用されてもよい。図33は、誘導車両キャリヤVへのインターフェースを有するバッファシステムの別の平面図を示している。図34は、オーバーヘッドバッファシステム7000の立面図を示している。オーバーヘッドバッファシステム7000は、先に説明した下方ツールバッファシステム6000と同様である。オーバーヘッドバッファシステム7000は、(システム6000と同様の)下方ツールバッファシステムに連結して使用されてもよい。オーバーヘッドコンベア500に接続するオーバーヘッドバッファシステムが示されている。代替実施例では、オーバーヘッドシステムは、フロアコンベアシステムまたはフロアベースの車両に連結してもよい。適当な制御インターロック(例えば、ハード)は、低くされたペイロードを有するシャトルの水平な横断を防ぐために設けられてもよい。そのペイロードは、通路に垂直の隙間に作用してもよい。通路上の上部シールドは、つるされた積載物が通路空間を介して交差するのを防ぐのに使用されてもよい。
図35は、ループ化されたバッファシステム8000を示している。システムのバッファステーションSTは、可動であり、バッファステーションSTを積載位置R間で動かすトラック8100上に搭載されてもよく(典型実施例においては、閉ループ化されているものとして示されている)、その積載位置Rにおいては、キャリヤは、(例えば、オーバーヘッド積載を伴う)バッファステーションST及びツールインターフェースの積載ステーションに積載されていてもよい。ツールインターフェースは、ツールステーションにキャリヤを積載するインデクサーを有してもよい。
上記説明が本発明の例証に過ぎないことを理解すべきである。本発明から出発しないで、当業者によって、様々な代替物及び修正物が発明される。従って、本発明が、添付された請求項の範囲に含む代替物、修正物、および変形物を包含することを意図している。

Claims (11)

  1. 半導体基板を処理する少なくとも１つの基板処理ツールと、
    伸長され且つ運動方向を確定する第１搬送部であって、基板保持容器に相互作用し前記運動方向に沿って前記基板保持容器を支持して搬送し、トラック搬送部である前記第１搬送部と、
    前記第１搬送部と独立して離間した第２搬送部であって、前記第１搬送部に相互作用し且つ前記第１搬送部と前記少なくとも１つの基板処理ツールとの間で前記基板保持容器を搬送するように構成され且つ前記少なくとも１つの基板処理ツールの上方に配置された少なくとも１つのオーバーヘッド構造体を含む前記第２搬送部と、を備えることを特徴とする半導体被加工物処理システム。
  2. 前記少なくとも１つのオーバーヘッド構造体は、前記基板保持容器を前記少なくとも１つの基板処理ツールの積載位置上に実質的に直接設置するように構成されていることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  3. 前記少なくとも１つのオーバーヘッド構造体は、前記第１搬送部から前記基板保持容器を拾い上げ、 前記基板保持容器を前記少なくとも１つの基板処理ツールの積載位置上に設置するように構成されていることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  4. 前記第１搬送部はコンベアシステムであることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  5. 前記トラック搬送部に沿って移動するように構成されている少なくとも１つのトラックガイド車両を更に有することを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  6. 前記少なくとも１つのトラックガイド車両は、前記基板保持容器を搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  7. 前記トラック搬送部は、少なくとも１つの車両をトラック誘導して、前記少なくとも１つの車両が前記基板保持容器を搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  8. 前記トラック搬送部は、複数の搬送レーンを画定していることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  9. 前記少なくとも１つのオーバーヘッド構造体は、前記基板保持容器の三次元の移動を可能とするように構成されていることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  10. 前記基板保持容器を保持するように構成されているバッファステーションを更に有し、前記少なくとも１つのオーバーヘッド構造体は、
    前記バッファステーションと前記少なくとも１つの基板処理ツールの積載位置の1以上と前記第１搬送部の車両と間で、前記基板保持容器を搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
  11. 前記第１搬送部はオーバーヘッド搬送部であることを特徴とする請求項１の半導体被加工物処理システム。
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