JP2021520624A - 安全装置、少なくとも１つの安全装置を備えたウェハ輸送容器、安全装置を備えた安全システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

安全装置、特にウェハ輸送容器用の安全装置は、少なくともウェハ輸送容器のウェハ輸送容器開口要素（１４）を保護するように構成された少なくとも１つのポジティブフィットユニット（１０）を備えており、ウェハ輸送容器開口要素（１４）は閉鎖機構（１２）によって閉鎖位置に保持される。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の安全装置、請求項１８に記載の少なくとも１つの安全装置を備えたウェハ輸送容器、請求項２１に記載の安全システム、および請求項２３に記載の安全装置を使用する方法に関する。

安全装置は従来技術から知られている。

本発明の目的は、特に、有利な保護特性を有する汎用的な装置を提供することである。目的は、本発明によれば、請求項１、１８、２１および２３に記載の特徴によって達成されるが、本発明の有利な実装およびさらなる発展は、従属請求項から見いだすことができる。

安全装置、特にウェハ輸送容器用の安全装置が提案され、少なくとも１つのポジティブフィットユニットが、ウェハ輸送容器のウェハ輸送容器開口要素の保護のために少なくとも構成され、ウェハ輸送容器開口要素は閉鎖機構によって閉鎖位置に保持される。

本発明による安全装置を実装することにより、特にフェイルセーフ動作に関して、有利な保護特性が達成可能である。これは、特にウェハ輸送容器の高度なフェイルプルーフ性能、機能安全性および／または動作安全性を有利に達成することを可能にする。有利には、ウェハ輸送容器の不注意による開放、したがって特にウェハ輸送容器の内容物が、例えば、特にウェハ輸送容器の閉鎖機構が故障した場合に落下して損傷することを回避できる。また有利には、落下した部品がぶつかる可能性のあるウェハ輸送容器、特にウェハ輸送容器開口要素および／または外部要素の損傷を回避することを可能にする。さらに、ウェハウェハ輸送容器の内容物がウェハ輸送容器の周囲の雰囲気に曝される範囲を有利に低減することが可能であり、その結果、特に周囲の雰囲気に含まれる粒子が少なくとも部分的にウェハ輸送容器の内部に進入するのを防ぐことができる。有利には、ウェハ輸送容器の内容物の損傷、ウェハ輸送容器自体の損傷、および／または外部要素の損傷により生じるコストを回避することができる。特に高度に自動化されたウェハ製造環境では、部品が不正確に配置されたり、制御なしに落下したりすると、製造の中断時間が発生し、機械や搬送経路の損傷や遮断によって莫大なコストが発生する。そのようなコストは安全装置によって実行される適切な保護によって回避可能である。

「安全装置」とは、特に、少なくとも１つの閉鎖機構を保護するように構成された装置であり、閉鎖機構と安全装置は、好ましくは互いに別々に実装される。特に、安全装置は、特に閉鎖機構が故障した場合に、予期しないおよび／または不注意による開放に対して閉鎖機構によって既に閉鎖されているウェハ輸送容器を保護するように構成されている。特に、安全装置の安全要素は、閉鎖機構が故障した場合、特に完全に故障した場合にのみ作動する。閉鎖機構および安全装置、特にポジティブフィットユニットは、閉鎖位置にあるウェハ輸送容器開口要素を保護するために、異なる機能および／または異なる物理的力、例えば圧力および／または摩擦力を使用する。特に、安全装置、特に安全装置のポジティブフィットユニットは、閉鎖機構に関して冗長性のある閉鎖機構を実装する。安全装置、特に安全装置のポジティブフィットユニットは、閉鎖機構に関して少なくとも部分的に多様な冗長性を実現する。安全装置、特に安全装置のポジティブフィットユニットは、受動的冗長性および／または待機冗長性によって閉鎖機構を保護するように構成されている。あるいは、安全装置、特に安全装置のポジティブフィットユニットは、閉鎖機構に関して少なくとも部分的に均一な冗長性を実装することもできる。「構成される」とは、特に、プログラム、設計、および／または装備されていることを意味する。対象を特定の機能のために構成することによって、その対象は、少なくとも１つのアプリケーション状態および／または動作状態において特定の機能を実行および／または実装する。

「ウェハ輸送容器」は、特に、閉鎖可能な内部空間を有する輸送容器を意味し、内部空間は、少なくとも１つのウェハを収容するように構成される。特に、ウェハ輸送容器は、少なくとも２００ｍｍ、好ましくは少なくとも３００ｍｍ、優先的には少なくとも４５０ｍｍの直径を有するウェハの輸送のために構成される。ウェハ輸送容器は、少なくとも１枚のウェハ、好ましくは少なくとも３枚のウェハ、有利には少なくとも５枚のウェハ、特に有利には少なくとも１０枚のウェハ、好ましくは少なくとも２５枚のウェハ、特に好ましくは１００枚を超えないウェハの輸送用に構成される。ウェハ輸送容器は、携帯可能であるように具体化される。ウェハ輸送容器は、真空気密に密閉可能であるように具体化される。ウェハ輸送容器は、真空ウェハ輸送容器であることが好ましく、これは、特に、容器の内部に真空雰囲気を生成および／または維持するように構成されている。特に、ウェハ輸送容器は、ウェハを真空雰囲気で保管するように構成される。「真空雰囲気」とは、その圧力が３００ｈＰａ未満、好ましくは１ｈＰａ未満、優先的には１０^−３ｈＰａ未満、特に好ましくは１０^−６ｈＰａ未満である。ウェハ輸送容器は、真空雰囲気下で高い気密性を有し、特に、ウェハ輸送容器の漏洩率は、１０^−４ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ未満、好ましくは、１０^−５ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ未満であり、有利には１０^−６ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ未満、特に有利には１０^−７ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ未満、優先的には１０^−８ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ未満、特に好ましくは１０^−９ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ未満である。あるいは、ウェハ輸送容器は、ウェハを標準雰囲気および／または特別に構成された雰囲気、例えば窒素雰囲気で保管および／または保持するように構成されてもよい。閉鎖機構は、特に真空閉鎖機構として実装される。適切に閉鎖された状態では、ウェハ輸送容器開口要素は、大気圧の力によって閉鎖位置に保持される。適切に閉鎖された状態では、圧力は、ウェハ輸送容器の外部よりもウェハ輸送容器の内部の方が小さく、そのため、特にウェハ輸送容器を閉じる閉鎖力は、ウェハ輸送容器の内部と外部雰囲気との差圧に依存する。あるいは、閉鎖機構は、機械的閉鎖機構および／または磁気的閉鎖機構として具体化されてもよい。「閉鎖位置」は、位置決め区域、特に、ウェハ輸送容器開口要素の位置を意味し、その位置において、ウェハ輸送容器の本体の開口部の近くにウェハ輸送容器開口部要素を配置することによって、および／または、本体の開口部にウェハ輸送容器開口部要素を当接させることによって、ウェハ輸送容器開口要素が、ウェハ輸送容器の内部を少なくとも実質的に、好ましくは完全に閉鎖する。ウェハ輸送容器開口要素は、特にカバーとして具体化され、カバーは、ウェハ輸送容器の基体から完全に分離可能および／または取り外し可能であるように特に実装される。あるいは、ウェハ輸送容器開口要素は、フラップとして、および／またはスライド要素として具体化されてもよい。優先的には、ウェハ輸送容器開口要素は、ウェハ輸送容器の底板を形成する。ウェハ輸送容器が２つ以上のウェハ輸送容器開口要素を備えることが考えられ、好ましくは、ウェハ輸送容器開口要素のすべての閉鎖機構は、安全装置によって保護される。

「ポジティブフィットユニット（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓｅｉｎｈｅｉｔ）」とは、特に、安全装置を介した保護のためのポジティブフィット接続を行うように構成されているユニットである。「ポジティブフィット接続」は、特に、好ましくは力伝達のために、２つの構造部品、特にポジティブフィットユニットの２つの構造部品の少なくとも部分的な幾何学的係合を意味する。ポジティブフィットユニットは、特に、ロックバーユニットとして具体化され、好ましくは、少なくとも１つのロックバー要素および少なくとも１つのロックバー凹部を含み、特に、ポジティブフィット接続の実装および／または準備を目的として、ロックバー要素は、ロックバー凹部に係合し得る。「ポジティブフィット接続を用意する」とは、特に、ロックバー要素が、ロックバー凹部の壁に接触することなく、ロックバー凹部によって形成される空洞内に配置されることである。「ポジティブフィット接続を実施する」とは、特に、ロックバー要素が、ロックバー凹部の壁と接触するように、ロックバー凹部によって形成される空洞内に配置されることである。ポジティブフィットユニットは、ウェハ輸送容器開口要素の緊急ロックを実施し、特に、閉鎖機構が故障した場合にウェハ輸送容器開口要素を閉鎖位置に保持するように構成される。

ポジティブフィットユニットが、少なくとも１つのポジティブフィット凹部および少なくとも１つのポジティブフィット要素を備えることがさらに提案され、ポジティブフィット凹部およびポジティブフィット要素は、適切な保護の場合、特に安全装置の保護状態および安全装置の非保護状態の場合に、非接触式に互いに結合するように構成される。これにより、ウェハ輸送容器の高度なフェイルプルーフ性能、機能安全性、および／または操作安全性をもたらすことができると同時に、摩擦などによる粒子の発生を回避する有利な保護特性をもたらすことができる。特にクリーンルーム環境および／または真空環境では、粒子の数を最小限に抑えることで、ウェハなどの繊細なワークピースへの損傷および／または真空シールなどのシール漏れを回避できるため、大きな利点がある。有利には、ポジティブフィット凹部とポジティブフィット要素とが接触し、したがって、粒子の潜在的な生成が、保護状態においてのみ発生し、その場合には閉鎖機構が機能せず、安全装置が機能する。

ポジティブフィット凹部は特に、ロックバー凹部、ロックバー開口部および／またはロックバー係合部を実装する。ポジティブフィット要素は、特に突起を実装する。突起は、保護のためにポジティブフィット凹部に係合するように構成されている。特に、ポジティブフィット要素は、ロックバー要素を実装する。ポジティブフィット要素は、特にポジティブフィット凹部に対して、特にポジティブフィット接続を確立および／または解放するように具体化される。あるいは、ポジティブフィット凹部は、特にポジティブフィット接続を確立および／または解放するために、ポジティブフィット要素に対して可動であるように具体化されてもよい。「適切な保護」とは、特に保管段階および／または輸送段階での閉鎖機構によるウェハ輸送容器開口要素の安定したおよび／または真空気密な固定を意味する。「保護状態の適切な解放」とは、特に、所与のパターンに従って実施された、ウェハ輸送容器開口要素の、ウェハ輸送容器の本体からの制御された解放を意味する。保護状態の適切な解放は、ウェハ輸送容器が装填および／または取出しステーションと結合されている状態で優先的に実行される。ポジティブフィット凹部とポジティブフィット要素によって、「非接触方式で相互に結合」することは、ポジティブフィットユニットによって保護が確立されるとき、および／または保護がポジティブフィットユニットによって維持されるときに、ポジティブフィット凹部とポジティブフィット要素には、相互接触点がない。

安全装置が、少なくとも部分的にウェハ輸送容器、特にウェハ輸送容器の本体と一体に形成されている場合、特に安全装置の紛失および／または設置忘れを回避できるため、高度の安全性を有利に達成できる。「一体的に具現化された」とは、特に、例えば、溶接プロセス、接着プロセス、射出成形プロセス、および／または当業者によって適切であると見なされる別のプロセスを介して、および／または、例えば、１つの鋳造品からの製造および／または１要素か多要素射出成形プロセスでの製造によって、および有利には単一のブランクから一体で形成されことによって、少なくとも物質対物質結合によって接続されることを意味する。

さらに、安全装置は、ポジティブフィットユニット、特にポジティブフィット要素を少なくとも部分的に保護位置に再偏向するように、および／またはポジティブフィットユニットを保持するように、特にポジティブフィットユニットを保護位置に保持するように構成された、少なくとも１つのリセット要素を含む。これは有利には、特にフェイルセーフ機能に関して、安全装置の高度の安全性を達成することを可能にする。特に、このようにして、保護された状態がベース状態として有利に実装される。さらに有利には、このようにして、保護状態の解放に続いて、および／または能動的解放の終了に続いて、保護位置が自律的に確立される。リセット要素は、好ましくは、弾性的に変形可能な要素、例えば、ばねとして具体化され、ばねは特に、柔軟なばね、圧縮ばね、皿ばね、ねじりばね、空気ばねおよび／またはガス圧縮ばね等のばねとして具体化され得る。代替的または追加的に、リセット要素は、ばねとは異なるリセット要素、例えば相互反発磁石および／または弾性変形可能な材料、例えばゴムでできた要素をさらに含んでもよい。さらに、リセット要素、ポジティブフィット要素および／またはポジティブフィット凹部は、代わりに、作動モーターを介して移動可能、制御可能および／または調節可能であり得る。「保護位置」は、特に、ポジティブフィットユニットの位置、特にポジティブフィット要素の位置として実装され、この位置で、閉鎖機構が保護され、および／または、ポジティブフィット要素が特に非接触式で、ポジティブフィット凹部に係合する。

さらに、安全装置は、少なくとも１つのチャンバを含み、このチャンバは、特に環境から気密に隔離可能であり、基準圧力に対するチャンバ内の圧力の変動を可能にするように構成された圧力接続チャネルを含む。差圧は、チャンバの内圧と基準圧力から計算され、ポジティブフィットユニットの保護状態に影響を与えるように構成される。このようにして、特に有利な保護特性が達成可能である。さらに、特に機械的駆動部品がなく、それにより、複雑さを低減する、ポジティブフィットユニットを設定する特に有利な方法を創出することができる。さらに有利には、ポジティブフィットユニットを操作するために既存の真空システムを使用することが可能であり、それにより複雑さを低減することが可能になる。「チャンバ」は、特に安全装置において、構造部品の少なくとも大部分が閉じられた中空空間として具体化される。「大きく」とは、特に、少なくとも５１％、優先的には少なくとも８８％、有利には少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８５％、特に優先的には少なくとも９５％を意味する。特に、圧力接続チャネルを除いて、チャンバは真空気密である。特に、チャンバは、安全装置の少なくとも１つの動作状態で真空になるように構成される。圧力接続チャネルは、少なくともチャンバの内部と、チャンバの外部の環境および／または雰囲気との接続部として構成される。圧力接続チャネルは、特に、チャンバの壁の穴として、チャンバの壁の突破口として、チャンバの開口部として、ダクトとして、可撓性チューブとして、および／または、チャンバの内部と外部との間の接続を形成する別のチャネルとして具体化される。好ましくは、圧力接続チャネルは、真空ポンプユニットの接続要素に向けられており、特に、垂直方向下向きである。安全装置と真空ポンプユニットとの結合、特にウェハ輸送容器と装填および／または取出しステーションとの結合では、圧力接続チャネルは真空ポンプユニットの吸引要素と真空気密に結合するように構成される。圧力接続チャネルと吸引要素との結合は、好ましくは、ウェハ輸送容器と装填および／または取出しステーションとの結合と同時におよび／または自動的に行われる。特に、吸引要素は、装填および／または取出しステーションの真空クランプ装置と一体的に具体化され、負圧を介して装填および／または取出しステーションでウェハ輸送容器に張力をかけるように構成される。吸引要素は、優先的に、真空クランプ装置のチャネルの開口部として具体化される。特に、圧力接続チャネルは、真空ポンプユニットと結合するための結合要素、特に別個の結合要素を含まない。特に、圧力接続チャネルの吸引要素との結合は、圧力接続チャネルの開口部と吸引要素の開口部との直接の接触によってもたらされる。別個の結合要素を省くことは、有利には、複雑さの低減を可能にする。「チャンバの内圧の変動」は、特に、チャンバ内圧の少なくとも８０％の低下および／または増加を意味する。「基準圧力」は、特に周囲圧力、好ましくは標準大気圧、例えば１０１３．２５ｈＰａ、好ましくはクリーンルーム大気圧、例えば１０１３．３５ｈＰａを意味する。保護状態は、特に、安全装置の保護状態として、および／または安全装置、特にポジティブフィットユニットの非保護状態として実装される。「差圧によって影響を受ける保護状態」とは、特に、安全装置の保護状態および／または安全装置の非保護状態が、差圧に応じて生じることであり、特に、基準圧力の８０％を優先的に超える大きな差圧の場合、非保護状態は、特に自動的に、および／または特に差圧が８０％未満の低い差圧の場合に生じ、自動的に保護状態になる。

少なくとも１つのリセット要素の少なくとも大部分がチャンバの内部に配置される場合、コンパクトな構造を可能にする。「少なくとも大部分が内部」とは、特に少なくとも５１％、好ましくは少なくとも６６％、有利には少なくとも７５％、特に有利には少なくとも８５％、好ましくは少なくとも９５％、特に好ましくは１００％が内部にあることを意味する。

さらに、ポジティブフィットユニットは、移動可能に支持されたポジティブフィット要素を少なくとも１つ含み、チャンバの少なくとも１つのチャンバ壁、特にリセット要素が支持されるチャンバ壁に対するポジティブフィット要素の位置は、差圧に依存する。このようにして、特に閉鎖機構を保護する目的で、ポジティブフィットユニットの作動を有利に達成することができ、この作動には機械的作動要素がない。これは、粒子生成を低レベルに維持することを有利に可能にする。あるいは、差圧に応じて移動可能であるように、ポジティブフィット凹部を支持してもよい。特に、少なくとも２つの安定位置を含み、第１の安定位置では、ポジティブフィット要素は、少なくとも部分的におよび／または非接触でポジティブフィット凹部に係合し、第２の安定位置では、ポジティブフィット要素は、ポジティブフィット凹部と係合していない。第１の安定位置と第２の安定位置との間の移動は、特に連続的におよび／または安定した中間位置なしで実施される。

差圧が限界差圧を超えた場合に、ポジティブフィットユニット、特にポジティブフィット要素が非保護位置をとるように構成されている場合、ポジティブフィットユニットの通常の状態、特に、圧力接続チャネルが環境に向かって開いている場合に確立される、自動的にもたらされるポジティブフィットユニットの通常の状態は、安全装置の保護状態として実現される。これは、特に安全装置、特にウェハ輸送容器が保管状態および／または輸送状態にある間、特に高度な安全を可能にする。「限界差圧」は、特に、チャンバ内の圧力と基準圧力との間の圧力差によりポジティブフィット要素に作用する圧力が、少なくとも実質的に同じ値を有する差圧として実現され、この値は、リセット要素のリセット力、特にばね弾性力である。特に、限界差圧は、好ましくは標準大気圧である周囲圧力の少なくとも８０％超、好ましくは少なくとも９０％超、優先的には少なくとも９５％超、特に好ましくは少なくとも９９％超であり、標準大気圧は１０１３．２５ｈＰａであり、クリーンルーム大気圧は１０１３．３５ｈＰａである。

加えて、安全装置は、安全装置の保護状態および安全装置の非保護状態において、周囲圧力と同じ値を有する内圧を有する少なくとも１つのさらなるチャンバを含む。これにより、安全装置内で内圧差を生成できるという利点がある。さらに、真空にされるチャンバの容積は有利に小さく保たれ、その結果、ポジティブフィットユニットの保護および／またはポジティブフィットユニットの保護の解除のための高い調整速度を得ることができる。特に、チャンバおよびさらなるチャンバは、真空気密および／または可動であるように優先的に具体化される少なくとも１つの共有チャンバ壁を有する。特に、チャンバおよび／またはさらなるチャンバの１つまたは複数の内部容積は、特に、チャンバとさらなるチャンバとの間の可動チャンバ壁の位置に応じて可変である。さらなるチャンバは、特に、環境に向かって恒久的に開いている。特に、さらなるチャンバの内圧は、基準圧力に対応する。

安全装置は、チャンバおよびさらなるチャンバを少なくとも部分的に区切る少なくとも１つの移動可能に支持された設定要素を含む。これは、有利には、特に電気的および／または機械的駆動要素とは関係なく、チャンバおよびさらなるチャンバのそれぞれの内圧に依存する動きを可能にする。特に、設定要素は、チャンバおよびさらなるチャンバの共有チャンバ壁を実装する。設定要素は、特に気密に移動できるように支持されている。設定要素は、特に、気密に封止された並進移動可能なピストンとして具体化される。安全装置内の設定要素の位置、したがってチャンバとさらなるチャンバの容積は、チャンバおよびさらなるチャンバ間の差圧に依存する。

設定要素が変化するように構成されている場合、チャンバおよびさらなるチャンバの内圧の圧力差、チャンバの内部容積および／またはさらなるチャンバの内部容積に応じて、既存の真空システムは、ポジティブフィットユニットの操作に使用でき、その結果、複雑さを軽減できるという利点がある。

安全装置は、少なくとも１つの追加のさらなるチャンバを備え、このチャンバは、少なくとも１つの動作状態、特に安全装置の非保護状態において、周囲圧力、特に基準圧力とは異なる内圧を有するように構成される。これにより、安全装置内の圧力分布を最適化できるという利点がある。

安全装置が、ポジティブフィットユニット、特にポジティブフィット要素および／またはポジティブフィット凹部の並進運動を可能にするように構成された線形軸受を含む場合、有利には、ポジティブフィットユニットの少なくとも一部の高度な移動性が可能になる。さらに、線形軸受によって粒子生成を抑制することができる。線形軸受は、特に、スライド軸受および／または玉軸受として実装される。線形軸受が、ポジティブフィットユニットと、特に少なくともポジティブフィット要素を案内するガイド要素、特に支持ロッドと少なくとも部分的に一体化されていることも考えられる。

さらに、圧力接続チャネルが、特に気密に、可撓性チューブなしで、および／または別個の結合要素なしで結合するように構成されている場合、少なくともチャンバが、装填および／または取出しステーションの真空クランプ装置を備えており、少なくとも１枚のウェハをウェハ輸送容器に装填および／またはウェハ輸送容器から取り出すように構成されており、ポジティブフィットユニットを操作するために既存の真空システムを使用できるため有利であり、したがって複雑さの低減を有利に促進できる。

さらに、安全装置は、特にカム機構を実装し、かつ、安全装置、特にポジティブフィットユニットの手動緊急保護および／または緊急解除用に構成された、少なくとも１つの緊急保護および／または緊急解除要素を備える。このようにして、安全装置の手動操作が可能になり、それにより、例えば緊急事態の場合に、オペレータによる容易な介入を可能にする。

緊急保護および／または緊急解放要素が少なくとも部分的にさらなるチャンバ内に配置されている場合、これはコンパクトな構造を可能にする。特に、緊急保護および／または緊急解放要素は、さらなるチャンバから完全に取り外し可能ではない。特に、緊急解放の場合、緊急保護および／または緊急解放要素は、少なくとも部分的にさらなるチャンバの外に移動する。緊急保護および／または緊急解放要素は、特に安全装置の外側から見ることができる。特に、手動で非保護状態を確立する目的で緊急保護および／または緊急解放要素が作動している場合、外部から容易に認識できる。これにより、意図しない継続的な手動解放を回避できるという利点がある。緊急保護および／または緊急解放要素が「少なくとも部分的にさらなるチャンバ内に配置される」ことによって、特に、緊急保護および／または緊急解放要素が、安全装置、特にポジティブフィットユニットの手動解放のために引き出されていない、通常の状態において、容量の少なくとも５０％、好ましくは容量の少なくとも６５％、優先的に容量の少なくとも７５％、好ましくは少なくとも７５％、特に優先的には、緊急保護および／または緊急解放要素の体積の９０％以下が、さらなるチャンバのチャンバ壁によって囲まれている、および／または、緊急保護および／または緊急解放要素を引き出すことによって引き起こされる、安全装置、特にポジティブフィットユニットの非保護状態では、緊急保護および／または緊急解放要素の体積の少なくとも３５％、好ましくは体積の少なくとも５０％、優先的に体積の少なくとも６５％、および好ましくは体積の８０％以下が、さらなるチャンバのチャンバ壁に包囲される。

安全装置が、安全装置の保護状態、特に安全装置のポジティブフィットユニットのポジティブフィット要素の位置を感知するように構成された少なくとも１つの状態センサを備える。これは有利なことに、保護状態の自動化されたおよび／または電子的な読出しを可能にし、その結果、特に遠隔監視を容易にする。さらに、高度な操作安全性が実現可能であり、特に、例えば、安全装置、特にポジティブフィットユニットの保護状態の自動チェックが、装填および／または取出しステーションによるウェハ輸送容器開口要素の取外しおよび／または開放前に可能になる。これは、安全装置の誤動作によって引き起こされる損傷による危険の低減を可能にする。状態センサは、特に磁気センサとして実装される。あるいは、またはさらに、状態センサは、少なくとも１つの光学センサ、例えば、カメラおよび／または光バリア、および／または接触センサを備えてもよい。

さらに、保護状態の場合、特にウェハ輸送容器の閉鎖機構が故障した場合、ウェハ輸送容器開口部要素がウェハ輸送容器の本体から完全に外れるのを防止するように構成された少なくとも１つの安全装置を備えたウェハ輸送容器が提案される。本発明によるウェハ輸送容器の実施により、特にフェイルセーフ動作に関して、特に有利な保護特性が達成可能である。このようにして、特にウェハ輸送容器の高度なフェイルプルーフ性能、機能安全性および／または動作安全性が有利に達成可能である。安全装置は、ウェハ輸送容器開口要素の部分的な除去を可能にし、および／またはウェハ輸送容器開口要素がウェハ輸送容器の本体に押し付けられる圧力を低減することを可能にする。特に、ウェハ輸送容器の安全装置は、それぞれがウェハ輸送容器開口要素の閉鎖機構を保護する少なくとも１つのポジティブフィットユニットを備えた、複数の別々に具現化された保護モジュールを含み得る。特に、安全装置の別々に実装された保護モジュールは、好ましくは規則的に間隔をあけて、ウェハ輸送容器開口要素の周りおよび／またはウェハ輸送容器の本体の周りに円周方向に配置される。保護の場合、特に、ウェハ輸送容器が装填および／または取出しステーションとの連結がない動作状態において、閉鎖機構はウェハ輸送容器を閉鎖位置に保持および／または保持できない。

少なくとも１つの安全装置が、ウェハ輸送容器の本体と一体に具現化される場合、単純な構造が有利に促進され得る。
さらに、ウェハ輸送容器、特に少なくともウェハ輸送容器開口要素は、少なくとも１つのポジティブフィット凹部を含み、ポジティブフィット凹部は、安全装置の追加のさらなるチャンバの排気のために構成されるさらなる圧力接続チャネルを実装することが提案される。これにより、安全装置の少なくとも１つのチャンバ、特に安全装置の追加のさらなるチャンバと真空ポンプシステムとの単純な結合を容易にすることが有利に可能になる。

さらに、安全システム、特に、少なくとも１つの安全装置、ウェハ輸送容器、および少なくともウェハをウェハ輸送容器から装填および／または取り出すように構成された装填および／または取出しステーションを備えた真空安全システムが提案される。本発明による安全システムの実装は、特にフェイルセーフ動作に関して、有利な安全特性を達成することを特に可能にする。このようにして、特にウェハ輸送容器の高度なフェイルプルーフ性能、機能安全性および／または動作安全性を有利に達成することができる。

安全システムが、少なくとも、装填および／または取出し位置において装填および／または取出しステーションでウェハ輸送容器を真空クランプし、チャンバ内の圧力を変化させるために構成された真空ポンプユニットを含む場合、特に有利には１つの真空システムのみが必要であり、２つの別個の真空システムは必要がないので、複雑さを低減することができる。さらに、有利には、チャンバ内の圧力を変化させるために、および互いに真空クランプするために、それぞれの吸引速度を容易に調整することが可能である。これにより、安全装置の安全要素、特にポジティブフィットユニットが、真空クランプ装置によってウェハ輸送容器が装填および／または取出しステーションに正常および／または正しく固定された場合にのみ解放される。特に、真空ポンプユニットとチャンバの圧力接続チャネルとの結合は、ウェハ輸送容器が装填および／または取出しステーションに正常および／または正しく固定されている場合にのみ確立される。特に、真空ポンプユニットは、両方のタスク、特に真空クランプのタスクと、特にポジティブフィットユニットの安全装置を解放するタスクの両方を実行するように構成された単一のポンプを備える。あるいは、真空ポンプユニットは、異なるタスクのための複数のポンプを含み得る。

これに加えて、少なくとも１つのポジティブフィットユニットを備えた安全装置を使用する方法が提案されており、閉鎖機構によって閉鎖位置に保持されているウェハ輸送容器のウェハ輸送容器開口要素が、ポジティブフィットユニットによって保護される。本発明による方法の実施は、特に、特にフェイルセーフ動作に関して、有利な保護特性を達成することを可能にする。このようにして、特にウェハ輸送容器の高度なフェイルプルーフ性能、機能安全性および／または動作安全性が有利に達成可能である。

さらに、ポジティブフィットユニットの保護および／または保護の解除が、安全装置のチャンバの内圧の変化によって実現されることが提案されている。このようにして、特に別個の機械的および／または電気的駆動ユニットを省くことができるので、複雑さを有利に低いレベルに保つことができる。

さらに、閉鎖機構の故障のない通常の動作では、ウェハ輸送容器開口要素は、接触しない方法でポジティブフィットユニットによって保護され、閉鎖の機能不全の場合には、閉鎖位置の近くにあるウェハ輸送容器開口要素を保持するために、ポジティブフィットユニット、特にポジティブフィットユニットのポジティブフィット要素と、ウェハ輸送容器開口要素との接触が確立される。これにより、特に、故障のない通常の動作およびポジティブフィットユニットの保護および／または解放において表面摩擦が回避されるので、故障のない通常の動作における粒子の発生を回避できるという利点がある。特に、閉鎖機構が故障した場合、ウェハ輸送容器開口要素は、ウェハ輸送容器の本体から取り外される。この結果として、例えば重力により、ウェハ輸送容器開口要素はウェハ輸送容器の開口から離れるように移動する。ウェハ輸送容器開口要素の動きは、ポジティブフィットユニットのポジティブフィット要素とウェハ輸送容器開口要素のポジティブフィット凹部との接触をもたらし、結果としてウェハ輸送容器開口部要素が元の位置の近くに保持される。近接とは、特に、閉鎖位置でのウェハ輸送容器開口要素を含む領域として実現され、閉鎖位置からの偏差は、少なくとも一方向において、好ましくはウェハ輸送容器開口要素の主延長面に垂直な方向において、最大１０ｍｍ、好ましくは最大５ｍｍ、有利には最大３ｍｍ、好ましくは２ｍｍ未満、特に好ましくは少なくとも０．５ｍｍである。構造単位の「主延長面」とは、特に、この構造単位を囲んでいる最小の想像上の直方体の最も大きい面に平行であり、特に、直方体の中心点を通って延びる面である。

本発明による安全装置、本発明によるウェハ輸送容器、本発明による安全システム、および本発明による方法は、本明細書では、上述の用途および実施形態に限定されない。特に、本明細書に記載の機能を実現するために、本発明による安全装置、本発明によるウェハ輸送容器、本発明による安全システムおよび本発明による方法は、いくつかのそれぞれの要素、構造、ここに記載されている数とは異なる部品とユニット、および方法ステップを含んでもよい。

さらなる利点は、以下の図面の説明から明らかになるであろう。図面には、本発明の例示的な実施形態が示されている。図面、明細書および請求項は、複数の特徴の組み合わせを含んでいる。当業者は、意図的に特徴を個別に検討し、さらなる好都合な組み合わせを見出すであろう。

本発明による安全システムの概略図であり、本発明による安全装置、ウェハ輸送容器、ならびに装填および／または取出しステーションを有する。 安全システムの概略上面図。 安全装置が保護状態にある安全システムの断面図。 安全装置が非保護状態にある安全システムの断面図。 安全装置の緊急保護要素および／または緊急解放要素によってもたらされた非保護状態の安全装置の断面図。 本発明による方法のフローチャート。

図１は、安全装置を備えた安全システム５６を示す。安全システム５６は、真空安全システムとして実施される。安全装置は、ウェハ輸送容器用の安全装置として実施される。安全装置は、３つの安全モジュール６０（図２も参照のこと）を含む。あるいは、安全装置は、３つとは異なる複数の保護モジュール６０を備えていてもよい。安全システム５６は、ウェハ輸送容器１６を備える。ウェハ輸送容器１６は、ウェハ４６の保管および／または輸送するように構成されている。ウェハ輸送容器１６は、ウェハ４６を真空で輸送するように構成されている。ウェハ輸送容器１６は、真空気密に閉鎖可能であるように具体化される。ウェハ輸送容器１６は、真空ウェハ輸送容器として具体化される。

ウェハ輸送容器１６は、本体５２を備える。本体５２は、ウェハ輸送容器１６の内部の大部分を包囲している。本体５２は、開口部６２を有する（図３を参照）。ウェハ輸送容器１６に収納されたウェハ４６は、ウェハ輸送容器１６から取り出すことができ、および／または開口部６２からウェハ輸送容器１６に導入することができる。開口部６２は、ウェハ４６の直径よりも大きい直径を有する。ウェハ輸送容器１６は、ウェハ輸送容器開口要素１４（図３を参照）を備える。ウェハ輸送容器開口要素１４は、ウェハ輸送容器１６の開口部６２を閉じるように構成される。ウェハ輸送容器開口要素１４は、本体５２から取り外し可能であるように具体化される。安全装置は、保護の場合に、ウェハ輸送容器開口要素１４がウェハ輸送容器１６の本体５２から完全に取り外されないように構成されている。

安全システム５６は、装填および／または取出しステーション４４を備える。装填および／または取出しステーション４４は、ウェハ４６をウェハ輸送容器１６におよび／またはウェハ輸送容器１６から装填および／または取り出すように構成される。ウェハ４６の装填および／または取出しのために、装填および／または取出しステーション４４は、本体５２からウェハ輸送容器開口要素１４を解放することにより、ウェハ輸送容器１６を開く。ウェハ輸送容器１６を開くために、装填および／または取出しステーション４４は、装填および／または取出し方向６４にウェハ輸送容器開口要素１４を動かす。装填および／または取出し方向６４は、ウェハ輸送容器開口要素１４の主延長面に対して少なくとも実質的に直交する方向に延びる。開いた状態において、ウェハ輸送容器開口要素１４は、装填および／または取出しステーション４４によって装填および／または取出しステーション４４の内部へ下降させられる。ウェハ輸送容器１６の装填および／または取出しにおいて、本体５２の内部空間は、装填および／または取出しステーション４４の内部空間と真空気密に接続される。装填および／または取出しステーション４４は、ウェハ輸送容器１６から取り出されたウェハ４６を少なくとも１つの処理モジュール（図示せず）および／または少なくとも１つの移送モジュール（図示せず）に輸送するように構成される。

安全システム５６は、真空ポンプユニット５８を含む。真空ポンプユニット５８は、装填および／または取出し位置にある装填および／または取出しステーション４４上のウェハ輸送容器１６を真空クランプするように構成される。真空ポンプユニット５８は、真空ポンプ６６を備える。真空ポンプユニット５８は、真空クランプ装置４２を備える。真空ポンプ６６は、真空クランプ装置４２の負圧を生成するように構成される。真空クランプ装置４２は、負圧により、ウェハ輸送容器１６を、装填および／または取出しステーション４４の表面６８に対して意図された装填および／または取出し位置に固定して保持するように構成される。

図２は、安全システム５６の上面図を示している。真空クランプ装置４２は、真空クランプ要素７０を含む。真空クランプ装置４２は、対応する真空クランプ要素７２を含む。真空クランプ要素７０は、装填および／または取出しステーション４４に配置される。真空クランプ要素７０は、装填および／または取出しステーション４４の表面６８の溝状の窪みとして具体化される。対応する真空クランプ要素７２は、ウェハ輸送容器１６上に配置される。対応する真空クランプ要素７２は、本体５２から水平に突出する耳形の平らな膨らみとして具体化される。装填および／または取出し位置では、対応する真空クランプ要素７２は真空クランプ要素７０を完全に覆う。真空クランプにおいて、真空ポンプユニット５８は、真空クランプ要素７０、７２間に負圧を生成し、その結果、対応する真空クランプ要素７２を真空クランプ要素７０に押し付ける周囲圧力によって引き起こされる押圧力が生じる。真空クランプ要素７０、７２間の負圧により、本体５２は、装填および／または取出しステーション４４の表面６８に強く押し付けられる。

安全システム５６は、位置合わせ機構７４を含む。位置合わせ機構７４は、装填および／または取出しステーション４４に対してウェハ輸送容器１６を整列させるように構成される。位置合わせ機構７４は、ボルトのような態様で具体化される複数の突起７６を備える。突起７６は、ウェハ輸送容器１６の本体５２に配置される。位置合わせ機構７４は、複数の中空部７８を含み、中空部７８はそれぞれ、突起７６を収容するように構成される。中空部７８は、装填および／または取出しステーション４４の表面６８に配置される。

図３は、保護モジュール６０の中心を通って延在する断面に沿った安全システム５６の断面を示し、図２では参照符号Ａで示されている。図３に示される状態では、ウェハ輸送容器１６および装填および／または取出しステーション４４は、非結合状態にある。図３に示す状態では、安全装置は保護状態にある。ウェハ輸送容器１６は、閉鎖機構１２を備える。閉鎖機構１２は、ウェハ輸送容器開口要素１４を閉鎖位置に保持するように構成される。閉鎖機構１２は、真空閉鎖機構として具体化される。閉鎖位置では、ウェハ輸送容器開口要素１４は、ウェハ輸送容器１６の本体５２の開口部６２を閉鎖する。ウェハ輸送容器１６の内部空間における真空により、ウェハ輸送容器開口要素１４は、外部圧力によってウェハ輸送容器１６の本体５２に押し付けられる。閉鎖機構１２は、シール要素８０を備える。閉鎖機構１２のシール要素８０は、閉鎖機構１２を少なくとも実質的に気密に封止するように構成される。閉鎖機構１２のシール要素８０は、Ｏリングとして具体化される。代替的または追加的に、閉鎖機構１２のシール要素８０は、リップシールおよび／または加硫シールを含むことができる。

安全装置は、ポジティブフィットユニット１０を備える。ポジティブフィットユニット１０は、閉鎖機構１２によって閉鎖位置に保持されているウェハ輸送容器１６のウェハ輸送容器開口要素１４を保護するように構成される。

ポジティブフィットユニット１０は、ポジティブフィット凹部１８を含む。ポジティブフィット凹部１８は、ポジティブフィットユニット１０のポジティブフィット要素２０を部分的に収容するように構成される。ポジティブフィット凹部１８は、ウェハ輸送容器開口要素１４の溝として形成される。あるいは、ポジティブフィット凹部１８は、任意の他の形状、好ましくはポジティブフィット要素２０の形状に適合された形状であってもよい。ウェハ輸送容器１６が装填および／または取出しステーション４４と結合した状態では、ポジティブフィット凹部１８は装填および／または取出しステーション４４の内部空間に向かって開いている。ポジティブフィットユニット１０は、ポジティブフィット要素２０を備える。ポジティブフィット要素２０は、ポジティブフィット凹部１８に部分的に係合するように構成される。ポジティブフィット要素２０は、部分的にロッド形状のロックバーとして具体化される。ポジティブフィット凹部１８およびポジティブフィット要素２０は、適切な保護の場合に非接触方式で互いに結合するように構成される。ポジティブフィット凹部１８およびポジティブフィット要素２０は、閉鎖機構１２の意図しない故障の場合に、接触様式で互いに結合するように構成される。

保護モジュール６０は、モジュール本体８２を含む。モジュール本体８２は、保護モジュール６０の外側の境界の一部を形成する。ポジティブフィット要素２０は、部分的にモジュール本体８２内に配置される。ポジティブフィット要素２０は、モジュール本体８２によって部分的に包囲されている。モジュール本体８２は、開口部８４を含む。ポジティブフィット要素２０は、モジュール本体８２の開口部８４を通って部分的に延びる。ポジティブフィット要素２０は、モジュール本体８２の開口部８４との接触がない。このようにして、ポジティブフィット要素２０が移動する場合には、粒子生成は、有利には、低いレベルに維持され得る。

安全装置は部分的に、ウェハ輸送容器１６と一体的に具体化されている。安全装置は、ウェハ輸送容器１６の本体５２と一体的に具体化される。モジュール本体８２は、ウェハ輸送容器１６の本体５２と一体的に具体化される。ポジティブフィット要素２０は、モジュール本体８２に対して移動可能であるように支持される。安全装置は、ガイド要素９０を含む。ガイド要素９０は、ポジティブフィット要素２０の動きを導くように構成される。ガイド要素９０は、丸みを帯びたガイドロッドとして具体化される。ガイド要素９０およびポジティブフィット要素２０は、一体的に具体化される。安全装置は、線形軸受４０を備えている。線形軸受４０は、ポジティブフィットユニット１０の並進運動を可能にするように構成される。線形軸受４０は、ポジティブフィット要素２０の並進運動を可能にするように構成される。線形軸受４０は、２つの軸受要素８６、８８を含む。軸受要素８６、８８は、滑り軸受として実装される。軸受要素８６、８８は、スライドブッシュを形成する。ポジティブフィット要素２０の動きにおいて、軸受要素８６、８８は、ウェハ輸送容器１６に対して静止したままである。軸受要素８６、８８は、プラスチック材料またはプラスチック被覆金属で形成される。あるいは、線形軸受４０は、２つとは異なるいくつかの軸受要素８６、８８、例えば１つの軸受要素８６、８８または３つの軸受要素８６、８８を備えることができる。さらに、線形軸受４０は、代替的または追加的に、少なくとも１つの玉軸受を備えることができる。さらに、ポジティブフィット要素２０、特にガイド要素９０は、例えば、少なくともガイド要素９０が特にコーティングによって形成されるスライド面を含むように、線形軸受４０と一体に具体化することもできる。

安全装置は、チャンバ２４を含む。チャンバ２４は、保護モジュール６０の内部に中空空間を形成する。チャンバ２４は、圧力接続チャネル２６を含む。圧力接続チャネル２６は、チャンバ２４を真空クランプ装置４２と結合するように構成される。真空クランプ装置４２は、吸引チャネル１００を備える。吸引チャネル１００は、真空ポンプ６６に流体接続されている。圧力接続チャネル２６と真空クランプ装置４２との結合において、吸引チャネル１００は、圧力接続チャネル２６と気密に接続される。圧力接続チャネル２６の吸引チャネル１００への接続は、装填および／または取出しステーション４４の表面６８上の保護モジュール６０の密着によってのみ、結合要素および可撓性チューブなしで実施される。

圧力接続チャネル２６を除いて、チャンバ２４は、気密な方法で環境から封止されるように実装される。チャンバ２４は内部容積３４を有する。圧力接続チャネル２６は、基準圧力に対するチャンバ２４内の内圧の変動を可能にするように構成される。圧力接続チャネル２６は、真空ポンプユニット５８のための接続要素を形成する。圧力接続チャネル２６によってチャンバ２４を排気することが可能である。圧力接続チャネル２６は、チャンバ２４のチャンバ壁２８の穴として実装される。圧力接続チャネル２６は、保護モジュール６０の下側に配置される。圧力接続チャネル２６は、ウェハ輸送容器１６がその本体５２と結合されている状態で、少なくともウェハ輸送容器の開口要素１４の主延長面に対して実質的に垂直である方向に延びる。圧力接続チャネル２６は、保護状態にあり、かつ、チャンバ２４に向かって開いている非保護状態にある。チャンバ２４を区切るチャンバ壁２８は、モジュール本体８２とは別に形成される。チャンバ２４を区切るチャンバ壁２８は、モジュール本体８２とねじ止めされる。これは、有利には保護モジュール６０の簡単な組立ておよび／または保守を可能にする。チャンバ２４を区切るチャンバ壁２８は、非破壊的に取り外し可能であるように形成される。あるいは、チャンバ２４を区切るチャンバ壁２８の少なくとも一部は、ウェハ輸送容器１６と一体的に形成されてもよい。

チャンバ２４の内圧と基準圧力との差が差圧となる。差圧は、ポジティブフィットユニット１０の保護状態に影響を与えるように設定されている。チャンバ２４の不動のチャンバ壁２８に対するポジティブフィット要素２０の位置は、差圧に依存する。ポジティブフィットユニット１０は、差圧が限界差圧を超える場合に非保護位置を取るように構成される。差圧が限界差圧未満である場合、ポジティブフィット要素２０は、ポジティブフィット凹部１８と係合していない。ポジティブフィットユニット１０は、差圧が限界差圧を下回る場合に保護位置を取るように構成される。差圧が限界差圧を超える場合、ポジティブフィット要素２０は、ポジティブフィット凹部１８と係合している。限界差圧は、差圧の限界値である。

安全装置はリセット要素２２を含む。リセット要素２２は、ポジティブフィットユニット１０を保護位置に再偏向させるように構成される。リセット要素２２は、ポジティブフィットユニット１０を保護位置に保持するように構成される。リセット要素２２は、圧縮ばねとして具体化される。リセット要素２２のリセット力は、ポジティブフィット要素２０の主延在方向と平行に延びる方向に作用する。対象の「主延長方向」とは、本明細書では特に、対象を完全に囲んでいる最小の幾何学的な直方体の最長辺に平行に延びる方向である。リセット要素２２のリセット力は、ポジティブフィット要素２０に少なくとも間接的に作用する。リセット要素２２のリセット力は、ポジティブフィット要素２０を保護位置に押す。リセット要素２２は、チャンバ２４内に配置される。リセット要素２２は、ウェハ輸送容器１６とは反対側を向くチャンバ壁２８の内面に当接する。リセット要素２２は、ガイド要素９０の周りに部分的に係合する。ウェハ輸送容器１６とは反対側のチャンバ壁２８は、突出部９２を含む。突出部９２は、円筒形状を有する。突出部９２は、リセット要素２２を部分的に収容するように構成される。突出部９２は、例えば、ウェハ輸送容器１６の移動の場合に、リセット要素２２の滑りを有利に防止するように構成される。

安全装置は、さらなるチャンバ３０を含む。さらなるチャンバ３０は、内部容積３６を有する。安全装置の保護状態および非保護状態では、さらなるチャンバ３０は、周囲圧力と同一の内圧を有する。周囲圧力は、大気圧またはクリーンルームの大気圧である。ウェハ輸送容器１６から見て、さらなるチャンバ３０は、チャンバ２４の前に配置される。ガイド要素９０は、さらなるチャンバ３０内に配置される。線形軸受４０は、さらなるチャンバ３０内に配置される。安全装置は、移動可能に支持された設定要素３２を含む。移動可能に支持された設定要素３２は、可動ピストンとして具体化される。移動可能に支持された設定要素３２は、チャンバ２４を部分的に区切る。移動可能に支持された設定要素３２は、さらなるチャンバ３０を部分的に区切る。チャンバ２４およびさらなるチャンバ３０は、移動可能に支持された設定要素３２によって互いに気密に封止されている。移動可能に支持された設定要素３２は、シール要素９４を含む。移動可能に支持された設定要素３２のシール要素９４は、Ｏリングとして具体化される。代替的または追加的に、移動可能に支持された設定要素３２のシール要素９４は、リップシールおよび／または加硫シールを含むことができる。

ガイド要素９０は、移動可能に支持された設定要素３２を通って案内される。ガイド要素９０は、固定装置９８を介して移動可能に支持された設定要素３２に固定して接続される。固定装置９８はベンジン（Ｂｅｎｚｉｎｇ（登録商標））止め輪を含む。代替的または追加的に、固定装置９８は、シーガー（Ｓｅｅｇｅｒ（登録商標））止め輪、ワイヤロックおよび／またはねじを含んでもよい。移動可能に支持された設定要素３２は、さらなるシール要素９６を備える。移動可能に支持された設定要素３２のさらなるシール要素９６は、気密な方法で、チャンバ２４を通過するガイド要素９０を封止するように構成される。移動可能に支持された設定要素３２のさらなるシール要素９６は、Ｏリングとして具体化される。代替的または追加的に、移動可能に支持された設定要素３２のさらなるシール要素９６は、リップシールおよび／または加硫シールを含むことができる。移動可能に支持された設定要素３２は、チャンバ２４とさらなるチャンバ３０の内圧の圧力差に応じて、チャンバ２４の内部容積３４を変化させるように構成される。移動可能に支持された設定要素３２は、チャンバ２４とさらなるチャンバ３０の内圧の圧力差に応じて、さらなるチャンバ３０の内部容積３６を変化させるように構成される。

安全装置は、状態センサ５０を含む。状態センサ５０は、安全装置の保護状態を感知するように構成されている。状態センサ５０は、装填および／または取出しステーション４４に配置される。状態センサ５０は、安全装置の保護状態を、装填および／または取出しステーション４４に伝達するように構成される。このようにして、安全装置、特にポジティブフィットユニットの安全を確保しながら、装填および／または取出しステーション４４によってウェハ輸送容器開口要素１４を開くための開口プロセスの開始を防ぐことが有利に可能であり、そのため、ウェハ輸送容器１６への損傷を有利に回避することができる。状態センサ５０は、安全センサモジュール６０の構成要素、特にガイド要素９０および／またはポジティブフィット要素２０の構成要素の動きおよび／または位置を捕捉することができる磁気センサを含む。

安全装置は、追加のさらなるチャンバ３８を含む。追加のさらなるチャンバ３８は、少なくとも１つの動作状態において、周囲圧力とは異なる内圧を有するように構成される。ウェハ輸送容器１６から見て、追加のさらなるチャンバ３８は、さらなるチャンバ３０の前に配置される。ウェハ輸送容器１６から見て、追加のさらなるチャンバ３８は、チャンバ２４の前に配置される。追加のさらなるチャンバ３８は、さらなるチャンバ３０に対して気密に封止される。安全装置は、追加のシール要素１０２を含む。安全装置の追加のシール要素１０２は、さらなるチャンバ３０および追加のさらなるチャンバ３８を互いに気密に隔離するように構成される。安全装置の追加のシール要素１０２は、圧縮可能であるように具体化される。安全装置の追加のシール要素１０２は、ポジティブフィット要素２０および／またはガイド要素９０の移動時に圧縮および／または拡張されるように構成される。安全装置は、移送要素１０４を含む。移送要素１０４は、ガイド要素９０および／またはポジティブフィット要素２０の動きを安全装置の追加のシール要素１０２に伝達するように構成される。移送要素１０４は、ガイド要素９０と一体的に形成される。移送要素１０４は、ポジティブフィット要素２０と一体的に形成される。安全装置の追加のシール要素１０２は、縁溶接されたベローズ要素として具体化される。縁溶接されたベローズ要素は金属製である。ポジティブフィット要素２０は、追加のさらなるチャンバ３８内に部分的に配置される。追加のさらなるチャンバ３８は、モジュール本体８２の開口部８４によって外部に開放される。ウェハ輸送容器１６の非結合状態では、追加のさらなるチャンバ３８の内圧は、周囲圧力と同じである。

図４は、図３と同様に、保護モジュール６０の中心を通って延在する断面に沿った安全システム５６の断面を示し、図２では参照符号Ａで示されている。図４に示す状態では、ウェハ輸送容器１６および装填および／または取出しステーション４４は結合された状態にある。図４に示す状態では、安全装置は非保護状態にある。非保護状態では、チャンバ２４は圧力接続チャネル２６を介して排気され、その結果、移動可能に支持された設定要素３２がウェハ輸送容器１６から離れる方向に押される。これにより、チャンバ２４の内部容積３４は減少し、追加のさらなるチャンバ３８の内部容積１３０は増加する。さらに、このために、ポジティブフィット要素２０は、追加のさらなるチャンバ３８内に大幅に引き込まれるように配置される。安全装置の追加のシール要素１０２は圧縮されている。

ウェハ輸送容器１６に実装されたポジティブフィット凹部１８は、さらなる圧力接続チャネル５４を形成する。さらなる圧力接続チャネル５４は、安全装置の追加のさらなるチャンバ３８を排気するように構成される。さらなる圧力接続チャネル５４による追加のさらなるチャンバ３８の排気の可能性は、ウェハ輸送容器１６が装填および／または取出しステーション４４と結合されるときの状態に限られる。ウェハ輸送容器１６と装填および／または取出しステーション４４との結合状態では、圧力接続チャネル５４は、ウェハ輸送容器開口要素の下側と装填および／または取出しステーション４４の上側との間の気密に隔離された隙間１０６への追加のさらなるチャンバ３８の接続を実現する。隙間１０６の内圧は、チャンバ２４の内圧と結合される。チャンバ２４の内圧および隙間１０６の内圧、したがって追加のさらなるチャンバ３８の内圧も、真空ポンプユニット５８の真空ポンプ６６によって生成される。真空ポンプユニット５８は、チャンバ２４内の内圧を変化させるように構成されている。

安全装置は、緊急保護および／または緊急解放要素４８を備える。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、安全装置の手動の緊急保護および／または手動の緊急解放のために構成される。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、少なくとも部分的にさらなるチャンバ３０内に配置される。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、さらなるチャンバ３０内で移動可能に支持される。緊急解放の場合、オペレータは、緊急保護および／または緊急解放要素４８を追加のチャンバ３０から引き出す。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、保護モジュール６０から突出する引出しレバーとして具体化される。

図５は、保護モジュール６０を通って延び、図２において参照符号Ｂで示される別の断面に沿った安全システム５６の別の断面を示す。図５に示す状態では、安全装置の安全要素は、緊急保護および／または緊急解放要素４８を介して解放されている。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、緊急解放において、移動可能に支持された設定要素３２をチャンバ２４に向かって変位させるように構成される。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、緊急解放において、ポジティブフィット要素２０をチャンバ２４に向かって押すように構成される。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、緊急解放において、ポジティブフィット要素２０とポジティブフィット凹部１８との係合を解除するように構成される。緊急保護および／または緊急解放要素４８は、カム機構１０８を備える。カム機構１０８は、緊急保護および／または緊急解放要素４８の動きを、緊急保護および／または緊急解放要素４８の動きに対して垂直な、移動可能に支持された設定要素３２および／またはポジティブフィット要素２０の動きに変換するように構成される。カム機構１０８は、傾斜面１１０およびピン１１２を備える。傾斜面１１０は、緊急保護および／または緊急解放要素４８上に配置される。傾斜面１１０は、材料の厚みが小さい緊急保護および／または緊急解放要素４８の部分を、材料の厚みが大きい緊急保護および／または緊急解放要素４８の部分と接続する。ピン１１２は、移動可能に支持された設定要素３２上に配置される。安全装置の保護状態では、ピン１１２は、材料の厚みが小さい緊急保護および／または緊急解放要素４８の部分に当接する。緊急保護および／または緊急解放要素４８が垂直方向に引き出されると、傾斜面１１０は、垂直方向に動かないピン１１２に沿って動く。緊急保護および／または緊急解放要素４８の材料の厚さは、傾斜面１１０に沿って増加し、したがって、ピン１１２は、必然的に水平に偏向される。安全装置の緊急解除の状態では、ピン１１２は、より大きな材料厚さを有する緊急保護および／または緊急解除要素４８の部分に当接する。次いで、緊急保護および／または緊急解放要素４８がさらなるチャンバ３０内に戻されると、リセット要素２２は、移動可能に支持された設定要素３２および／またはポジティブフィット要素２０を元の保護状態の位置に戻す。

図６は、安全装置を使用する方法のフローチャートを示している。少なくとも１つの方法ステップ１１４では、ウェハ輸送容器１６が輸送および／または保管される。この輸送および／または保管中に、少なくとも１つの方法ステップ１１６において、閉鎖機構１２によって閉鎖位置に保持されるウェハ輸送容器開口要素１４は、ポジティブフィットユニット１０によって保護される。閉鎖機構１２の故障のない通常の動作では、少なくとも１つの方法ステップ１２０で、ウェハ輸送容器開口要素１４は、無接触方式でポジティブフィットユニット１０によって保護される。閉鎖機構１２の機能不全の場合、少なくとも１つの方法ステップ１１８において、ポジティブフィットユニット１０とウェハ輸送容器開口要素１４とのタッチ接触が確立される。ここで、ポジティブフィットユニット１０とウェハ輸送容器開口要素１４とのタッチ接触は、閉鎖位置の近傍でのウェハ輸送容器開口要素１４の保持を確実にする。少なくとも１つの方法ステップ１２２において、ウェハ輸送容器１６は、装填および／または取出しステーション４４と結合される。少なくとも１つの方法ステップ１２４では、ポジティブフィットユニット１０の保護および／または解放が、安全装置のチャンバ２４内の内圧の変化によってもたらされる。ウェハ輸送容器開口要素１４を保護するために、少なくとも１つの方法ステップ１２８において、ポジティブフィット要素２０は、チャンバ２４とさらなるチャンバ３０との間の差圧を減少させることにより、保護位置に移動する。ウェハ輸送容器開口要素１４の保護を解除するために、少なくとも１つの方法ステップ１２６において、ポジティブフィット要素２０は、チャンバ２４とさらなるチャンバ３０との間の差圧の増加によって非保護位置に移動する。

１０…ポジティブフィットユニット、１２…閉鎖機構、１４…ウェハ輸送容器開口要素、１６…ウェハ輸送容器、１８…ポジティブフィット凹部、２０…ポジティブフィット要素、２２…リセット要素、２４…チャンバ、２６…圧力接続チャネル、２８…チャンバ壁、３０…さらなるチャンバ、３２…設定要素、３４…内部容積、３６…内部容積、３８…追加のさらなるチャンバ、４０…線形軸受、４２…真空クランプ装置、４４…装填および／または取出しステーション、４６…ウェハ、４８…緊急保護および／または緊急解放要素、５０…状態センサ、５２…本体、５４…さらなる圧力接続チャネル、５６…安全システム、５８…真空ポンプユニット、６０…保護モジュール、６２…開口部、６４…装填および／または取出し方向、６６…真空ポンプ、６８…表面、７０…真空クランプ要素、７２…対応する真空クランプ要素、７４…位置合わせ機構、７６…突起、７８…中空部、８０…シール要素、８２…モジュール本体、８４…開口部、８６…軸受要素、８８…軸受要素、９０…ガイド要素、９２…突出部、９４…シール要素、９６…さらなるシール要素、９８…固定装置、１００…吸引チャネル、１０２…追加のシール要素、１０４…移送要素、１０６…間隙、１０８…カム機構、１１０…傾斜面、１１２…ピン、１１４…方法ステップ、１１６…方法ステップ、１１８…方法ステップ、１２０…方法ステップ、１２２…方法ステップ、１２４…方法ステップ、１２６…方法ステップ、１２８…方法ステップ、１３０…内部容積、A…断面、B…断面。

Claims (25)

1. 安全装置、特にウェハ輸送容器の安全装置であって、
   閉鎖機構（１２）によって閉鎖位置に保持される、ウェハ輸送容器（１６）のウェハ輸送容器開口要素（１４）を少なくとも保護するように構成されている少なくとも１つのポジティブフィットユニット（１０）を備えている、安全装置。
2. 前記ポジティブフィットユニット（１０）が、少なくとも１つのポジティブフィット凹部（１８）および少なくとも１つのポジティブフィット要素（２０）を含み、ポジティブフィット凹部（１８）およびポジティブフィット要素（２０）が、適切に保護された状態で非接触方式で互いに結合するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の安全装置。
3. 前記ウェハ輸送容器（１６）との少なくとも部分的な一体的実装を特徴とする、請求項１または２に記載の安全装置。
4. 前記ポジティブフィットユニット（１０）を少なくとも部分的に保護位置に再偏向させ、かつ／または、該ポジティブフィットユニット（１０）を保護位置に保持するように構成された少なくとも１つのリセット要素（２２）を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の安全装置。
5. 少なくとも１つのチャンバ（２４）であって、基準圧力に対するチャンバ（２４）の内圧の変動を許容するように構成された圧力接続チャネル（２６）を含む少なくとも１つのチャンバ（２４）を特徴とし、差圧が、チャンバ（２４）の内圧および基準圧力から計算され、かつ、前記ポジティブフィットユニット（１０）の保護状態に影響を与えるように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の安全装置。
6. 前記少なくとも１つのリセット要素（２２）が、少なくとも大部分において、前記チャンバ（２４）の内部に配置されることを特徴とする、請求項４および５に記載の安全装置。
7. 前記ポジティブフィットユニット（１０）が少なくとも１つの移動可能に支持されたポジティブフィット要素（２０）を備え、前記チャンバ（２４）の少なくとも１つのチャンバ壁（２８）に対するポジティブフィット要素（２０）の位置が差圧に依存することを特徴とする、少なくとも請求項５に記載の安全装置。
8. 差圧が限界差圧を超える場合、前記ポジティブフィットユニット（１０）が非保護位置をとるように構成されることを特徴とする、少なくとも請求項５に記載の安全装置。
9. 安全装置の保護状態および非保護状態において、周囲圧力と同じ内圧を有する少なくとも１つのさらなるチャンバ（３０）を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の安全装置。
10. 少なくとも部分的に前記チャンバ（２４）および前記さらなるチャンバ（３０）を区切る、少なくとも１つの移動可能に支持された設定要素（３２）を特徴とする、少なくとも請求項５および９に記載の安全装置。
11. 前記設定要素（３２）が、前記チャンバ（２４）および前記さらなるチャンバ（３０）の内圧の圧力差に応じて、前記チャンバ（２４）の内部容積（３４）および／または前記さらなるチャンバ（３０）の内部容積（３６）を変化させるように構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の安全装置。
12. 少なくとも１つの動作状態において、周囲圧力とは異なる内圧を有するように構成された、少なくとも１つの追加のさらなるチャンバ（３８）を特徴とする、少なくとも請求項５に記載の安全装置。
13. 前記ポジティブフィットユニット（１０）の並進運動を可能にするように構成された線形軸受（４０）を特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の安全装置。
14. 前記圧力接続チャネル（２６）が、少なくとも前記チャンバ（２４）を装填および／または取出しステーション（４４）の真空クランプ装置（４２）と結合するように構成されることを特徴とし、装填および／または取出しステーション（４４）が、少なくとも１枚のウェハ（４６）をウェハ輸送容器（１６）に装填および／またはウェハ輸送容器（１６）から取り出すように構成されている、少なくとも請求項５に記載の安全装置。
15. 安全装置の手動の緊急保護および／または手動の緊急解放用に構成された少なくとも１つの緊急保護および／または緊急解放要素（４８）を特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の安全装置。
16. 前記緊急保護および／または緊急解放要素（４８）が少なくとも部分的に前記さらなるチャンバ（３０）内に配置されることを特徴とする、少なくとも請求項９および１５に記載の安全装置。
17. 安全装置の保護状態を感知するように構成された少なくとも１つの状態センサ（５０）を特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の安全装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つの安全装置を備えるウェハ輸送容器（１６）であって、保護状態において、ウェハ輸送容器（１６）の本体（５２）からウェハ輸送容器開口要素（１４）が完全に取り除かれることを防止するように構成されている、ウェハ輸送容器（１６）。
19. 少なくとも１つの安全装置が、ウェハ輸送容器（１６）の本体（５２）と一体的に具体化されることを特徴とする、請求項１８に記載のウェハ輸送容器（１６）。
20. ウェハ輸送容器（１６）が、少なくとも１つのポジティブフィット凹部（１８）を含み、ポジティブフィット凹部（１８）が、安全装置の追加のさらなるチャンバ（３８）を排気するように構成されるさらなる圧力接続チャネル（５４）を実装することを特徴とする、請求項１８または１９に記載のウェハ輸送容器（１６）。
21. 安全システム（５６）、特に真空安全システムであって、
    請求項１〜１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つの安全装置と、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載のウェハ輸送容器（１６）と、ウェハ（４６）をウェハ輸送容器（１６）に装填および／またはウェハ輸送容器（１６）から取り出すように構成されている装填および／または取出しステーション（４４）と、を備えている、安全システム（５６）。
22. 少なくとも、装填および／または取出し位置における装填および／または取出しステーション（４４）上のウェハ輸送容器（１６）を真空クランプするために、およびチャンバ（２４）の内圧を変化させるために、構成された真空ポンプユニット（５８）を特徴とする、請求項２１に記載の安全システム。
23. 特に請求項１〜１７のいずれか一項に記載の安全装置と、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載のウェハ輸送容器（１６）と、および／または請求項２１または２２に記載の安全システム（５６）と、少なくとも１つのポジティブフィットユニット（１０）と、を備える方法であって、
    ウェハ輸送容器（１６）のウェハ輸送容器開口要素（１４）が、閉鎖機構（１２）によってその閉鎖位置に保持され、前記ポジティブフィットユニット（１０）によって保護される、方法。
24. 前記ポジティブフィットユニット（１０）の保護が、安全装置のチャンバ（２４）の内圧の変化によって実現されることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
25. 閉鎖機構（１２）の故障のない通常の動作において、前記ウェハ輸送容器開口要素（１４）が、非接触方式で前記ポジティブフィットユニット（１０）によって保護され、
    閉鎖機構（１２）の機能不全の場合、前記ウェハ輸送容器開口要素（１４）を閉鎖位置の近くに保持するために、前記ポジティブフィットユニット（１０）、特に該ポジティブフィットユニット（１０）のポジティブフィット要素（２０）のタッチ接触が確立されることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の方法。

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