JP2022058408A - 電子デバイス製造装置、システム、及び方法における負荷ポート動作 - Google Patents
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Abstract
【課題】負荷ポートを介した基板キャリアからファクトリインターフェースへの基板の移送中に発生する空気及び水分への曝露を防止するファクトリインターフェース負荷ポート及びその操作方法を提供する。【解決手段】電子デバイス製造システムにおいて、負荷ポートは、その上に基板キャリアを受け入れるように構成することができ、パージ装置及びコントローラを備えていてもよい。コントローラは、基板キャリアドアと負荷ポートの周囲及びそれらの間にある空気が少なくとも部分的に又は完全にパージされるように負荷ポートを動作させるように構成することができ、それによって、負荷ポートによる基板キャリアドアの開放時の制御された環境の汚染を低減又は防止する。【選択図】図５
Description
関連出願
本出願は、すべての目的でその全体が参照により本願に援用される、２０１７年３月１４日出願の「LOAD PORT OPERATION IN ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING APPARATUS, SYSTEMS, AND METHODS」と題された米国特許出願第１５／４５８，９０８号（代理人整理番号２４６９８／ＵＳＡ）に基づく優先権を主張する。
本出願は、すべての目的でその全体が参照により本願に援用される、２０１７年３月１４日出願の「LOAD PORT OPERATION IN ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING APPARATUS, SYSTEMS, AND METHODS」と題された米国特許出願第１５／４５８，９０８号（代理人整理番号２４６９８／ＵＳＡ）に基づく優先権を主張する。
本開示は、電子デバイスの製造に関し、より詳細には、ファクトリインターフェースの負荷ポートの動作に関する。
半導体電子デバイス製造における基板の処理は、概して、基板キャリア内のプロセスツール間を基板が移動する、複数のプロセスツールにおいてで実行される。基板キャリアは、１枚から例えば２５枚までの基板を運ぶ密閉可能な容器であってよく、例えば、前方開口型統一ポッド、すなわちＦＯＵＰでありうる。基板キャリアは負荷ポートにドッキングされてよく、この負荷ポートは、例えば装置フロントエンドモジュール、すなわちＥＦＥＭなどのファクトリインターフェースに取り付けることができる。ファクトリインターフェースは、プロセスツールに結合されてよく、基板キャリアとプロセスツールとの間で基板を移送するように動作可能なロボット基板ハンドラを備えていてもよい。
環境制御された雰囲気が、基板キャリア、ファクトリインターフェース、及びプロセスツール内、並びにそれらの間に提供されうる。すなわち、例えば、空気（特に酸素、反応性ガス）及び水分への曝露は、酸化によって基板特性及び基板処理に悪影響を与える可能性があることから、基板は、非反応性ガス環境に維持されうる。非反応性ガスは、例えば窒素でありうる。したがって、例えば、負荷ポートを介した基板キャリアからファクトリインターフェースへの基板の移送中に発生するその環境での漏れは、処理中の基板を汚染し、及び／又は基板上で実行されるプロセスに悪影響を及ぼす可能性がある。これは、これらの基板上に、欠陥のある電子デバイスを製造することにつながりうる。したがって、既存の電子デバイス製造システムは、このような漏れを低減又は排除する、改善された負荷ポート操作の恩恵を受けることができる。
第１の態様によれば、電子デバイス製造システムのファクトリインターフェースの負荷ポートが提供される。負荷ポートは、パージ装置、ドッキングトレイ、ドッキングトレイに隣接して位置するバックプレーン、キャリアドアオープナーが閉じられたときにバックプレーンの開口部を密閉するように構成されたキャリアドアオープナー、並びに、パージ装置、ドッキングトレイ、及びキャリアドアオープナーを動作させるように結合されたコントローラを備えている。コントローラは、ドッキングトレイ上に位置する基板キャリアをパージし、該基板キャリアをドッキングトレイにドッキングし、ある期間、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させ、期間の満了に応じて領域のパージを停止し、領域のパージの停止に応じて、基板キャリアをバックプレーンにクランプするように構成されている。
第２の態様によれば、電子デバイス製造システムが提供される。電子デバイス製造システムは、基板プロセスツールとファクトリインターフェースとを含む。ファクトリインターフェースは、前面開口部を有する前面と、基板プロセスツールに結合した後面とを有するハウジングを備えている。電子デバイス製造システムはまた、基板キャリアとインターフェースするように構成された負荷ポートも含む。負荷ポートは、前面開口部で前面に結合されたバックプレーンを含む。バックプレーンはバックプレーン開口部を有する。負荷ポートはまた、ドッキングトレイ及びキャリアドアオープナーも含む。キャリアドアオープナーは、キャリアドアオープナーが閉じられたときにバックプレーン開口部を密閉し、基板キャリアの基板キャリアドアを開く。電子デバイス製造システムはさらに、ドッキングトレイ上に位置した基板キャリアをパージし、該基板キャリアをドッキングトレイにドッキングし、ある期間、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させ、期間の満了に応じて領域のパージを停止し、領域のパージの停止に応じて、基板キャリアをバックプレーンにクランプするように構成されたコントローラを備えている。
第３の態様によれば、電子デバイス製造システムにおけるファクトリインターフェース負荷ポートの動作方法が提供される。本方法は、負荷ポートドッキングトレイ上に置かれた基板キャリアをパージし、該基板キャリアを負荷ポートドッキングトレイにドッキングし、ある期間、基板キャリアの基板キャリアドアと負荷ポートのキャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させ、期間の満了に応じて、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーとの間の領域のパージを停止し、停止に応じて、基板キャリアを負荷ポートのバックプレーンにクランプすることを含む。
本開示のこれら及び他の実施態様に従う、さらに他の態様、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面から容易に明らかになるであろう。したがって、図面及び本明細書の説明は、本質的に例示的であるとみなされるべきであり、限定であるとみなされるべきではない。
以下に記載される図面は、例示目的のためだけのものであり、必ずしも縮尺どおりには描かれていない。図面は、本開示の範囲を多少なりとも限定することを意図していない。
添付の図面に示されている本開示の例となる実施態様について詳細に参照する。可能な限り、同一又は同様の部分についての言及には、図面全体を通じて同一の参照番号が使用される。
電子デバイス製造システムは、例えば、基板特性及び／又は基板処理に悪影響を及ぼしうる、望ましくない酸素、水分、及び／又は粒子を低減又は排除するために、例えば、基板キャリア、負荷ポート、ファクトリインターフェース、及びプロセスツールなどのさまざまな構成要素の間に制御環境を提供することができる。制御された環境は、例えば正圧の非反応性ガス環境であってよく、例えば窒素が非反応性ガスとして使用される。
負荷ポート動作を実行して、基板キャリアからファクトリインターフェースへの１つ以上の基板の移送を可能にすることができる。負荷ポート動作は、負荷ポートドッキングトレイ上に基板キャリアを受け入れ、例えば窒素などの非反応性ガスを基板キャリア内に流すことによって基板キャリアから空気（すなわち酸素）及び水分をパージし、基板キャリアをドッキングトレイにドッキングし、基板キャリアを負荷ポートのバックプレーンにクランプしてバックプレーンに基板キャリアを押しつけ、バックプレーンに位置する負荷ポートキャリアドアオープナーを基板キャリアドアに取り付け、例えば窒素をスペースに流すことによってキャリアドアオープナーと基板キャリアドアとの間のスペースをパージし（このパージは、以後「ドアパージ」と称される場合がある）、キャリアドアオープナーで基板キャリアドアを開いて基板キャリアからファクトリインターフェースへ、それからプロセスツールへの１つ以上の基板の移送を可能することを含みうる。
しかしながら、幾つかの電子デバイス製造システムでは、このような負荷ポート動作により、制御されたファクトリインターフェース環境が汚染される可能性がある。汚染は、ドアパージ中に、アクセスできない基板キャリアドアの周囲のスペースに閉じ込められる可能性のある、空気（すなわち酸素）、水分、及び／又は粒子によって引き起こされうる。その後、基板キャリアドアを開くと、閉じ込められた空気が放出されて、ファクトリインターフェース環境が汚染される可能性がある。
幾つかの電子デバイス製造システムでは、上記と同じ理由で、上記負荷ポート動作のバリエーションによって、ファクトリインターフェース環境の空気及び／又は粒子汚染が生じる可能性もある。例えば、基板キャリアをドッキングする前にドアパージを実行すると、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーの間の圧力が上昇し、それによってキャリアドアオープナーが押し開かれ、空気（すなわち酸素）、水分、及び／又は粒子によってファクトリインターフェース環境が汚染可能になる。同様に、ドッキング後に負荷ポートキャリアドアオープナーを基板キャリアドアに取り付け、その後、基板キャリアを負荷ポートのバックプレーンにクランプする前にドアパージを行うと、上記と同じ理由で、ファクトリインターフェース環境の空気及び／又は粒子による汚染を生じる可能性がある。
これらの汚染問題に対処するために、本開示の１つ以上の実施態様による電子デバイス製造システムは、改善されたファクトリインターフェース負荷ポート及び／又は改善された負荷ポート動作を含みうる。改善された負荷ポートは、他の方法では基板キャリアドアの周囲のスペースに閉じ込められるであろう空気の一部又はすべて（及びその中に含まれる望ましくない粒子の一部又はすべて）を、基板キャリアドアが開く前にパージできるように、負荷ポート動作を実行するように構成されたコントローラを含みうる。これにより、制御されたファクトリインターフェース環境を負荷ポート動作中に許容レベルに維持できるようになる。
電子デバイス製造システムにおける改善されたファクトリインターフェース負荷ポートを例示及び説明する例となる実施態様、並びに電子デバイス製造システムにおけるファクトリインターフェース負荷ポートの動作方法を含む他の態様のさらなる詳細は、図１～５関連して以下により詳細に説明される。
図１は、１つ以上の実施態様による電子デバイス製造システム１００の側面概略図を示している。電子デバイス製造システム１００は、基板キャリア１０２、負荷ポート１０４、ファクトリインターフェース１０６、及び基板プロセスツール１０８を含みうる。負荷ポート１０４は、ファクトリインターフェース１０６に結合されていてもよく、このファクトリインターフェース１０６は、基板プロセスツール１０８に結合することができる。電子デバイス製造システム１００は、他の構成要素も含んでいてもよい。
基板キャリア１０２は、１つ以上の基板を運ぶように構成された密閉可能な容器でありうる。基板は、シリコン含有ディスク又はウエハ、パターン化されたウエハ、ガラス板などの電子デバイス又は回路構成要素を製造するために用いられる任意の適切な物品でありうる。基板キャリア１０２は、幾つかの実施態様では、例えば、前方開口型統一ポッド、すなわちＦＯＵＰであってよく、基板キャリアドア１１０を含みうる。幾つかの実施態様では、基板キャリアドア１１０はＦＯＵＰドアでありうる。
負荷ポート１０４は、ドッキングトレイ１１１と、該ドッキングトレイ１１１に隣接して位置するバックプレーン１１２とを含みうる。ドッキングトレイ１１１は、その上に基板キャリア１０２を受け入れるように構成することができ、バックプレーン１１２は、その中に基板キャリア１０２及び基板キャリアドア１１０を受け入れるように構成されたバックプレーン開口部１１３を有しうる。
負荷ポート１０４はまた、基板キャリア１０２の内外へと基板を移送できるように、基板キャリアドア１１０に取り付け、そのラッチを解除し、開くように構成されたキャリアドアオープナー１１４も有しうる。より具体的には、キャリアドアオープナー１１４は、基板キャリアドア１１０に取り付けてそのラッチを解除し、バックプレーン１１２が離れるまで基板キャリアドア１１０を内側に（すなわち、矢印Ａ１で表されるように右に）移動し、次に、レール又は同様の構造（図示せず）に沿って移動することができる昇降機構１１５を介して、基板キャリアドア１１０を（矢印Ａ２で表されるように）下向きに開放位置に移動することにより、基板キャリアドア１１０を開くことができる。図１Ａは、１つ以上の実施態様に従って、基板キャリアドア１１０及びキャリアドアオープナー１１４が開放位置１１６にある電子デバイス製造システム１００を示している（図１Ａではすべての特徴が示され及び／又標識されているわけではない）。開放位置１１６は、両方向矢印Ａ３で表されるように、１つ以上の基板が基板キャリア１０２の内外に移送されることを可能にすることができる。
負荷ポート１０４はまた、パージ装置１０５、第１の入口ガス流ライン１０７ａ、第１の出口ガス流ライン１０７ｂ、第２の入口ガス流ライン１０９ａ、及び第２の出口ガス流ライン１０９ｂも含みうる。パージ装置１０５は、例えば正圧の非反応性及び／又は不活性ガス環境などの環境制御雰囲気を提供するように構成することができる。パージ装置１０５は、１つ以上のバルブ、ガス流ライン、ポンプ、流量コントローラ、流量計、外部機器への接続、及び／又はガス供給／供給源等（いずれも図示せず）を含みうる。幾つかの実施態様では、パージ装置１０５は、追加の又は代替の機器を含みうる。第１の入口ガス流ライン１０７ａ及び第１の出口ガス流ライン１０７ｂは、それぞれ、パージ装置１０５に接続することができ、基板キャリア１０２をパージすることができるように（例えば、非反応性ガスが基板キャリア１０２を満たすように）基板キャリア１０２に接続するために、それぞれ、パージ装置１０５からドッキングトレイ１１１を通って延びていてよい。第２の入口ガス流ライン１０９ａ及び第２の出口ガス流ライン１０９ｂは、それぞれパージ装置１０５に接続され、それぞれドアパージを実行できるように（例えば、基板キャリアドア１１０とキャリアドアオープナー１１４の周囲及びそれらの間のスペースを非反応性ガスで満たすことができるように）パージ装置１０５からキャリアドアオープナー１１４を通って延びていてもよい。幾つかの実施態様では、第１の入口ガス流ライン１０７ａ、第１の出口ガス流ライン１０７ｂ、第２の入口ガス流ライン１０９ａ、及び／又は第２の出口ガス流ライン１０９ｂは、それぞれ、可撓性材料で作られていてもよい（例えば、キャリアドアオープナー１１４がパージ装置１０５及び／又はキャリアドアオープナー１１４へのガス流ライン接続を切断せずに開くことができるように）。
負荷ポート１０４は、該負荷ポート１０４のアクティブな構成要素のそれぞれに結合されてその動作を制御することができる、コントローラ１１８をさらに含むことができる。幾つかの実施態様では、アクティブな構成要素は、パージ装置１０５、ドッキングトレイ１１１、及びキャリアドアオープナー１１４を含みうる（昇降機構１１５に沿って）。コントローラ１１８は、プログラムされたプロセッサと、プロセッサ実行可能命令を格納するメモリとを含みうる。
ファクトリインターフェース１０６は、前面１２０Ｆ、後面１２０Ｒ、上部１２０Ｔ、底部１２０Ｂ、及び２つの側壁（別個には図示せず）を有するハウジング１２０を有する任意の適切な筐体でありうる。前面１２０Ｆは、それぞれの負荷ポート１０４を受け入れて結合するように構成された１つ以上の前面開口部１２２を有しうる。ファクトリインターフェース１０６は、基板キャリア１０２からファクトリインターフェース１０６を通して基板プロセスツール１０８まで基板を移送するように構成されたロボット基板ハンドラ（図示せず）を含みうる。ファクトリインターフェース１０６は、電子デバイス製造システム１００内に位置した及び／又はそれに結合した機器（例えば、ガス供給ライン、１つ以上のガス供給又は供給源、減圧ポンプ、バルブ等；図示せず）を使用して、正圧の非反応性ガス環境（例えば、非反応性ガスとして窒素を使用）内で維持されうる。ファクトリインターフェース１０６は、他の実施態様では、他の非反応性及び／又は不活性ガス環境内、減圧下などで維持されうる。
基板プロセスツール１０８は、１つ以上の基板上で、例えば物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、エッチング、アニーリング、前洗浄、金属又は金属酸化物の除去などの１つ以上のプロセスを実行することができる。その中の基板上で他のプロセスを実行することもできる。基板プロセスツール１０８は、１つ以上のロードロックチャンバ、移送チャンバ、及び１つ以上の処理チャンバを含みうる（いずれも図示せず）。１つ以上のロードロックチャンバは、ファクトリインターフェース１０６に結合することができ、一方、移送チャンバは、１つ以上のロードロックチャンバ及び１つ以上の処理チャンバに結合することができる。ファクトリインターフェース１０６のロボット基板ハンドラは、１つ以上のロードロックチャンバの内外へと基板を移送することができる。基板プロセスツール１０８は、移送チャンバ内に少なくとも部分的に収容された移送ロボット（図示せず）を含みうる。移送ロボットは、１つ以上のロードロックチャンバ及び１つ以上の処理チャンバへ及びそこから基板を移送するように構成することができる。ファクトリインターフェース１０６と同様に、基板プロセスツール１０８は、電子デバイス製造システム１００内に位置した、及び／又はそれに結合された機器（例えば、ガス供給ライン、１つ以上のガス供給又は供給源、減圧ポンプ、バルブ等；図示せず）を使用して、環境制御雰囲気（例えば、正圧の非反応性及び／又は不活性ガス環境内、減圧下など）に維持されうる。
図２は、１つ以上の実施態様による負荷ポート２０４の正面斜視図を示している。幾つかの実施態様では、負荷ポート２０４は、負荷ポート１０４と同一又は同様でありうる。負荷ポート２０４は、ドッキングトレイ２１１、バックプレーン開口部２１３を有するバックプレーン２１２、並びにキャリアドアオープナー２１４が図２に示されるようにバックプレーン２１２に対して閉じられたときにバックプレーン開口部２１３を密封するキャリアドアオープナー２１４を含みうる。幾つかの実施態様では、ドッキングトレイ２１１は、ドッキングトレイ１１１（図１）と同一又は同様であってよく、バックプレーン２１２は、バックプレーン１１２（図１）と同一又は同様であってよく、キャリアドアオープナー２１４は、キャリアドアオープナー１１４（図１）と同一又は同様であってよい。
ドッキングトレイ２１１は、その上に、例えば基板キャリア１０２などの基板キャリアを受け入れるように構成されうる。ドッキングトレイ２１１は、基板キャリアをドッキングトレイ２１１上の適切な位置に案内するために、基板キャリアの底部の対応する穴と協働するように構成することができる、ドッキングトレイ２１１から上方に延びた１つ以上の位置決めピン２２４を有しうる。図２では２つの位置決めピン２２４が示されているが、他の実施態様は、それより多い又は少ない数の位置決めピン２２４を有することができる。ドッキングトレイ２１１はまた、基板キャリアの底部に位置する対応する特徴を介して基板キャリアをドッキングトレイ２１１に確実に取り付けるように構成された、例えばフック又は爪状デバイスでありうる、底部クランプ２２５も有しうる。ドッキングトレイ２１１はさらに、第１のパージ入口２０７ａ及び第１のパージ出口２０７ｂを有していてもよい。幾つかの実施態様では、第１のパージ入口２０７ａ及び第１のパージ出口２０７ｂは、それぞれ、適切に配向された一方向バルブを含みうる。第１のパージ入口２０７ａは、第１の入口ガス流ライン１０７ａを介してパージ装置１０５（図１）に接続するように構成することができ、第１のパージ出口２０７ｂは、第１の出口ガス流ライン１０７ｂを介してパージ装置１０５に接続するように構成することができる。他の実施態様は、１つより多い第１のパージ入口２０７ａ及び／又は１つより多い第１のパージ出口２０７ｂを有しうる。幾つかの実施態様では、ドッキングトレイ２１１は、図４Ａ及び４Ｂに関連して以下により詳細に説明されるように、基板キャリアの配置／ドッキング位置からクランプ位置までバックプレーン２１２に向かって移動するように構成されうる。
バックプレーン２１２は、基板キャリアをバックプレーン２１２にクランプするように構成された２つ以上のサイドクランプ２２６を含みうる。図２に示される実施態様では、バックプレーン２１２に４つのサイドクランプ２２６を提供することができ、２つはバックプレーン開口部２１３の左垂直側に配置され（図示のように）、２つのサイドクランプ２２６は反対の右垂直側に配置される（図示せず）。基板キャリアをドッキングトレイ２１１に配置してドッキングし、ドッキングトレイ２１１によってクランプ位置に移動させた後、各サイドクランプ２２６は、基板キャリアをバックプレーン２１２に係合して押しつけるように構成されうる。
キャリアドアオープナー２１４は、基板キャリア１０２の基板キャリアドア１１０に接触して取り付けるように構成された１つ以上のコネクタ２２７を有しうる。コネクタ２２７は、例えば、負荷ポート２０４の減圧ポンプに連結された吸引パッド又はカップ型デバイスであってよく、キャリアドアオープナー２１４を基板キャリアドア１１０に確実に取り付けるのに十分な吸引力を生み出す。キャリアドア１１０に取り付けることができる他の適切なタイプのコネクタデバイスを使用することもできる。
キャリアドアオープナー２１４はまた、第２のパージ入口２０９ａ及び第２のパージ出口２０９ｂも有しうる。幾つかの実施態様では、第２のパージ入口２０９ａ及び第２のパージ出口２０９ｂは、それぞれ、適切に配向された一方向バルブを含みうる。第２のパージ入口２０９ａは、第２の入口ガス流ライン１０９ａを介してパージ装置１０５（図１）に接続するように構成することができ、第２のパージ出口２０９ｂは、第２の出口ガス流ライン１０９ｂを介してパージ装置１０５に接続するように構成することができる。
幾つかの実施態様では、基板キャリア１０２（図１）は、基板キャリアドア１１０を基板キャリアハウジング１０２Ｈ（図１）に固定するロック又はラッチ機構を有していてもよい。１つ以上の実施態様では、キャリアドアオープナー２１４は、該キャリアドアオープナー２１４から延び、基板キャリアドア１１０の対応する特徴に接続してラッチ解除又はロック解除（例えば、時計回り又は反時計回りの回転）するか、又はそうでなければ、基板キャリアドア１１０を開くことを可能にするように構成された１つ以上のラッチキー又はラッチ機構２２８を有しうる。
負荷ポート２０４は、パージ装置（例えば、パージ装置１０５）、コントローラ（例えば、コントローラ１１８）、基板キャリアドア開閉機構（例えば、昇降機構１１５及び関連部品）、及び／又は他の機器を囲むことができるハウジング２０４Ｈをさらに含むことができる。
図３は、１つ以上の実施態様による負荷ポート３０４の簡略化された背面図を示している。幾つかの実施態様では、負荷ポート３０４は、負荷ポート１０４及び／又は２０４と同一又は同様でありうる。負荷ポート３０４は、バックプレーン３１２と、キャリアドアオープナー３１４が図示されるように閉じられたときにバックプレーン開口部（図３には図示せず）を密閉するキャリアドアオープナー３１４とを含みうる。キャリアドアオープナー３１４は、該キャリアドアオープナー３１４がバックプレーン開口部を密閉できるように、バックプレーン開口部よりわずかに大きくなっていてもよい。負荷ポート３０４は、バックプレーン３１２を通る昇降開口部３３０を介して例えば昇降機構１１５（図１及び１Ａ）などの昇降機構に結合された昇降アーム３２９をさらに含むことができる。基板キャリアドア（図１の基板キャリアドア１１０など）を開くために、キャリアドアオープナー３１４は、例えば図２のコネクタ２２７及びラッチ機構２２８に関連して上述したように、基板キャリアドアに取り付け、ラッチ解除し、基板キャリアドアをバックプレーン開口部を通じて開口部から矢印Ａ４の方向に離し、次にバックプレーン開口部の下方に矢印Ａ５の方向に動かすことができる。
図４Ａ及び４Ｂは、１つ以上の実施態様による負荷ポート動作中の負荷ポート４０４に対する基板キャリア４０２を示している。負荷ポート動作は、例えばプログラミング命令を実行するコントローラ１１８（図１）など、コントローラによって実行することができる。基板キャリア４０２は、基板キャリアドア４１０を含んでもよく、幾つかの実施態様では、基板キャリア４０２は、基板キャリア１０２（図１及び１Ａ）と同一又は同様であってよく、基板キャリアドア４１０は、基板キャリアドア１１０（図１及び１Ａ）と同一又は同様であってよい。環状スペース４３２は、基板キャリアドア４１０の周囲、並びに基板キャリアドア４１０と基板キャリア４０２のハウジング４０２Ｈとの間に存在しうる。
負荷ポート４０４は、ドッキングトレイ４１１、バックプレーン４１２、及びキャリアドアオープナー４１４を含みうる。幾つかの実施態様では、負荷ポート４０４は、負荷ポート１０４、２０４、及び／又は３０４と同一又は同様であってよく；ドッキングトレイ４１１は、ドッキングトレイ１１１及び／又は２１１と同一又は同様であってよく；バックプレーン４１２は、バックプレーン１１２、２１２、及び／又は３１２と同一又は同様であってよく；キャリアドアオープナー４１４は、キャリアドアオープナー１１４、２１４、及び／又は３１４と同一又は同様であってよい。
図４Ａは、１つ以上の実施態様による配置／ドッキング位置４００Ａにある基板キャリア４０２を示している。すなわち、基板キャリア４０２は、例えば位置決めピン２２４（図２）などの１つ以上の位置決めピン上の配置によって、ドッキングトレイ４１１上に配置することができる。幾つかの実施態様では、基板キャリア４０２は、その後、基板キャリア４０２の底部内又は底部上の対応する特徴への例えば底部クランプ２２５（図２）などの底部クランプ（図示せず）の底部のクランピングによってドッキングトレイ４１１にドッキングすることができる。したがって、環状スペース４３２は、基板キャリアハウジング４０２Ｈとバックプレーン４１２／キャリアドアオープナー４１４との間の間隙４３４と流体連結しうる。環状スペース４３２はまた、基板キャリアドア４１０とキャリアドアオープナー４１４との間のスペース４３６と流体連結していてもよい。
図４Ｂは、１つ以上の実施態様による、クランプ位置４００Ｂにある基板キャリア４０２を示している。すなわち、ドッキングトレイ４１１は、ドッキングされた基板キャリア４０２をバックプレーン４１２（に向かって（矢印Ａ６の方向に）移動させて、例えばサイドクランプ２２６（図２）などの２つ以上のサイドクランプ（図示せず）が基板キャリア４０２に係合し、負荷ポート４０４のバックプレーン４１２に基板キャリア４０２を押しつけることができるようにする。結果として、間隙４３４は、そのほとんど又はすべてが、もはや存在しない。基板キャリアハウジング４０２Ｈとバックプレーン４１２との間の間隙４３４の部分は、クランプ後にもはや存在しない可能性があるが、幾つかの実施態様では、基板キャリアドア４１０とキャリアドアオープナー４１４との間に小さい間隙（図示せず）が依然として存在する可能性がある。図５に関連して以下により詳細に説明するように、この小さい間隙は、キャリアドアオープナー４１４を基板キャリアドア４１０に取り付ける際に、閉じることができる。クランプした結果、環状スペース４３２は、間隙４３４及びスペース４３６とはもはや流体連結していないか、あるいは間隙４３４及びスペース４３６の残りの部分と無視できる程度に流体連結しうる。したがって、環状スペース４３２に存在していた可能性のある空気又は他のガス（及びそこに含まれる粒子）を、今やその中に閉じ込めることができる。
図５は、１つ以上の実施態様による、電子デバイス製造システムのファクトリインターフェース負荷ポートを動作させる方法５００を示している。方法５００は、例えば、プログラミング命令を実行するコントローラ１１８（図１）などのコントローラによって実施されうる。幾つかの実施態様では、方法５００は、代替として、電子デバイス製造システムのシステムコントローラによって、及び／又は例えばコントローラ１１８などの負荷ポートコントローラと組み合わせたこのようなシステムコントローラによって実行されうる。
プロセスブロック５０２では、方法５００は、負荷ポートドッキングトレイ上に置かれた基板キャリアをパージすることを含みうる。このパージを受ける基板キャリアは、図４Ａに示される配置／ドッキング位置４００Ａで配置されてもよい。より具体的には、例えば図１及び２を参照すると、基板キャリア１０２は、例えば位置決めピン２２４などの位置決めピンを使用して、負荷ポート１０４のドッキングトレイ１１１上に配置され、適切に位置決めされうる。ドッキングトレイ１１１上の基板キャリア１０２の適切な位置決めは、基板キャリア１０２の底部に位置するガス入力及び出力ポートを、それぞれ、ドッキングトレイ１１１の第１のパージ入口（例えば、図２の第１のパージ入口２０７ａ）及び第１のパージ出口（例えば、図２の第１のパージ出口２０７ｂ）と整列させることができる。その後、パージ装置１０５は、第１のパージ入口及び第１のパージ出口にそれぞれ結合された第１の入口ガス流ライン１０７ａ及び第１の出口ガス流ライン１０７ｂを介して、例えば窒素などの非反応性ガスで基板キャリアをパージしてもよい。幾つかの実施態様では、パージ流量は、約５０ｌｐｍ（リットル毎分）から約９５ｌｐｍの範囲で用いられうる。
プロセスブロック５０４では、方法５００は、基板キャリアを負荷ポートドッキングトレイにドッキングすることを含みうる。例えば、配置／ドッキング位置４００Ａ（図４Ａ）に留まりつつ、例えばドッキングトレイ２１１の底部クランプ２２５（図２）などの底部クランプを作動させて、基板キャリアをドッキングトレイに確実に取り付けることができる。
プロセスブロック５０６では、方法５００は、ある期間、基板キャリアの基板キャリアドアと負荷ポートのキャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させることを含みうる。以下でより詳細に説明するように、このパージを受ける基板キャリアは、有利には、配置／ドッキング位置４００Ａ（図４Ａ）に留まる。例えば図１、２、及び４Ａを参照すると、パージ装置１０５は、基板キャリアドア４１０とキャリアドアオープナー４１４の周囲及びそれらの間の領域をパージすることができ、すべて互いに流体連結した環状スペース４３２、間隙４３４、及びスペース４３６を含みうる。その領域は、キャリアドアオープナー２１４（図２）の第２のパージ入口２０９ａ及び第２のパージ出口２０９ｂにそれぞれ結合された第２の入口ガス流ライン１０９ａ及び第２の出口ガス流ライン１０９ｂを介して、例えば窒素などの非反応性ガスでパージされうる。幾つかの実施態様では、パージ流量は、約２０ｌｐｍ（リットル毎分）から約６５ｌｐｍの範囲で用いられうる。
プロセスブロック５０８では、方法５００は、期間の満了に応じて、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーとの間の領域のパージを停止することを含みうる。幾つかの実施態様では、期間は約２０秒から約１２０秒の範囲でありうる。
プロセスブロック５１０では、方法５００は、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーとの間の領域のパージの停止後に、負荷ポートのバックプレーンに対して基板キャリアをクランプすることを含みうる。例えば、図２及び４Ｂを参照すると、基板キャリアは、例えばサイドクランプ２２６（図２）などのサイドクランプが基板キャリア４０２と係合して、負荷ポート４０４のバックプレーン４１２に対して基板キャリア４０２を押しつけることができるように、バックプレーン４１２（図４Ｂ）に向かってドッキングトレイ４１１をドッキングすることにより、移動することができる。
プロセスブロック５１０で基板キャリアをクランプした後、方法５００は、キャリアドアオープナーを基板キャリアドアに取り付け（例えば、吸引パッド型のデバイスでありうる、コネクタ２２７（図２）に結合した減圧ポンプを作動させることによって）；例えば、ラッチ機構２２８（図２）を使用することによって基板キャリアドアのラッチを解除し；図１Ａに示されるようにキャリアドアオープナーで基板キャリアドアを開くことをさらに含みうる。
プロセスブロック５０６に戻ると、基板キャリアが配置／ドッキング位置４００Ａ（図４Ａ）に位置している間に、基板キャリアドアとキャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させると、パージの有効性が大幅に改善されうる（すなわち、環状スペース４３２、間隙４３４、及びスペース４３６内に存在しうる酸素、水分、及び／又は粒子の除去において）。幾つかの実施態様では、第２のパージ出口及び第２の出口ガス流ライン（例えば、第２のパージ出口２０９ｂ及び第２の出口ガス流ライン１０９ｂ）は、このパージ中に生じる流出を完全に処理できないため、間隙４３４との流体連結は、環状スペース４３２を占める空気（酸素）、水分、及び／又は粒子の少なくとも一部を、間隙４３４を介して通気することによってそこからパージすることができる。プロセスブロック５０６でのパージは、プロセスブロック５１０（すなわち、負荷ポートのバックプレーンに対して基板キャリアをクランプする）の後に実行される場合には、間隙４３４のすべてではないにしてもほとんどがもはや存在せず（例えば、図４Ｂを参照）、はるかに効果が低くなりうる。プロセスブロック５０６でのパージはまた、キャリアドアオープナーが基板キャリアドアに取り付けられた後に実行される場合にも、はるかに効果が低くなりうる。次いで、環状スペース４３２に閉じ込められた空気（酸素）、水分、及び／又は粒子は、キャリアドアオープナーで基板キャリアドアを開く際に、ファクトリインターフェースを汚染する可能性がある。
前述の説明は、本開示の例となる実施態様を開示している。上記開示される装置、システム、及び方法の修正は、本開示の範囲内に含まれうる。したがって、本開示の例となる実施態様が開示されているが、以下の特許請求の範囲によって定義されるように、他の実施態様が本開示の範囲内に含まれうることが理解されるべきである。
Claims (15)
- 電子デバイス製造システムのファクトリインターフェースの負荷ポートであって、
パージ装置；
ドッキングトレイ；
前記ドッキングトレイに隣接して位置するバックプレーン；
キャリアドアオープナーであって、前記キャリアドアオープナーが閉じられたときに前記バックプレーンの開口部を密閉するように構成された、キャリアドアオープナー；及び
前記パージ装置、前記ドッキングトレイ、及び前記キャリアドアオープナーを動作させるように結合されたコントローラ
を備えており、前記コントローラが、
前記ドッキングトレイ上に置かれた基板キャリアをパージし、
前記ドッキングトレイに前記基板キャリアをドッキングし、
ある期間、前記基板キャリアドアと前記キャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させ、
前記期間の満了に応じて、前記領域の前記パージを停止し、かつ
前記領域の前記パージの停止に応じて、前記基板キャリアを前記バックプレーンにクランプするように構成されている、
負荷ポート。 - 前記コントローラがさらに、
前記基板キャリアが前記バックプレーンにクランプされたことに応じて、前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付け；
前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付けた後に、前記基板キャリアドアのラッチを解除し；かつ
前記キャリアドアオープナーで前記基板キャリアドアを開く
ように構成されている、請求項１に記載の負荷ポート。 - 前記キャリアドアオープナー上に位置した１つ以上の吸引パッド装置に対する減圧を作動させることによって、前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付けるように前記コントローラが構成されている、請求項２に記載の負荷ポート。
- 前記パージ装置が、前記ドッキングトレイを支持する負荷ポートハウジングに囲まれており、該パージ装置が、１つ以上のバルブ、ポンプ、ガス流ライン、流量コントローラ、又は流量計を備えており；
前記ドッキングトレイが、前記パージ装置に結合された第１のパージ入口と第１のパージ出口とを有しており；かつ
前記キャリアドアオープナーが、前記パージ装置に結合された第２のパージ入口と第２のパージ出口とを有している、
請求項１に記載の負荷ポート。 - 基板プロセスツール；
ファクトリインターフェース；及び
コントローラ
を備えた電子デバイス製造システムにおいて、
前記ファクトリインターフェースが、
前面開口部を有する前面と、前記基板プロセスツールに結合した後面とを有しているハウジングと、
基板キャリアとインターフェースするように構成された負荷ポートであって、
前記前面開口部で前記前面に結合し、かつ、バックプレーン開口部を有しているバックプレーン、
ドッキングトレイ、及び
キャリアドアオープナーであって、前記キャリアドアオープナーが閉じられたときに前記バックプレーン開口部を密閉し、かつ、前記基板キャリアの基板キャリアドアを開く、キャリアドアオープナー
を含む、負荷ポートと
を備えており、
前記コントローラが、
前記ドッキングトレイ上に置かれた前記基板キャリアをパージし、
前記ドッキングトレイに前記基板キャリアをドッキングし、
ある期間、前記基板キャリアドアと前記キャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させ、
前記期間の満了に応じて、前記領域の前記パージを停止し、かつ
前記領域の前記パージの停止に応じて、前記基板キャリアを前記バックプレーンにクランプする
ように構成されている、
電子デバイス製造システム。 - 前記コントローラがさらに、
前記基板キャリアが前記バックプレーンにクランプされたことに応じて、前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付け；
前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付けた後に、前記基板キャリアドアのラッチを解除し；かつ
前記キャリアドアオープナーで前記基板キャリアドアを開く
ように構成されている、請求項５に記載の電子デバイス製造システム。 - 前記基板キャリアドアと前記キャリアドアオープナーの周り及びそれらの間の前記領域の前記パージが、前記コントローラが不活性ガスを前記領域に流入させることを含む、請求項５に記載の電子デバイス製造システム。
- 電子デバイス製造システムにおいてファクトリインターフェース負荷ポートを動作させる方法であって、
負荷ポートドッキングトレイ上に置かれた基板キャリアをパージし；
前記負荷ポートドッキングトレイに前記基板キャリアをドッキングし；
ある期間、前記基板キャリアの基板キャリアドアと前記負荷ポートのキャリアドアオープナーの周囲及びそれらの間の領域のパージを作動させ；
前記期間の満了に応じて、前記基板キャリアドアと前記キャリアドアオープナーとの間の前記領域の前記パージを停止し；かつ
前記停止に応じて、前記基板キャリアを前記負荷ポートのバックプレーンに対してクランプする
ことを含む、方法。 - 前記クランプの後に、
前記クランプされたことに応じて、前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付け；
前記基板キャリアドアのラッチを解除し；かつ
前記キャリアドアオープナーで前記基板キャリアドアを開く
ことをさらに含む、請求項８に記載の方法。 - 前記パージの前に、前記負荷ポートドッキングトレイ上に位置する１つ以上の位置決めピン上に前記基板キャリアを配置することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
- 前記パージすることが、不活性ガスを前記基板キャリア内に流すことを含む、請求項８に記載の方法。
- 前記基板キャリアドアと前記キャリアドアオープナーとの間の前記領域の前記パージを作動させることが、前記キャリアドアオープナーの入口及び出口を介して不活性ガスを前記領域に流すことを含む、請求項８に記載の方法。
- 前記期間が２０から１２０秒の範囲である、請求項８に記載の方法。
- 前記クランプすることが、前記負荷ポートの２つ以上のサイドクランプを前記基板キャリアと係合させて、前記基板キャリアを前記負荷ポートの前記バックプレーンに押し付けることを含む、請求項８に記載の方法。
- 前記取り付けることが、前記キャリアドアオープナーを前記基板キャリアドアに取り付けるために、１つ以上の吸引パッド装置に対する減圧を作動させることを含む、請求項８に記載の方法。
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