JP2024511972A - トラックの上を移動するロボットを有するファクトリインターフェース上の数が増加したロードポート - Google Patents
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Abstract
ファクトリインターフェースは、ハウジングと、複数のロードポートを有するハウジングのフロント表面と、アームおよびエンドエフェクタを有するロボットと、ハウジング内の床に取り付けられたトラックとを含む。ロボットは、トラックに沿って複数の位置へ水平方向に移動するように適合され、アームは、それらの複数の位置からロボットのエンドエフェクタを複数のロードポートのうちのいずれかに取り付けられた前方開口型統一ポッドの中へ到達させることができる。【選択図】図1A
Description
本開示の実施形態は、トラックの上を移動するロボットを有するファクトリインターフェース上の数が増加したロードポートに関する。
電子デバイス製造システムは、移送チャンバを有するメインフレームハウジングの周りに配置された複数の処理チャンバ、および基板を移送チャンバの中に引き渡すように構成された1つまたは複数のロードロックチャンバを含むことができる。これらのシステムは、例えば移送チャンバの中に収納することができる移送ロボットを使用することができる。移送ロボットは、セレクティブリーコンプライアントアーティキュレーテッドロボットアーム(SCARA:selectively compliant articulated robot arm)ロボット、等々であってもよく、また、様々な処理チャンバおよび1つまたは複数のロードロックチャンバの間で基板を輸送するように適合させることができる。例えば移送ロボットは、処理チャンバから処理チャンバへ、ロードロックチャンバから処理チャンバへ、また、その逆の処理チャンバからロードロックチャンバへ基板を輸送することができる。
半導体コンポーネント製造における基板の処理は、通常、複数のツールで行われ、そこでは、基板は、基板キャリア(例えば前方開口型統一ポッドすなわちFOUP(front opening unified pods))に収められて、ツール同士の間で移動する。FOUPはEFEM(「ファクトリインターフェースすなわちFI(factory interface)」と呼ばれることもある)にドッキングさせることができ、EFEMは、その中に、FOUPおよびツールの1つまたは複数のロードロックの間で基板を移送するように動作することができるロード/アンロード(すなわちFI)ロボットを含み、したがって基板を通過させて処理チャンバの中で処理することができる。ロードロックは、典型的には加圧真空環境を含む移送チャンバへの基板の移送に先だって、基板にクリーン環境バッファを提供することができる。電子デバイス製造システムの設計は、通常、基板が露出される汚染物質を少なくするべく努力している。
本明細書において説明される実施形態のうちのいくつかは、ハウジングと、複数のロードポートを有するハウジングのフロント表面と、アームおよびエンドエフェクタを有するロボットと、ハウジング内の床に取り付けられたトラックとを含むファクトリインターフェースを包含している。ロボットは、トラックに沿って複数の位置へ水平方向に移動するように適合され、アームは、これらの複数の位置からロボットのエンドエフェクタを複数のロードポートのうちのいずれかに取り付けられた前方開口型統一ポッドの中へ到達させることができる。
本明細書において説明される他の実施形態は、アームおよびエンドエフェクタを有するロボットを含むアセンブリを包含している。アセンブリは、ファクトリインターフェース内の床に取り付けることができるトラックをさらに含み、ロボットをそのトラックにスライド可能に取り付けて、ロボットをトラックに沿って複数の位置へ水平方向に移動させることができ、アームは、これらの複数の位置からロボットのエンドエフェクタをファクトリインターフェースの複数のロードポートのうちのいずれかに取り付けられた前方開口型統一ポッドの中へ到達させることができる。アセンブリは、タイミングベルトを介して電動機に結合されたボールねじシャフトと、ボールねじシャフトとロボットの間に動作結合されたナットとを有するボールねじアセンブリをさらに含む。ボールねじアセンブリは、ロボットをトラックに沿って水平方向に移動させる。
本明細書において説明される少なくともいくつかの実施形態は、ファクトリインターフェースの床に取り付けられているトラックにスライド可能に取り付けられるロボットを有するアセンブリを動作させる方法を包含している。方法は、行先として、ファクトリインターフェースの複数のロードポートのうちの第1のロードポートに取り付けられた前方開口型統一ポッド(FOUP)を識別するコマンドを受け取ることを含むことができる。方法は、ロボットに、トラックに沿って複数の位置のうちの1つへ水平方向に移動させることをさらに含むことができ、ロボットのアームは、その位置から、FOUPの中へ、アームに取り付けられているエンドエフェクタを到達させる。方法は、ロボットのアームに、エンドエフェクタを第1のロードポートを通ってFOUPの中へ到達させることをさらに含むことができる。方法は、ロボットのアームに、FOUPから基板を拾い上げさせるか、または基板をFOUPに置かせるかのいずれかを実施させることをさらに含むことができる。
本開示のこれらおよび他の実施形態によれば、多くの他の特徴が提供される。本開示の他の特徴および実施形態は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面からより完全に明らかになるであろう。
本開示は、制限としてではなく、一例として示されており、添付の図面の図では、同様の参照は同様の要素を示している。本開示における単数表現の実施形態または「一」実施形態に対する異なる参照は、必ずしも同じ実施形態に対する参照ではなく、このような参照は少なくとも1つを意味していることに留意されたい。
本明細書において説明される実施形態は、トラックの上を移動するロボットを有するファクトリインターフェース上の数が増加したロードポートのためのシステムおよび方法に関している。例えば既存のシステムは、ファクトリインターフェース(「FI」)内の向上した効率およびスループット及び/または処理品質の改善の恩恵を受けることができる。品質の改善は、許容不可能な数の含有物、例えばファクトリインターフェースに存在する、または製造設備からのガス吸込みを介して流入する粒子、浮遊分子汚染物質(AMC:airborne molecular contaminants)および/または揮発性有機化合物(VOC:volatile organic compounds)の導入を伴わない、FIとロードロックの間の基板の移動を意味し得る。いくつかの実施形態では、ファクトリインターフェースおよび対応するアセンブリは、1つないし2つの追加ロードポートを加えて全部で少なくとも6つのロードポートを有することになることが記述されているが、7つ以上のロードポートが想定されている。ファクトリインターフェースが少なくとも6つのロードポートに適応するよう、長さが長くなっているため、FIロボットのアームのリーチをFIロボットから最も遠いロードポート位置まで延長するために、トラックに沿って移動するようにFIロボットを適合させることができる。
FIロボットを使用すること自体が稼働部品および潜在的汚染をもたらす。トラックに沿ったFIロボットの動きを追加すると、可動部品の数、潤滑剤および汚染物質への潜在的な露出が増加する。したがって様々な構造およびファクトリインターフェースに対する修正を使用して、汚染物質がロボットのエンドエフェクタによって移送されている基板(例えばシリコンウェーハ)のレベルまで上昇(または循環)し得る前に、また、汚染物質が例えば前方開口型統一ポッド(FOUP)またはロードロックの中へ逃れる前に、トラックおよびFIロボットのレベルにおけるこのような汚染物質を除去することができる。開示されるFIはガス再循環を使用しているため、汚染物質の除去は、例えばボトムベントまたはサイドベントからガスを単純に吸引するよりも複雑になる。
したがって本開示のいくつかの実施形態によって実現されるシステムおよび方法の利点は、追加ロードポートを使用したファクトリインターフェースの設計、したがって基板スループットおよび/貯蔵容量の改善を含み、その一方で、トラックに沿って移動するロボットによって生成される汚染物質の低減も含むが、これらには限定されない。他の利点は、ファクトリインターフェースハードウェアの分野の当業者には明らかであり、以下、制御設計が考察される。
図1Aは、様々な実施形態による例示的ファクトリインターフェース100の斜視図である。図1Bは、様々な実施形態による図1Aのファクトリインターフェースの正面図である。図1Cは、様々な実施形態による例示的ファクトリインターフェース100の別の斜視図である。これらの実施形態では、ファクトリインターフェース100(すなわちFI 100)は、フロント102(すなわち前面)、バック104(すなわち背面)およびサイド106(すなわち側面)を有するハウジングを含む。FI 100ハウジングのフロント102は一組のロードポート110を使用して構成することができる。いくつかの実施形態では、一組のロードポート110は、FI 100の長さに沿って左側に3つのロードポート110A、右側に3つのロードポート110Bの少なくとも6つのロードポートを含む。しかしながら考察されているように、他の実施形態では、例えばそれぞれ右側および左側に4つのロードポートを含み、全部で8つ以上のロードポートになるよう、一組のロードポート110が増加されている。FOUP、側部貯蔵ポッド(SSP:side storage pod)または他の基板容器を一組のロードポート110のうちのいずれかに取り付けることができ、そこから基板が取り出され、および/またはそこに基板が引き渡される。
少なくともいくつかの実施形態では、ファクトリインターフェース100は、FIロボット120およびトラック130を含むFIロボットアセンブリ101を含み、トラック130の上にFIロボット120がスライド可能に取り付けられている。これらの実施形態では、トラック130はファクトリインターフェース100の底に取り付けられている(装着されている)。異なる実施形態では、ファクトリインターフェース100の底は、FIハウジングの底部フレームピース、またはファクトリインターフェース100が底部フレームピースを有していない場合はファクトリインターフェース100の床(例えば工場の床)のいずれかである。これらの実施形態では、FIロボット120はトラック130にスライド可能に取り付けられ、トラック130に沿って水平方向に複数の位置へ移動し、ロボット120のアームは、これらの複数の位置から、アームに取り付けられているエンドエフェクタを一組のロードポート110のうちのいずれかに取り付けられたFOUP(またはSSPあるいは他の基板容器)の中へ到達させることができる。トラック130は、詳細に考察されるように、FIロボット120の前後の直線的な動きを制限するための1つまたは複数のレールまたはガイドを含むことができる。
示されているように、いくつかの実施形態では、トラック130は、一組のロードポート110のうちの少なくとも最も外側のロードポートを除く一組のロードポート110のサブセットに沿って延在している。したがってトラック130は、FIロボット120による、一組のロードポート110のうちの中央に配置されている任意のロードポート同士の間の概ね水平方向の前後の移動を可能にしている。例えばロボット120は、複数の位置のうちの、ロボット120のアームがロボット120のエンドエフェクタを一組のロードポート110のうちのいずれかに取り付けられたFOUPの中へ到達させることができる位置に配置されるまで、トラック130に沿って移動することができる。これらの複数の位置は、一組のロードポート110のうちの少なくとも最も外側の2つのロードポートを除外することができる。この方法によれば、FIロボット120が一番左側の位置に位置すると(図1A~図1Cに示されている)、FIロボット120のアームおよびエンドエフェクタは、左側の3つのロードポート110Aの各々の中へ到達することができる。同様に、FIロボット120が最も右側の位置に位置すると、FIロボット120のアームおよびエンドエフェクタは、右側の3つのロードポート110Bの各々の中へ到達することができる。
これらの実施形態は、中央から左側に4つのロードポート、および中央から右側に4つのロードポート、またはそれ以上などの追加ロードポートに拡張することができる。トラック130をもっと短くして、概ね中央のロードポートに制限することにより、これらの実施形態はトラックの長さを最短化し、したがってトラック130が生成することが予期される汚染物質を同じく最少化する。他の実施形態では、トラック130は示されているよりももっと長くされており、例えば6つ、7つまたはそれ以上のロードポートに対する追加ロードポート位置に到達するために、中央の4つのロードポートに沿って延在している。
様々な実施形態では、FI 100は、FI 100ハウジングの頂部領域に加圧プレナム118(または簡潔にするためにプレナム118)を含むガス再循環システムを含む。この加圧プレナム118は、ガス再循環システムのガスフローを起動し、かつ、駆動するファン(または他の強制ガス源)を含むことができ、ガスフローの起動および駆動は、ハウジングを通してガスを下に向かって強制すること、およびガスをFI 100を介して加圧プレナム118へ引き戻すことを含む。ガスをハウジング内で再循環させることにより、FI 100は、FI 100の外部の製造環境からの連続的なガスの吸込みを回避する。しかしながらガス再循環システムは、その一方で、FIロボット120およびトラック130からの汚染物質、とりわけFIロボット120によってFI 100を通過している基板の上に戻る可動部品からの汚染物質が循環する危険を大きくする。
いくつかの実施形態では、ガス再循環システムは、周囲空気、クリーンドライエアー(CDA:clean dry air)、窒素または他の不活性ガスの形態のガスをプレナム118から下に向かって、FI 100の高さを介して強制し、かつ、ガスを一組の戻りダクト114(図3も参照)を介して再循環させて加圧プレナム118へ戻すことができる。一組の戻りダクト114は、例えば、個々のロードポート110同士の間の骨組みの一部として、または個々のロードポート110同士の間の骨組みに隣接して、ファクトリインターフェース100の内側に戻りダクト114Aを含むことができる。一組の戻りダクト114は、FI 100のハウジングの高さに沿った個々の内側の隅に戻りダクト114Bをさらに含むことができる。したがってこの一組の戻りダクト114は、概ね頂部から底部まで通っており、ファンおよびガス循環が最終的に戻りガスを戻りダクト114を通って戻るように強制している。プレナム118は、化学物質、有機物質および粒子をフィルタ除去するための多層フィルタを同じく含むことができ、これについては、図3を参照してより詳細に考察される。様々な実施形態では、FI 100は、トラック130およびFIロボット120を取り囲んでいる駆動箱125を含み、駆動箱125の少なくとも一部はトラックプレナムの一部であるか、またはトラックプレナムと一体であり、これについては図2Aを参照して詳細に考察される。
少なくともいくつかの実施形態では、ファクトリインターフェース100は、ハウジングの第1の側面に取り付けられた、加圧プレナム118を選択的に覆うための第1のドア116A、およびハウジングの第1の側面に取り付けられた、ロボット120およびトラック130によって占有された空間128を選択的に覆うための第2のドア126Aをさらに含む。少なくともいくつかの実施形態では、ファクトリインターフェース100は、ハウジングの第2の側面に取り付けられた、加圧プレナム118を選択的に覆うための第3のドア116B、およびハウジングの第2の側面に取り付けられた、ロボット120およびトラック130によって占有された空間128を選択的に覆うための第4のドア126Bをさらに含む。第2のドア126Aおよび第4のドア126Bを選択的に(例えば独立して)開くことができ、一方、第1のドア116Aおよび第3のドア116Bを閉じた状態で維持することにより、加圧プレナムが湿気および汚染物質から保護されている間、可動部品(例えばロボット120、トラック130および関連する構成要素)にアクセスすることができる(例えば保守または修理のために)。さらに、ガス再循環は、そのまま機能し続けて、保守または修理の間、引き続き粒子をフィルタ除去することができる。
示されている実施形態では、FI 100は、トラック130と関連付けられたメカニズム(例えば水平方向の運動を導く)を使用して、また、ガス再循環システムの異なる態様を使用してFIロボット120と結合することができるコントローラ150(図1A)をさらに含む。コントローラ150からの信号は、FIロボット120の様々な構成要素の動作、および/またはガス再循環システムの調整をもたらすことができる。位置符号器、ガス汚染物質センサ、等々などの様々なセンサによって、構成要素のうちの1つまたは複数のための適切なフィードバック機構を提供することができ、また、このフィードバック機構はユーザ入力に反応することもできる。コントローラ150は、適切なプロセッサ、メモリおよび電子構成要素を含むことができ、電子構成要素は、以下で詳細に説明されるように、様々なセンサから入力を受け取り、かつ、1つまたは複数の弁、アクチュエータ、ベント、等々を制御して、FIロボット120が動作するFI 100の小環境内の環境条件を制御する。
図1Dは、実施形態による、本明細書において開示されているFIロボットアセンブリ101の場合と同様に2つの中間のポスト144Aおよび144Bを取り外すことができるファクトリインターフェース100の斜視図である。考察されたように、ファクトリインターフェース100は、一組のロードポート110の個々のロードポートに取り付けられたFOUP 90(またはSSP、等々)をさらに含むことができる。少なくともいくつかの実施形態では、2つの中間のポスト144Aおよび144B(または一組のロードポート110の複数のロードポートのうちの少なくともいくつかを画定している他の一組のポスト)は取外し可能である。さらに、少なくともロボット120および駆動箱125を含むFIロボットアセンブリ101は、2つの中間のポスト144Aおよび144Bが取り外されると、同じく取り外すことができる(例えばクレーンによって引っ張り出し、および/または持ち上げることによって)。FIロボットアセンブリ101の取外し可能性は、FIロボットアセンブリ101に関連する洗浄および保守または交換を容易にすることができる。
図2Aは、実施形態による、トラック130の上を水平方向に移動するFIロボット120を有するFIロボットアセンブリ201の斜視図である。いくつかの状況では、FIロボットアセンブリ201の構成要素を組み立てて既存のファクトリインターフェース100にすることができる。様々な実施形態では、FIロボットアセンブリ201は、FIロボット120、駆動箱125、トラック130、トラックプレナム202および1つまたは複数のガスライン212を含む。FIロボット120は、電動機アセンブリ210、アームアセンブリ203(または簡潔にするために「アーム」)およびエンドエフェクタ205を含むことができる。電動機アセンブリ210は、基板を1つの場所から別の場所、例えばFOUP(例えばFOUP 90)からロードロックへ、あるいはロードロックからFOUPまたは側部貯蔵ポッドへ移動させるために、アームアセンブリ203を制御して、エンドエフェクタ205を使用してリーチアンドピック操作およびリーチアンドドロップ操作を実施することができる。
FIロボット120は、電動機アセンブリ201に組み込まれた、電動機アセンブリ201の可動部品の冷却を維持するための1つまたは複数のファン211をさらに含むことができ、その1つまたは複数のファン211自体が若干の汚染物質を放出し得る。したがっていくつかの実施形態では、1つまたは複数のファン211は、トラックプレナム202に対して局所的に生成され、および/または1つまたは複数のファン211によって生成される汚染物質の何らかの局所フィルタ除去を提供するために、1つまたは複数のファン211の出口に化学物質および粒子フィルタを含む。
図2B~図2Eを追加参照すると、図2Bは、実施形態による図2AのFIロボットアセンブリ201のトラック130および駆動箱125の斜視図である。図2Cは、実施形態による図2AのFIロボットアセンブリ201の上面図である。図2Dは、実施形態によるFIロボットアセンブリ201のトラック130および駆動箱125の側断面図である。図2Eは、実施形態による図2AのFIロボットアセンブリの端面図である。
考察されているように、FIロボット120は、例えば一対のリニアガイドレール232内をトラック130に沿って水平方向に移動することができる。トラック130は、スライドテーブル234を使用してFI 100の底に取り付けることができる(フレームピースの上などに取り付けることができ、またはFI 100の床に直接取り付けることができる)。スライドテーブル234は、一対のリニアガイドレール232に取り付けられ、かつ、この線形ガイドレール232に沿ってスライドするように適合される複数のスライダ236を含むことができ、またはこれらの複数のスライダ236に取り付けることができる。したがってこれらの複数のスライダ236は、それぞれ、スライドを容易にするための軸受または一組の軸受(図示せず)を含むことができる。
少なくともいくつかの実施形態では、トラック130の駆動箱125は、一対の線形ガイドレール232に沿ってFIロボット120を移動させるための制御可能な機械式駆動を提供するボールねじアセンブリ240(図2C~図2D)をさらに含むことができる。ボールねじアセンブリ240は、例えば、タイミングベルト254(または他の滑車)を介して電動機252に結合されたボールねじシャフト242を含むことができる。ボールねじアセンブリ240は、ボールねじシャフト242とFIロボット120の間に動作結合されたナット246をさらに含むことができる。これらの実施形態では、ボールねじアセンブリ240は、例えば一組のリニアガイドレール232を介して、FIロボット120をトラック130に沿って水平方向に移動させる。駆動箱125は、電動機250およびナット246がFIロボット120を移動させるべく起動された場合に(例えばコントローラ150によって)、電気ケーブルがこれらの電動機250およびナット246と共に移動するのを容易にするリンクケーブル260(図2D)をさらに含むことができる。言及したように、これらの可動部品は、FI 100内からFIロボット120によって生成される汚染物質のレベルに寄与している。
少なくともいくつかの実施形態では、また、図2Aを追加参照すると、トラックプレナム202は、微粒子または他の汚染物質を隔離し、もぎ取り、かつ、フィルタ除去するための頂部が開いた箱として加えられている。トラックプレナム202は、このような微粒子および他の含有物をトラックプレナム202が封じ込め、かつ、制御する能力を最大化するために、トラック130の周りに緊密に装着することができる。様々な実施形態では、コントローラ150は、例えばトラックプレナム202の内側に取り付けられた圧力センサ216を使用して、FIロボット120を取り囲んでいるトラックプレナム202の圧力を測定(および監視)することができ、トラックプレナム202の内側は、駆動箱125内に配置されている部分を含むことができる。トラックプレナム202の圧力が十分ではない場合、例えばコントローラ150は、圧力センサ216を使用して、圧力が閾値圧力未満であること、すなわち閾値圧力を満たしていないことを検出することができる。コントローラ150は、このような圧力を検出すると、それに応答してロボット120および一組のロードポート110の起動を解除することができる。さらに、または別法として、コントローラ150は、トラックプレナム202の汚染防止機能性のない操作を防止するために、FI 100のエラーおよび/または操作防止をオペレータに警告することができる。
いくつかの実施形態では、ガス再循環システムは、FIロボット120がトラック130に沿って移動している間、FIロボット120の周りにガスカーテンを生成するために、一組のガスインジェクタ213を個々に含む1つまたは複数のガスライン212を含むように構成されている。1つまたは複数のガスライン212は、一例として特定の高さで示されているが、アームアセンブリ203が依然として自由に移動することができる限り、ロボット120に対してもっと高く、またはもっと低く配置することも可能である。様々な実施形態では、FIロボット120自体の動きがガスフローを乱し、FI 100の小環境内の追加粒子または汚染物質をかき回すことになり得る。ガス再循環システムは、さらに、ファン、ガススラスタ、ガス吸込み弁、またはFIロボット120の位置および/もしくは速度(もしくはロボットの移動の位置、速度および方向の組合せ)に応じてFIロボット120の周りのガスカーテンを変化させる、トラックプレナム202内の他のこのようなガスインジェクタを使用して増補することができる。例えばコントローラ150はフィードバックを受け取ることができるか、または他の方法でFIロボット120の移動の位置、速度および/または方向の組合せを検出することができる。コントローラ150は、次に、所定のアルゴリズムに従って一組のガスインジェクタ213を起動し、FIロボット120の運動による粒子の攪乱(または解放)に対抗する方法で運動している間にFIロボット120によって生成されるガスカーテンを修正することができ、これは、例えばFIロボット120の水平方向の動きによるガスおよび微粒子の乱れを最小化する。
少なくともいくつかの実施形態では、また、引き続いて図2Aを参照すると、FIロボットアセンブリ101は、トラックプレナムと一組の戻りダクト114(図1A~図1C)の間に取り付けることができるダクト204をさらに含む。一組の戻りダクト114のうちの少なくとも1つの戻りダクトと一致するべく、概ね水平方向および/または垂直方向の位置で取り付けられたダクト204が存在し得る。個々のダクト204はフィルタ206を含むことができ、このフィルタ206も、いくつかの実施形態では、トラックプレナム202内で局所的に生成される汚染物質をフィルタ除去するためのファンを同じく含むことができる。
様々な実施形態では、FI 100は、トラック130の近くに、またはトラック130に隣接して配置された、正および負のイオンを生成するイオン化装置を含み、これらのイオンはそれぞれ荷電粒子を放電させて、基板などの表面にくっつく荷電粒子の能力を取り除くことができる。このイオン化装置は、任意選択でトラック130に取り付けることも可能であり、あるいは1つまたは複数のガスライン212の隣に配置する(またはガスライン212内に統合する)ことも可能である。いくつかの実施形態では、イオン化装置は、トラック130の上方の4~12インチの間に配置される。イオン化装置は、通常、基板移送レベルで使用されるが、トラック130の上またはトラック130の近くにイオン化装置を配置することにより、フィルタ除去されない可能性があるあらゆる粒子の不能化を促進して、それらを不活性にすることができる。
図3は、実施形態による一般的なガスフローを示す、ロードポート110でFOUP301と合致したファクトリインターフェース100の側面図である。様々な実施形態では、ファクトリインターフェース100は、頂部の加圧プレナム118、ならびにロードポート110同士の間の、FIハウジングの高さに沿った隅にそれぞれ配置された一組のダクト114の戻りダクト114Aおよび114Bを含む、既に考察したガス再循環システムを含む。大きい矢印は、強制ガスを運んで加圧プレナム118に戻す一組のダクト114を通る戻りガス経路を含む、FI 100内における強制ガスの一般的な動きを示している。すべての可能戻り経路フローが示されているわけではなく、側面図からの例示的戻りガス経路にすぎない。いくつかの実施形態では、ガス再循環システムは、例えばプレナム118内に、ガスをさらに乾燥させ、粒子および化学物質のフィルタ除去を速やかにするための加熱器を同じく含む。加熱器は、保全事象後のFI 100の小環境内の湿度を低くすることができる。
少なくともいくつかの実施形態では、ガス再循環システムは、プレナム118と、ロボット120が移動して動作するFI 100の内部との間に配置された少なくとも頂部フィルタ312Aおよび底部フィルタ312Bを含むガスフィルタ312をさらに含む。ガスフィルタ312は、再循環ガス、例えばファンまたはガス源ユニットなど加圧プレナム118内のガス源から強制される周囲空気、CDA、窒素または他の不活性ガスからの様々な汚染物質をフィルタ除去することができる。例えば頂部フィルタ312Aは、AMCおよびVOCをフィルタ除去するための化学フィルタであってもよい。さらに、底部フィルタ312Bは、例えば化学物質または性質が有機性ではない物理粒子をフィルタ除去する粒子フィルタであってもよい。いくつかの実施形態では、頂部フィルタ312Aおよび底部フィルタ312Bは、一度に一方のみ、または両方を使用することができるよう、選択的にリトラクタブルとできる。
いくつかの実施形態では、コントローラ150は、再循環モードの代わりに周囲モードで動作するために、戻りダクトを選択的に不能にし、かつ、プレナム118および床のベントを選択的に開くことができる。周囲モードで機能させることは、いくつかの基板処理では場合によっては好ましく、したがってガス再循環システムは、再循環モードと周囲モードの間で選択的に切り換えられるように適合させることができる。
図4は、実施形態による、ロードロック402に取り付けられたファクトリインターフェース100を含む電子工学製造システム400の上面図である。電子工学製造システム400は、ロードロック402に取り付けられた移送チャンバ405、および移送チャンバ405のファセットに取り付けられた1つまたは複数の処理チャンバ408をさらに含むことができる。ファクトリインターフェース100は、一組のロードポート110、例えば既に考察したように少なくとも6つのロードポートを含むロードポートチャンバを含む。いくつかの実施形態では、一組のロードポート110のうちの少なくとも1つは、FI 100内に統合された側部貯蔵ポッド(SSP)であるように適合され、かつ、基板を貯蔵するように適合されている。例えば一実施形態では、最も外側のロードポート110の各々を代わりにSSPであるように適合させることができる。
FI 100のフロントに示されている6つの基板401は、基板が処理される際に、基板を供給し、かつ、受け取ることができる6つの潜在的FOUPを表していることが理解され得る。一組の追加基板411は基板貯蔵場所を表すことができ、例えば処理された基板をそこでガス抜きし(例えば塩素または臭素、等々を使用して)、冷却し、かつ、ロードロック402を介したFI 100への移送戻しを待機することができる。特定の貯蔵ステーション中のすべてのウェーハを特定のFOUPに戻すことができる。FIロボットは、説明を簡潔にするために図4には示されていない。
図5は、様々な実施形態によるロボット-トラックアセンブリを動作させるための方法500の流れ図である。方法500は、ハードウェア(例えば処理デバイス、回路機構、専用論理、プログラマブル論理、マイクロコード、デバイスのハードウェア、集積回路、等々)、ソフトウェア(例えば処理デバイス上で走り、または実行される命令)、またはそれらの組合せを含むことができる処理論理によって実施することができる。いくつかの実施形態では、方法500は、図1Aのコントローラ150(または同様の処理デバイス)によって実施される。特定のシーケンスすなわち順序が示されているが、特に明記されていない限り、プロセスの順序は修正が可能である。したがって示されている実施形態は単なる例として理解すべきであり、また、示されているプロセスは異なる順序で実施することができ、いくつかのプロセスは同時に実施することができる。さらに、様々な実施形態では1つまたは複数のプロセスを省略することも可能である。したがって必ずしもすべてのプロセスがすべての実施形態に要求されるわけではない。他のプロセスフローも可能である。
操作510で、処理論理が、行先として、ファクトリインターフェースの複数のロードポートのうちの第1のロードポートに取り付けられた前方開口型統一ポッド(FOUP)を識別するコマンドを受け取る。
操作520で、処理論理が、ロボットに、トラックに沿ってロボットのアームがFOUPに到達すべき複数の位置のうち、アームに取り付けられているエンドエフェクタを到達させることができる位置まで水平方向に移動させる。いくつかの実施形態では、ロボットにトラックに沿って水平方向に移動させることは、ロボットに取り付けられているスライドテーブルと、ロボットの水平方向の行先に従って制御される電動機との間に動作結合されているボールねじアセンブリを制御することを含む。少なくともいくつかの実施形態では、トラックは、複数のロードポートのうちの少なくとも最も外側のロードポートを除く複数のロードポートのサブセットに沿って延在している。したがって少なくともいくつかの実施形態では、ロボットに水平方向に移動させることは、ロボットのアームにエンドエフェクタを複数のロードポートの最も外側のロードポートのうちの1つの中へ到達させる前に、ロボットに、複数のロードポートのサブセットの最も外側のロードポートへ移動させることを含む。
操作530で、処理論理が、ロボットのアームを、エンドエフェクタを第1のロードポートを通ってFOUPの中へ到達させるよう仕向ける。
操作540で、処理論理が、ロボットのアームに、FOUPから基板を拾い上げさせるか、または基板をFOUPに置かせるかのいずれかを実施させる。
以上の説明は、本開示のいくつかの実施形態についての良好な理解を提供するために、特定のシステム、構成要素、方法、等々の例などの多くの特定の詳細を示している。しかしながら本開示の少なくともいくつかの実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実践することができることは当業者には明らかであろう。他の実例では、よく知られている構成要素または方法は、本開示を不必要に曖昧にすることを回避するために詳細には説明されていないか、あるいは単純なブロック図形式で提示されている。したがって示されている特定の詳細は単に例示的なものにすぎない。特定の実装態様はこれらの例示的な詳細から変化し得るが、依然として本開示の範囲内にあることが企図されている。
本明細書全体を通して、「一実施形態」または「実施形態」に対する参照は、実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造または特性が、少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味している。したがって本明細書全体を通した様々な場所における「一実施形態では」または「実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているわけではない。さらに、「または」という用語には、排他的な「または」ではなく、包含的な「または」を意味することが意図されている。「約」または「ほぼ」という用語が本明細書において使用されている場合、その使用には、提示されている公称値の正確性が±10%内であることを意味することが意図されている。
本明細書における方法の操作は特定の順序で示され、かつ、説明されているが、個々の方法の操作の順序は変更が可能であり、したがって特定の操作を少なくとも部分的に他の操作と同時に実施することができるよう、特定の操作を逆の順序で実施することができる。別の実施形態では、全く異なる操作の命令または副操作を断続方式および/または交互方式で実施することも可能である。
上記の説明は、制限的なものとしてではなく、例証的なものとして意図されていることが理解される。上記の説明を読み、かつ、理解すれば、当業者には多くの他の実施形態が明らかであろう。したがって本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲、ならびにこのような特許請求の範囲に権利が与えられる等価物の全範囲を参照して決定されるものとする。
Claims (20)
- ファクトリインターフェースであって、
ハウジングと、
複数のロードポートを備える前記ハウジングのフロント表面と、
アームおよびエンドエフェクタを有するロボットと、
前記ハウジング内の床に取り付けられたトラックであって、前記ロボットが、前記トラックに沿って複数の位置へ水平方向に移動するように適合され、前記アームが、前記複数の位置から前記ロボットの前記エンドエフェクタを前記複数のロードポートのうちのいずれかに取り付けられた前方開口型統一ポッドの中へ到達させることができる、トラックと
を備えるファクトリインターフェース。 - 前記トラックが、前記複数のロードポートのうちの少なくとも最も外側のロードポートを除く前記複数のロードポートのサブセットに沿って延在する、請求項1に記載のファクトリインターフェース。
- 前記複数のロードポートが6つのロードポートを備え、前記複数の位置が前記6つのロードポートのうちの少なくとも最も外側の2つのロードポートを除く、請求項1に記載のファクトリインターフェース。
- ガス再循環システムと、
前記トラックを取り囲んでいるトラックプレナムと、
前記トラックプレナムとガス再循環システムの戻りダクトの間に取り付けられたダクトと
をさらに備える、請求項1に記載のファクトリインターフェース。 - 前記トラックプレナムに対して局所的に生成される汚染物質をフィルタ除去するために前記ダクト内に統合されたファンまたはフィルタのうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項4に記載のファクトリインターフェース。
- 前記トラックプレナムの内側の圧力を測定するための圧力センサと、
前記ロボット、前記複数のロードポートおよび前記圧力センサと結合されたコントローラと
をさらに備え、前記コントローラが、
前記圧力センサを使用して、前記トラックプレナム内の圧力が閾値圧力を満たしていないことを検出し、
前記圧力の検出に応答して、前記ロボットおよび前記複数のロードポートを不作動にする、
請求項4に記載のファクトリインターフェース。 - 前記ロボットに隣接して配置された一組のガスインジェクタと、
前記ロボットおよび前記一組のガスインジェクタと結合されたコントローラと
をさらに備え、前記コントローラが、
前記トラックに沿った前記ロボットの移動の位置、速度および方向の組合せを検出し、
前記ロボットの運動による粒子の攪乱に対抗する方法で、動作中に前記ロボットによって生成されるガスカーテンを修正するように、前記一組のガスインジェクタを動作する、
請求項1に記載のファクトリインターフェース。 - 前記ハウジングの頂部に配置された、前記ハウジングを通ってガスを下向きに強制する強制ガス源を含む加圧プレナムであって、前記強制ガスがクリーンドライエアー、不活性ガスまたはそれらの組合せである、加圧プレナムと、
前記複数のロードポート同士の間の、前記ハウジングの高さに沿った隅に配置された、前記強制ガスを運んで前記加圧プレナムに戻す一組の戻りダクトと
を備えるガス再循環システムをさらに備える、請求項1に記載のファクトリインターフェース。 - 前記ハウジングの側面に取り付けられた、前記加圧プレナムを選択的に覆うための第1のドアと、
前記ハウジングの前記側面に取り付けられた、前記ロボットおよび前記トラックによって占有された空間を選択的に覆うための第2のドアと
をさらに備える、請求項8に記載のファクトリインターフェース。 - アセンブリであって、
アームおよびエンドエフェクタを有するロボットと、
ファクトリインターフェース内の床に取り付けることができるトラックであって、前記ロボットを前記トラックにスライド可能に取り付けて、前記トラックに沿って複数の位置へ水平方向に移動させることができ、前記アームが、前記複数の位置から前記ロボットの前記エンドエフェクタを前記ファクトリインターフェースの複数のロードポートのうちのいずれかに取り付けられた前方開口型統一ポッドの中へ到達させることができる、トラックと、
ボールねじアセンブリであって、
タイミングベルトを介して電動機に結合されたボールねじシャフトと、
前記ボールねじシャフトと前記ロボットの間に動作結合されたナットと
を備え、前記ロボットを前記トラックに沿って水平方向に移動させるボールねじアセンブリと
を備えるアセンブリ。 - 前記トラックの床に取り付けられた一対の線形ガイドレールと、
前記一対の線形ガイドレールに取り付けられ、かつ、前記一対の線形ガイドレールに沿ってスライドするように適合される複数のスライダを備えるスライドテーブルであって、前記ナットが前記スライドテーブルに取り付けられる、スライドテーブルと
をさらに備える、請求項10に記載のアセンブリ。 - 前記トラックが、前記ロボットを前記複数のロードポートの少なくとも最も外側のロードポートを除く前記複数のロードポートのサブセットに沿って移動させるのに十分な長さのトラックである、請求項10に記載のアセンブリ。
- 前記ロボットが、前記ロボットのファンの出口に化学物質および粒子フィルタをさらに備える、請求項10に記載のアセンブリ。
- 前記トラックを取り囲み、かつ、加圧するトラックプレナムと、
前記トラックプレナムとガス再循環システムの戻りダクトの間に取り付けることができるダクトと
をさらに備える、請求項10に記載のアセンブリ。 - 前記トラックプレナムに対して局所的に生成される汚染物質をフィルタ除去するために前記ダクト内に統合されたファンまたはフィルタのうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項14に記載のアセンブリ。
- 前記トラックプレナムの内側の圧力を測定するための圧力センサと、
前記ロボット、前記複数のロードポートおよび前記圧力センサと結合されたコントローラと
をさらに備え、前記コントローラが、
前記圧力センサを使用して、前記トラックプレナム内の圧力が閾値圧力を満たしていないことを検出し、
前記圧力の検出に応答して、前記ロボットおよび前記複数のロードポートを不作動にする、
請求項14に記載のアセンブリ。 - 前記ロボットに隣接して配置された一組のガスインジェクタと、
前記ロボットおよび前記一組のガスインジェクタと結合されたコントローラと
をさらに備え、前記コントローラが、
前記トラックに沿った前記ロボットの移動の位置、速度および方向の組合せを検出し、
前記ロボットの運動による粒子の攪乱に対抗する方法で、動作中に前記ロボットによって生成されるガスカーテンを修正するように、前記一組のガスインジェクタを動作する、
請求項10に記載のアセンブリ。 - ファクトリインターフェースの床に取り付けられているトラックにスライド可能に取り付けられるロボットを備えるアセンブリを動作させる方法であって、
行先として、前記ファクトリインターフェースの複数のロードポートのうちの第1のロードポートに取り付けられた前方開口型統一ポッド(FOUP)を識別するコマンドを受け取ることと、
前記ロボットに、前記トラックに沿って複数の位置のうちの1つへ水平方向に移動させることであって、前記ロボットのアームが、前記位置から、前記FOUPの中へ、前記アームに取り付けられているエンドエフェクタを到達させる、前記ロボットに移動させることと、
前記ロボットの前記アームに、前記エンドエフェクタを前記第1のロードポートを通って前記FOUPの中へ到達させることと、
前記ロボットの前記アームに、前記FOUPから基板を拾い上げさせるか、または前記基板を前記FOUPに置かせるかのいずれかを実施させることと
を含む方法。 - 前記ロボットに前記トラックに沿って水平方向に移動させることが、前記ロボットに取り付けられているスライドテーブルと、前記ロボットの水平方向の行先に従って制御される電動機との間に動作結合されているボールねじアセンブリを制御することを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記トラックが前記複数のロードポートのうちの少なくとも最も外側のロードポートを除く前記複数のロードポートのサブセットに沿って延在し、前記ロボットに水平方向に移動させることが、前記ロボットの前記アームに前記エンドエフェクタを前記複数のロードポートの前記最も外側のロードポートのうちの1つの中へ到達させる前に、前記ロボットに、前記複数のロードポートの前記サブセットの最も外側のロードポートへ移動させることを含む、請求項18に記載の方法。
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