JP2593185B2 - シール式標準機械インターフェイス装置のための直線駆動式マニピュレータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、粒子汚染を減少するための標準的な機械イ
ンターフェイスシステムのためのマニピュレータ装置に
係り、より詳細には、処理されるべき物品を含むカセッ
トを、粒子汚染を防止するために半導体処理装置に用い
るのに適したシールされた容器へ搬送したり該容器から
取り出したりする装置に係る。

従来の技術 ウェハ上に付着する粒子フラックスを著しく減少する
ことによって粒子汚染を減少するために標準機械インタ
ーフェイス（SMIF）が提案されている。これは、ウェハ
の搬送中、保管中及び処理中に、ウェハを取り巻くガス
上の媒体（空気や窒素のような）がウェハに対して本質
的に静止するように機械的に確保し且つ当該環境の外部
の環境からの粒子がそのすぐ内部のウェハ環境内に入り
込まないように確保することによって達成されている。

VLSI回路のコスト効率を高くし、収率を上げそして効
率良く製造するためには、粒子汚染を制御することが重
要である。設計上、線やスペースを益々小さくすること
が必要となってきているために、粒子の数について益々
高度に制御し、そしてより小さな直径の粒子を除去する
ことが必要とされている。

或る汚染粒子は、線と線との間のスペースのエッチン
グが不完全になって不所望な電気的ブリッジを招くとい
った処理欠陥を生じさせる。このような物理的な処理欠
陥に加えて、他の汚染粒子は、ゲート絶縁体又は接合部
にイオン化又は捕獲の中心を誘起することにより電気的
な欠陥を招く。

近代的な処理装置は、0.01ミクロン以下から200ミク
ロン以上という範囲の粒子サイズに関連したものでなけ
ればならない。これらサイズの粒子は、半導体の処理に
著しいダメージを及ぼす。今日の典型的な半導体処理に
は、１ミクロン以下の幾何学形状が使用されている。0.
1ミクロンより大きい幾何学形状を有する不所望な汚染
粒子は、１ミクロンという幾何学形状の半導体装置に著
しい障害を及ぼす。半導体処理の幾何学形状は、もちろ
ん、益々小さくなる傾向にある。

今日の典型的な処理環境においては、「清潔な部屋」
が確立され、濾過又は他の技術により、0.03ミクロン以
上の幾何学寸法を有する粒子を除去するように試みられ
ている。然し乍ら、処理環境を改善する要望がある。従
来の「清潔な部屋」は、所望の程度に粒子のない状態に
維持することができない。従来の清潔な部屋は、0.01ミ
クロンサイズ以下の粒子がない状態に維持することは実
質上不可能である。

粒子汚染の主たる原因は、人間や、装置や、化学薬品
にある。人間から落ちた粒子は、当該環境を通過してウ
ェハ表面に物理的に接触したり移動したりする。人間
は、例えば、皮膚の薄片を落すことにより、大きな粒子
発生源となり、これら粒子は容易にイオン化されて欠陥
を生じさせる。清潔な部屋で着用する衣服は、粒子の放
出を減少するが、放出を完全に抑制するものではない。
完全に衣類を着用した操作者から１分当たり6000個の粒
子が１立方フィートの隣接空間に放出されることが分か
った。

汚染粒子を制御するために、この業界では、HEPA及び
ULPA再循環空気系統を有する精巧で且つ高価な清潔な部
屋を建設する傾向にある。受け入れられる清潔さレベル
を得るためには、フィルタ効率が99.999％であって且つ
１分当たり10回まで完全に空気を入れ変えることが必要
である。

処理欠陥を最小にするために、処理装置の製造業者
は、機械から発生した粒子がウェハに到達しないように
しなければならずそしてガス及び化学液体の供給者は、
より清潔な製品を納入しなければならない。最も重要な
ことは、保管中、運搬中及び処理装置への搬送中にウェ
ハを粒子から効果的に分離するようなシステムを設計し
なければらならないことである。この目的を達成するた
めに、標準機械インターフェイス（SMIF）システムが提
案されている。このSMIFの考え方は、内部に粒子発生源
がない状態では少量の静止した粒子のない空気がウェハ
によって考えられる最も清潔な環境であるということを
実現するものである。１つの提案されたシステムのそれ
以上の詳細は、1984年７月の「ソリッド・ステート・テ
クノロジー」の第111−115頁に掲載されたマイハー・パ
リク及びウルリッチ・カエンフ著の「SMIF:VLSI製造に
おけるウェハカセット転送のために技術（SMIF:A TECHN
OLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VLSI MANUFACT
UR−ING）」と題する論文、及び1984年７月30日に出願
されたジョージ・アーリン・マネー、アンドリュー・ウ
イリアム・オスリビアン及びW.ジョージ・ファラコ氏の
「シール式標準インターフェイス装置（SEALED STANDAR
D INTERFACE APPARA−TUS）」と題する米国特許出願第6
35,384号、並びに1984年12月24日に出願されたジョージ
・アーリン・マネー、アンドリュー・ウイリアム・オス
リビアン及びW.ジョージ・ファラコ氏の「ボックスドア
作動式の容器（BOX DOOR ACTUATED RETAINER）」と題す
る米国特許出願第686,443号に開示されている。

この提案されたSMIFシステムは、３つの主たる要素を
備えており、即ち（１）ウェハカセットを保管し且つ搬
送するために最小容積の防塵容器が使用され、（２）処
理装置のカセットポートの上に蓋が配置されて容器及び
蓋の中の環境が小さな清潔なスペースになるようにしそ
して（３）容器のドアが装置の蓋に設けられたインター
フェイスポートのドアと嵌合するように設計されそして
２つのドアが同時に開放されてドア外面にあった粒子が
ドアとドアとの間に捕らえられる（サンドイッチされ
る）ようになっている。

この提案されたSMIFシステムにおいては、蓋の上部の
インターフェイスポートに容器が配置され、ラッチが容
器のドアと蓋ポートのドアとを同時に解除する。機械的
なエレベータが２つのドアを、カセットをその上にのせ
た状態で、蓋によってカバーされた空間へと下げる。マ
ニュピレータは、カセットを取り上げて、カセットポー
ト／エレベータ又は装置の蓋内の他の位置へ配置する。
処理の後には、反対の動作が行なわれる。

このSMIFシステムは、原形のSMIF部品を清潔な部屋の
内部と外部に用いた実験によって効果的であることが分
かっている。このSMIF構成は、清潔な部屋の内部でオー
プンカセットを取り扱う従来の構成に比して10倍もの改
善を与える。

発明が解決しようとする課題 然し乍ら、処理ステーションの蓋内の空間には限度が
あるから、エレベータ及びマニピュレータのサイズ及び
構成が重要となる。更に、処理されるべき物品を保持し
ているカセットを標準機械インターフェイスの容器から
取り出す装置は、これを使用しないときに小さな空間に
閉じ込められる一方、隣接する装置へ長い距離にわたっ
て届くことが所望される。

課題を解決するための手段 本発明は、処理されるべき物品を保持しているカセッ
トを、処理ステーションに支持された容器との間で搬送
する装置を提供する。処理ステーションはカセットポー
トを含んでおり、このカセットポートは、処理ステーシ
ョンの外部から蓋カセットポートを通して処理ステーシ
ョンの内部へと延びている中心軸に沿ってカセットが移
動されるときにこれを受け入れる。更に、本発明の装置
は、垂直軸に沿って搬送可能なプラットホームを含むエ
レベータを備えている。プラットホームは、上記軸に沿
って容器との間でカセットを搬送するのに適している。
又、本発明の装置は、機械的なマニュピレータも備えて
おり、そのアームはプラットホームに枢着されていてカ
セットに係合すると共にその係合したカセットを垂直軸
からずれた位置へ搬送する。更に、本発明の装置は、上
記プラットホーム及びアームを上記軸に対して実質的に
垂直な方向にまっすぐに並進移動する装置も備えてい
る。

本発明の装置は、枢着されたアームの長さより大きな
距離において垂直軸から変位した位置にカセットを効果
的に自動配置できることが明らかであろう。

本発明の更に別の目的及び特徴は、添付図面を参照し
た以下の詳細な説明から明らかとなろう。

実施例 以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例を
一例として説明する。

第１図は、本発明のマニピュレータ１の斜視図であ
り、このマニピュレータ１が使用される処理ステーショ
ン２が簡単に示されている。処理ステーション２は。処
理段階が実行される本体３を備えている。例えば、処理
されるべき物品が半導体ウェハであるときには、処理ス
テーションがウェハの表面上にホトレジストの層を配置
するように動作する。もちろん、他の多数の処理段階を
実行することもできる。

処理ステーション２は、その本体３の開放部分をカバ
ーするための蓋４を備えている。蓋４は、処理ステーシ
ョン２の内部が粒子で汚染されるのを防止する。マニピ
ュレータ１は、処理されるべき物品６を保持しているカ
セット５を容器７からカセットポート８を通して取り出
しそして処理ステーション２へ搬送するように動作す
る。好ましい実施例のカセットポート８は、参考として
ここに取り上げる上記の「ボックスドア作動式の容器」
と題する特許出願に詳細に説明されている。

マニピュレータ１は、カセットポート８を支持するポ
ートプレート９と、縦穴10とを備えており、この縦穴の
中心軸102はカセットポート８から処理ステーション２
へと延びている。或いは又、カセットポート８は、処理
ステーション２の蓋４に組み込まれてもよい。縦穴10及
び中心軸102はカセットポート８から垂直方向下方に延
びており、カセットポート８が開けられたときにカセッ
ト５が容器７から重力で下降するようになっているのが
好ましい。

更に、マニピュレータ１は、カセット５を支持してこ
れを縦穴10の中心軸に沿ってカセットポート８と処理ス
テーション２との間で搬送する第１手段11を備えてい
る。この第１手段11は、縦穴10に支持された第１のプラ
ットホーム12を備えている。カセット５は、第１のプラ
ットホーム12上に支持することができ、カセットポート
８が開いたときにカセット５がこの第１のプラットホー
ム12上にのせられる。カセット５を支持するための整列
ピン（図示せず）が第１のプラットホーム12上に取り付
けられてもよいし、プラットホーム12にカセット５を保
持する他の手段を使用してもよい。第２図ないし第６図
を参照して詳細に述べるように、上記第１の手段は、第
１のプラットホーム12を、これに支持できるカセットと
共に、縦穴10を通してポート８付近の位置と縦穴10の中
心軸102に沿った任意の位置との間で制御可能に移動す
るための手段を備えている。従って、第１のプラットホ
ーム12は縦穴を上方に移動してカセットポート８と嵌合
し、カセットポート８をシールすることができる。カセ
ットポート８が開くと、カセット５が第１のプラットホ
ーム12上に支持される。次いで、第１のプラットホーム
12は、これにカセット５をのせた状態で縦穴10に沿って
処理ステーション２へと下降される。

マニピュレータ１は、更に、縦穴10を通して搬送でき
る第２の手段13を備えており、この第２手段は、処理ス
テーション２内の縦穴10から離れた少なくとも１つの位
置14との間でカセット５を搬送すると共に、第１の手段
11がカセットポート８から離れたときにこの第１手段11
との間でカセット５を搬送する。

第２手段13は、縦穴10内に支持された第２のプラット
ホーム15を備えている。更に、機械的なアーム16が第２
のプラットホーム15に枢着されている。この機械的なア
ーム16は、第１の端17と、第２の端18を備えている。第
１の端17は、第２のプラットホーム15に枢着され、アー
ム16が縦穴10に平行な平面内において第１の端17の周り
で枢着回転できるようになっている。

機械的なアーム16の第２の端18に取り付けられている
のは、処理されるべき物品６を保持するカセット５に係
合するための係合手段19である。この係合手段19は、機
械的なアーム16の第２の端18に枢着されるのが好まし
く、カセット５を直立状態に維持する手段、例えば、係
合手段19に係合されている間に重力によってカセット５
を垂直に整列させることのできるベアリングを備えてい
る。

第２の手段13は、更に、縦穴10を通して第２のプラッ
トホーム15を制御可能に移動させる手段を備えている。
又、機械的なアーム16の第２の端18の位置を制御する手
段20、例えば、第２のプラットホーム15に取り付けられ
たステップモータ又はベルト駆動式のギアボックスも備
えている。機械的なアーム16の第２の端18の位置を制御
する手段20は、係合手段19に関連して動作し、カセット
５は縦穴10の中心軸102に直交する平面に沿って処理ス
テーション２内の少なくとも１つの位置14と第１の手段
11との間で搬送されるように支持される。

本発明によるマニピュレータ１の好ましい実施例は、
第２図ないし第６図を参照して詳細に説明する。これら
の図面は、マニピュレータ１がカセット５を容器７内か
ら第５図及び第６図に示した位置14まで搬送するときの
マニピュレータ１の種々の位置を示している。第２図な
いし第６図に示されたマニピュレータ１の部分は、第１
図に一致する参照番号で示されている。

第２図は、カセット５を容器７から取り出す位置にお
いてマニピュレータ１を示している。カセット５は、処
理ステーション２において容器７内に保持されている。
第１手段11の第１プラットホーム12は、ポートプレート
９のカセットポート８の付近に配置されている。第２の
手段13は、縦穴10において下方に配置されており、第１
手段11が縦穴10内で大きな自由度で動けるようになって
いる。

カセットポート８がカセット５を解除すると、第１の
プラットホーム12は、第３図に示すように縦穴10内を下
降される。第２手段13の第２のプラットホーム15は若千
持ち上げられ、そして機械的なアーム16がステップモー
タ20を用いて位置設定され、係合手段19は、第１のプラ
ットホーム12上に支持されたカセット５の上に整列され
る。

次いで、第２の手段13は、係合手段19がカセット５に
係合できるように下げられる。次いで、第４図に示すよ
うに持ち上げられて、カセット５を第１のプラットホー
ム12から持ち上げ、一方、機械的なアーム16が枢着運動
してカセット５を縦穴10の中心軸102に平行な平面に沿
って縦穴10から離れるように揺動させる。これにより、
第１手段11は縦穴に沿って第２手段13の上に移動するこ
とができ、カセットポート８上の容器７が第１手段11の
第１プラットホーム12によって閉じられる。

第５図に示すように、第１のプラットホーム12はカセ
ットポート８の付近に配置され、容器７をシールする。
ステップモータ20及び機械的アームの第１の端17を支持
する第２のプラットホーム15は、機械的アーム16が縦穴
10に平行な平面に沿って揺動するときに縦穴10に沿って
位置設定されて、処理ステーション２の内部の位置14に
カセットを配置させる。位置14は、最大のアームの長さ
L_Aに等しい変位O_Aだけ中心軸102からずらされる。

第６図に示すように、第２の手段13は、第２のプラッ
トホーム15を縦穴10において下降させるように作動し、
その間に、機械的アーム16は、第１のプラットホーム12
の下で縦穴10の中心軸102と整列するように揺動する。
このようにして、機械的なアーム16は縦穴10において間
隙距離X_Aでコンパクトに位置設定され、これにより、カ
セット５を容器７に対して同軸的に装填したり取り出し
たりすることができる（第３図も参照されたい）。カセ
ット５は、処理ステーション２において生じる操作を妨
げないように移動される。

明らかなように、マニピュレータ１は、カセット５を
第１手段11の第１プラットホーム12との間でやり取りす
るように動作し、カセット５が第１プラットホーム12上
にある間に、マニピュレータ１は、カセット５をカセッ
トポート８に取り付けられた容器７との間でやり取りす
るように動作することができる。これらの機能は、処理
ステーション２の内部の最小の空間において行なわれ
る。

第６図に概略的に示された粒子シールド30は、縦穴10
に沿って取り付けられていて、第１プラットホーム12及
び第２プラットホーム15を縦穴に沿って搬送する手段の
機構を分離している。この分離シールド30は、マイラー
又は他の材料のようなアコーディオン状の折り重ねプラ
スチックで製造され、第１の手段11及び第２の手段13が
縦穴10に沿って搬送されるときにも分離シールド30はそ
のまゝの状態に保たれる。もちろん、第１プラットホー
ム12及び第２プラットホーム15を移動させる手段の機構
を分離するための他の手段を適宣用途に合わせて使用す
ることができる。

機械的なアーム16、係合手段19、カセットポート８及
びカセット５を第１プラケットホーム12に保持する手段
を動作させるための制御信号は、全て、第１手段11の支
持体31及び第２手段13の支持体32を通して又はそれに沿
って、コンピュータや他の信号処理装置（図示せず）の
ような制御器へ送信される。

第２図ないし第６図に示されたように、第１手段11及
び第２手段13は、縦穴10に取り付けられたガイド手段35
に支持される。第７図は、第１手段11及び第２手段13が
取り付けられるガイド手段35の背面図である。

ガイド手段35は、縦穴10における第２プラットホーム
15の位置を制御する手段36と、縦穴10における第１プラ
ットホーム12の位置を制御する手段37とを備えている。
手段36は、ねじ切りされたバー40で形成されたウォーム
ギア装置51と、ねじ切りされたバー40を制御可能に回転
するモータ41とを備えている。又、ベアリング43及び44
のような第２の手段13を第１ガイド38及び第２ガイド39
に支持するための手段も含まれている。更に、第２の手
段13は、ねじ切りされたシャフト40に嵌合するギアベア
リング45も含んでおり、ねじ切りされたシャフト40がモ
ータ41によって回転されるときには縦穴における第２手
段13の位置が制御される。

縦穴10における第１プラットホーム12の位置を制御す
る手段37は、手段36と同様の構造のものである。従っ
て、第１の手段11を各々第１ガイド38及び第２ガイド39
と整列して支持するようにベアリング48及びベアリング
49が第１の手段11と共に取り付けられる。第１の手段11
にはギアベアリング50が取り付けられ、これはウォーム
ギア装置52のねじ切りされたシャフト51と嵌合され、こ
のシャフトは縦穴10に沿って第１の手段11の移動を制御
するように動作する。ねじ切りされたシャフト51は、第
１の手段11を制御可能に位置設定するためにモータ53に
よって制御可能に回転される。

第１の手段11の整列を維持するためのベアリング48及
び49と、第２の手段13の整列を維持するためのベアリン
グ33及び34は、第１の手段11と第２の手段13を安定に位
置設定しなければならない。従って、これらのベアリン
グは、３点支持系統（図示せず）を形成するように変更
してもよいが、その他の点では、ガイド38及び39と、こ
れらガイドに嵌合するベアリングとが横方向の支持体を
形成しなければならない。

第８図は、本発明の別の実施例によるマニピュレータ
１の側面図である。特に、マニピュレータアーム16の第
２の端19の位置を制御するための手段20は、第２のプラ
ットホーム15上にキャリッジ／レール組立体90を備えて
いる。マニピュレータアーム16の第１の端のピボット点
91は、前述したようにステップモータ又はギアボックス
に取り付けられる。ステップモータ又はギアボックス
は、次いで、第２プラットホーム15上のキャリッジ92に
取り付けられる。第２プラットホーム15は、縦穴10に直
交する方向93を定める軸に沿ってキャリッジ92を案内す
るレール93を備えている。キャリッジ／レール組立体90
は、処理ステーション２内で係合手段19に取り付けられ
たカセットを位置設定する際に更に融通性を発揮するよ
うにマニピュレータアーム16のピボット点91を位置設定
する手段を構成する。キャリッジの位置は、良く知られ
たモータ又はベルト駆動装置（図示せず）によって制御
される。

要約すれば、標準機械インターフェイス（SMIF）シス
テムにおいて処理されるべき半導体ウェハのような物品
を保持するカセットを容器から処理ステーションへ取り
出すためのマニピュレータが開示された。容器は、処理
ステーションのマニピュレータ上でカセットポートに支
持される。第１のプラットホームは、カセットポートの
下で縦穴に沿って搬送可能であり、カセットポートに嵌
合して容器からカセットを受け入れるように動作する。
第１のプラットホームは、縦穴を下方に搬送され、容器
からカセットを取り出す。縦穴に取り付けられた第２の
プラットホームは、第１のプラットホーム上にあるカセ
ットに係合するように揺動して第１のプラットホームか
らカセットを持ち上げるマニピュレータアームを備えて
いる。このマニピュレータアームは、次いで、縦穴から
離れた処理ステーション内の位置へカセットを搬送する
ように枢着回転する。次いで、第１のプラットホームは
縦穴内を上方にカセットポートまで搬送され、容器をシ
ールして粒子による汚染を防止する。マニピュレータア
ーム及び第２のプラットホームは、縦穴から離れた処理
ステーション内の位置へカセットを配置した後に、縦穴
内に完全に位置設定され、マニピュレータが処理ステー
ションにおいて占有する空間を最小とすることができ
る。

第９図には、軸方向駆動機構を有する長アームマニピ
ュレータ（以下、駆動機構を有するマニピュレータ200
という）の好ましい実施例が示されている。第１図ない
し第８図に示されたマニピュータ１の場合と同様に、駆
動機構を有するマニピュレータ200は、半導体ウェハ206
を支持するカセット204を操作することのできる清潔な
領域202を備えている。更に、駆動機構を有するマニピ
ュレータ200は、各アーム210を回転させるギア機構208
を備えている。ギア機構208は直線駆動機械212に取り付
けられ、該機構212は、ギア機構208及びアーム210を水
平方向に並進移動するのに用いられる。カセットを把持
するためのグリッパ214は、ギア機構208から離れたアー
ム210の端の付近に回転機能に取り付けられる。

アーム210、グリッパ214、ギア機構208及び直線駆動
機構212は、全て、清潔な領域202を画成するマニピュレ
ータ216内に配置される。容器216は、垂直支持構造体21
8−１及び218−２に取り付けられ、これらの支持構造体
は、直線駆動機構を有するマニピュレータ200と共に使
用される処理装置221（ここではバリアン（Varian）350
−Ｄ）に対する直線駆動機構212及びそれに関連したア
ーム210、ギア機構208並びにグリッパ214の高さを調整
するのに用いられる。

作動に際し、SMIF容器（図示せず）は、直線駆動機構
を有するマニピュレータ200のポートプレート220に連通
するように配置される。カセット204は、エレベータ222
によりマニピュレータ容器216内の清潔な領域に導入さ
れ、エレベータ222はカセット204をマニピュレータ容器
216へ下げる。ポートプレート220を開放しそしてエレベ
ータ222を用いてカセット204を下降することについての
詳細は、第１図ないし第８図についての説明から明らか
であるので、ここでは省略する。然し乍ら、第１図ない
し第８図を参照して述べたマニピュレータ１とは異な
り、アーム210もギア機構208も駆動機構付きマニピュレ
ータ200の他の部品に対して垂直方向に移動しないこと
に注意されたい。

エレベータ222は、グリッパ214がカセット204に接触
してカセットを把持できるようになる位置までカセット
を下げる。カセット204は、面把持又は上部把持という
２つのやり方の一方で把持される。

第９図の左側に示されたグリッパ214は、面把持を用
いてカセット204を把持する位置で示されている。基本
的に、面把持とは、カセットを横から把持することであ
る。

第10図は、面把持を行なうのに用いられるグリッパ21
4の面の細部を示す前面図である。作動に際し、アーム2
10は、グリッパ214の面をカセット204に接触させるよう
に回転される。グリッパの面は、グリッパ214がカセッ
ト204を把持するに充分なほど接近したときを感知する
ために２つのスイッチを備えている。第１のスイッチ
は、カセット側面の上部を感知するための単一のアクチ
ュエータ224を有している。第２のスイッチは、アクチ
ュエータバー226及び228の２つのセグメントを備えてい
る。この第２のスイッチは、アクチュエータバー226及
び228の２つのセグメントが押されたときだけトリガさ
れる。左側及び右側のクランプ230及び232は、第１及び
第２の両スイッチがトリガされたときに矢印の方向に内
方に移動する。第２スイッチの２セグメントのアクチュ
エータバー226及び228は、カセット204がグリッパ214に
対して適切に整列しない限り、側部クランプ230、232が
内方に移動してカセット204をクランプしようとしない
ようにする。

カセット204が把持されると、エレベータ222が下方に
移動し、そのときグリッパ214に支持されているカセッ
ト204から離れる。アーム210及びグリッパ214と、カセ
ット204は、矢印234で示された時計方向に回転される。
同時に、グリッパ214はアーム210に対して反時計方向に
回転し、カセット204がそのスタート位置に対して90゜
回転する。

エレベータ222は上方に戻される。カセットを処理装
置221の位置236に配置すべき場合には、アーム210が動
かされてカセット204を位置236にゆっくりと配置し、次
いでグリッパがカセット204を解除する。然し乍ら、カ
セット20を位置238に配置すべき場合には、直線駆動機
構212が全ギア機構208及びアーム210、グリッパ214及び
カセット204を右へまっすぐに並進移動させ、カセット
を位置238に整列させる。次いで、アーム210は、カセッ
ト204を位置238へゆっくりと移動させ、グリッパがカセ
ットを解除する。アーム210は、障害物を越える点まで
反時計方向に回転する。直線駆動機構212は、ギア機構2
08、アーム210及びグリッパ214を左のスタート位置へ戻
す。

カセット204が位置236に配置されるか或いはギア機構
208、アーム210、グリッパ214及びカセット204がスター
ト位置にまっすぐに並進移動して戻された後に、アーム
210はそのスタート位置まで反時計方向に回転しそして
グリッパはアーム210に対して時計方向に回転してその
スタート位置に戻る。

或いは又、カセット204を上から把持するような別の
グリッパ214を用いることもできる。このグリッパは、
カセット204をそのスタート位置に対して回転しない。
グリッパ214はカセット204を瞬間的に傾斜させてウェハ
をカセットとの適切な安住位置にスライドさせることが
できるが、カセットは水平を保つ。この形成のグリッパ
214の使い方については第１図ないし第８図に示されて
いる。

直線駆動機構212及びギア機構208は、駆動機構付きマ
ニピュレータ200のすぐ右側又はすぐ左側の２つの位置
のいずれか或いは該マニピュレータ200の左前方又は右
前方の２つの位置のずれかにカセット204を配置するよ
うに構成することができる。

特に、第11図は、駆動機構付きマニピュレータ200の
上面図である。矢印212−１は、ギア機構208、アーム21
0、グリッパ214及びカセット204のまっすぐな並進移動
の方向を示している。これは、左後方又は右後方のいず
れかに移動することができる。左に動くように構成され
たときには、カセット204を位置236−Ｌ又は238−Ｌの
いずれかに配置することができ、そして右へ移動するよ
うに構成されたときには、カセット204を位置236−Ｒ又
は238Rのいずれかに配置することができる。

第12図は、駆動機構を有するマニピュレータ200の上
面図である。矢印212−２は、ギア機構208、アーム21
0、グリッパ214及びカセット204のまっすぐな並進移動
の方向を示している。この場合にも、矢212−２で示さ
れた経路に沿って左後方又は右後方に移動することがで
きる。然し乍ら、第12図においては、ギア機構208、ア
ーム210及びグリッパ214は、第９図から明らかなように
駆動機構212に対して90゜回転されている。従って、駆
動機構212がホーム位置即ちスタート位置に留まるよう
にされたときには、アーム210が回転するときにカセッ
ト204が位置240に配置される。ギア機構208、アーム21
0、グリッパ214及びカセット204が右へまっすぐに並進
移動される場合には、カセット204を位置242−Ｒに配置
することができる。ギア機構208、アーム210、グリッパ
214及びカセット204が左にまっすぐに並進移動された場
合には、カセット204を位置242−Ｌに配置することがで
きる。

以上、本発明の好ましい実施例を解説の目的で詳細に
説明した。これは、本発明を前記の形態に限定するもの
ではなく、上記の技術から多数の変更や修正が明らかと
なろう。従って、上記の説明、添付図面及び特許請求の
範囲から、本発明の更に別の特徴が理解できよう。本発
明の範囲は、特許請求の範囲のみによって規定されるも
のとする。

好ましい実施例について本発明を詳細に説明したが、
本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく種々の
変更がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるマニピュレータの斜視図である
と共に、処理ステーションを簡単に示した図、 第２図ないし第６図は、本発明によるマニピュレータの
側面図であって、処理されるべき物品を保持しているカ
セットをSMIF容器から処理ステーションへと操作すると
ころを説明するための図、 第７図は、本発明によるマニピュレータの背面図で、縦
穴に沿ってプラットホームを搬送する手段を示す図、 第８図は、マニピュレータアームを有していて第２のプ
ラットホーム上のキャリッジに可動のピボット点がある
本発明のマニピュレータの１実施例の側面図、 第９図は、本発明の装置の側面図であって、単一のアー
ム及びそれに関連したギアボックスを第１の位置及び変
位した第２の位置で示した図、 第10図は、第９図の装置のグリッパの図、 第11図は、第９図の装置の上面図で、この装置によって
カセットを配置できる種々の位置と方向を示す図、そし
て 第12図は、第９図の装置の上面図で、この装置によって
カセットを配置できる種々の別の位置及び種々の別の方
向を示す図である。 １……マニピュレータ ２……処理ステーション ３……本体、４……蓋 ５……カセット ６……処理されるべき物品 ７……容器 ８……カセットポート ９……ポートプレート 10……縦穴、102……中心軸 11……第１の手段 12……第１のプラットホーム 13……第２の手段、14……処理位置 15……第２のプラットホーム 16……機械的なアーム 17、18……機械的なアームの端 19……係合手段 20……位置制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−29151（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−157527（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭61−502994（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理しようとする物品を保持するカセット
   を処理ステーションのカセットポートが受入れ、その処
   理ステーションが支持している容器からカセットをカセ
   ットポートに垂直にのびる中心軸に沿って動かして処理
   ステーション内に入れ、そしてまたカセットを処理ステ
   ーションが支持している容器へ移す装置において、 前記の処理ステーション内に取り付けられ、前記の中心
   軸に沿って移動し、中心軸に沿って前記の容器から前記
   のカセットを運び出し、そして前記の容器へ前記のカセ
   ットを運び込む第１のプラットホーム、 前記の処理ステーション内に取り付けられた第２のプラ
   ットホーム、 この第２のプラットホームに取り付けた直線搬送手段、
   及び 第１の端で前記の直線搬送手段へ回動するよう取り付け
   られ、そして第１の端と反対の第２の端で前記のカセッ
   トを掴むアーム を備え、前記の直線搬送手段は前記の中心軸に実質的に
   垂直な面内で水平に前記のアームの前記の第１の端を移
   動させることができることを特徴とした装置。
2. 【請求項２】第２のプラットホームは第１のプラットホ
   ームの移動方向と平行な方向に動くことができる請求項
   １に記載の装置。
3. 【請求項３】第２のプラットホームは第１のプラットホ
   ームの下に固定されている請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】直線搬送手段は、中心軸に実質的に垂直な
   長さ方向の軸を有して、第２のプラットホームに取り付
   けられているレールと、このレールに取り付けられ、前
   記の長さ方向の軸に沿って移動できるキャリッジと、こ
   のキャリッジを前記の長さ方向の軸に沿って移動させる
   モータ手段とを備えた請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】アームはキャリッジに回動するように取り
   付けられ、中心軸に実質的に平行な面内で回動する請求
   項４に記載の装置。