JP4436973B2 - ポートドアへのポッドドア保持システム - Google Patents
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Description
(発明の背景)
本発明は、格納輸送ポッドからプロセスツールへの半導体ウェーハ等の工作物の移送に関する。特に、本発明は、ポッドとプロセスツール間での工作物移送中、ポッドドアがポッドから取り外されプロセスツールに収容される際、ポッドドアをポートドアに固着、固定させ確実に保持するシステムに関する。
【0002】
(関連技術)
ヒュ−レッドパッカード社によるSMIFシステムが、米特許第4,532,970号、第4,534,389号に開示されている。SMIFの目的は、半導体製造過程におけるウェーハの格納、輸送中に、半導体ウェーハ上への粒子束を減少することである。この目的は、一部には、格納、輸送中、ウェーハ周辺のガス媒体(空気、窒素等)が、ウェーハに対して実質的に固定されることを機械的に保証することにより、また周囲環境から粒子が、隣接のウェーハ環境に入らないことを保証することにより達成される。
【0003】
SMIFは、次の3種の主構成要素を備える。つまり、(1)ウェーハ、および/またはウェーハカセットを格納、輸送するのに使用される最小容量封止ポッド,(2)半導体プロセスツール上に位置付けられる入出力(I/O)ミニ環境、このミニ環境により、露出ウェーハ、および/またはウェーハカセットが、プロセスツール内部に搬送/搬出されるミニアチュアクリーン空間が提供される(クリーンエア充填後)、(3)ウェーハ、またはカセットを粒子にさらすことなく、SMIFとSMIFミニ環境間で、ウェーハ、および/またはウェーハカセットをやり取りするインタフェースである。当該SMIFシステムが、論文「SMIF:VLSI製造におけるウェーハカセット移送技術」(固体技術、p111〜115、1984年7月、Mihir・Parikh,Ulrich・Kaempf)にさらに詳しく記載されている。
【0004】
上述タイプのシステムは、0.02ミクロン(μm)より小さいものから200μmより大きい範囲の粒径に関する。これらのサイズの粒子は、半導体装置製造で採用される幾何形状が小さいため、半導体処理で非常に大きな損傷を与えることがある。今日、通常の高度半導体処理では、2分の1μm以下の幾何形状が採用されている。0.1μmより大きい幾何形状を有する不必要な汚染粒子では、1μm幾何形状の半導体装置が実質上干渉を受ける。傾向としては、言うまでもなく、ますます小さな半導体処理幾何形状が採用されるようになっており、今日、研究開発実験室では0.1μm以下に近づいている。将来、幾何形状はより小さくなり、よって汚染粒子もより小さくなり、分子レベルの汚染物が関心の的となるであろう。
【0005】
一般に、SMIFポッドは、ポッドドアを備え、このポッドドアが、ポッドシェルと係合して、ウェーハが格納、輸送される封止環境が提供される。いわゆる「底部開口」ポッドが知られており、ここではポッドドアが、ポッドドア低部に横に設置され、ウェーハが、ポッドドアに支持されるカッセット内に支持される。また、「正面開口」ポッドが提供されることも知られている。この場合、ポッドドアが縦平面に位置され、ウエーハが、ポッドシェル内搭載のカッセット内、またはポッドシェル内搭載の棚に支持される。正面開口、低部開口ポッド両方において、ポッドドアには、封止ポッド環境の一部として含まれる正面と、ウェーハファブ環境に露出される後方面とが含まれる。
【0006】
ウェーハファブ内で、SMIFポッドとプロセスツール間でウェーハを移送するため、ポッドは、通常、ツール正面のロードポート上に手動、自動のどちらかで装着される。プロセスツールには、アクセスポートが含まれる。このアクセスポートは、ポッドがない場合、ウェーハファブ環境に露出される正面と、プロセスツール内の封止環境の一部である後方面を含むポートドアにより覆われる。SMIFポッドは、ポッドトアとポートドアがお互いに隣接配置されるよう、ロードポート上に着座される。ポッドドア内の溝に係合するポートドア上には、位置決めピンが設置され、これによりポートドアに対するポッドドアの適切な係合が保証される。
【0007】
ポッドがロードポートに位置付けられると、ポートドア内の機構により、ポッドシェルからポッドドアの掛け金がはずされ、ポッドトアとポートドアが共にプロセスツール内に移動され、そこで次にドアがウェーハ移送路から収容される。ポッドドアは、プロセスツール内部、ウェーハ周辺のポッドシェルを含む環境をクリーンに維持するよう、インタフェースポートに近接して保持される。その後、プロセスツール内のウェーハ処理ロボットは、ポッド内支持の特定ウェーハにアクセスし、ポッドとプロセルツール間の移送が可能となる。
【0008】
プロセスツール内露出ウェーハ周辺において、クリーンな、低粒子、汚染物環境を提供することが非常に重要である。通常、ウェーハファブ内空気はある程度濾過されるが、プロセスツール、SMIFポッド周辺環境には、ポッド、ツール内と比較して、比較的高いレベルの粒子、汚染物が含有されている。よって、ウェーハファブ内の周辺環境からSMIF,プロセスツール内部を隔離する工程が重要となる。
【0009】
上述のように、ポドドア、ポートドアは、ウェーハファブ環境露出の表面を有するが、通常、ポットとツール間でのウェーハ移送準備のため、プロセスツール内部に収容される。露出ドア表面上の粒子、汚染物がプロセスツール内部を汚染しないよう、ポッド、ポートドアをプロセスツール内に収容する際、ドアがその中に位置決定される間、露出ポット、ポートドア表面をお互いに対向保持することが従来より知られている。このような接触により、露出表面間に粒子、および/または汚染物が捕獲され、それによりプロセスツール内への粒子、および/または汚染物の移送が防がれる。
【0010】
従来より、ポッドドアがポッドより取り外され、プロセスツール内に収容される際、ポッドドアをポートドアに結合する結合機構が知られている。しかし、ポッドとポートドア間にどのような抑止も追加されない場合、ポッドドアがポードドア上で振動し、あるいはポッドドアが傾斜、またはポードドアに対して移動してしまう可能性がある。このような振動、移動はどのようなものでも、結果として、ポッド、および/またはポードドア表面から粒子、および/または汚染物を移動させ、プロセスツール内への沈殿を引き起こしてしまうことがある。
【0011】
従来技術において、ドアが結合され、プロセスツール内に収容される間に、ポッドドアをポートドアに対してしっかりと固定保持することが行われてきた。そのようなシステムの1つが、米特許第5,772,386号、「半導体処理施設用ローディング・アンローディングステーションン」(Jenoptik A.G)に開示されている。このシステムでは、ポートドアに、真空源接続の一対の吸着カップが含まれる。ポッドドアがポートドアに結合されると、吸着カップがポッドドア表面に係合し、真空源によりカップ内に吸着が起こり、ポッドドアがポードドアに保持される。それでもまだ粒子、汚染物がドア間から退出し、プロセスイツール内に至る可能性があるという事実に加え、上述開示のシステムでは、真空源が故障したり、あるいはポッドトポートドア間吸着が損失してしまう等の不利な点がある。このような場合、上述にように、ポッドドアが、振動したり、ポードドアに対して移動したりしてしまう可能性がある。さらに、この種のシステムでは、プロセスツールへの有効な追加手段として真空源を提供するウェーハファブが必要となる。このことはコスト高、ツールデザインの複雑化ばかりでなく、制御システムにも、適当な操作を保証するため、真空源を監視するルーチンを含むことが必要になる。
【0012】
(発明の要約)
したがって、本発明の利点は、ポッドとポートドア間から移動して、プロセスツールに至る粒子、汚染物の量が最小化されることである。
【0013】
また、本発明の利点は、ドアの並置表面間からの汚染物、および/または粒子の退出を防ぐため、ドアがお互いラッチされる際、ポートとポッドドア間が密着封止されることである。
【0014】
本発明の別の利点は、プロセスツールにモニタ、真空源等の手段を付け加える必要なしに、ポートとポッドドア内の機構により、完全にポートとポッドドア間が密着封止されることである。
【0015】
本発明のさらなる利点は、ポートとポッドドアの様々な厚さを許容するよう手動調整可能であり、ポートとポッドドアを共にしっかりと保持するシステムが提供されることである。
【0016】
本発明の別の利点は、上述のポート、ポッドドア厚のバラツキを許容し、工学公差を提供する手動調整システムに加え、またはそれに代わる自己調整システムが提供されることである。
【0017】
本発明の別の利点は、従来の吸着システムより密着性の高いポートドアへのポッドドア結合を提供可能なシステムが提供されることである。
【0018】
上述および他利点は、本発明により提供されるが、好適実施形態において、本発明は、ポッドとポートドア間での工作物移送中に、ポッドドアがポッドから取り除かれ、プロセスツールに収容される際に、ポッドドアをポートドアに密着して引き寄せる機構に関する。一好適実施形態において、この機構には、ポードドア外面から上に突出するラッチキーが含まれる。ラッチキーは、ポッドドア内にあるドアラッチアセンブリのスロットと係合するよう設置される。ラッチキーは、スロット内に適当に封止されると、ポートドア内の機構により回転され、ポッドシェルからポッドドアを切断する。このような回転により、同時にポッドドアはポートドアに結合される。本発明の好適実施形態によれば、ラッチキーは、回転する間に、同時に後方(つまり、ポートドアに向け後方に)に移動し、それによりポッドドアが引き込まれて、ポートドアと密着係合する。
【0019】
一好適実施形態では、回転後ラッチキーを後方に移動させるため、ラッチキーが、後方ねじ部を含むシャフトに装着される。ねじ部は、ポートドア内搭載のねじナット内で受け取られ、それによりラッチキーは、回転すると、ナットに対して後方にも移動することになる。
【0020】
ナットは、それを通して提供される調整スロット内に嵌合するねじにより、ポートドア内に装着してもよい。ラッチキーが静止状態にある間に、調整スロット内からねじが緩められることで、スロットまで回転可能となる。そこで、ラッチキーが、ポートドア外面に対して、前後に移動することになる。この調整機構により、ポートドア表面前のラッチキー高さが、ポッドドア厚さのバラツキを許容するよう調整可能となる。さらに、所定のナット回転は、結果的にラッチキーの比較的小さい移動をもたらすため、ナット調整アセンブリは、ポートドア表面を通るラッチキー位置の微調整が可能である。この調整は、ねじピッチをそれぞれ減少、増加させたりしてほぼ微調整とされる。ねじピッチの変更は、所定のラッチキー回転において、ラッチキーの移動を変更することにもなる。
【0021】
本発明の別の実施形態において、ナットは、ラッチキー軸位置の自己調整を可能とするバネ装着板上に搭載してよい。このような別の実施形態により、ポート、ポッドドア厚のバラツキが許容され、またポート、ポッドドア内に工学公差も提供される。
【0022】
ラッチキー、ラッチキーを受けるスロットには、ラッチキーがスロット内で回転するときの粒子生成を最小とするため、なだらかな表面が含まれることが好ましい。一方、粒子が生成された場合、その粒子はポッドドア内に捕獲される。さらに別の実施形態では、ラッチキーに、回転してさらに粒子生成を防ぐよう、スロット壁に接触して配置されるローラが設置されてよい。
【0023】
(発明の実施形態の説明)
次に、図1〜7Cを参照し、本発明を説明する。本発明は、その好適実施形態において、一般に、ポッドとプロセスツール間での工作物移送中、ポッドドアがポッドから取り外され、プロセスツールに収容される際、ポッドからポッドドアを切断し、またそのポッドドアをポートドアに密着結合させる機構に関する。本発明の一好適実施形態は、SMIFポッドと共に作動するが、本発明は様々な容器のどれとでも作動するものである。ここには、200ミリメートル(mm)、300mmポッド、底部開口、正面開口ポッド、SMIF技術に従い作動しないポッド・ボックスが含まれる。さらに、本発明は、ウェーハ、レチクル、平面パネル表示器等、様々な工作物のどれでも搬送する容器とも作動するものである。本発明による構造は、全ての適用可能SEMI規格に一致し、またそれへの合致も可能とするものである。
【0024】
図1は、ポッドドア22を含む300mm正面開口SMIFポッド20の斜視図である。ポッドドア22は、ポッドシェル24係合して、中に1つ以上の工作物が配置される封止環境が画成される。(通常、ポドドア20後部は、ポッドがポートにロードされるとき、ポートドアに対向配置される。だが、図1では、明瞭化のため別の状態で示されている)。上述のように、ポッド20は、300mm正面開口ポッドとして例示されているが、ポッドのサイズ、タイプは本発明では重要ではない。ポッド20とプロセスツール28間で工作物を移送するため、ポッドは、プロセスツール前面上にあるポートドア26に隣接するロードポート25上にロードされる。ツール28内で実行される処理のタイプは、本発明では重要ではなく、様々な試験、監視、および/または処理操作のどれであってもよい。
【0025】
図1、2に示すように、ポートドア26の正面30は、ポッドドア22の後方面31に対向して配置され、一対のラッチキー32を含む。この一対のラッチキー32は、ポッドドア22内搭載のドアラッチングアセンブリの対応する一対のスロット33に受けられる。ラッチキー32を受け、共に作動する構成のポッド内のドアラッチアセンブリの例が、米特許第4、995,430号、「改良機構を有する封止可能、輸送可能容器」(Bonora等)に開示されている。これは、本発明所有者が所有するものであり、ここでその全体を参照というかたちで記載する。ポートドアにポッドドアをラッチするため、ポッドドア22は、ポートドア26に隣接して封止され、それにより縦配向ラッチキーが、縦配向スロット33内に受け取られる。
【0026】
ポッドシェルからポッドドアを切断することに加え、ラッチキー32に回転でも、キーは各スロット33にロックされ、したがってポートドアにポッドドアが結合される。以下詳細に説明するように、キーのピン37上搭載のローラ35を含む別のラッチキー32が、図2Aに示されている。本発明の一好適実施形態には、2組のラッチキー32とスロット33対が含まれ、各対は、お互い構造,且つ操作上同一である。よって、以下の説明では、ラッチ、及び・またはスロットの片方のみ論じられることもある。一方、ラッチキー、スロット、その関連構成要素の説明は、ラッチキー、スロットの両方に等しく当てはまることに留意する必要がある。しかし、本発明の別の実施形態では、単一のラッチキーとスロット対、または2組以上のラッチキーとスロット対により、ポッドドアを、ポートドアに結合してもよい。さらに、1組以上のラッチキーとスロット対がある場合、本発明の別の実施形態では、各対がお互い同一である必要のもない。
【0027】
以上ポッドドア内のドアラッチアセンブリの一好適実施形態を説明してきたが、ポッドシェルにポッドドアを結合・切断したりするポッドドア内機構は、本発明では重要ではなく、別の実施形態において大幅に変更してもよい。
【0028】
一好適実施形態において、ラッチキー32は、2重の機能を果たす。これらの機能は、ポートとポッドドアの密着結合・切断であり、またポッドドアとポッドシェルの結合・切断の作動である。一方、ラッチキー32は、べつの実施形態において、これら機能の一方、あるいは他方のみ実行するようにしてもよい。例えば、そのような別の一実施形態において、ラッチキー32により、ポッドドアとポッドシェル間にどのような結合・切断機能も提供されない。このような実施形態では、ラッチキー32は、本発明の原理に従い、ポートドアの対してポッドドアをラッチ・ラッチ解除を行うだけである。ポッドトアとポッドシェル間にどのような結合・切断機能も提供しないラッチキーを有するシステムの例としては、米特願番号第998,115(平成8年)、「SMIFポッドドア、ポートドア取外し・返却システム」(Bonora等)が上げられる。この出願は、本発明所有者が所有するものであり、ここでその全体を参照という形で記載する。また、さらに別の実施形態において、ラッチキーは、ポッドシェルへのポッドドアの結合・切断を作動するためにだけ提供してもよい。このような実施形態では、以下より詳細に説明するように、ラッチキー32以外の機構を設置して、ポートドアにポッドドアを密着結合、そして切断するようしてもよい。
【0029】
次に、本発明の好適実施形態に関して、ラッチキー32を作動させるポートドア内の構造を図3の後方図、図4、5の斜視図を参照し説明する。ラッチキー32は、以下より詳細に記載する各ラッチキー搭載アセンブリ34に装着される。各ラッチキー32には、アクチュエータ36が固定搭載され(図4に最もよく示すように)、アクチュエータ36は、それぞれ移動ロッド38によりお互いに接続される。一好適実施形態において、ポッドが一旦ポートドア26に隣接して着座されると(例えば、ポート配置ポッドセンサが示すように)、モータ40により、タイミングベルト46を介して、一対のプーリ42と44がお互いに取着される。プーリ44は、上にキャリッジ50を搭載した親ねじ48に取りつけられ、キャリッジ50は、ねじが回転すると、親ねじに沿って前後に移動する。キャリッジ50は、アクチュエータ36装着の移動ロッド38に接続される。したがって、モータの回転で、ロッド38が移動し、アクチュエータ36が枢軸旋回し、それによりラッチキー32が回転する。当業者であれば分かるように、上述のものには様々な機構、リンクが代用可能であり、モータからアクチュエータ36にトルクを送り、それによりラッチキー32を回転するようにしてもよい。
【0030】
次に特に図4、5を参照すると、ラッチキー搭載アセンブリには、静止状態で搭載される軸受支持ブロック52が含まれる。ブロック52には、ポートドア内に形成される穴56内に嵌合する軸受54が含まれる。ラッチキー32には、そこから後方に延びるシャフト58が含まれる。このシャフトは、軸受支持ブロック52の軸受54内に回転可能に支持される。上述のように、アクチュエータ36もシャフト58に沿って搭載され、例えば、そこにピン60により固定される。したがって、ラッチキー32は、アクチュエータ36と共に強制的に回転される。
【0031】
ラッチキー搭載アセンブリ34には、さらに軸受支持ブロック52に静止状態で搭載されるナット搭載ブロック62が含まれる。アクチュエータ36が、ラッチキーシャフト58に固定搭載されると、ナット搭載ブロック62と軸受支持ブロック52間に空間が提供され、それにより以下説明するように、ラッチキーの回転軸に沿って、アクチュエータが少し移動可能となる。
【0032】
ラッチキーアセンブリ34には、さらに一対のねじ66により、ナット搭載ブロック62に調整可能に搭載される軸調整ナット64が含まれる。特に、ねじ66は、調整ナット64を通り軸方向に提供される各正確に形成されたスロット68を貫通し、ナット搭載ブロック内の別の2対のさら穴63の1つ内に嵌合する。ねじ66が緩められると、調整ナット64が、スロット68が許可する程度にまで回転してよい。別の2対のさら穴66が提供され(このような穴1対に対して)、360°の調整ナットの調整が可能となる。特に、別の第1対の穴63に提供されるねじ66で、ナットは、ある回転程度(スロット68の弧長により定められる)まで調整可能となる。一方、以後ねじ66が取り外され、別の第2対の穴63に挿入される場合、さらなる回転調整がえられることになる。
【0033】
ラッチキーシャフト58の後方部には、ねじ70が含まれる。シャフト58は、軸受54、アクチュエータ36内開口、ナット搭載ブロック62を通して嵌合され、調整ナット64の中央開口内で受け取られる。調整ナット内の中央開口には、ねじ70と係合するねじが含まれる。したがって、通常のナットとボルト構成にように、調整ナット64とラッチキー32間のどのような相対的回転でも,結果的に、調整ナットとポートドアに対してラッチキーの一般的移動をもたらす。
【0034】
以下動作を説明する。ポッドドアが、当初ポートドアに隣接して着座され、ラッチキーが、ドアラッチアセンブリスロット33内で受け取られると、モータ40によりアクチュエータ36が回転される。次に、この回転により、各ラッチキー32が回転され、ポートドアにポッドドアがロックされる。また、本発明によれば、調整ナット64のねじ中央開口内にあるラッチキーねじ70が回転すると、ラッチキー32が、回転中にポートドアに向け後方に移動される。ラッチキー32は、その後方への移動中に、スロット33の後部壁に係合して、それによりポッドドアが引き込まれて、ポートドアに密着係合することになる。
【0035】
本発明の一好適実施形態において、アクチュエータ36は、おゆおそ90°ポッドドアラッチを回転してよい。ねじ70のピッチは、ラッチキーの90°回転の結果、ポートドア表面に向け、ラッチキーが後方におよそ25〜37ミル(mil)移動するよう、およそ100〜150ミルに設定してよい。ねじ70のピッチは、本発明の別の実施形態では、100〜150milより小さく、あるいは大きく設定してよい。
【0036】
適宜、ポットおよび/またはポートドアの厚さを変更したり、あるいはラッチキーがポートドア前面を過ぎて突出する距離を少し調整することが望ましい。このことはねじ66を緩めて、軸調整ナット64を回転することにより達成することができる。このような回転中に、アクチュエータ36がラッチキーの回転を防ぐ。これにより、調整ナット64の回転でラッチキーが軸方向に移動され、ポートドア前面を過ぎてより大きく、またはより小さく突出するすることになる。ラッチキーの軸位置が調整される程度は、軸調整ナット64内スロット68の弧長を長くまたは短くしたりして、および/またはねじ70のピッチを変更したりして変更できる。ナットとラッチキー間の所定回転が、結果的にラッチキーの比較的小さな移動をもたらすように、ナット調整アセンブリは、ポートドア表面と過ぎてのラッチキーの位置を微調整が可能である。この調整は、ねじ70のピッチを減少、または増加させたりしてほぼ微調整とすることができる。他の実施形態では、スロット68をねじ穴に交換し、上述の調整特徴を省略してよい。
【0037】
本発明の別の実施形態が、図6の拡大斜視図に示されている。図6は、図4、5を参照して開示した実施形態と同一であるが、次の点で異なっている。上述実施形態のナット搭載ブロック62が省略され、代わりにガイドピンブロック72、ナット係合板74が使用される。特に、ガイドピンブロック72は、ポートドア内に静止状態で搭載されるよう、軸受支持ブロック52に装着される。ガイドピンブロック72には、その周辺にバネ78を含む、少なくとも2本の後方に延びるガイドピン76が含まれる。ナット係合板74には、ガイドピン76の数、位置に対応する穴80が含まれる。穴80は、ガイドピン76より少し大きな径を有するが、バネ78よりその径は小さい。ナット係合板74は、止め輪82によりガイドピンブロック72に装着される。この止め輪82は、ガイドピン76が、ナット係合板74内の穴80を通して嵌合した後、ガイドピン後部にしっかりと固定される。このような構成において、ナット係合板74は、ガイドピン76周辺に搭載されるバネ78の偏向力に抗して、ガイドピンブロック72に向け前方移動が可能である。
【0038】
軸調整ナット64は、ねじ68により、ナット係合板に装着される。上述のように、調整ナット64は、ねじ66が弧状スロット68内に嵌合する結果調整可能となるようにしてもよい。本実施形態では、スロット68を省略し、代わってねじ穴を使い、ナット64の回転、それによる手動調整をい防ぐようにしてもよい。
【0039】
図6の実施形態において、シャフト58は、軸受54、アクチュエータ36内開口と通り、またガイドピンブロック内中央開口、ナット係合穴を通り後方に延び、それにより上述のように、ねじが、調整ナット64の中央開口内に受け取られる。本実施形態によれば、ポートドア表面を過ぎて突出するラッチキーの程度のどのような手動調整に加え、ガイドピンブロックとナット係合板が共に、ラッチキー搭載アセンブリの自己調整も提供することになり、ポッド、ポートドア厚のバラツキが許容され、また工学公差が提供される。特に、ラッチキー32が、その回転ストロークを終える前に、ポッドドアが、ポートドアに十分密着保持され、本発明の目的を満足させる場合、ラッチキーがさらに後方に移動する代わりに、ラッチキー回転が継続し、その結果、バネ78を圧縮することにより、ガイドピンブロック72に向けて、調整ナット64、ナット係合板74が前方移動することになる。
【0040】
調整ナット64の角度位置を調整することで、ナット係合板74が、バネ78力に抗してガイドピンブロックに向け移動開始する点を一部制御するようにしてもよい。また、本発明によれば、ポートとポッドドア間での所望圧縮力を、バネ78のバネ定数、および/または与圧程度を変更することにより変えるようにしてもよい。
【0041】
ラッチキー32、ラッチキーを受けるスロット33には、ラッチキーがスロット内で回転するときの粒子生成を最小とするよう、滑らかな表面を有することが好ましい。たとえ粒子が生成されても、粒子は、ポッドドア内に捕獲され、プロセスツール内環境に影響を与えることはない。図2Aに示す本発明の別の実施形態では、ラッチキーに、シャフト58前面端を通るピン37に搭載されるローラ35を設置してもよい。このローラは、ラッチキーが後方移動するとき、スロット37の壁に接触して配置される。このローラで、ラッチキーローラとスロット壁間に大きな圧縮力がかけられると、粒子を生成することなく、スロット壁37に対してラッチキーの回転が可能となる。
【0042】
本発明によるラッチキー搭載アセンブリの一実施形態では、ラッチキーの回転を利用して、ラッチキーが移動させられるが、ラッチキーは、その回転と独立して移動させるようにしてもよい。本発明の別の実施形態において、別の機械的システムを採用し、ラッチキー32の所望移動をもたらし、ポッドドアとポートドア間を密着係合させるようにしてもよい。このような別の一実施形態が、図7A〜7Cに示されている。まず図7A、7Bを参照すると、ラッチキー32の平面図であり、シャフト58が、そこから後方に延び、またポートドア26、軸受支持ブロック52、アクチュエータ36内開口を通って延びている。この実施形態には、さらにポートドア内に移動可能に搭載されるU形状ブラケット82、シャフト58端部に固着されるワッシャ84、シャフト58周辺に巻き付けられ、ブラケット82の正面壁88とワッシャ84間に圧縮されるコイルバネ86が含まれる。
【0043】
図7A〜7Cに示す別の実施形態によれば、緩められた状態で、ワッシャ84は、バネ86により後方に偏向され、ブラケット82の後部壁90に当接する。一実施形態では、ブラケット82は、当初、既存の移動機構により前方に(つまり、ポートドア26に向けて)移動される。例えば、ブラケット82は、親ねじ、またはソレノイドに装着され、駆動されるようにしてもよい。この前方移動により、ラッチキー32は、ポッドドアのドアラッチアセンブリにあるスロット内に着座可能となる。別の実施形態では、ラッチキーは、当初、移動ブラケット82の当初の前方移動が必要でなくなるよう、ポートドア前に十分離れて配置するようにしてもよい。上述のように、アクチュエータ36がラッチキー32を回転させ、ポートドアにポッドドアを結合した後、あるいはその間に、移動ブラケットを後方に移動するようにしてもよい。このように後方移動すると、バネ86にブラケット82の正面壁88が力をかけることになる。そこでワッシャ84にも力がかけられて、シャフト58、ラッチキー32が後方に移動し、よってポートドアにポッドドアがより密着保持されることになる。
【0044】
ブラケット82の後方移動中ある時点で、ポッドドア22が、ポートドア26に十分に密着保持されて、本発明の目的が達成される。この時点で、ラッチキー32、シャフト58、ワッシャ84の後方移動に対向する力で、バネ86の力が圧倒され、その時点で、図7Cに示すように、バネ86は圧縮し始める。バネ86が完全に圧縮する前の所定時点に、ブラケット82の後方移動が終了する。したがって、本実施形態によれば、バネ86は、ポートドアにポッドドアを密着保持する役割を果たし、また機構も、ポートドア、ポッドドア厚のバラツキ、公差に関して自己調整の特徴を有する。図6に示す本発明の実施形態のように、ポートとポッドドア間での所望圧縮力は、バネ86のバネ定数、および/または与圧程度を変更すうことにより可変としてもよい。
【0045】
当業者でれば分かるように、ラッチキーの移動が、その回転と独立に達成される他の構成も可能である。このような別の構成は、図7A〜7Cに示す構成と同じであるが、バネ86、U形状ブラケット82は省略してよい。本実施形態では、一般に、シャフト58、ラッチキーが、親ねじ、ソレノイド等のドライバに装着される。このようなドライバにより、ポートドアへのポッドドアの結合中、またはその後、ラッチキーを後方に移動させ、ドア間の密着結合が提供される。シャフト58は、例えば、ドライバへの移動用スラスト軸受内に搭載してもよい。スラスト軸受により、シャフト58、ラッチキーの回転が可能となり、またシャフトに軸負荷が加えられ、シャフトとラッチキーの移動が可能となる。本実施形態によれば、ポートドアへのポッドドアの結合中、またはその後、ドライバにより、ポッドとポートドア間に密着係合が達成されるまで、シャフト58、ラッチキー32が駆動される。
【0046】
上述の本発明好適実施形態では、ポッドアンラッチアセンブリの作動、ポートドアへのポッドドアの結合に加え、ラッチキー32により、ポッドドアとポートドア間に密着接触が確立される。一方、ラッチキー以外の機構でも、ポッドとポートドアをお互いに引き密着係合する目的を達成できる。例えば、米特許第4,534,389号、「IC処理用ドック可能インタフェースのインターロックドアラッチ」に、ポートにポッドドアを保持するバネ装着ラッチ、リリースケーブル(該特許図5)が開示されている。
【0047】
さらに別の実施形態(図示せず)において、ポートドアに、ぞの前面に1個以上の磁石を搭載し、この磁石が、ポッドドア後部面の対応する数の磁石と整合する構成も考えられる。ロードポートへのポッドドア装着後、ポート磁石のNS極が、ポッド磁石それぞれのNS極と整合し、それによりポッドドアが、ポートドアに引きつけられてしっかりと係合することになる。ポート(あるいはポッド)内の磁石は、ポート内で回転可能に支持され、それによりポート、ポッドドア表面に垂直な軸の回りを回転可能となるようにしてもよい。ポッドドアをポッドに戻すとき、ポート磁石のNS極が、各ポッド磁石のNS極と整合するよう、磁石が回転される。この位置で、並置磁石がお互い拒絶しあい、ポッドドアをポッドに戻すことができる。
【0048】
以上本発明を詳細に説明したが、本発明は、開示の実施形態に限定されるわけでない。当業者であれば、特許請求の範囲内で本発明の精神、範囲を逸脱することなく様々な変更、修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 プロセスツールのポートドアに隣接配置される正面開口SMIFポッドの斜視図である。
【図2】 ポートドア外面から上の突出するラッチキーを含む、そのポートドア外面の1部を示す拡大斜視図である。
【図2A】 ローラを含む、図2に示すラッチキー構成に代わる別のラッチキー構成を示す図である。
【図3】 ラッチキーを回転する機構を含む、ポートドア内部の正面図である。
【図4】 ラッチキーの回転、並進を可能にする本発明によるラッチキー、搭載構成要素を説明する拡大斜視図である。
【図5】 ラッチキーを支持、回転し、並進させるポートドア内アセンブリ機構の斜視図である。
【図6】 本発明の別の実施形態による、ラッチキーの回転、並進を可能にするラッチキー、搭載構成要素の斜視図である。
【図7A】 さらに別の実施形態による、ラッチキーの回転、並進を可能にするラッチキー、搭載構成要素の平面図である。
【図7B】 図7Aに示す本発明実施形態の側面図である。
【図7C】 格納位置にある、図7Aに示す本発明実施形態の平面図である。
Claims (11)
- 工作物を、ポッドシェルと結合でき且つスロットを備えたポッドドアを含むポッド内とプロセスツール内との間で移送するためのシステムであって、
プロセスツールへのインターフェースを提供するとともに、ポッドドアに対向配置される面を形成し、ポッドドアを取り外すためのポートドアと、
ポートドア内に搭載され、ポッドドア内のスロットに対応する形状のラッチキーを有するラッチキーアセンブリと、を含み、ラッチキーアセンブリは、ポッドドアをポートドアに結合するためにポートドア面と実質的に直交する軸の回りにラッチキーを回転させ、且つポッドドアをポートドアに密着保持させるために、前記軸に沿った方向にラッチキーを移動させる機構を更に備えている、
ことを特徴とするシステム。 - 前記ラッチキーがポッドドアのスロットに係合した状態で、前記ラッチキーを回転させる手段を更に含む、
請求項1に記載のシステム。 - 工作物を、ポッドシェルと結合でき且つスロットを有するポッドドアを含むポッド内とプロセスツール内との間で移送するためのシステムであって、
プロセスツールへのインターフェースを提供するとともに、ポッドドアに対向配置される面を形成し、ポッドドアを取り外すためのポートドアと、
第1端部のねじベース部分と、第1端部とは反対側の第2端部の係合部分とを有するラッチキーと、を含み、ねじベース部分は、ポートドアに回転可能に取り付けられ、係合部分は、ポートドアから突出し、且つラッチキーのねじベース部分を受け入れるようにねじ中央開口を有するポートドアに結合されるナットによって、ポッドドアのスロットに係合するように形状付けられ、ねじベース部分は、スロットと係合して回転すると、ポッド内とプロセスツール内との間で工作物を移送するために、ポッドドアがポッドから取り外されてプロセスツールに収容される際、ポッドドアをポートドアに密着結合させるよう、ポートドア面に関して実質的に直交する方向に係合部分を動かす、
ことを特徴とするシステム。 - ポートドアに設けられ、ラッチキーを回転させるように結合された駆動機構を更に含む、
請求項3に記載のシステム。 - ポートドアに設けられ、ポッドドアをポッドシェルから取り外し可能な駆動機構を更に含む、
請求項3に記載のシステム。 - ポッドのポッドドアは、第2のスロットを有し、システムは、第1端部のねじベース部分及び第1端部と反対側の第2端部の係合部分を有する第2のラッチキーを更に含み、ねじベース部分は、ポートドアに回転可能に取り付けられ、第2のラッチキーの係合部分は、ポートドアから突出し、且つポッドドアの第2のスロットと係合するように形状付けられ、ねじベース部分は、スロットと係合して回転すると、ポッド内とプロセスツール内との間で工作物を移送するために、ポッドドアがポッドから取り外されてプロセスツールに収容される際、ポッドドアをポートドアに密着結合させるよう、ポートドア面に関して実質的に直交する方向に係合部分を動かす、
請求項3に記載のシステム。 - ラッチキーの係合部分は、ラッチキーの長手方向軸線に関して実質的に直交して位置決めされたピンと、ピンに取り付けられた第1のローラと、を含む、
請求項3に記載のシステム。 - ラッチキーは、ピンに取り付けられた第2のローラを含む、
請求項7に記載のシステム。 - 第1のローラ及び第2のローラは、ピンの反対端に取り付けられる、
請求項8に記載のシステム。 - ラッチキー及びポートドアのスロットは、実質的に平滑面を有する、
請求項3に記載にシステム。 - ラッチキーの自己調整をもたらすために、ラッチキーのベース部分が貫通する孔を定め、ねじナットとポートドアの間に結合されるばね負荷板を更に含む、
請求項3に記載のシステム。
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