JP4650831B2 - 基板キャリアを支持する場所を変更するための方法および装置 - Google Patents

基板キャリアを支持する場所を変更するための方法および装置 Download PDF

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Description

発明の内容
本出願は、２００４年７月１４日に出願された米国特許仮出願第６０／５８７，７５２号（代理人整理番号第９４７４／Ｌ号）に基づいて優先権を主張するものであり、その米国特許仮出願第６０／５８７，７５２号は、その全体を参照として本明細書に組み入れる。
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許出願の同一出願人による以下の同時係属出願に関連し、それらの出願の明細書は、その全体を参照として、本明細書に組み入れられる：
２００３年８月２８日に出願された発明の名称が「Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｃａｒｒｉｅｒｓ」である米国特許出願第１０／６５０，３１０号（代理人整理番号第６９００号）；および
２００３年８月２８日に出願された発明の名称が「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｈａｎｄｌｅｒ Ｔｈａｔ Ｕｎｌｏａｄｓ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｃａｒｒｉｅｒｓ Ｄｉｒｅｃｔｌｙ Ｆｒｏｍ ａ Ｍｏｖｉｎｇ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ」である米国特許出願第１０／６５０，４８０号（代理人整理番号第７６７６号）。
発明の分野
本発明は、一般的には、半導体デバイスの製造に関し、より詳細には、基板キャリアを支持する場所を変更するための方法および装置に関する。
発明の背景
半導体デバイスの製造は、典型的には、シリコン基板、ガラスプレート、などの基板に対して一連の処理を実行しなければならない。これらのステップは、ポリシング、堆積、エッチング、フォトリソグラフィー、熱処理、などを含むことができる。通常、いくつかの異なるプロセスステップは、複数のプロセスチャンバーを含む単一プロセスシステムまたは「ツール」において実行されてもよい。しかしながら、異なるプロセスは加工設備内の異なるプロセスロケーションにおいて実行されなければならないのが一般的なことであり、したがって、基板は、加工設備内において、一方のプロセスロケーションから他方のプロセスロケーションへ搬送されなければならない。製造されるべき半導体デバイスの種類によっては、比較的に多数のプロセスステップが、加工設備内の多くの異なるプロセスロケーションにおいて実行されなければならないことがある。
従来、基板は、密封されたポッド、カセット、コンテナ、などのような基板キャリア内において、一方のプロセスロケーションから他方のプロセスロケーションへ搬送される。また、加工設備内のロケーションからロケーションへ基板キャリアを移動させるために、あるいは、基板キャリア搬送デバイスからまたは基板キャリア搬送デバイスへ基板キャリアを移送するために、従来、自動案内搬送車、オーバーヘッド搬送システム、基板キャリア操作ロボット、などの自動化された基板キャリア搬送デバイスが使用される。しかしながら、搬送処理中に基板キャリアを支持するための改善された方法および装置が、依然として必要とされている。
発明の概要
本発明の第１の態様においては、エンドエフェクターによって支持される場所を変更するための第１の方法が提供される。第１の方法は、（１）エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、（２）基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送するステップであって、中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、（３）エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置するステップと、（４）エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するステップと、（５）基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するステップと、を含む。
本発明の第２の態様においては、エンドエフェクターによって支持される場所を変更するための第２の方法が提供される。第２の方法は、（１）エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するステップと、（２）基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送するステップであって、中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、（３）エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置するステップと、（４）エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、（５）基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するステップと、を含む。
本発明の第３の態様においては、第１の基板キャリア移送システムが提供される。第１の基板キャリア移送システムは、（１）基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、かつ、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するように適合されたエンドエフェクターと、（２）中間支持ロケーションと、（３）エンドエフェクターに結合されたコントローラとを含み、前記コントローラは、（ａ）エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、（ｂ）基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送し、前記中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、（ｃ）エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置し、（ｄ）エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持し、（ｅ）基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するように適合される。
本発明の第４の態様においては、第２の基板キャリア移送システムが提供される。第２の基板キャリア移送システムは、（１）基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、かつ、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するように適合されたエンドエフェクターと、（２）中間支持ロケーションと、（３）エンドエフェクターに結合されたコントローラとを含み、前記コントローラは、（ａ）エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持し、（ｂ）基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送し、前記中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、（ｃ）エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置し、（ｄ）エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、（ｅ）基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するように適合される。本発明のこれらのおよびその他の態様に基づいて、多くのその他の態様が、方法、システム、装置、およびコンピュータプログラムプロダクトとして、提供される。本明細書で説明されるそれぞれのコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータによって読み込むことのできる媒体（例えば、搬送波信号、フロッピーディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードディスク、ランダムアクセスメモリー、など）によって保持されてもよい。
以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面から、本発明のその他の特徴および態様をより完璧に理解することができる。
詳細な説明
従来の正面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）のような基板キャリアは、１つ以上の基板を収容してもよい。半導体デバイス製造プロセス中、基板キャリアは、ロボットアームのエンドエフェクターのような搬送デバイスを用いて、半導体デバイス製造設備の第１のロケーションから第２のロケーションへ移送される。搬送デバイスは、基板キャリアの第１の端部（例えば、上端）を支持することによって、第１のロケーションから基板キャリアを移送することができる（例えば、持ち上げることによって）。しかしながら、本発明によれば、さらに、搬送デバイスは、基板キャリアの第２の端部（例えば、下端）を支持することによって、第２のロケーションへ基板キャリアを移送することができ、あるいは、その逆も可能である。例えば、基板キャリアを支持する場所が、搬送中、基板キャリアの第１の端部から第２の端部に変更されてもよい。このように、本発明の方法および装置は、基板キャリアを支持する場所を変更することを提供する。
図１は、本発明の実施形態によるエンドエフェクター１０３によって支持された従来の正面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）１０１の等角図である。一実施形態においては、ＦＯＵＰ１０１は、立方体であってもよい。図１には立方体として示されるが、ＦＯＵＰ１０１は、その他の形状を有してもよい。ＦＯＵＰ１０１は、上側部１０９および底側部（図１には示されない）を含めて複数の側部または表面を含んでもよい。ＦＯＵＰ１０１は、１つ以上の側部上にハンドル１０５を含んでもよく、そのハンドル１０５は、ＦＯＵＰ１０１をマニュアルで運搬するのに用いられてもよい。ＦＯＵＰ１０１は、ＦＯＵＰ１０１の上側部または表面１０９に結合されたオーバーヘッド移送（ＯＨＴ）フランジ１０７を含む。ＯＨＴフランジ１０７は、ベース１１４上に存在しおよび／またはベース１１４から突き出た複数のフランジ１１１を含んでもよい。ＦＯＵＰ１０１のＯＨＴフランジ１０７または底側部（図１には示されない）は、エンドエフェクター１０３のような搬送デバイスに結合するように適合される。
エンドエフェクター１０３は、上側部１１３および底側部１１５を含む。エンドエフェクター１０３の上側部１１３および底側部１１５に関する詳細は、以下で、図４および図５をそれぞれ参照して説明される。エンドエフェクター１０３は、例えば、移送中、ＦＯＵＰ１０１を支持するのに使用されてもよい。より詳細には、エンドエフェクター１０３の底側部１１５は、ＦＯＵＰ１０１の上側部１０９（例えば、ＯＨＴフランジ１０７）を用いて（例えば、ＦＯＵＰ１０１の上側部１０９（例えば、ＯＨＴフランジ１０７）によって）、ＦＯＵＰ１０１を支持してもよい。あるいは、図１に示されるように、エンドエフェクター１０３の上側部１１３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部を用いて（例えば、ＦＯＵＰ１０１の底側部によって）、ＦＯＵＰ１０１を支持してもよい。
図１は、本発明の実施形態による中間支持ロケーション１１７の等角図を含む。一実施形態においては、中間支持ロケーション１１７は、シェルフであってもよい。中間支持ロケーション１１７は、その他の種類の支持体を含んでもよい。エンドエフェクター１０３が、ＦＯＵＰ１０１の第１の側部（例えば、底側部）からＦＯＵＰ１０１の第２の側部（例えば、上側部１０９）へ支持する場所を変更されるとき（あるいは、それとは逆に変更されるとき）、中間支持ロケーション１１７が、ＦＯＵＰ１０１を支持する。図１に示される実施形態においては、中間支持ロケーション１１７は、ＦＯＵＰ１０１の底面（図１には示されない）によって、ＦＯＵＰ１０１を支持する。別の実施形態においては、中間支持ロケーション１１７は、別の側部および／またはさらなる側部によって、ＦＯＵＰ１０１を支持してもよい。
図２は、図１に示されるＦＯＵＰ１０１の平面図である。ＯＨＴフランジ１０７の上面２０１は、エンドエフェクター１０３または図１の中間支持ロケーション１１７のような支持デバイスとのアライメントを提供するための１つ以上のフランジスロット２０３を含んでもよい。一実施形態においては、ＯＨＴフランジ１０７の上面２０１または底面（図示しない）は、３つのフランジスロット２０３を含む。その他の数のスロット２０３が、使用されてもよい。さらに、異なる実施形態は、異なる長さ、深さ、および／または、形状、および／または、スロット位置を有するスロット２０３を含んでもよい。
図３は、図１に示されるＦＯＵＰ１０１の底面図である。ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１は、エンドエフェクター１０３または図１の中間支持ロケーション１１７のような支持デバイスとのアライメントを提供するための１つ以上のＦＯＵＰスロット３０３を含む。一実施形態においては、ＦＯＵＰ１０１の底面３０１は、３つのＦＯＵＰスロット３０３を含む。その他の数のＦＯＵＰスロット３０３が、使用されてもよい。さらに、異なる実施形態は、異なる長さ、深さ、形状、および／または、スロット位置を有するＦＯＵＰスロット３０３を含んでもよい。
図４は、本発明の実施形態による図１のエンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７の等角図である。エンドエフェクター１０３の上側部１１３は、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１を含んでもよい。１つ以上のエンドエフェクターピン４０１は、エンドエフェクターがＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持するとき、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に含まれる対応するＦＯＵＰスロット３０３（図３）に結合する（例えば、挿入される）。ＦＯＵＰスロット３０３および１つ以上のエンドエフェクターピン４０１は、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１の対応するＦＯＵＰスロット３０３との結合がＦＯＵＰ１０１をエンドエフェクター１０３に整列させるように設計される。同様に、中間支持ロケーション１１７は、１つ以上の支持ロケーションピン４０３を（例えば、支持ロケーションの上側部に）含んでもよい。１つ以上の支持ロケーションピン４０３は、中間支持ロケーション１１７がＦＯＵＰ１０１の底面を支持するとき、対応するＦＯＵＰスロット３０３に結合する（例えば、挿入される）。ＦＯＵＰスロット３０３および１つ以上の支持ロケーションピン４０３は、１つ以上の支持ロケーションピン４０３の対応するＦＯＵＰスロット３０３との結合がＦＯＵＰ１０１を中間支持ロケーション１１７に整列させるように設計される。図４に示される実施形態においては、３つのエンドエフェクターピン４０１および／または３つの支持ロケーションピン４０３が使用されるが、その他の数のピンが、使用されてもよい。一実施形態においては、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１および／または１つ以上の支持ロケーションピン４０３は、キネマティックピンである。その他の種類のピンが、使用されてもよい。さらに、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１および／または支持ロケーションピン４０３は、センサー４０５を含んでもよい（例えば、キャリアの配置を正確に検出するために）。センサーを用いたキネマティックピンは、２００３年６月３日に出願された発明の名称が「ＬＯＣＡＴＯＲ ＰＩＮ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＷＩＴＨ ＳＥＮＳＯＲ ＦＯＲ ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＣＡＲＲＩＥＲ」である米国特許第６，５７３，５２２Ｂ２号に説明されており、その全体を参照として本明細書に組み入れる。
エンドエフェクター１０３は、コントローラ４０７に結合されてもよく、そのコントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３を１つ以上の方向に動かす（例えば、エンドエフェクター１０３の移動を制御する）ように適合される。例えば、コントローラ４０７は、ｘ軸、ｙ軸、および／または、ｚ軸（図４）に沿ってエンドエフェクターを動かすように適合されてもよい。エンドエフェクター１０３、中間支持ロケーション１１７、およびコントローラ４０７は、基板キャリア移送システム４０９を構成してもよい。
図４に示される実施形態においては、エンドエフェクター１０３の形状および１つ以上のエンドエフェクターピン４０１の配置は、中間支持ロケーション１１７の形状およびその上に存在する１つ以上の支持ロケーションピン４０３の配置を相補するように設計される。より詳細には、エンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７は、同一平面（例えば、ｘｙ平面）内に存在し、エンドエフェクター１０３のそれぞれのエンドエフェクターピン４０１および中間支持ロケーション１１７の対応するそれぞれの支持ロケーションピン４０３は、それぞれのＦＯＵＰスロット３０３に結合されてもよい（例えば、挿入されてもよい）。この期間中、エンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７の両方が、ＦＯＵＰ１０１を支持してもよい（例えば、ＦＯＵＰ１０１の底面によって）。
図５Ａは、本発明の実施形態によるエンドエフェクター１０３の底側部１１５の等角図である。エンドエフェクター１０３の底側部１１５は、１つ以上のエンドエフェクターフランジ５０１を含んでもよい。上述したように、エンドエフェクター１０３の底側部１１５は、ＦＯＵＰ１０１の上側部１０９を用いて、ＦＯＵＰ１０１を支持してもよい。より詳細には、１つ以上のエンドエフェクターフランジ５０１は、例えば、ＯＨＴフランジ１０７の下へ滑り込むことによって、ＯＨＴフランジ１０７に結合するように適合される。このようにして、エンドエフェクター１０３は、ＯＨＴフランジ１０７を用いて、ＦＯＵＰ１０１を支持する。一実施形態においては、エンドエフェクター１０３は、４つのエンドエフェクターフランジ５０１を含む。その他の数のエンドエフェクターフランジ５０１が、使用されてもよい。さらに、異なる実施形態は、異なる形状、位置、および／または、寸法を有するエンドエフェクターフランジ５０１を含んでもよい。一実施形態においては、１つ以上のエンドエフェクターフランジは、エンドエフェクターフランジ５０１のＯＨＴフランジ１０７との正確なアライメントを保証するために、エンドエフェクターセンサー５０３を含んでもよく、および／または、エンドエフェクターセンサー５０３に結合されてもよい。例えば、エンドエフェクターセンサー５０３は、１つ以上のエンドエフェクターフランジ５０１がＯＨＴフランジ１０７に対して正確に配置されたことを指示してもよい。
図５Ｂは、本発明の実施形態によるエンドエフェクター１０３の側面図である。図５Ｂを参照すると、１つ以上のエンドエフェクターフランジ５０１の上面５０５は、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１を含んでもよい。エンドエフェクターフランジ５０１の上面５０５上に存在する１つ以上のエンドエフェクターピン４０１は、エンドエフェクター１０３がＯＨＴフランジ１０７によってＦＯＵＰ１０１を支持するとき、ＯＨＴフランジ１０７の底面（図示しない）に含まれる対応するＯＨＴフランジスロット（図示しない）に結合する（例えば、挿入される）。ＯＨＴフランジスロットおよびエンドエフェクターフランジ５０１の上面５０５上に存在する１つ以上のエンドエフェクターピン４０１は、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１の対応するＯＨＴフランジスロットとの結合がＦＯＵＰ１０１をエンドエフェクター１０３に整列させるように設計される。
ここで、図１〜図６を参照して、また、図７〜図１７を参照して、基板キャリア移送システム４０９（図４）の代表的な動作を説明する。図７〜図１７は、本発明の実施形態によるエンドエフェクター１０１によって支持される場所を変更するための代表的な方法６０１を説明するものである。より詳細には、エンドエフェクター１０３によって基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）を支持する場所を、ＦＯＵＰ１０１の第１の側部から第２の側部へ変更するための代表的な方法が、説明される。方法６０１の１つ以上のステップは、例えば、コントローラ４０７によって実行され、かつ、例えば、何らかの適切なコンピュータ可読媒体（例えば、搬送波信号、フロッピーディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードディスク、ランダムアクセスメモリー、など）に存在するような、コントローラ４０７のメモリーに記憶され、コントローラ４０７に結合され、そうでなければコントローラ４０７に関連づけられたコンピュータプログラムコードによって実施されてもよい。
図６を参照すると、ステップ６０３において、方法６０１は、開始する。ステップ６０５において、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）の底側部３０１によって基板キャリアを支持するために、エンドエフェクター１０３が使用される。コントローラ４０７が、エンドエフェクター１０３の上側部１１３のエンドエフェクターピン４０１がＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に含まれるＦＯＵＰスロット３０３に結合するようにエンドエフェクターを動かすのに使用されてもよく、それによって、エンドエフェクター１０３の上面１１３が、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に結合される。このようにして、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持する。上述したように、エンドエフェクター１０３をＦＯＵＰ１０１に結合するために、コントローラ４０７が、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の１つ以上に沿ってエンドエフェクター１０３を動かすのに使用されてもよい。図７は、本発明の実施形態による基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）の底部によって基板キャリアを支持するのに使用されるエンドエフェクター１０３を示す。例えば、エンドエフェクター１０３は、この底部によってＦＯＵＰ１０１を支持する別の支持シェルフからＦＯＵＰ１０１を取り外しており、あるいは、ＦＯＵＰのＯＨＴフランジによってＦＯＵＰを支持するオーバーヘッドコンベアシステムからＦＯＵＰ１０１を取り外している可能性がある。図７に示されるように、ＦＯＵＰ１０１は、エンドエフェクター１０３によって完全に支持されている。
ステップ６０７において、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）は、エンドエフェクター１０１から中間支持ロケーション１１７へ移送される。中間支持ロケーション１１７は、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）の底部３０１を支持する。例えば、エンドエフェクターがＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持しているときに、コントローラ４０７が、エンドエフェクターが（図７に示されるように）中間支持ロケーション１１７に近づくように（例えば、中間支持ロケーション１１７よりもわずかに高く）、エンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に上方または下方へ）動かしてもよい。
その後、エンドエフェクター１０３がＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持しているときに、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３が中間支持ロケーション１１７の真上にくるように、エンドエフェクター１０３をｘ軸に沿って（例えば、水平方向に左または右へ）動かす。図８は、本発明の実施形態による中間支持ロケーション１１７の真上にある図７のエンドエフェクター１０３を示す。エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１によって、ＦＯＵＰ１０１を完全に支持する。
その後、エンドエフェクター１０３がＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持しているときに、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に下方へ）動かす。エンドエフェクター１０３が、ｚ軸に沿って下方へ移動するとき、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を完全に支持する。しかしながら、エンドエフェクター１０３が、図９に示される位置（例えば、エンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７が同じｘｙ平面に存在する位置、あるいは、ピン４０１および４０３の相対的な高さに依存して、エンドエフェクター１０３のｘｙ平面が中間支持ロケーション１１７のｘｙ平面よりもわずかに高いかまたは低い位置）に近づくと、エンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７は、その両方が、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持してもよい。例えば、エンドエフェクター１０３のそれぞれのエンドエフェクターピン４０１および中間支持ロケーション１１７の対応するそれぞれの支持ロケーションピン４０３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持するそれぞれのＦＯＵＰスロット３０３に結合してもよい（例えば、それぞれのＦＯＵＰスロット３０３内に挿入してもよい）。エンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７の両方がＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持する時間は、短時間（例えば、１秒以下）であってもよい。図９は、本発明の実施形態によるＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持するのに使用される中間支持ロケーション１１７を示す。
コントローラ４０７が、エンドエフェクター１０３を垂直方向に下方へ動かし続けると、ＦＯＵＰ１０１は、底側部３０１から中間支持ロケーション１１７によって支持され続け、エンドエフェクターピン４０１は、ＦＯＵＰスロット３０３から外れる。したがって、エンドエフェクター１０３は、もはやＦＯＵＰ１０１を支持せず、中間支持ロケーション１１７が、ＦＯＵＰ１０１の底部（例えば、底側部）によってＦＯＵＰ１０１を完全に支持する。このようにして、ＦＯＵＰ１０１は、エンドエフェクター１０３から中間支持ロケーション１１７にうまく移送される（図１０に示されるように）。
ステップ６０９において、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）のオーバーヘッド移送（ＯＨＴ）フランジ１０７の近くに再配置される。エンドエフェクター１０３をＯＨＴフランジ１０７の近くに再配置するために、コントローラ４０７が、ＦＯＵＰ１０１を支持していないエンドエフェクター１０３をｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の１つ以上に沿って動かすのに使用される。例えば、コントローラ４０７は、ＦＯＵＰ１０１がエンドエフェクター１０３から中間支持ロケーション１１７に移送された後、エンドエフェクター１０３を垂直方向に下方へ動かしてもよい。このような垂直方向における下方への運動は、ステップ６０７の垂直方向における下方への運動に続く連続的なものであってもよく、あるいは、独立した運動が、使用されてもよい。垂直方向における下方への運動の結果として、エンドエフェクター１０３は、中間支持ロケーション１１７の真下に存在し、中間支持ロケーション１１７が、ＦＯＵＰ１０１を支持する。図１０は、中間支持ロケーション１１７の真下に配置されたエンドエフェクター１０３を示し、中間支持ロケーション１１７は、本発明の実施形態によるＦＯＵＰ１０１を支持する。エンドエフェクター１０３は、十分に遠く離れてＦＯＵＰ１０１の底面３０１の下方にあるので、エンドエフェクター１０３のどのような水平方向の運動中にも、エンドエフェクターピン４０１は、中間支持ロケーション１１７に接触しない（垂直運動および水平運動が組み合わせられる可能性がある場合には、図１０に示されるものよりも小さいかまたは大きい垂直距離が使用されてもよい）。
その後、コントローラ４０７は、水平方向に、例えば、ｘ軸に沿って、エンドエフェクター１０３を動かしてもよい。コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をオープン領域またはトンネル（例えば、図１９に示されるオープン領域１９１１を参照）の中へ動かし、その結果として、エンドエフェクター１０３は、中間支持ロケーション１１７によって支持されたＦＯＵＰ１０１の下方に存在する部分がない。トンネルは、例えば、半導体デバイス製造プロセス中に使用されるその他の機器または装置に接触することなく、ｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）エンドエフェクターを動かすことのできる領域を画成する。例えば、トンネルは、シェルフの列間の通路および／またはプロセスツールのロードポート間の通路であってもよい。図１１は、エンドエフェクター１０３のいかなる部分も本発明の実施形態によるＦＯＵＰ１０１の下方に存在しないようにして、中間支持ロケーション１１１によって支持されたＦＯＵＰ１０１の下方に配置されたエンドエフェクター１０３を示す。
その後、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、トンネル内を垂直方向に）動かし、それによって、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１よりもわずかに高くなる。より詳細には、エンドエフェクター１０３は、エンドエフェクター１０３の底側部１１５がＦＯＵＰのＯＨＴフランジ１０７の上面よりも高くなるように（例えば、垂直方向に）また、エンドエフェクター１０３のエンドエフェクターフランジ５０１および高くなったあらゆる特徴（図５Ｂの側面図に示される垂直方向に置かれたキネマティックピン４０１のような）がＯＨＴフランジ１０７よりも低くなるように（例えば、垂直方向に）、動かされる。エンドエフェクター１０３は、オープン領域内を移動するので、エンドエフェクター１０３は、半導体デバイス製造プロセス中に使用されるその他の機器または装置に接触しない。図１２は、上述したように、本発明の実施形態によるＦＯＵＰ１０１よりもわずかに高く配置されたエンドエフェクター１０３を示す。
コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３を水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かし、それによって、エンドエフェクター１０３の底側部１１５は、ＯＨＴフランジ１０７の上面２０１の真上に存在し、エンドエフェクターフランジ５０１は、ＯＨＴフランジ１０７の真下に存在する。エンドエフェクター１０３が、ｚ軸に沿って上方へ動かされると、エンドエフェクターフランジ５０１は、ＯＨＴフランジ１０７に結合する（例えば、エンドエフェクター１０３とＦＯＵＰ１０１との間の最終的なアライメントを提供し、かつＸ方向における運動中にＦＯＵＰ１０１が滑り動くのを防止するキネマティックピン４０１を介して）。このようにして、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１のＯＨＴフランジ１０７の近くに再配置される。図１３は、上述したように、本発明の実施形態によるＦＯＵＰ１０１の近くに配置されたエンドエフェクター１０３を示す。
ステップ６１１において、エンドエフェクター１０３が、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）のＯＨＴフランジ１０７によって基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）を支持するのに使用される。コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）上方へ動かす。エンドエフェクター１０３が、ｚ軸に沿って上方へ動かされるとき、エンドエフェクターフランジ５０１は、ＯＨＴフランジ１０７に結合し、そのＯＨＴフランジ１０７を支持する。エンドエフェクター１０３の上方への運動の結果として、ＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７からｚ軸に沿って上方へ持ち上げられる。その結果として、支持ロケーション１１７の支持ロケーションピン４０３は、対応するＦＯＵＰスロット３０３から外れる。したがって、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１のＯＨＴフランジ１０７によって、ＦＯＵＰ１０１を完全に支持する。図１４は、本発明の実施形態によるＦＯＵＰ１０１のＯＨＴフランジ１０７によってＦＯＵＰ１０１を支持するエンドエフェクター１０３を示す。
ステップ６１３において、エンドエフェクター１０３が基板キャリアのＯＨＴフランジによって基板キャリアを支持した後、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）は、中間支持ロケーション１１７から移送される。例えば、ＦＯＵＰ１０１は、プロセスチャンバーまたはロードロックチャンバー（図示しない）内に設置されてもよい。エンドエフェクター１０３が動かされ、すなわち、ＦＯＵＰ１０１が、ｚ軸に沿って上方へ持ち上げられ、それによって、支持ロケーション１１７のピンは、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１のどのような水平運動中においても、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に接触しない。このように、エンドエフェクター１０１は、図１５に示されるように、中間支持ロケーション１１７の真上にＦＯＵＰ１０１を支持する。
コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３を水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）オープン領域またはトンネルの中へ動かし、その結果として、エンドエフェクター１０３およびそのエンドエフェクター１０３によって支持されたＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７の上方に存在する（例えば、上方に張り出した）部分がない。図１６は、中間支持ロケーション１１７よりも高く配置されたエンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１を示し、また、その結果として、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１は、本発明の実施形態による中間支持ロケーション１１７の上方に存在する部分がないことを示す。
コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３およびそのエンドエフェクター１０３によって支持されたＦＯＵＰ１０１をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）動かし、半導体デバイス製造設備に含まれるロードロックチャンバー（図示しない）、プロセスツールのドッキングステーションなどのようなその他のコンポーネントに対して相対的に、ＦＯＵＰ１０１を配置する。コントローラ４０７は、コンポーネントに対して相対的にＦＯＵＰ１０１を配置するために、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１を水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かしてもよい。このようにして、ＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７から移送される。図１７は、本発明の実施形態による中間支持ロケーション１１７から移送されるエンドエフェクターおよびＦＯＵＰを示す（その後、例えば、ロードロックチャンバー、プロセスツールのドッキングステーション、別の支持ロケーション、貯蔵シェルフ、コンベアシステム、などのようなその他のいずれかの所望のロケーションへ搬送される）。
ステップ６１５において、方法６０１は、終了する。図６に示される方法６０１を使用することによって、エンドエフェクター１０３によって支持される場所が変更される。より詳細には、ＦＯＵＰ１０１が、半導体デバイス製造設備において、第１のロケーションから第２のロケーションへ移送されるとき、エンドエフェクター１０３が基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）を支持する場所は、ＦＯＵＰ１０１の第１の端部（例えば、底側部３０１）からＦＯＵＰ１０１の第２の端部（例えば、上側部１０９）に変更されてもよい。ＦＯＵＰ１０１が、ＦＯＵＰ１０１の第１の端部を用いれば、第１のロケーションからより好都合に移送され、かつ、ＦＯＵＰ１０１の第２の端部を用いれば、第２のロケーションへより好都合に移送される場合、本発明による方法は有益である。
特定の一実施形態においては、方法６０１は、オーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するオーバーヘッドコンベアシステムから基板キャリアの底側部によって基板キャリアを支持するプロセスツールのロードポートへ基板キャリアを移送する操作の一部として、使用されてもよい。例えば、エンドエフェクター１０３は、先に組み入れたいずれも２００３年８月２８日に出願された米国特許出願第１０／６５０，３１０号および米国特許出願第１０／６５０，４８０号に記載されるように、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持することによって、（例えば、コンベアシステムが移動しているときに）基板キャリアをオーバーヘッドコンベアシステムから取り外すのに使用されてもよい。その後、エンドエフェクター１０３は、エンドエフェクター１０３が基板キャリアのＯＨＴフランジによって基板キャリアを支持するように再配置されてもよい（方法６０１によって説明されるように）。その後、基板キャリアは、プロセスツールのロードポート上へ配置され（降下させられ）、その後、ドッキングされ／開けられてもよく、それによって、基板キャリア内に含まれる基板を処理することができる。それとは逆の操作が実行され、基板キャリアのＯＨＴフランジによって基板キャリアを支持することによって、ロードポートから基板キャリアを取り外し、その後、基板キャリアの底側部によって基板キャリアを支持することによって基板キャリアをオーバーヘッドコンベアシステム上に再び装填してもよい。
さらに、ここで、図７〜図１７を参照して、また、本発明の実施形態によるエンドエフェクター１０３が支持する場所を変更するための第２の代表的な方法１８０１を説明する図１８を参照して、基板キャリア移送システム４０９の代表的な動作を説明する。より詳細には、エンドエフェクター１０３が基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）を支持する場所をＦＯＵＰ１０１の上側部１０９（例えば、第２の側部）から底側部３０１（例えば、第１の側部）に変更するための代表的な方法が、説明される。方法１８０１の１つ以上のステップは、例えば、コントローラ４０７によって実行され、かつ、例えば、何らかの適切なコンピュータ可読媒体（例えば、搬送波信号、フロッピーディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードディスク、ランダムアクセスメモリー、など）に存在するような、コントローラ４０７のメモリーに記憶され、コントローラ４０７に結合され、そうでなければコントローラ４０７に関連づけられたコンピュータプログラムコードによって実施されてもよい。
図１８を参照すると、ステップ１８０３において、方法１８０１は開始する。ステップ１８０５において、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）のオーバーヘッド移送（ＯＨＴ）フランジ１０７によって基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）を支持するのに使用される。上述したように、エンドエフェクターフランジ５０１が、ＯＨＴフランジ１０７に結合し、そのＯＨＴフランジ１０７を支持してもよい。その結果として、図１７に示されるように、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１のＯＨＴフランジ１０７によってＦＯＵＰ１０１を支持する。例えば、エンドエフェクター１０３は、半導体デバイス製造設備の第１のロケーション（例えば、ロードロックチャンバーまたはドッキングステーション）からＦＯＵＰ１０１を移送するときに、ＯＨＴフランジ１０７を用いてＦＯＵＰ１０１を支持する。
ステップ１８０７において、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）は、エンドエフェクター１０３から中間支持ロケーション１１７に移送される。中間支持ロケーションは、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持する。コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の１つ以上に沿って動かすのに使用されてもよく、それによって、ＦＯＵＰ１０１は、エンドエフェクター１０３から中間支持ロケーション１１７へ移送される。例えば、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３すなわちＦＯＵＰ１０１をｚ軸に沿って動かしてもよく、それによって、ＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７に近づく（例えば、中間支持ロケーション１１７よりもわずかに高い）。より詳細には、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１が水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かされるときにＦＯＵＰ１０１の底側部３０１が支持ロケーションピン４０３に接触しないように、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１を配置する。図１６に示されるように、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７よりも高く配置される。
コントローラ４０７は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に存在する各々のＦＯＵＰスロット３０３が中間支持ロケーション１１７の対応する支持ロケーションピン４０３の真上に配置されるように、エンドエフェクター１０３すなわちＦＯＵＰ１０１を水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かす。図１５に示されるように、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７の真上に配置される。
コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３すなわちＦＯＵＰ１０１を垂直方向に（ｚ軸に沿って）下方へ動かす。ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１が、中間支持ロケーション１１７よりもわずかに高く配置されると、支持ロケーションピン４０３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に存在する対応するＦＯＵＰスロット３０３に入り始める。図１４に示されるように、ＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７よりもわずかに高く配置される。
コントローラ４０７は、支持ロケーションピン４０３がＦＯＵＰスロット３０３に係合または接触（例えば、結合）するまで、エンドエフェクター１０３すなわちＦＯＵＰ１０１を垂直方向に下方へ動かす。上述したように、支持ロケーションピン４０３は、１つ以上のエンドエフェクターピン４０１および／または１つ以上の支持ロケーションピン４０３がＦＯＵＰスロット３０３に対して適切に配置されたことを指示しおよび／または適切に配置されたかどうかを決定するためのセンサー４０５を含んでもよい。支持ロケーションピン４０３が、ＦＯＵＰスロット３０３内に適切に配置（例えば、結合）されると、エンドエフェクターフランジ５０１は、ＯＨＴフランジ１０７に結合されない。その結果、中間支持ロケーション１１７が、ＦＯＵＰ１０１を完全に支持し、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１を支持しない。それによって、ＦＯＵＰ１０１は、エンドエフェクター１０３から中間支持ロケーション１１７に移送される。図１３に示されるように、中間支持ロケーション１１７は、ＦＯＵＰ１０１を支持する。
ステップ１８０９において、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）の底部の近くに再配置される。エンドエフェクター１０３をＦＯＵＰ１０１の底側部３０１の近くに再配置するために、コントローラ４０７が、エンドエフェクター１０３をｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の１つ以上に沿って動かすのに使用されてもよい。例えば、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をｘ軸および／またはｙ軸に沿って水平方向に（例えば、トンネル内へ）動かし、それによって、エンドエフェクター１０３は、中間支持ロケーション１１７によって支持されたＦＯＵＰ１０１の上方に存在する（例えば、上方に張り出した）部分がない。図１２に示されるように、エンドエフェクター１０３は、エンドエフェクター１０３のいかなる部分もＦＯＵＰ１０１の上方に張り出さないように配置される。
その後、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３が中間支持ロケーション１１７よりも低くなるように、エンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、トンネル内を垂直方向に）下方へ動かす。エンドエフェクター１０３は、エンドエフェクター１０３が水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かされるときにエンドエフェクターピン４０１が中間支持ロケーション１１７に接触しないように配置される。図１１に示されるように、エンドエフェクター１０３は、上述したように、中間支持ロケーション１１７よりも低く配置される。
その後、コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３が中間支持ロケーション１１７およびＦＯＵＰ１０１の真下にくるように、エンドエフェクター１０３を水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かす。より詳細には、エンドエフェクター１０３は、エンドエフェクター１０３が垂直方向に動かされたときにエンドエフェクター１０３および中間支持ロケーション１１７が同じ平面（例えば、ｘｙ平面）を占めるように配置され、その後、エンドエフェクターピン４０１は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に存在する対応するＦＯＵＰスロット３０３の真下に配置される。図１０に示されるように、エンドエフェクター１０３は、上述したように、中間支持ロケーション１１７およびＦＯＵＰ１０１の真下に配置される。このようにして、エンドエフェクター１０３は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１の近くに再配置される。
ステップ１８１１において、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）の底部を支持するのに使用される。コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）上方へ動かし、それによって、エンドエフェクターピン４０１は、対応するＦＯＵＰスロット３０３に係合または結合する。その後、エンドエフェクター１０３は、図９に示されるように、ＦＯＵＰ１０１を支持する。上述したように、エンドエフェクター１０３と中間支持ロケーション１１７とは、短時間だけ同時にＦＯＵＰ１０１を支持してもよい。エンドエフェクター１０３の上方への運動中、支持ロケーションピン４０３は、ＦＯＵＰスロット３０３から外れる。その結果として、エンドエフェクター１０３が、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０３を支持し、中間支持ロケーション１１７は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０３を支持しない。
ステップ１８１３において、基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）は、中間支持ロケーション１１７から移送される。コントローラ４０７が、エンドエフェクター１０３をｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の１つ以上に沿って動かすのに使用されてもよく、それによって、ＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７から移送される。例えば、コントローラ４０７は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持するエンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）上方へ動かし、中間支持ロケーションの真上に配置する。より詳細には、エンドエフェクター１０３は、エンドエフェクター１０３が水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かされるときにエンドエフェクター１０３が中間支持ロケーション１１７に接触しないように、配置される。図８に示されるように、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１は、上述したように、中間支持ロケーション１１７の上方に配置される。
コントローラ４０７は、エンドエフェクター１０３を水平方向に（例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って）動かしてもよく、それによって、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７の上方に存在する（例えば、上方に張り出した）部分がない。例えば、エンドエフェクター１０３すなわちＦＯＵＰ１０３は、トンネルまたはオープン領域の中へ動かされる。図７に示されるように、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１は、エンドエフェクター１０３およびＦＯＵＰ１０１のいかなる部分も中間支持ロケーション１１７の上方に存在しないように配置される。エンドエフェクター１０３すなわちＦＯＵＰ１０１は、ＦＯＵＰ１０１が半導体デバイス製造設備の第２のロケーション（例えば、オーバーヘッドコンベア（図示しない））に近づくように、ｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）動かされてもよい。このようにして、ＦＯＵＰ１０１は、中間支持ロケーション１１７から移送される。
ステップ１８１５において、方法１８０１は終了する。図１８の方法１８０１を使用することによって、エンドエフェクター１０３によって支持される場所が変更される。より詳細には、ＦＯＵＰ１０１が、半導体デバイス製造設備において、第１のロケーション（例えば、プロセスチャンバーまたはロードロックチャンバー）から第２のロケーション（例えば、オーバーヘッドコンベア）に移送されるときに、エンドエフェクター１０３によって基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ１０１）を支持する場所をＦＯＵＰ１０１の上側部１０９からＦＯＵＰ１０１の底側部３０１に変更することができる。本発明による方法は、ＦＯＵＰ１０１が、ＦＯＵＰ１０１の上側部を使用すれば、第１のロケーションからより好都合に移送され、かつ、ＦＯＵＰ１０１の底側部を使用すれば、第２のロケーションへより好都合に移送される場合、本発明による方法は有益である。
本発明は、先に組み入れた２００３年８月２８日に出願された発明の名称が「ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＣＡＲＲＩＥＲ ＨＡＮＤＬＥＲ ＴＨＡＴ ＵＮＬＯＡＤＳ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＣＡＲＲＩＥＲＳ ＤＩＲＥＣＴＬＹ ＦＲＯＭ Ａ ＭＯＶＩＮＧ ＣＯＮＶＥＹＯＲ」である米国特許出願第１０／６５０，４８０号（整理番号第７６７６号）に記載されるようなシステムにおいて使用される場合、とりわけ有益である。
上記の説明は、本発明のほんのいくつかの代表的な実施形態を開示するものである。当業者は、本発明の範囲内に存在する上述した装置および方法の変形を容易に考えだすことができる。例えば、本発明による方法６０１および１８０１の１つ以上のステップを説明するとともに、エンドエフェクター１０３の代表的な運動のシーケンスが提供されたが、本発明による方法６０１および１８０１のいずれかのステップを実行するために、異なる運動のシーケンスが使用されてもよい。１つ以上の実施形態においては、コントローラ４０７は、本発明による方法６０１および１８０１の１つ以上のステップを実行するように適合される。あるいは、その他の制御デバイスが、本発明による方法６０１および１８０１の１つ以上のステップを実行するのに使用されてもよい。１つ以上の実施形態においては、第１の端部は、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１であり、第２の端部は、ＦＯＵＰ１０１の上側部１０９であり、あるいは、その逆であったが、第１の端部は、ＦＯＵＰ１０１のいずれかの面であり、第２の端部は、ＦＯＵＰ１０１のその他のいずれかの面であってもよい。
さらに、エンドエフェクター１０３および／または中間支持ロケーション１１７は、ピン４０１および４０３を対応的に（例えば、相補的に）スロット３０３に結合することによって、ＦＯＵＰ１０１の底側部３０１を支持するが、エンドエフェクター１０３および／または中間支持ロケーション１１７およびＦＯＵＰ１０１は、異なる相補的なデバイスを用いて、結合されてもよい。同様に、エンドエフェクターフランジ５０１およびＯＨＴフランジ１０７は、その他の相補的なデバイスに置き換えられてもよい。ある実施形態においては、中間支持ロケーション１１７は、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持してもよい。
図１９は、本発明による基板キャリアを搬送するためのシステム１９０１の概略正面図である。図１９を参照すると、システム１９０１は、基板キャリア１９０５を複数のプロセスツール間で搬送するように適合されたオーバーヘッドコンベアシステム１９０３を含み、それらの複数のプロセスツールには、図１９に示される第１のプロセスツール１９０７が含まれる。
本発明の１つ以上の実施形態においては、オーバーヘッドコンベアシステム１９０３は、先に組み入れたいずれも２００３年８月２８日に出願された米国特許出願第１０／６５０，３１０号および米国特許出願第１０／６５０，４８０号に示されるように適合されてもよく、また、連続的に移動するように適合されてもよい。連続的に移動しないコンベアシステムを含むその他のオーバーヘッドコンベアシステムが、使用されてもよい。図１９に示される実施形態においては、オーバーヘッドコンベアシステム１９０３は、それぞれの基板キャリア１９０５のオーバーヘッド移送フランジ１９０６によって基板キャリア１９０５を支持するように適合される。
プロセスツール１９０７は、エンドエフェクター１０３を含み、そのエンドエフェクター１０３は、基板キャリア１９０５の底部によって、あるいは、基板キャリア１９０５のオーバーヘッド移送フランジ１９０６によって（破線で示されるように）、基板キャリア１９０５を支持するように適合される。プロセスツール１９０７は、図示されるように２つの列に分離された複数のロードポート１９０９ａ〜１９０９ｆを含む。その他の構成のおよび／またはその他の数のロードポートが、使用されてもよい。各々のロードポート１９０９ａ〜１９０９ｆは、基板キャリア１９０５を支持し、基板キャリア１９０５とドッキングし、および／または、基板キャリア１９０５を開けるように適合され（例えば、基板キャリア１９０５内の基板を取り出す、およびプロセスツール内で処理するのを可能にするために）、また、それに加えて、基板キャリア１９０５を切り離し、および／または、閉めるように適合されてもよい。図示される実施形態においては、それぞれのロードポート１９０９ａ〜１９０９ｆは、基板キャリアの底部によって基板キャリア１９０５を支持するように適合される。
プロセスツール１９０７は、さらに、複数の支持ロケーション１１７ａ〜１１７ｆを含む。その他の数のおよび／またはその他の配列の支持ロケーション１１７ａ〜１１７ｆが、使用されてもよい。オープン領域またはトンネル１９１１が、支持ロケーション１１７ａ〜１１７ｆの列とロードポート１９０９ａ〜１９０９ｆの列との間に存在し、そのオープン領域またはトンネル１９１１は、その他の支持ロケーションおよび／またはロードポートに接触することなくエンドエフェクター１０３をｚ軸に沿って（例えば、垂直方向に）動かすことのできる領域を画成する。
コントローラ４０７は、プロセスツール１９０７に結合され、かつ、プロセスツール１９０７の動作を制御するように適合されてもよく、そのプロセスツール１９０７の動作には、上述したようなエンドエフェクター１０３の動作（例えば、方法６０１または１８０１を実行するために）が含まれる。
システム１９０１の代表的な動作中、基板キャリア１９０５は、基板キャリア１９０５の底部によって基板キャリア１９０５を支持するエンドエフェクター１０３を用いて、オーバーヘッドコンベアシステム１９０３から切り離されてもよい（例えば、いずれも２００３年８月２８日に出願された米国特許出願第１０／６５０，３１０号および米国特許出願第１０／６５０，４８０号を参照）。その後、基板キャリア１９０５は、支持ロケーション１１７ａ〜１１７ｆの中の１つの上に設置されてもよく、また、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア１９０５のオーバーヘッド移送フランジ１９０６によって基板キャリア１９０５を支持するように、再配置されてもよい（上述したように）。その後、基板キャリア１９０５は、支持ロケーション１１７ａ〜１１７ｆからロードポート１９０９ａ〜１９０９ｆの中の１つに移送され、それぞれのロードポートにおいては、基板キャリア１９０５の底部によって支持されてもよい。その後、基板キャリア１９０５は、ロードポートにドッキングされ、かつ、開けられてもよく、その後、基板キャリア１９０５の基板は、プロセスツール１９０７内で処理されてもよい。その後、基板キャリア１９０５は、ロードポートにおいて、閉められ、かつ、ロードポートから切り離されてもよい。その後、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア１９０５のオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリア１９０５を支持して、基板キャリア１９０５をそれぞれのロードポートから支持ロケーション１１７ａ〜１１７ｆの中の１つに移送してもよい。その後、エンドエフェクター１０３は、基板キャリア１９０５の底部によって基板キャリア１９０５を支持するように、再配置されてもよい（上述したように）。その後、基板キャリア１９０５は、エンドエフェクター１０３によって、オーバーヘッドコンベアシステム１９０３上へ装填され、その後、製造設備内の別のプロセスツール（図示しない）またはその他のロケーションへ搬送されてもよい。コントローラ４０７は、上述したステップのいずれかを実行するためのコンピュータプログラムコードを含んでもよい。基板キャリアをオーバーヘッドコンベアシステム１９０３上に／から装填し／切り話すステップは、コンベアシステムが停止しているときまたは移動しているときに実行されてもよい。
主としてＦＯＵＰを参照して、本発明を説明したが、その他の種類の基板キャリア（例えば、底部開口基板キャリア、上部開口基板キャリア、など）が使用されてもよいことがわかる。同様に、本発明は、小さなロットサイズの基板キャリアまたは大きなロットサイズの基板キャリアとともに使用されてもよい。ここで使用される場合、「小さなロット」サイズの基板キャリアは、典型的には１３枚または２５枚の基板を保有する一般的な「大きなロット」サイズの基板キャリアよりも相当に少ない数の基板を保有するように適合された基板キャリアを意味する。例として、一実施形態においては、小さなロットサイズの基板キャリアは、５枚かまたはそれ以下の基板を保有するように適合される。その他の小さなロットサイズの基板キャリア（例えば、１枚、２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、または、それ以上であるが、大きなロットサイズの基板キャリアよりも相当に少ない数の基板を保有する小さなロットサイズのキャリア）が、使用されてもよい。例えば、一実施形態においては、それぞれの小さなロットサイズの基板キャリアは、少なすぎて人が半導体デバイス製造設備で基板キャリアを搬送できないような数の基板を保有してもよい。
このように、本発明の代表的な実施形態を参照して、本発明が、開示されたが、その他の実施形態は、特許請求の範囲に規定される本発明の精神および範囲内に存在することを理解すべきである。
本発明の実施形態によるエンドエフェクターによって支持される従来の正面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）の等角図である。 図１のＦＯＵＰの平面図である。 図１のＦＯＵＰの底面図である。 本発明の実施形態による図１のエンドエフェクターおよび中間支持ロケーションの等角図である。 本発明の実施形態による図１のエンドエフェクターの底面の等角図である。 本発明の実施形態による図１のエンドエフェクターの側面図である。 本発明の実施形態によるエンドエフェクターによって支持される場所を変更するための代表的な方法を説明する図である。 本発明の実施形態による基板キャリア（例えば、ＦＯＵＰ）の底部によって基板キャリアを支持するのに使用されるエンドエフェクターを示す図である。 本発明の実施形態による中間支持ロケーションの真上に存在する図７のエンドエフェクターを示す図である。 本発明の実施形態によるＦＯＵＰの底側部を支持するのに使用される図７の中間支持ロケーションを示す図である。 中間支持ロケーションが本発明の実施形態によるＦＯＵＰを支持しているときに、中間支持ロケーションの真下に配置された図７のエンドエフェクターを示す図である。 エンドエフェクターのいかなる部分も本発明の実施形態によるＦＯＵＰの下方に存在しないようにして、中間支持ロケーションによって支持されたＦＯＵＰの下方に配置された図７のエンドエフェクターを示す図である。 本発明の実施形態によるＦＯＵＰよりもわずかに高く配置された図７のエンドエフェクターを示す図である。 本発明の実施形態によるＦＯＵＰの近くに配置された図７のエンドエフェクターを示す図である。 本発明の実施形態によるＦＯＵＰのＯＨＴフランジによってＦＯＵＰを支持する図７のエンドエフェクターを示す図である。 本発明の実施形態による中間支持ロケーションの真上に存在するＦＯＵＰを支持する図７のエンドエフェクターを示す図である。 中間支持ロケーションよりも高く配置された図７のエンドエフェクターおよびＦＯＵＰを示す図であり、その結果として、エンドエフェクターおよびＦＯＵＰのいかなる部分も本発明の実施形態による中間支持ロケーションの上方には存在しない。 本発明の実施形態による中間支持ロケーションから移送される図７のエンドエフェクターおよびＦＯＵＰを示す図である。 本発明の実施形態によるエンドエフェクターによって支持される場所を変更するための第２の代表的な方法を説明する図である。 本発明の実施形態による基板キャリアを搬送するためのシステムの概略正面図である。
符号の説明
１０１…ＦＯＵＰ、１０３…エンドエフェクター、１０５…ハンドル、１０７…オーバーヘッド移送フランジ、１０９…上面、１１１…フランジ、１１３…上面、１１４…ベース、１１５…底面、１１７…中間支持ロケーション。

Claims (30)

  1. エンドエフェクターによって支持される場所を変更するための方法であって、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、
    基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送するステップであって、中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、
    エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置するステップと、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するステップと、
    基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するステップと、
    を含む方法。
  2. エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップが、エンドエフェクターの上側部を使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持する工程を含む、請求項１に記載の方法。
  3. エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するステップが、エンドエフェクターの底側部を使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持する工程を含む、請求項１に記載の方法。
  4. エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置するステップが、基板キャリアから横方向にずれた領域においてエンドエフェクターを垂直方向に動かす工程を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送するステップが、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットに結合するように、かつ、エンドエフェクターの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かす工程を含む、請求項１に記載の方法。
  6. 基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するステップが、エンドエフェクターの底側部に結合されたピンが基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの対応するスロットに結合するように、かつ、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かす工程を含む、請求項１に記載の方法。
  7. エンドエフェクターによって支持される場所を変更するための方法であって、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するステップと、
    基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送するステップであって、中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、
    エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置するステップと、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップと、
    基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するステップと、
    を含む方法。
  8. エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するステップが、エンドエフェクターの底側部を使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持する工程を含む、請求項７に記載の方法。
  9. エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するステップが、エンドエフェクターの上側部を使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持する工程を含む、請求項７に記載の方法。
  10. エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置するステップが、基板キャリアから横方向にずれた領域においてエンドエフェクターを垂直方向に動かす工程を含む、請求項７に記載の方法。
  11. 基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送するステップが、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットに結合するように、かつ、エンドエフェクターの底側部に結合されたピンが基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かす工程を含む、請求項７に記載の方法。
  12. 基板キャリアを中間支持ロケーションから移送するステップが、エンドエフェクターの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットに結合するように、かつ、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かす工程を含む、請求項７に記載の方法。
  13. 基板キャリア移送システムであって、
    基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、かつ、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するように適合されたエンドエフェクターと、
    中間支持ロケーションと、
    エンドエフェクターに結合されたコントローラとを備え、前記コントローラが、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、
    基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送し、前記中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、
    エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置し、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持し、
    基板キャリアを中間支持ロケーションから移送する、
    ように適合された基板キャリア移送システム。
  14. コントローラが、さらに、エンドエフェクターの上側部を使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するように適合された、請求項１３に記載の基板キャリア移送システム。
  15. コントローラが、さらに、エンドエフェクターの底側部を使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するように適合された、請求項１３に記載の基板キャリア移送システム。
  16. コントローラが、さらに、基板キャリアから横方向にずれた領域においてエンドエフェクターを垂直方向に動かすことによって、エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置するように適合された、請求項１３に記載の基板キャリア移送システム。
  17. コントローラが、さらに、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットに結合するように、かつ、エンドエフェクターの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かすように適合された、請求項１３に記載の基板キャリア移送システム。
  18. コントローラが、さらに、エンドエフェクターの底側部に結合されたピンが基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの対応するスロットに結合するように、かつ、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かすように適合された、請求項１３に記載の基板キャリア移送システム。
  19. 基板キャリア移送システムであって、
    基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、かつ、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するように適合されたエンドエフェクターと、
    中間支持ロケーションと、
    エンドエフェクターに結合されたコントローラとを備え、前記コントローラが、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持し、
    基板キャリアをエンドエフェクターから中間支持ロケーションに移送し、前記中間支持ロケーションは、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、
    エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置し、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持し、
    基板キャリアを中間支持ロケーションから移送する、
    ように適合された基板キャリア移送システム。
  20. コントローラが、さらに、エンドエフェクターの底側部を使用して基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持するように適合された、請求項１９に記載の基板キャリア移送システム。
  21. コントローラが、さらに、エンドエフェクターの上側部を使用して基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持するように適合された、請求項１９に記載の基板キャリア移送システム。
  22. コントローラが、さらに、基板キャリアから横方向にずれた領域においてエンドエフェクターを垂直方向に動かすことによって、エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置するように適合された、請求項１９に記載の基板キャリア移送システム。
  23. コントローラが、さらに、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットに結合するように、かつ、エンドエフェクターの底側部に結合されたピンが基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かすように適合された、請求項１９に記載の基板キャリア移送システム。
  24. コントローラが、さらに、エンドエフェクターの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットに結合するように、かつ、中間支持ロケーションの上側部上に存在するピンが基板キャリアの底部に存在する対応するスロットにもはや結合しないようにエンドエフェクターを動かすように適合された、請求項１９に記載の基板キャリア移送システム。
  25. オーバーヘッドコンベアシステムを使用して基板キャリアを搬送するステップと、
    プロセスツールのエンドエフェクターを使用して、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持することによって、オーバーヘッドコンベアシステムから基板キャリアを取り出すステップと、
    エンドエフェクターを使用して、基板キャリアをプロセスツールの中間支持ロケーションに移送するステップと、
    エンドエフェクターを基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジの近くに再配置するステップと、
    エンドエフェクターを使用して、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアを支持することによって、基板キャリアを中間支持ロケーションから取り出すステップと、
    エンドエフェクターを使用して基板キャリアをプロセスツールのロードポートに移送するステップと、
    を含む方法。
  26. 基板キャリアをロードポートにドッキングし、かつ開けるステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
  27. プロセスツールを用いて基板キャリア内のいずれかの基板を処理するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
  28. ロードポートにおいて基板キャリアを閉めかつロードポートから基板キャリアを切り離すステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
  29. エンドエフェクターを使用して、基板キャリアのオーバーヘッド移送フランジによって基板キャリアをロードポートから取り外すステップと、
    エンドエフェクターを使用して、基板キャリアをプロセスツールの中間支持ロケーションに移送するステップと、
    エンドエフェクターを基板キャリアの底部の近くに再配置するステップと、
    エンドエフェクターを使用して、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持することによって、基板キャリアを中間支持ロケーションから取り外すステップと、
    エンドエフェクターを使用して、基板キャリアの底部によって基板キャリアを支持することによって、基板キャリアをオーバーヘッドコンベアシステム上に装填するステップと、
    をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
  30. エンドエフェクターを使用して基板キャリアをオーバーヘッドコンベアシステムから取り外すステップおよびエンドエフェクターを使用して基板キャリアをオーバーヘッドコンベアシステム上に装填するステップが、オーバーヘッドコンベアシステムが移動しているときに発生する、請求項２９に記載の方法。
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