JP5318765B2 - キャリアガスシステムおよび基板キャリアのロードポートとの連結 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２００６年９月１４日に出願された米国仮特許出願第６０／８２５，７０４号に基づく優先権を主張するものであり、その開示は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。

１．技術分野
例示的な実施形態は、基板キャリアをロードポートと連結することおよび基板キャリアをパージすることに関する。

２． 背景技術
例えばフープ（ＦＯＵＰ；Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）等、半導体基板を運搬するための現在の基板キャリアは、ポリカーボネート、ポリエチレン等のようなポリマー材料から製造される。これらの材料は、例えば窒素またはアルゴン等の不活性ガスの分子サイズよりも大きい分子構造を有する。このため、キャリア材料は、すべてのガスが失われるまでキャリアシェルを通って拡散する不活性ガスを収納するために十分でない場合がある。ガスの分子サイズよりも小さい分子構造を有するより高密度の材料を使用してもよいが、より高密度の材料は、キャリアに望ましくない重量を付加し得る。ガスは、基板処理中、水分または酸素の影響を受けやすい、それらの上に蒸着された材料を有し得る基板付近の環境を制御するために使用される。現在のガスパージシステムは、屋内ガス供給部に配管されたストレージネストおよび漏出を補うためにキャリア内へ継続的に入力されるガスに依存している。基板キャリアとともに移動する分離ガスコンテナも既知であり得る。

また、従来の基板キャリアは、ツールに対する位置決めまたはそれとの整列のために、キャリアの底面にある機構を介して、ロードポートと機械的に連結されている。前面開口キャリアの場合、基板にアクセスするために開放されたドアは、キャリアの片側にあり、底面に対して垂直である。ドア位置付けおよび係止機構は、対応するロードポート機構と嵌合する。これにより、基板キャリア上に、嵌合しているロードポート平面と整列された２つの平面が形成される。これは、キャリアが許容範囲内でない場合、またはロードポートが適切に調整されていない場合、インタフェースの品質に悪影響を及ぼす。さらに、各部品を生産するコストは、２つの平面間の関係を維持することの複雑さにより、高くなり得る。従来の基板キャリアの実施例は、単一の垂直な運動軸で除去することができるくさび形状のドアを作製する、角度のあるシール面を開示している米国特許第５，８９５，１９１号において見ることができ、該キャリアは、キャリア位置決めをキャリアの底面に依存する。

キャリアに限局されたガスパージシステムと、キャリアをツールに対して位置決めし、基板アクセスのためにドアを開放するために自由度を減少させたロードポート連結器とを有することが有利であろう。

１つの例示的な実施形態において、基板キャリアを加圧するための方法が提供される。該方法は、キャリアと一体構造のものであるチャンバおよび／またはキャリア内の基板カセットを加圧するステップと、チャンバからキャリア内へガスを放出することにより、キャリア内の圧力を維持するステップとを含む。

別の例示的な実施形態において、基板搬送システムが提供される。該システムは、外部雰囲気から略隔離された基板を保持および運搬するためのケーシングであって、基板を保持することができる少なくとも１つのチャンバおよび外部雰囲気とは異なるチャンバ雰囲気を有するケーシングと、ガス供給部およびケーシングがユニットとして移動可能なようにケーシングと接続された携帯型ガス供給部であって、チャンバ雰囲気が所定圧力に維持されるよう、ガスの供給部を保持し、供給部から少なくとも１つのチャンバ内へガスを制御可能に排出するように配置されているガス供給部とを有する基板搬送キャリアを含む。

１つの例示的な実施形態において、基板キャリアをポートと連結するための方法が提供される。該方法は、キャリアの少なくとも１つの上部位置決め機構を、ポートの少なくとも１つの位置決め機構のうちの対応する１つに係合させるステップと、キャリアを回転させるステップと、キャリアの少なくとも１つの下部位置決め機構を、ポートの少なくとも１つの下部位置決め機構のうちの対応する１つに係合させるステップとを含む。

本実施形態の前述の態様およびその他の特徴を、添付図面に関連して、以下の記述において説明する。
例示的な実施形態に従う例示的なガスシステムの概略図である。 例示的な実施形態に従うＦＡＢの概略図である。 例示的な実施形態に従うシステムを示す図である。 例示的な実施形態に従う別のシステムを示す図である。 例示的な実施形態に従う方法の図である。 例示的な実施形態に従う別の方法の図である。

図１は、例示的な実施形態に従うガスシステムの概略図を示す。図面中に示され、以下に記述されている例示的な実施形態を参照して本発明の態様を説明するが、それらの態様は実施形態の多数の代替形態で具現化し得るものであることを理解すべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状または種類の要素または材料を使用してもよい。

図１からわかるように、基板キャリア１００が示されている。基板キャリアは、底部開口キャリア１００、フープ（ＦＯＵＰ；Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）（例えば、側面開口）（図１Ａの参照番号１００’を参照）、またはその他の任意の適切な基板搬送デバイスであってよい。キャリア１００は、例えば、半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ用のフラットパネル、レチクル／マスク、またはその他の任意の適切な基板もしくは品目を運搬するように構成されてもよい。半導体ウエハは、例えば、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ、またはその他の任意の適切なウエハであってもよい。基板キャリア１００は、いたるところに配置されている自動マテリアルハンドリングシステム等の搬送システム２８０の一部、例えば、キャリア１００をＦＡＢ内の種々のステーション２１０〜２７０へ搬送するための加工施設（ＦＡＢ）２００であってもよい（図２参照）。

キャリアは、例えばポリマー材料等、任意の適切な材料で構築されているシェル１１０および／またはドア（図１には図示せず）を有してもよい。ポリマー材料は、ポリカーボネート、ポリエチレン等を含み得るが、これらに限定されない。シェル１００は、基板またはワークピース１２０を、チャンバ１６０の外部の雰囲気から隔離することができる環境で運搬することができる、チャンバまたは内部空洞１６０を画定することができる。図１に示されているキャリア１００の形状は例示に過ぎず、代替的な実施形態において、キャリアはその他の任意の適切な形状を有し得る。キャリア１００は、図示されているように基板１２０をキャリア内に支持するためのチャンバ１６０内にカセット１３０を収めることができ得る底部開口キャリアとして示されている。代替的な実施形態において、キャリアは、カセットを有しなくてもよい。

基板カセット１３０は、概して、一列または多数の支持部を提供するためにその上に分布する基板支持棚１２５、またはその上に１つ以上の基板が図示されているように個別に支持されている棚を持つ、細長い支持部を有する。代替的な実施形態において、キャリアは、より多いまたは少ない基板のための支持棚を有し得る。カセット１３０は、後述するような基部１４０を含んでもよい。カセット１３０は、キャリア構造体に載置されているか、または付着していてもよい。代替的な実施形態において、キャリア１００は、カセットを有しなくてもよく、基板支持部は、内蔵型であってもよいし、キャリア構造体との一体構造として形成されてもよい。

図示されている例示的な実施形態において、基部１４０は、ガスチャンバ１５０、または基部１４０に内蔵されている、もしくはそれと一体構造のものである任意の適切な形状および／もしくはサイズの中空体積を含み得る。代替的な実施形態において、チャンバ１５０は、カセット内の何処かに位置し得る。例えば、チャンバ１５０は、例えばカセットの側面、背面または頂面等、カセットの任意の適切な部分と統合されていてもよい。その他の代替的な実施形態において、チャンバ１５０は、例えばキャリアドア、頂面、底部または側面等、キャリアの任意の適切な部分と統合されていてもよい。

図１Ａを参照すると、別の例示的なキャリア１００’が示されている。この実施形態において、キャリアは、側面または前面ローディング式キャリア（例えば、ＦＯＵＰ型キャリア）として示されている。キャリア１００’は、キャリア１００と略同様であってもよい。キャリア１００’は、シェル１１０’、ドア１４５、空洞１６０および任意の適切な基板支持部を有してもよい。キャリア１００’は、上に記載されているもの等の任意の適切な基板１２０を運搬するように構成されてもよい。代替的な実施形態において、キャリア１１０’は、上に記載されているカセット１３０と略同様の基板カセットを格納するように構成されてもよい。この実施例において、チャンバ１５０は、キャリア１００’のドア１４５に組み込まれてもよい。代替的な実施形態において、チャンバ１５０は、キャリア１００’の任意の適切な部分に組み込まれてもよいし、それに付着していてもよい。

図１Ｂに示すようなさらに他の実施形態において、チャンバは、連結器１５５を介してキャリア１００’’と接合され得る着脱可能なモジュール１５０’であってもよい。モジュール１５０’は、キャリア１００’’の任意の望ましい部分に付着していてもよい。代替的な実施形態において、チャンバ１５０またはモジュール１５０’は、カセットに組み込まれてもよい。一実施形態において、モジュール１５０’は、チャンバの補充のために除去および／または交換することもでき、または、キャリア１００’’と接続されたときに補充することもできる。連結器は、迅速接続／切断連結器またはネジ式連結器を含むがこれらに限定されない任意の適切な連結器であってよい。着脱可能なモジュール１５０’は、例えばキャリアの頂面、底部または側面等、キャリア１００’’の任意の適切な部分に付着するように構成されてもよい。１つの例示的な実施形態において、着脱可能なモジュール１５０’は、インタフェース面（例えば、処理ツールの任意の適切なコンポーネントとインタフェース接続または嵌合しているキャリアの任意の表面）に付着し、キャリア１００’’とインタフェース接続または嵌合しているデバイスとの間のインタフェースとしての役割を果たすように構成されてもよい。例示的な実施形態において、チャンバ１５０を使用してキャリアをパージまたはツールの係止具をロードすることができることに留意されたい。

チャンバ１５０は、図２に示すように、ガスがチャンバ壁を通って大気中へ漏出するのを防止するために、チャンバ内に収容されているガスの分子よりも小さい分子構造を有する材料で構築されてもよい。チャンバ１５０は、例えば、金属またはポリマーで構築されてもよい。チャンバ１５０は、より高密度の材料による重量増加を最小化するために、薄断面を持つ壁を有してもよい。代替的な実施形態において、チャンバ材料の断面は、任意の適切な断面を有し得る。その他の代替的な実施形態において、チャンバは、より高密度の材料で作られている内張りを装備し得るカセットまたはキャリアと同じ材料で構築されてもよい。

チャンバ１５０は、キャリア１００内部の圧力を調節し、キャリア１００の過加圧を防止することができる逆止弁を介して、キャリアまたはポッド１００の内部空洞１６０と接続されてもよい。代替的な実施形態において、チャンバ１５０は、例えば電子制御弁、任意の適切な調節弁または直接接続等、任意の適切な様式で、キャリアの内部空洞と接続されてもよい。

ガスチャンバ１５０は、任意の適切な様式で充填または補充することができる。例えば、図２に示す基板処理エリアまたは加工施設２００を参照すると、キャリア１００がロードポート上に置かれている場合に、ロードポート上のガス管とチャンバとの間の適切な連結器または継手が係合するように、ツールのロードポート２４０、２５０を屋内または集中型ガス閉じ込めユニット２７０に配管してもよい。例えば、キャリアと接続されたパージ管を使用して、ロードポートにおいてキャリアをパージすることができる。連結器は、例えば圧力作動連結器または迅速接続／切断連結器等、任意の適切な連結器であってもよい。チャンバ１５０は、ロードポート上にある間、連結器を介し、所定圧力までガスを充填することができる。代替的な実施形態において、チャンバ１５０は、チャンバ内部を加圧することにより、補充することができる。図２からわかるように、チャンバ１５０は、例えば、キャリア１００が、緩衝器、キャリアストレージまたはストッカー等のネスティング位置２１０、２２０、２３０の上または中に置かれているときに充填され得る。ネスティング位置２１０〜２３０は、屋内または集中型ガス源２７０等、任意の適切なガス源と接続されてもよい。ガスは、キャリア１００がネスティング位置２１０〜２３０の上または中に置かれているときに、任意の適切な連結器または継手を介してチャンバ１５０に移行され得る。ネスティング位置２１０〜２３０は、例えばＦＡＢ２００内の任意の適切な位置に置かれてもよい。チャンバは、戦略的に置かれた補充ステーション２６０内で補充することもできる。補充ステーション２６０は、屋内ガス供給部２７０等の集中型ガス供給部と接続されてもよい。戦略的に置かれた補充ステーション２６０は、ストッカーまたは処理ベイ開口部に近接するストレージエリアへの進入口または脱出口を含むがこれらに限定されない、ＦＡＢ２００内の任意の適切な位置に位置し得る。補充ステーション２１０〜２６０は、チャンバ１５０を介してキャリア１００の遠隔保守を提供するように構成されてもよい。

例えば、加圧チャンバ１５０を有するキャリア１００は、ガス供給部との接続なしに長期間保管または搬送できるため、ＦＡＢ２００を通るガスパイプの数を減少させることができる。補充ステーション２６０の数も、ガスチャンバ１５０、およびネスティング位置または戦略的に置かれた補充ステーション２６０内でチャンバ１５０を補充する能力によって、減少させることができる。キャリア１００がより長時間にわたって保管または搬送され得ることに加え、チャンバ１５０は、キャリア内部がもはやその自己のガスリザーバではないため、キャリア内部１６０内のガス圧のより正確な制御を可能にすることができる。例えば、キャリア１００が搬送または保管されている間、キャリア１００内に十分なガスがあることを確実にするために、キャリア１００内にさらに高いガス圧を印加する必要はない。キャリア１００内におけるより正確な圧力制御の結果として、キャリア内におけるより良い温度制御も得ることができる。チャンバ１５０内のガスの再充電間の時間延長は、チャンバのサイズならびにキャリア内のシールおよびキャリア材料の品質によって推進され得る。

その他の例示的な実施形態において、キャリア１５０の内部空洞１６０内の圧力を監視するために、圧力センサ１７０（例えば図１を参照）をキャリアまたはその一部に組み込んでもよい。その他の代替的な実施形態において、圧力センサ１７０は、チャンバ１５０と接続されている、またはその中にある等、任意の適切な位置に位置してもよい。圧力センサ１７０は、適切なコントローラに信号を送るための適切な通信システムを具備してもよい。センサ１７０は、キャリア１００上に適切なインジケータを具備してもよい。圧力センサ１７０は、キャリア１００内の圧力および／またはチャンバ１５０内の圧力を計測し、圧力が所定レベル未満に低下した場合、例えばオペレータまたは自動マテリアルハンドリングシステム（ＡＨＭＳ）の制御コンピュータに、適切な警告を報告することができる。オペレータは、ステージングまたはストレージ位置等、その現在位置からキャリア１００を回収し、チャンバ１５０の再充填のために例えばパージネスト上にキャリア１００を置くよう、オペレータがＡＨＭＳに命令する、または制御コンピュータがＡＨＭＳに命令することができる。代替的な実施形態において、ガスチャンバは、手動またはその他の任意の適切な様式で再充填され得る。また、キャリアの圧力センサ１７０は、コントローラに周期信号を送信し、補充がいつ必要であるかをコントローラに予測させ、それに従ってキャリアを移動させるスケジュールを決めることができる。

動作中、キャリア１００は、チャンバ１５０がガス供給管と連結されるように、ロードポートまたはネスティングステーション上に置かれる。チャンバ１５０は、所定圧力まで加圧される（図５、ブロック５００）。チャンバ１５０は、例えば、逆止弁（またはその他適切な弁もしくは接続）を介し、チャンバ内からキャリア１００の内部空洞１６０内へ加圧ガスを放出することにより、圧力を維持することができる（図５、ブロック５１０）。キャリアの内部空洞１６０内のあらゆる圧力低下は、キャリア１００が保管または搬送されている間の、キャリアシールまたは壁を通るガス漏出によるものである場合がある。

ここで図３Ａ〜３Ｂを参照すると、基板キャリア３００は、処理ステーション３８０とインタフェース接続して示されている。基板キャリア３００は、上に記載されているキャリア１００と略同様のキャリア等の任意の適切なキャリアであってもよいし、内臓型ガスチャンバのないキャリアであってもよい。この例示的な実施形態において、キャリア３００は前面または側面開口キャリアとして示されているが、代替的な実施形態において、キャリアはその他の任意の適切な基板キャリアであってもよい。基板は、キャリアから、ウエハ面と略平行な方向にロードおよびアンロードされ得る。処理ステーション３８０は、例えばＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）またはクラスタツール等、任意の適切な処理ステーションであってもよい。処理ツールは、複数の基板処理チャンバおよび該処理チャンバと接続された基板カセットエレベータを有し得る。代替的な実施形態において、処理ツールは、任意の適切な構成を有し得る。キャリアおよび処理ステーションインタフェースは、単一のインタフェース面に沿って位置してもよい。

図３Ａからわかるように、キャリア３００は、オーバーヘッド搬送システム３２０とともに使用するように構成されてもよい。代替的な実施形態において、キャリアは、コンベヤ、または手動もしくはロボット制御のカートによって等、任意の適切な様式で搬送されるように構成されてもよい。この例示的な実施形態において、キャリア３００は、シェル３０３およびドア３３０を含む。

ドア３３０は、図３Ａにおいてくさび形状（ドアの側面から見た場合）を有するものとして示されているが、代替的な実施形態において、ドア３３０は、任意の適切な形状を有し得る。ドア３３０とシェル３０３との間のインタフェースは、カセット３００の内部を外部雰囲気から隔離するためのシールを含み得る。また、キャリアが処理ステーションまたはツール３８０のポート（例えば、ロードポートモジュール３７０）とインタフェース接続している場合、キャリアドアおよび基部は、ポートドア３４０に対してキャリアドア３３０を、ポート３７０に対してキャリア表面３０４をそれぞれ密封するためのシーリングインタフェースをそれぞれ有し得る（例えば、シール面３１０を参照）。この例示的な実施形態において、シール面３１０およびキャリア表面３０４とキャリアドア３３０との間のインタフェースは、ボックスオープナ／ローダー・ツール標準インタフェース（ＢＯＬＴＳ）面３７１に対して角度をつけたものとして示されている。代替的な実施形態において、シール面３１０およびキャリア表面／ドアインタフェースは、例えばＢＯＬＴＳ面３７１に対して平行または垂直等、任意の適切な配向を有し得る。

この例示的な実施形態において、図３Ｂおよび３Ｃからわかるように、キャリア表面３０４およびロードポート表面３７２（例えば、キャリア／ロードポートインタフェース）は、キャリア３００をロードポート３７０と整列させるためのキャリア位置決め機構を装備している。キャリア位置決め機構は、キャリアをロードポートと連結する際の過剰制約を解消し、従来のキャリア位置決め方法等を用いて、例えば複数のインタフェース面（例えば、キャリアの底部およびキャリア／ポートインタフェース）間の整列を維持することにより、キャリア３００とポート３７０との間のあらゆる不整合を最小化するために、キャリア／ポートドアインタフェース（例えば、シール面３１０）と同じ表面上に位置し得る。

この例示的な実施形態において、キャリア表面３０４は、位置決め機構、例えば、上部溝または陥凹３０１および下部溝または陥凹３０２等の運動学的連結機構を装備している。ポート表面３７２は、ポート表面上におけるキャリアの決定論的で反復可能な位置付けのために、対応する位置決め機構、例えば、上部陥凹３０１を係合させるための上部突起またはピン３９０および下部陥凹３０２を係合させるための下部突起またはピン３０２等の相補的な運動学的連結機構を装備している。代替的な実施形態において、ピンはキャリア表面上に位置してもよく、陥凹はポート表面上に位置してもよい。その他の代替的な実施形態において、例えば、フックとループ、Ｌ型ピンと陥凹、ボールとソケット、または後述するようなインタフェースを過剰制約しないその他の任意の接続等、任意の適切な係合デバイスを位置決め機構として利用してもよい。位置決め機構は、キャリアドア３３０およびポートドア３４０が、位置決め機構、シール面３１０またはキャリアドア３３０とポートドア３４０との間の相互作用に干渉することなく除去または開放され得るように、キャリア表面３０４およびポート表面３７２上に位置してもよい。例えば、キャリアの位置決め機構は、例えばキャリアドア３３０周囲の縁または枠に沿って等、キャリア表面３０４の外周辺上に位置してもよい。ロードポート３７０の位置決め機構は、同様に、ポートドア３４０周囲の縁または枠周辺に位置してもよい。キャリア、キャリアドア、ポート枠およびポートドアの間のシールインタフェースは、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる、２００６年１１月３日に出願された米国特許出願第１１／５５６，５８４号、２００７年４月１８日に出願された第１１／７８７，９８１号、２００７年５月１１日に出願された第１１／８０３，０７７号および２００７年８月１３日に出願された第１１／８９１，８３５号において記載されているものと同様であってよい。

位置決め機構３９０、３９５、３０１、３０２は、キャリア３００を安定に保持し、ポート３７０と整列させるように構成されてもよい。例えば、溝または陥凹３０１、３０２は、ポート表面３７２の対応するピン３９０、３９５が、例えば陥凹３０１、３０２の中心線に案内されてピンおよび陥凹の反復可能な整列を達成するように、Ｖ溝または凹形状を有してもよい。同様に、ピン３９０、３９５は、陥凹３０１、３０２と嵌合するための対応する溝付きまたは凸形状を有してもよい。代替的な実施形態において、陥凹３０１、３０２およびピン３９０、３９５は、例えば円錐形または球形等、ポート３７０上におけるキャリア３００の反復可能な配置を可能にする任意の適切な形状を有し得る。

図３Ｃからわかるように、上に記載されているピンおよび陥凹等、３セットの位置決め機構３９６Ａ、３９６Ｂ、３９７Ａを利用して、キャリア３００をポート３７０に対して確定的に位置付け、安定に保持することができる。この例示的な実施形態において、三角形を形成する２セットの上部位置決め機構３９６Ａ、３９６Ｂおよび１セットの下部位置決め機構３９７Ａを利用して、キャリア３００を保持し、ポート３７０に整列させることができる。代替的な実施形態において、より多いまたは少ない位置決め機構を利用して、キャリアとポートとの間に決定論的な運動学的連結器を画定することができる。例えば、２セットの上部位置決め機構と２セットの下部位置決め機構、１セットの上部位置決め機構と２セットの下部位置決め機構、１セットの上部位置決め機構と１セットの下部位置決め機構等があってもよい。その他の代替的な実施形態において、任意の適切な数の上部および下部位置決め機構を利用してもよい。さらに他の代替的な実施形態において、位置決め機構の種類の任意の組み合わせを利用してもよく、例えば、フックとループ、ボールとソケット、および／またはピンと溝の任意の組み合わせを利用してよい。また他の代替的な実施形態において、シール面３１０またはその他の任意の適切な機構は、位置決め機構にさらなる回転安定性を付与することができる。運動学的連結器の位置決め機構は、自動マテリアルハンドリング搬送システムとの自由で制約されないインタフェースを可能にし、ＦＡＢ床と整列させることができるポートにキャリアをロードおよびアンロードしながら、処理ステーションのウエハ搬送平面を基準にして設置することができる。

この例示的な実施形態において、上に記載されている機械的に安定な状態で連結器をプレロードする力を付与するために、キャリア３００の重心３０５が利用される。代替的な実施形態において、機械的に安定な状態のための力は、例えば、カセットに作用するスプリング、ガイド、レバー、線形または回転アクチュエータ等、任意の適切な様式で得ることができる。

ここで、上部ピン３９０は、下部ピン３９５が下部陥凹３０２を係合させる前に上部陥凹３０１を係合させることができる。キャリア３００の重心３０５に存在する重力と同時に作用する、上部ピン３９０によって上部陥凹３０１に働く反力Ｆ２およびＦ３は、キャリアに、上部ピン３９０と上部陥凹との間の係合点の周囲を回転させるモーメントＭｙを付与することができる。モーメントＭｙは、上部ピンと上部陥凹とを一緒に係止すること、またはそれらの間の係合の締着を実行することもできる。上部係合点の周囲における回転またはモーメントＭｙは、反力Ｆ１およびＦ４がキャリア３００に働いてキャリア３００のさらなる回転を防止するように、下部陥凹３０２が下部ピン３９５を係合させるよう促すことができる。この例示的な実施形態において、上部および下部位置決め機構間の係合は、キャリア３００をロードポート３７０上に保持する。代替的な実施形態において、ライブサポートを利用して、キャリア３００をロードポート３７０上に保持するのを補助することができる。例えば、バネ荷重垂直サポートを利用して、位置決め機構に対してまたはそれによって働く力を軽減すること、および、キャリアを部分的に垂直に支持しながら、同時に上に記載されている通りの位置決め機構の予負荷を可能にすることができる。

動作中、オーバーヘッド搬送機３２０等の搬送により、キャリア３００がロードポート３７０上に降下する（図６、ブロック６００）。オーバーヘッド搬送機３２０は、キャリア３００の上部陥凹３０１がロードポート３７０の上部ピン３９０と略整列するように、ロードポートと十分に整列することができる。上部陥凹３０１と上部ピン３９０とが係合すると、キャリアの重量により、両者は整列させられる（例えば、陥凹の縦中心線がピンの縦中心線と整列する）（図６、ブロック６１０）。キャリア３００の重心３０５において作用するキャリアの重量は、下部陥凹３０２と下部ピンとが係合するように促されて、キャリア３００とロードポート３７０との間に機械的に安定な載置または連結された状態を形成するように、上部陥凹３０１と上部ピン３９０との間の係合点の周囲におけるキャリア３００の回転を引き起こす（図６、ブロック６２０、６３０）。シール面３１０は、キャリア３００とロードポート３７０とが連結するときに、キャリア３００および／またはロードポート３７０の外部の雰囲気がキャリア３００および／またはロードポート３７０の内部に入るのを防止することができる。ポートドア３４０は、ポートドア３４０とキャリアドア３３０との間で捕捉され得るあらゆる雰囲気がキャリア３００および／またはロードポート３７０から漏れたりその中へ入ったりしないように密封するシールを有してもよい。

ポートドア３４０は、機械的またはソリッドステート連結器等の適切な連結器によってキャリアドア３３０を係合させ、例えばロードポート３７０内に位置する搬送装置によって基板１２０にアクセスすることができるように、キャリアドア３３０をキャリア３００から除去する（例えば、ドアを開放する）ことができる。キャリアドア３３０のくさび形状または別の角度をつけた構成およびキャリア３００とロードポート３７０との間の角度をつけた係合面３０４、３７２により、ポートドアオープナ３６０に、略垂直の運動軸３５０に沿ってキャリアドア３３０を除去／設置させることが可能となる（図６、ブロック６４０）。

ここで図４を参照すると、別の例示的な実施形態に従うキャリア／ロードポートインタフェースが示されている。キャリア３００’およびロードポート３７０は、特に断りのない限り、上に記載されているキャリアおよびロードポートと略同様であってもよい。この例示的な実施形態において、キャリア３００’は、キャリアドア３４０’が、キャリア３００’の上部および下部表面４２０、４１０に対して角度をつけてキャリア３００’に載置または付着されるように構成される。この例示的な実施形態において、ドア３３０’は、ドア３３０’がキャリア３００’の底部４１０の方を向くように角度をつけられる。代替的な実施形態において、キャリアおよびキャリアドアは、ドアがキャリアの頂面または側面の方を向くように構成されてもよい。角度をつけたドアは、キャリアをロードポートおよびポートドアに対して密封するための継続的かつ略平坦な表面を提供することができる。

キャリア３００’は、キャリア表面３０４’上に位置する図３Ａ〜３Ｃに関連して上に記載されているものと略同様の位置決め機構を有し得る。ロードポートも、キャリアのロードポートとの整列を引き起こす、ポート表面３７２’上に位置する図３Ａ〜３Ｃに関連して上に記載されているものと略同様の位置決め機構を有し得る。例えば、図３Ｂおよび３Ｃを再度参照すると、キャリアインタフェース３０４’は、上に記載されているもの等の位置決め機構を有し得る。位置決め機構は、例えば、図３Ｃに示され、上に記載されている三角形パターン等、任意の適切な構成を有し得る。この例示的な実施形態において、キャリア３００’の重心３０５を利用して、図４に示され、上に記載されている機械的に安定な状態で連結器をプレロードする力を付与することができる。また、前述のように、代替的な実施形態において、機械的に安定な状態のための力は、例えば、カセットに作用するスプリング、ガイド、レバー、線形または回転アクチュエータ等、任意の適切な様式で得ることができる。

ロードポート３７０は、下部ピン３９５が下部陥凹３０２を係合させる前に上部陥凹３０１を係合させることができる上部ピン３９０を含み得る。陥凹３０１、３０２は、キャリアインタフェース３０４’等、キャリア３００’上の任意の適切な位置に位置してもよい。キャリア３００’の重心３０５に存在する重力と同時に作用する、上部ピン３９０によって上部陥凹３０１に働く反力Ｆ２およびＦ３は、キャリアに、上部ピン３９０と上部陥凹との間の係合点の周囲を回転させるモーメントＭｙを付与することができる。モーメントＭｙは、上部ピンと上部陥凹とを一緒に係止すること、またはそれらの間の係合の締着を実行することもできる。上部係合点の周囲における回転またはモーメントＭｙは、反力Ｆ１およびＦ４がキャリア３００’に働いてキャリア３００’のさらなる回転を防止するように、下部陥凹３０２が下部ピン３９５を係合させるよう促すことができる。この例示的な実施形態において、上部および下部位置決め機構間の係合は、キャリア３００’をロードポート３７０上に保持する。前述のように、代替的な実施形態において、ライブサポートを利用して、キャリア３００’をロードポート３７０上に保持するのを補助することができる。

動作中、キャリア３００’はロードポート上に搬送され、ここで、図３Ａ〜３Ｃに関連して上に記載されているものと略同様の様式で、位置決め機構を介してロードポートと連結および整列され得る。しかしながら、この例示的な実施形態において、キャリアドア３３０’の開放は、上に記載されているものと異なる。後述するように、キャリアドアの除去／設置は、角度をつけて行われ得る。ドアの角度をつけた経路は、ロードポート設置面積の減少を可能にする。

ポートドアは、機械的またはソリッドステート連結器等の適切な連結器によってキャリアドア３３０’を係合させ、例えばロードポート３７０内に位置する搬送装置によって基板１２０にアクセスすることができるように、キャリアドア３３０’をキャリア３００’から除去する（例えば、ドアを開放する）ことができる。キャリアドア３３０’の角度をつけた構成およびキャリア３００’とロードポート３７０との間の角度をつけた係合面３０４’、３７２’により、ポートドアオープナに、キャリアドアがキャリア表面３０４’と略垂直の方向に除去されるように、角度をつけた運動軸３５１に沿ってキャリアドア３３０’を除去／設置させることができる（図６、ブロック６４０）。代替的な実施形態において、ポートドアオープナは、ドア３３０’とキャリア／ロードポート表面との間に十分なクリアランスが存在するようになるまでキャリアドアが角度のある経路に沿って除去されるように、角度のある経路を垂直な運動経路と組み合わせた経路（例えば、図４の経路３５２を参照）に沿ってキャリアドア３３０’を除去／設置することができる。キャリアドアおよびロードポートドアがキャリア／ポートインタフェースから離れている場合、キャリアドアは、略垂直の運動経路に沿って搬送され、キャリア内の基板へのアクセスを可能にすることができる。さらに他の代替的な実施形態において、任意の適切な運動経路を利用して、キャリアドアを除去／設置することができる。

前述の説明は、実施形態の例示にすぎないことを理解すべきである。本実施形態から逸脱することなく、当業者によって種々の代替形態および修正形態が考案され得る。したがって、本実施形態は、添付の請求項の範囲内に入るそのような代替形態、修正形態および変動形態をすべて包含することが意図されている。

Claims (4)

1. 外部雰囲気から略隔離された基板を保持および運搬するための基板搬送キャリアであって、前記基板を保持することができる少なくとも１つのチャンバおよび前記外部雰囲気とは異なるチャンバ雰囲気を有するケーシングと、
   前記ケーシングと接続された携帯型ガス供給部であって、前記ガス供給部およびケーシングがユニットとして移動可能なようになされており、前記チャンバ雰囲気が所定圧力に維持されるよう、ガスの供給を維持し、前記ガス供給部から前記少なくとも１つのチャンバ内へガスを制御可能に排出するようになされている携帯型ガス供給部と、
   を有する前記基板搬送キャリアと、
   コントローラを有し、前記基板搬送キャリアを搬送するハンドリングシステムと、
   前記基板搬送キャリアに接続されており、前記少なくとも１つのチャンバ及び／または前記携帯型ガス供給部内の圧力を監視し、前記圧力が所定のレベル未満である場合に前記ハンドリングシステムのコントローラに警告を報告する圧力監視ユニットと、
   携帯型ガス供給部補充ステーションと、
   を有し
   前記コントローラは、前記圧力が前記所定のレベル未満である場合に、前記基板搬送キャリアを前記携帯型ガス供給部補充ステーションから離間した位置から前記携帯型ガス供給部補充ステーションへ、搬送するように命令をすることを特徴とする基板搬送システム。
2. 前記ケーシングは、前記ガス供給部を画定する別のチャンバを形成する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記携帯型ガス供給部は、前記ケーシングと着脱可能に連結されている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記携帯型ガス供給部補充ステーションは、前記携帯型ガス供給部を加圧し、前記携帯型ガス供給部は、前記基板搬送キャリアが前記携帯型ガス供給部補充ステーションから離間した第２の位置にある場合に、前記チャンバの雰囲気の遠隔保守を行うことを特徴とする請求項１に記載のシステム。

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