JP6042427B2 - 半導体ストッカシステム及び半導体ストック方法 - Google Patents

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Description

本出願は、２０１１年６月２８日に出願された、「Semiconductor stocker systems and methods」と題する、米国仮特許出願第６１／５０１，７９２号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本出願に組み込まれる。
本発明は、ワークピース又はワークピース容器、例えば半導体製造産業において使用されるウェハキャリア又はレチクルキャリアを保管するための装置及び方法に関する。
ストッカは一般的に、ワークピース、例えばウェハ、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤ、フォトリソグラフィレチクル又はマスク等を一時的に保管するために、半導体製造設備に設置されている。半導体デバイス、ＬＣＤパネル等の製造プロセスにおいては、数百の処理装置が使用されており、従って数百の製造ステップが存在している。ウェハ、フラットパネル又はＬＣＤ（以下ではこれらをワークピースと称する）のフローをステップ毎に、またツール毎に一様にすることは非常に困難である。最善の計画が成されたにもかかわらず、予期せぬ事態、例えばツールの故障、計画を上回る緊急のロット、計画よりも長く続く保守が常に発生するので、従って、特定のツールのための特定のステップにおいてワークピースが種々に蓄積されている。蓄積されたワークピースを保管ストッカに保管しながら、それらのワークピースの処理を待機することが必要になる。
例えば、フォトリソグラフィプロセスは、大量のフォトリソグラフィマスク又はレチクル（以下ではこれらを単にレチクルと称する）を必要とする、半導体製造設備におけるクリティカルなプロセスである。従って、それらのレチクルは一般的には保管ストッカに保管されており、リソグラフィ露光装置において必要になったときに取り出される。
ワークピース及びレチクル（以下では製品と称する）の保管は、清浄度が要求されることから一層複雑である。製品への損傷として、粒子の形態の物理的な損傷、又は相互作用の形態の化学的な損傷が考えられる。半導体デバイスによる処理のクリティカルな寸法が０．１ミクロンを超える場合、０．１ミクロンの大きさの粒子及び反応種が製品に接近することは阻止されなければならない。保管領域は、プロセス間の僅かなクリーニングを保証するために、処理設備ほどの清浄度は要求されない。
従って、ストッカ保管領域は典型的には、有利には一定のパージを行いながら、また起こり得る化学反応を予防するために不活性ガスフローを供給しながら、外部環境に対して密閉できるように設計されている。保管領域へのアクセスは、清浄な保管環境と外部環境との隔離を保証するために、ロードロック式である。
半導体デバイス及び半導体処理における発展と共に、現在の半導体製造設備における清浄度に対する要求、例えば保管ストッカにおける清浄度に対する要求も高まっている。
発明の概要
一つの実施の形態において、本発明は、超紫外線（ＥＵＶ）レチクルキャリアのような高レベル清浄度製品のための清浄な保管プロセス及び清浄な保管システムに関する。保管されているワークピースをクリーニングするために汚染除去チャンバを使用することができる。ワークピース内に保管されている製品の汚染を防止するためにパージガスシステムを使用することができる。ワークピースを搬送する前に保管室の状態を検出するためにロボットを使用することができる。ストッカの状態を監視するために監視装置を使用することができる。
本発明の一つの実施の形態による、ストッカシステムの構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、ストッカシステムの構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去プロセスの一例を示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去プロセスの一例を示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去システムの構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去システムの構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用して対象物の汚染除去を行うためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用して対象物の汚染除去を行うためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用して対象物の汚染除去を行うための別のフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用して対象物の汚染除去を行うための別のフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用してストッカ内の対象物の汚染除去を行うためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用してストッカ内の対象物の汚染除去を行うためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用してストッカ内の対象物の汚染除去を行うためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、複数の保管室を含んでいる保管チャンバを示す。 本発明の一つの実施の形態による、パージガスが供給される保管室を使用するストッカシステムを示す。 本発明の一つの実施の形態による、パージガス室を使用して対象物を保管するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、パージガス室を使用して対象物を保管するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、パージガス室を使用して対象物を保管するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、複数のフローセンサを有しているロボットアームを示す。 本発明の一つの実施の形態による、複数のフローセンサを有しているロボットアームを示す。 本発明の一つの実施の形態による、複数のフローセンサを有しているロボットアームを示す。 本発明の一つの実施の形態による、複数のフローセンサを有しているロボットアームを示す。 本発明の一つの実施の形態による、複数のフローセンサを有しているロボットアームを示す。 本発明の一つの実施の形態による、グリッパアーム上のセンサの配置構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、グリッパアーム上のセンサの配置構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、フロー検出シーケンスを示す。 本発明の一つの実施の形態による、フロー検出シーケンスを示す。 本発明の一つの実施の形態による、フロー検出シーケンスを示す。 本発明の一つの実施の形態による、フロー検出シーケンスを示す。 本発明の一つの実施の形態による、対象物を配置する前にパージガスフローを検出するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、対象物を配置する前にパージガスフローを検出するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、モニタキャリアを示す。 ストッカ内のモニタキャリアの移動を示す。 本発明の一つの実施の形態による、モニタキャリアからデータを収集するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、モニタキャリアからデータを収集するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、モニタキャリアからデータを収集するためのフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、データ収集ステーションを含んでいるシステムを示す。 本発明の一つの実施の形態による、データ収集ステーションに関するフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、天井搬入ステーション及びマニュアル搬入ステーションの例示的な構成を示す。 本発明の一つの実施の形態による、天井搬入ステーションにアクセスするための例示的なフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、天井搬入ステーションにアクセスするための例示的なフローチャートを示す。 本発明の一つの実施の形態による、パージノズルを有している搬送ステーション及び／又は保管ステーションを例示的に示す。 ＥＵＶレチクルキャリアの構成を示す。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、対象物、例えば半導体ワークピース容器及びレチクルキャリアを保管するための方法及び装置に関する。一つの実施の形態において、保管プロセスは、保管される対象物の内部容積にパージガスを供給して保管するための清浄な環境と、保管される対象物を周期的にクリーニングするための汚染除去チャンバとを含むことができる。
清浄度は、半導体製品、例えばカセット、ＦＯＵＰ、ホルダ、キャリア等にとって決定的な必要条件となり得る。清浄な保管場所では、例えば数ミクロンの範囲の粒子のサブミクロンレベルまでの低減、また微量な汚染物質、有機金属、無機金属、自然酸化物及び粒子状物質の低減によって、清浄な環境が清浄度のレベルが維持される。
一つの実施の形態において、本発明は、超紫外線（ＥＵＶ）レチクルキャリアのような高レベル清浄度製品のための清浄な保管プロセス及び清浄な保管システムに関する。以下では、ＥＵＶレチクルキャリアを例として説明するが、しかしながら本発明はこれに限定されることはなく、例えば低微粒子相互汚染及び低ガス発生成分のような厳密な清浄度が要求される他の対象物に対しても適用することができる。
図２０には、保管されるべきＥＵＶレチクルキャリア２０９の構成が示されている。ＥＵＶレチクル２００は典型的には、内側容器と外側容器との間の空間２０７に窒素が含まれている、二重容器キャリア２０９内に保管される。内側容器は典型的には金属から成り、上部蓋２０１と、それと対を成す下部支持部２０２とから構成されている。外部容器は典型的には低ガス発生ポリマーから成り、上部蓋２０３と、それと対を成す下部支持部２０４とから構成されている。両容器はオペレータ又は自動搬送システムによる保持のための把手を有することができる。把手２０５は外側容器の上部蓋２０３に対して示されている。外側容器の支持部２０４は、レチクルキャリアの内部容積２０７に対する窒素パージを可能にするための導入部を有することができる。
二重容器ＥＵＶレチクルキャリアは、半導体処理に関する清浄度の高いレベルを表す一例であり、そこではレチクルが汚染防止のために二つのレベルで保管されている。更に、二つのレベル間の容積には、バクテリアの成長を回避するために、又は外側容器から内側容器にガス発生粒子が付着することを防止するために、窒素がパージされる。従って、そのようなクリーニングされる対象物のための保管システムは、清浄度の所望のレベルを維持するために改善された機能を必要とする。
一つの実施の形態においては、本発明は、保管される対象物の周期的なパージ、クリーニング又は脱ガスのための、クリーニングチャンバ及びクリーニングプロセスに関する。クリーニングチャンバは、例えば、保管中に対象物に付着するあらゆる汚染物質の脱ガスによって、保管される対象物の清浄度を回復することができる。周期的なクリーニングはあらゆる汚染物質を低減又は除去することができ、それにより対象物の清浄度を再び高いレベルに回復することができる。
一つの実施の形態においては、クリーニングチャンバは、対象物における汚染物質の脱ガスを実施するために高真空を使用する、汚染除去チャンバを含むことができる。保管されるべき対象物を保管場所に置く前に、その対象物に対して汚染除去を実施することができる。保管される対象物がストッカから取り出される前に、その対象物に対して汚染除去を実施することができる。保管される対象物が汚れたとき、又はストッカに関する清浄度に関する何らかの関心事が存在するときに、保管される対象物に対して、特定の手順に続いて、例えば所定の時間の経過後に汚染除去を実施することができる。
一つの実施の形態においては、汚染除去プロセスは、対象物の表面又はサブ表面に堆積したあらゆる汚染物質を除去するために、高真空、例えば１０-6トルを使用する。付加的に、例えば同一の真空レベルで、対象物の内側の容積を排気することができる。更には、内側の容積に対してパージプロセスを実施することができ、それにより対象物内部のあらゆる微粒子及び汚染物質を更に除去することができる。
一つの実施の形態においては、内側の容積をポンピングしながら、及び／又は、清浄な窒素をポンピング／パージしながら、対象物の汚染除去が閉鎖中に行われる。別の実施の形態においては、対象物の汚染除去が開放中に行われ、従って、堆積したあらゆる汚染物質を除去するために対象物の全ての部分が高真空レベルに晒される。
図１Ａ及び図１Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、ストッカシステムの構成が示されている。ストッカは保管チャンバ１２と、搬入／搬出ステーション１８と、搬入／搬出ステーション１８と保管チャンバ１２との間で対象物を搬送するための搬送システム１６とを含んでいる。付加的に、ストッカは保管される対象物をクリーニングするための汚染除去チャンバ１４を含むことができる。汚染除去チャンバ１４を保管チャンバ１２とは反対側に配置することができるか（図１Ａ）、又は保管チャンバ１２の隣に配置することができる（図１Ｂ）。択一的に、汚染除去チャンバ１４をストッカシステム内の任意の場所、例えば搬送ロボットがアクセスできる場所に設けることもできる。
図２Ａ及び図２Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、汚染除去プロセスの一例が示されている。汚染除去される図示の対象物は、外側容器２２Ｂとレチクル２１を保護する内側容器２２Ａとを含む二重容器レチクルキャリアである。汚染除去チャンバ２０は、汚染除去チャンバ内部２３Ａの真空を維持するための真空ポンプ２５と、与圧されたチャンバを形成するための、清浄なガス、不活性ガス又は不活性気体、例えば窒素又は圧縮空気を含むガスパージシステム２６と、外側容器２２Ｂと内側容器２２Ａとの間の対象物の内側の容積、例えば容積２３Ｂに繋がっている一つ又は複数のマニホールド２８とを含むことができる。マニホールド２８は、内部容積の排気のため、また、内部容積をパージするためのパージガス２９Ａを排気するためのポンピングライン２９Ｂと接続されている。対象物及び／又は汚染除去チャンバを加熱するためのヒータ２４を含ませることもできる。また、対象物の汚染レベルを監視するためのセンサ、例えばＲＧＡ（residue gas analyzer）を含ませることもできる。
図２Ａにおいては、真空ポンプ２５によって（例えば、シャットダウンフロー２６によって）真空容積２３Ａが形成されており、それと共に、マニホールド２８をポンピングライン２９Ｂに切り換えることによって、対象物の内側の真空容積２３Ｂも形成されている。ヒータ２４及びＲＧＡ２７を始動させることができる。汚染除去の時間を所定の時間に設定することができるか、又は、センサ２７によって計測された汚染レベルに応じて設定することができる。図２Ｂにおいては、真空汚染除去の完了後に、真空が解除され、汚染除去チャンバ内に与圧された環境２３Ａ＊を形成するためにパージガス２６が供給される。更に、マニホールド２８にはパージガス２９Ａが供給され、それによりパージガスが内部容積２３Ｂ＊へと流れる。汚染除去チャンバ２０を周囲雰囲気へと開放する前に、例えば対象物を汚染除去チャンバから取り出す前に、与圧された環境を形成することができる。与圧された環境は汚染物及び微粒子が再び対象物表面に堆積することを阻止することができる。
一つの実施の形態においては、内部容積２３Ｂをクリーニングするためのポンプ／パージサイクルを効率的に実施するために、真空汚染除去フェーズ中（図２Ａ）に、マニホールド２８をポンピング状態とパージ状態に周期的に切り換えることができる。
図３Ａ及び図３Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、汚染除去システムの構成が示されている。図３Ａにおいては、汚染除去中に外側容器２２Ｂが開放されている。このケースでは、内部容積を汚染除去チャンバ２３を介してポンピングすることができるので、マニホールド２８を直接的にパージライン２９Ａに接続することができる。汚染除去プロセスは上記のように、ヒータ２４及びセンサ２７を用いる、堆積した汚染物に対する、真空が提供される脱ガスプロセスでもって実施される。パージガス、例えばチャンバに対するパージガス２６及び容器に対するパージガス２９Ａが遮断される。汚染除去プロセスが完了した後に、内部容積を充填するためのパージガス２９Ａに付加的に、与圧された環境を形成するためにパージガス２６を導入することができる。対象物全体が外部環境へと取り出される前に、パージガス２９Ａを有する清浄な環境下で外側容器を閉鎖することができる。
図３Ｂにおいては、汚染除去中に外側及び内側の両容器が開放されている。閉鎖された対象物が外部へと取り出される前に、内側容器及び外側容器が閉鎖される。
図４Ａ及び図４Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用して対象物の汚染除去を行うためのフローチャートが示されている。一つの実施の形態においては、キャリアの外側に対して真空脱ガスプロセスが実施され、キャリアの内側の容積に対してはポンピング／パージプロセスが実施される。ポンピング／パージプロセスとして、脱ガスのための真空ポンピング、それに続く清浄なガスのパージが考えられる。択一的に、ポンピング／パージプロセスは、ポンピング及びパージの複数回のサイクルを含むことができる。図４Ａにおいては、オペレーション４０により、キャリアの汚染除去のために、汚染除去チャンバにおけるガスが排気される。このオペレーションにより、１回のサイクル又は複数回のサイクルで、キャリア内のガスがポンピング及びパージされる。オペレーション４２により、キャリアが取り出される前に汚染除去チャンバに窒素が流される。
一つの実施の形態においては、オプションとして、キャリア内の容積がポンピングされる。例えば、汚染除去間の時間が短い場合には、つまり、キャリア内の清浄なガスが依然として非常に清浄であって、内部容積の内側の対象物に付着している汚染物が最小限であるか、又は無視できるものである場合には、内部容積の脱ガスを実施する必要はない。大抵の場合は、キャリア内の清浄なガス（例えば窒素）は、例えば内部容積のパージプロセスによって、新たな清浄なガスに交換される。図４Ｂにおいては、オペレーション４３により、キャリアが汚染除去チャンバへと搬送される。オペレーション４４により、汚染除去チャンバにおけるガスが排気される。オプションとして、オペレーション４５により、キャリア内のガスが排気される。オペレーション４６により、キャリア内の真空に窒素が流される。オペレーション４７により、汚染除去チャンバに窒素が流される。オペレーション４８により、汚染除去チャンバからキャリアが搬送される。
図５Ａ及び図５Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用して対象物の汚染除去を行うための別のフローチャートが示されている。一つの実施の形態においては、キャリアの外側及び内側の汚染除去を行うためにキャリアが開放される。例えば、外部容積と内部容積との間の容積の汚染除去を行うために外側容器が解放される。最深部の容積は依然として閉鎖されており、レチクルは保護されている。図５Ａにおいては、オペレーション５０により、キャリアが汚染除去チャンバへと搬送される。オペレーション５１により、汚染除去チャンバに窒素が流される。オペレーション５２により、キャリアの外側容器が開放される。オペレーション５３により、汚染除去チャンバにおけるガスが排気される。オペレーション５４により、汚染除去チャンバに窒素が流される。オペレーション５５により、キャリアの内部容積に窒素が流される。オペレーション５６により、キャリアの外側容器が閉鎖される。オペレーション５７により、キャリアが取り出される。
一つの実施の形態においては、汚染除去のために外側及び内側の両容器が開放される。従って、上述のオペレーション５２及び５６がオペレーション５２Ａ及び５６Ａに修正された、上述のシーケンスを使用することができる。図５Ｂにおいては、オペレーション５２Ａにより、キャリアの外側容器及び内側容器が開放される。オペレーション５３から５５は同様に実施される。つまり、オペレーション５３により汚染除去チャンバにおけるガスが排気され、オペレーション５４により汚染除去チャンバに窒素が流され、またオペレーション５５によりキャリアの内部容積に窒素が流される。オペレーション５６Ａにより、キャリアの内側容器及び外側容器が閉鎖される。
図６Ａから図６Ｃには、本発明の一つの実施の形態による、汚染除去チャンバを使用してストッカ内の対象物の汚染除去を行うためのフローチャートが示されている。一つの実施の形態においては、ストッカ内に保管される対象物が周期的に又は必要に応じて、クリーニング又は状態調節のためにクリーニングチャンバ（例えば汚染除去チャンバ）へと運ばれる。図６Ａにおいては、オペレーション６０により、キャリアが保管チャンバに保管される。オペレーション６１により、キャリアが汚染除去のために、周期的に汚染除去チャンバへと運ばれる。オペレーション６２により、汚染除去されたキャリアが再び保管場所へと戻される。
一つの実施の形態においては、対象物がストッカ内に運ばれる前にクリーニング又は汚染除去が実施される。図６Ｂにおいては、オペレーション６３により、キャリアがストッカ搬入ポートへと搬入される。オペレーション６４により、キャリアが汚染除去のために、汚染除去チャンバへと搬送される。オペレーション６５により、キャリアがストッカの保管場所において保管される。
一つの実施の形態においては、対象物がストッカから運び出される前にクリーニング又は汚染除去が実施される。図６Ｃにおいては、オペレーション６６により、キャリアがストッカの保管場所において保管される。オペレーション６７により、キャリアが汚染除去のために、汚染除去チャンバへと搬送される。オペレーション６８により、汚染除去されたキャリアがストッカの搬入ポートへと搬送される。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースの汚染除去を実施するための汚染除去チャンバに関する。ワークピースは製品を保管するための第１の容器を含むことができる。第１の容器を第２の容器内に保管することができる。例えば、ワークピースとしてＥＵＶレチクルのためのキャリアが考えられる。汚染除去チャンバはワークピースを支持するための支持部を含むことができる。支持部はチャンバの壁を含むことができる。支持部は柱脚を含むことができる。汚染除去チャンバは第１のポンピング機構を含むことができ、この第１のポンピング機構は汚染除去チャンバに接続されている。第１のポンピング機構はポンプ、例えばターボポンプ又はクライオポンプを含むことができる。ポンピング機構は高速スループットのための高速ポンピングシステムを含むことができる。汚染除去チャンバは、汚染除去チャンバに不活性ガスを供給するための第１のガス供給システムを含むことができる。第１のガス供給システムは、ガスフローを停止させるための遮断弁を含むことができる。汚染除去チャンバは第２のポンピング機構を含むことができ、この第２のポンピング機構はワークピースに接続されている。また第２のポンピング機構は第１の容器と第２の容器との間の容積をポンピングするように構成されている。汚染除去チャンバは第２のガス供給システムを含むことができ、この第２のガス供給システムはワークピースに接続されている。また第２のガス供給システムは第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するように構成されている。幾つかの実施の形態においては、汚染除去チャンバはノズルを含むことができ、このノズルは例えばポンピングとパージを切り換えるためにマニホールドを介して、第２のポンピングシステム及び第２のガス供給システムへのワークピースに接続されている。ノズルを汚染除去チャンバの外側から汚染除去チャンバの内側へと突出させることができる。例えば、ノズルを支持部に接続することができ、それにより、ワークピースが支持部上に配置されているときにはワークピースをノズルに接続することができる。択一的に、ノズルを汚染除去チャンバ内の任意の場所に配置することができ、またポンピング及びパージのためにワークピースの開放部に接続することができる。幾つかの実施の形態においては、第１の容器と第２の容器との間の容積をポンピングするために、第２のポンピング機構をノズルに接続することができる。第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために、第２のガス供給システムをノズルに接続することができる。ノズルへの不活性ガスの供給と、ノズルを介するポンピングを切り換えるために、ノズルと接続されているマニホールドを設けることができる。幾つかの実施の形態においては、汚染除去チャンバは、第２の容器を開放するための第１の機構を含むことができ、第２の容器の開放によって第２のステーションの環境に第１の容器が晒される。例えば、第２の容器の上部部分を上昇させることができる。汚染除去チャンバは、第１の容器を開放するための第２の機構を含むことができ、第１の容器の開放によって第２のステーションの環境に製品が晒される。例えば、第１の容器の上部部分を上昇させることができる。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを保管するためのストッカに関する。ワークピースは製品を保管するための第１の容器を含むことができ、第１の容器は第２の容器内に保管される。ストッカは第１のステーションを含むことができ、この第１のステーションはワークピースを搬入又は搬出するように機能する。第１のステーションとして搬入ステーション、搬出ステーション、又は、搬入及び搬出ステーションとして機能するステーションが考えられる。ストッカは第２のステーションを含むことができ、第２のステーションは第１のポンピング機構を含み、第１のポンピング機構は第２のステーション内に真空環境を形成するように機能し、第２のステーションはワークピースの脱ガスを行うように機能する。ワークピースの表面の脱ガスを行うために真空を使用して、第２のステーションを汚染除去チャンバとして機能させることができる。ストッカは保管チャンバを含むことができ、この保管チャンバはワークピースを保管するための複数の保管室を含んでいる。ストッカは第３のステーションを含むことができ、この第３のステーションは、第１のステーションと第２のステーションと保管チャンバとの間でワークピースを搬送するためのロボット機構を含んでいる。
幾つかの実施の形態においては、第２のステーションは、不活性ガスをその第２のステーションに供給するためのガス供給システムを含むことができる。第２のステーションは、第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するためのガス供給システムを含むことができる。第２のステーションは、第２のステーションの外側から第２のステーションの内側に突出している一つ又は複数のノズルを含むことができ、この場合、ワークピースはノズルに接続されている。ノズルは、第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するように構成することができるか、又は、第１の容器と第２の容器との間の容積をポンピングするように構成される。第２のステーションは、第１の容器と第２の容器との間の容積をポンピングするための第２のポンピング機構を含むことができる。第２のステーションは第２の容器を開放するための第１の機構を含むことができ、第２の容器の開放によって、第２のステーションの環境に第１の容器が晒され、また第２のステーションは第１の容器を開放するための第２の機構を含み、第１の容器の開放によって、第２のステーションの環境に製品が晒される。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースの汚染除去を実施するための方法に関する。ワークピースは製品を保管するための第１の容器を含んでいる。第１の容器を第２の容器内に保管することができる。本方法は、ワークピースの汚染除去を実施するように構成されている第１のステーションへとワークピースを搬送するステップを備えることができる。ワークピースが第１のステーションに配置された後に、第１のステーション内に真空状態を形成することができる。更に、第１の容器と第２の容器との間の容積をポンピングすることができる。続いて、真空環境及びポンピングによって生じるワークピースの脱ガスが監視される。例えば汚染物が存在しないこと、又は最小限の汚染物しか存在しないことが観測されたことによって、例えばモニタが汚染物の汚染レベルを表示することによって、ワークピースのクリーニングが完了すると、ワークピースを第１のステーションから取り出すことができる。ワークピースが取り出される前に、不活性ガスが第１のステーションに流される。不活性ガスは第１の容器と第２の容器との間の容積にも流される。不活性ガスは、クリーニングされたワークピースが周囲環境によって汚染されることを防止することができる。その後に、ワークピースを第１のステーションから搬送することができる。
幾つかの実施の形態においては、本方法は、汚染除去プロセス中に、第１の容器を開放するステップ及び／又は第２の容器を開放するステップを備えることができる。また本方法は、保管前に汚染除去を行うために搬入ポートから第１のステーションへとワークピースを搬送するステップと、保管の所定の時間の経過後、又は、ワークピースを保管場所から取り出すときに、汚染除去を行うために保管チャンバから第１のステーションへとワークピースを搬送するステップと、ワークピースを保管場所から取り出すために第１のステーションから搬出ポートへとワークピースを搬送するステップと、クリーニングの完了後に第１のステーションから保管チャンバへとワークピースを搬送するステップを備えることができる。
上記においては、保管される対象物をクリーニングするための汚染除去チャンバを使用するストッカを説明した。しかしながら本発明はそれに限定されるものではなく、あらゆるクリーニングチャンバ、例えば低温クリーニング、ガス吹き付けクリーニング、低温粒子吹き付けクリーニング、レーザクリーニング、又は、超臨界液体クリーニングにも同様に適用することができる。
一つの実施の形態においては、本発明は、保管される対象物の内部容積を清浄に維持するためのパージガスシステムを有している保管室に関する。パージガスシステムは、内部環境を効果的に入れ替え、且つ、清浄度のレベルを回復させながら、窒素を対象物の内部へと供給することができ、また、微粒子の脱ガスを無くすことができるか、又は低減することができる。例えば、保管中に二重容器ＥＵＶレチクルキャリアの外部容器と内部容器との容積に継続的（又は断続的）に窒素がパージされ、それにより脱ガスされたあらゆる汚染物が外側容器から取り除かれるので、内部容器に付着しない。
一つの実施の形態においては、保管場所を清浄に維持し、キャリアの外側に何らかの汚染物が付着することを防止又は低減するために、保管チャンバに層流をパージすることができる。例えば、濾過後の圧縮空気のような清浄なガスを上部又は側方から保管チャンバに導入し、相互汚染を低減又は排除することができる。
一つの実施の形態においては、パージガスを再循環させることができ、これにより外部環境から汚染物が侵入するあらゆる可能性が排除される。再循環ガスとして窒素のような不活性ガス又は空気のような不活性気体が考えられる。再循環ガスを微粒子の除去のために濾過することができ、また熱運動の低下のために冷却することができる。従って、保管室の内部環境は外部環境から隔離されており、それにより保管される対象物に適した清浄度のレベルが実現される。
図７には、本発明の一つの実施の形態による、複数の保管室を含んでいる保管チャンバが示されている。中央ガスライン７４は保管室にパージガスを供給する。一つの実施の形態においては、参照番号７３Ａ，７３Ｂで表されているように、パージガスが継続的に供給され、その際に、能動的な絞り弁又は制御弁は必要とされない。パージガスフローを製造時に事前に規定することができ、また手動の調整のための絞り弁をオプションとして有することができる。これは全ての保管室に対して当てはまるが、異なる保管室に対しては異なっていても良い。しかしながら、能動的な制御手段又はフィードバック制御手段を設ける必要はない。対象物が保管室に配置されているか否かに関係なく、一定量のパージガスを流すことができる。別の実施の形態においては、例えば、対象物が保管されていない保管室に対するパージガスの損失を低減するために、パージガスを能動的に制御することができる。
パージガスは窒素のような清浄なガスを保管される対象物の内部容積、例えば二重容器レチクルキャリアの外側容器７２Ａと内側容器７２Ｂとの間の容積へと供給することができる。（外部環境から、又は再循環環境からの）層流を、参照番号７１Ａで表されているように、全ての保管室に対して上部Ａから（又は図示していないが底部から）供給することができるか、又は参照番号７１Ｂで表されているように、各保管室に対して個別に側方から供給することができる。
図８には、本発明の一つの実施の形態による、パージガスが供給される保管室を使用するストッカシステムが示されている。二重容器キャリア８１Ｂのような対象物を入口側の搬入ステーションに搬入し、ロボット８４によりストッカ８０の保管室８１Ａへと搬送することができる。一つの実施の形態においては、保管チャンバは、参照番号８５で表されているように一方向に回転可能な回転式コンベアを含むことができ、それにより、入口側／出口側の保管室８１Ａがロボット８４に面している。
各保管室８１は、保管されるキャリアの内部容積をパージするためのパージガスライン８３Ｃを含むことができる。パージガスを中央ライン８３から供給ライン８３Ａに供給し、リング８３Ｂに分配し、各保管室へと供給することができる。回転式コンベアは回転可能なので、回転シール、例えば強磁性体流シール８２を固定の入力ライン８３と回転ライン８３Ａ／８３Ｂ／８３Ｃとの間に接続させることができる。濾過された周囲環境ガス又は濾過された再循環ガスである層流８８が各保管室に供給される。一つの実施の形態においては、入口側の搬入ステーションにパージガスライン８７が設けられており、これにより搬入位置におけるキャリア８１Ｂの内部容積がパージされる。
同様のプロセスを、保管室から搬入／搬出ステーションへとキャリアを移動させるために使用することができる。
図９Ａから図９Ｃには、本発明の一つの実施の形態による、パージガス室を使用して対象物を保管するためのフローチャートが示されている。一つの実施の形態においては、キャリアの内部容積に対するパージガスを有している場所にキャリアを保管することができる。図９Ａにおいては、オペレーション９０により、キャリアがストッカへと搬送される。オペレーション９１により、ストッカ内の保管場所に窒素が流される。オペレーション９２により、キャリアが保管場所に保管される。その際、キャリアの内部容積に窒素を流すために、キャリアは窒素流に晒される。
一つの実施の形態においては、各保管室がパージガスを有することができ、またパージガスを有する場所において各キャリアをストッカに搬入することができる。図９Ｂにおいては、保管回転式コンベアを回転させることにより、キャリアをストッカ内の保管室に搬送することができる。オペレーション９３により、キャリアがストッカ搬入ポートへと搬送される。オペレーション９４により、ストッカの保管回転式コンベアが空の保管場所へと回転される。オペレーション９５により、空の保管場所に窒素が流される。オペレーション９６により、キャリアが保管場所へと搬送される。その際、キャリアの内部容積に窒素を流すために、キャリアは窒素流に晒される。
一つの実施の形態においては、各保管室がパージガスを有することができ、また搬入ポートに各キャリアを搬出することができる。図９Ｃにおいては、保管回転式コンベアを回転させることにより、キャリアを搬出ポートへと搬送することができる。オペレーション９７により、キャリアが保管回転式コンベアに保管される。その際、キャリアの内部容積に窒素を流すために、各キャリアは窒素流に晒される。オペレーション９８により、ストッカの保管回転式コンベアが所望の保管場所へと回転される。オペレーション９９により、所望のキャリアがストッカ搬入ポートへと搬送される。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを保管するためのストッカに関する。ワークピースは製品を保管するための第１の容器を含むことができる。第１の容器を第２の容器内に保管することができる。ストッカは、ワークピースを搬入又は搬出するように機能する第１のステーションと、ワークピースを保管するための複数の保管室を有している保管チャンバと、第１のステーションと保管チャンバとの間でワークピースを搬送するためのロボット機構を含んでいる第２のステーションと、ワークピースの第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために各保管室に保管されているワークピースに接続されるよう構成されている、保管チャンバの各保管室における一つ又は複数のノズルへと分配されているガス供給システムとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、ガス供給システムは、ワークピースをノズルに接続させるか、又は接続させずに、ノズルに不活性ガスを供給する。幾つかの実施の形態においては、ストッカは、ワークピースがノズルに接続されるとノズルに不活性ガスを供給する機構と、ノズルを介して不活性ガスの流量を制御するためにノズルに接続されている絞り弁と、保管チャンバの上部から供給される層流を各保管室へと供給するためのフロー機構と、個々の各保管室の側方から供給される層流を各保管室へと供給するためのフロー機構と、保管チャンバ内のフローを循環させるための上げ床に接続されている循環機構と、保管チャンバ内のガスを冷却するためのチラーとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、ストッカは、ワークピースを搬入又は搬出するように機能する第１のステーションと、ワークピースの第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために第１のステーションに配置されているワークピースに接続されるよう構成されている一つ又は複数の第１のノズルと接続されている第１のガス供給システムと、ワークピースを保管するための、回転可能な回転式コンベアに配置されている複数の保管室を有している保管チャンバと、第１のステーションと保管チャンバとの間でワークピースを搬送するためのロボット機構を含んでいる第２のステーションと、回転可能な回転式コンベアへと接続させるために構成されている回転シールを介して、保管チャンバの各保管室における、ワークピースの第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために各保管室に保管されているワークピースに接続されるよう構成されている一つ又は複数のノズルへと分配されている第２のガス供給システムとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、ストッカは、個々の各保管室の側方から供給される層流を各保管室に供給するためのフロー機構と、保管チャンバ内のフローを循環させるために上げ床に接続されている循環機構と、保管チャンバ内のガスを冷却するためのチラーと、ワークピースの汚染除去を行うように機能する汚染除去チャンバとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを保管するための方法に関する。ワークピースは製品を保管するための第１の容器を含むことができる。第１の容器を第２の容器内に保管することができる。本方法は、ワークピースの第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するように構成されている一つ又は複数のノズルと接続されているワークピースを保管チャンバの保管室へと搬送するステップと、不活性ガスをノズルへと流すステップとを備えることができる。
幾つかの実施の形態においては、本方法は更に、ワークピースの第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するように構成されている、搬入ポートにおける一つ又は複数の第２のノズルと接続されているワークピースが搬入ポートから保管室へと搬送される前に、ワークピースを搬入ポートに収容するステップと、第２のノズルに不活性ガスを流すステップと、ワークピースをノズルに接続させるか、又は接続させずに、ノズルに不活性ガスを流すステップと、ワークピースがノズルに接続されるとノズルに不活性ガスを流すステップと、保管室の側方から供給される層流を保管室に供給するステップと、上げ床を介して保管室に循環フローを供給するステップと、チラーを介して循環流を供給するステップとを備えることができる。
一つの実施の形態においては、本発明は、保管チャンバと搬入ポートとの間での搬送中に対象物を処理するためのロボットアームに関する。ロボットは、保管室に対象物を保管する前に保管室におけるパージガスを検出するためのフローセンサを含むことができる。一つの実施の形態においては、この検出をオンザフライで、つまり保管室への経路上で実施することができ、従って搬送オーバーヘッドを被ることはない。一つの実施の形態においては、この検出を別個のアクションとして実施することができる。つまり、保管室を選択する前にパージフローの存在が検出される。
一つの実施の形態においては、各パージガスに対して、従って多重パージガスシステムに対して一つのセンサを使用することができ、ロボットアームは検出されたパージガスノズルの番号を検出することができる。センサをパージガスノズルの上方に直接配置することができ、従ってガスフローを確実に検出することができる。一つの実施の形態においては、センサがパージガスノズルからオフセットされた位置、即ちずらされた位置に配置されており、例えばロボットアームはキャリアの外縁を把持し、パージガスノズルは外縁領域の内側に配置される。
一つの実施の形態においては、保管される対象物、例えば二重容器キャリアを処理するために、グリッパアームを備えているグリッパハンドラを使用することができる。例えば、グリッパアームは外側容器を処理することができる。択一的に、グリッパアームは、天井搬送システム用に設計されている天井ハンドルを処理することができる。
図１０Ａから図１０Ｅには、本発明の一つの実施の形態による、複数のフローセンサを有しているロボットアームが示されている。ロボットアーム１０１は、このロボットアームの端部領域に配置されているフローセンサ１０２を有することができ、従って、ロボットアームの移動中に、且つ、キャリア１０５がガスノズル１０３に到達する前に、フロー１０４を検出することができる。所望の位置におけるガスフローの存在が検出された後に、ロボットアームはその前進を継続することができ、キャリアがガスノズル１０３に到達したときに前進を停止することができる。続いてロボットはキャリア１０５をパージガスノズルに配置することができ、これによりパージガス１０４をノズルからキャリア１０５の内部容積１０６に導入することができる。パージガスフローが検出されなかった場合には、ロボットアームを別の保管室へと移動させることができ、またオプションとして、その場所をパージガスが検出されない場所として分類することができる。この検出を所望の保管場所への経路上で実施することができ、従ってオーバーヘッドを被ることはなく、またパージガスフローの検出という付加的な動作が行われるにもかかわらず、ストッカのスループットを実質的に同一に維持することができる。
図１１Ａ及び図１１Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、グリッパアーム上のセンサの配置構成が示されている。一つの実施の形態においては、センサをロボットアーム、例えばグリッパアームの前方端部に配置することができ、それによって、センサはキャリアがガスノズルに到達する前にガスフローを検出することができる。図１１Ａにおいては、グリッパアーム１１０はその縁部によってキャリア１１１を把持することができる。センサ１１２をグリッパアーム１１０の先端部に配置することができ、また、グリッパアームがガスノズル１１３を通過したときに、ガスノズル１１３からの側方のフローを検出することができる。一つの実施の形態においては、キャリア１１１がガスノズル１１３に位置合わせされるようにグリッパアームを移動させることができる。グリッパアームの移動方向においては、ノズルからのフローをセンサ１１２からずらすことができる。択一的に、グリッパアームを移動させ、フローを検出し、続いてキャリアがノズルに位置合わせされるように移動を調整することができる。
一つの実施の形態においては、センサが移動経路上でノズルに位置合わせされるようにセンサを配置することができる。図１１Ｂにおいては、グリッパアーム１１０Ａは天井ハンドル１１５においてキャリア１１１Ａを把持することができ、従って、ノズル１１３にキャリア１１１Ａを配置するためにグリッパアームが移動したときに、ノズル１１３の上部にセンサ１１２Ａを直接的に配置することができる。
図１２Ａから図１２Ｄにおいては、本発明の一つの実施の形態による、フロー検出シーケンスが示されている。このシーケンスでは、上部ハンドル１１５においてキャリア１１１Ａを把持しているグリッパアーム１１０Ａが示されている。センサ１１２をグリッパアーム１１０Ａの端部に配置することができる。図１２Ａには、保管場所にキャリア１１１Ａを配置するための経路上にあるグリッパアーム１１０Ａが示されている。移動経路上では、センサ１１２がフローノズル１１３の上部に位置することが考えられ、従って、フローが存在しているか否かを検出することができる（図１２Ｂ）。センサの配置、フローノズル及びグリッパアームの経路に応じて他の構成も可能である。少なくとも一つのフロー（又はキャリアをパージするためのフロー要求に応じて二つ全てのフロー）の存在の検出に基づき、グリッパアームは経路を前進することができ、ノズルがキャリアに位置合わせされたときに（図１２Ｃ）、前進を停止することができる。位置合わせが終わった後に、グリッパアームはキャリアを保管場所に配置することができ、それによりノズルはキャリアの内部容積にパージガスを供給することができる。続けて、グリッパアームを後退させることができる（図１２Ｄ）。
このシーケンスは、キャリアを配置するための経路上のノズルフローの検出の一つの考えられる構成を示す。他の構成も使用することができ、例えば側方のフローを検出すること、キャリアの配置に関する経路を修正する前にノズルフローを検出するために移動させることも可能である。
図１３Ａ及び図１３Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、対象物を配置する前にパージガスフローを検出するためのフローチャートが示されている。図１３Ａにおいては、ロボットアームは保管場所におけるガスフローの存在を検出することができ、また、保管場所は対象物の保管に適したパージガスフローを有していることを識別できる。フローの識別を対象物の配置動作に統合することができ、その場合、対象物を配置する経路上のフローが識別される。オペレーション１３０により、ロボットアームが保管場所へと移動される。オペレーション１３１により、グリッパアーム上のセンサでもって、保管場所におけるガスフローの存在が検出される。オペレーション１３２により、保管場所はパージガスフローを有しているものとして識別される。
図１３Ｂにおいては、対象物を配置するシーケンスを、一つ又は複数のセンサが組み込まれているロボットアームによって実施することができる。オペレーション１３３により、グリッパアームを用いてキャリアがピックアップされる。オペレーション１３４により、キャリアが所望の保管場所へと移動される。オペレーション１３５により、グリッパアーム上のセンサでもって、保管場所への経路上でガスフローの存在が検出される。ガスフローが検出された場合には、オペレーション１３６により、キャリアが所望の保管場所に配置され、それによりキャリアの内部にガスが流される。ガスフローが検出されなかった場合には、オペレーション１３７により、キャリアが別の保管場所へと搬送される。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを搬送するためのロボットに関する。ロボットは、ワークピースを支持するためのロボットアームと、ロボットアームの第１の端部に接続されている、ガスフローを検出するように機能する一つ又は複数のセンサと、ロボットアームの第２の端部に接続されている、ロボットアームを移動させるように機能する移動機構とを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、ロボットアームは、ワークピースを把持するためのグリッパを形成している。ロボットは更に、ロボットアームの把持間隔を変更するための機構を含むことができる。ワークピースを第１の端部と第２の端部との間で支持することができる。上昇ガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。側方ガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。ワークピースを目的地へと搬送している間にガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを保管するためのストッカに関する。ストッカは、ワークピースを保管するための複数の保管室と、ガスフローを供給するための一つ又は複数のノズルとを有している保管チャンバと、ロボットアームの端部に接続されており、且つ、ガスフローを検出するように機能する一つ又は複数のセンサを有する、ワークピースを保管チャンバへと、又は、保管チャンバから搬送するためのロボットとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、ロボットアームは、ワークピースを把持するためのグリッパを形成することができる。ロボットは、ロボットアームの把持間隔を変更するための機構を含むことができる。ワークピースは、第１の容器と第２の容器との間の容積にガスフローを流すことができる導入部を有する第２の容器内に保管されている、製品を保管するための第１の容器を含むことができる。上昇ガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。側方ガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。ワークピースを保管場所へと搬送している間にガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを搬送するための方法に関する。本方法は、ロボットアームによってワークピースを支持するステップと、ガスフローを供給するように構成されているノズルを含む保管室へとワークピースを搬送するステップと、保管室へとワークピースを搬送している間にガスフローが存在しているか否かを検出するステップと、ガスフローが検出された場合には、ワークピースを保管室に配置し、ワークピースをノズルに接続するステップとを備えることができる。
幾つかの実施の形態においては、ロボットアームの端部に設けられているセンサがガスフローの存在を検出した後に、中央部においてワークピースを支持しているロボットは移動を継続し、そのワークピースを保管室に配置する。ロボットアームによって形成されているグリッパを解放し、ワークピースを保管室に配置することができる。
幾つかの実施の形態においては、本方法は更に、ガスフローが検出されなかった場合に、ワークピースを別の保管室へと搬送するステップと、ガスフローが検出されなかった場合に、保管室を欠陥のあるものとしてマークするステップと、ガスフローを供給するように構成されているノズルを含む搬入ポートへとワークピースを搬送するステップと、搬入ポートへとワークピースを搬送している間にガスフローが存在しているか否かを検出するステップと、ガスフローが検出された場合には、ワークピースを保管室に配置し、ワークピースをノズルに接続するステップとを備えることができる。
一つの実施の形態においては、本発明は、ストッカ内に保管される対象物と同様のサイズ及び形状に形成することができるモニタ対象物に関する。モニタ対象物は、時間及び位置を基準にして、種々の保管場所に関連するデータを収集するために種々の保管場所を移動することができる。例えば、モニタ対象物を種々の場所に移動させることができ、それによりストッカ内の種々の場所におけるパージガスフローが識別される。更には、モニタ対象物は時間に関するデータを収集することができ、それによりパージガス特性の時間発展が提供される。
一つの実施の形態においては、モニタキャリアはパージガスの特性、例えばパージガスは存在しているか否か、パージガスフローは何であるか、パージガスの品質、パージガスの組成、パージガス中の微粒子のレベル、またパージガスの他のあらゆる特性を監視することができる。
一つの実施の形態においては、モニタキャリアは環境の特性、例えば保管チャンバ内の清浄なガスフローを監視することができる。モニタキャリアは保管環境の品質、例えば粒子の発生率、汚染の発生率、流量及び環境の他のあらゆる特性を監視することができる。その他のデータ、例えば温度、清浄度、微粒子等に関するデータも収集することができる。
図１４Ａには、本発明の一つの実施の形態による、モニタキャリアが示されている。モニタキャリア１４０は、ロボットアームによってピックアップ及び解放されるハンドルと、保管室支持台に配置されるべき底部表面とを含んでおり、また他のキャリアと同様の形状及びサイズを有することができる。モニタキャリアは電子機器への給電を行うためのバッテリ１４２を含むことができる。バッテリとして再充電可能なバッテリが考えられるが、他の種類のバッテリも使用することができる。モニタキャリアは、内部容積におけるパージガスを検出するため、又は、外部の環境特性を検出するための一つ又は複数のセンサ１４１Ａ及び／又は１４１Ｂを含むことができる。センサはインタフェース１４３を介して、例えば搬入指示及び搬出データを通信することができる。
図１４Ｂには、ストッカ内のモニタキャリアの移動が示されている。一つの実施の形態においては、レチクル１４６を有している複数の保管キャリア１４５を含むストッカの動作中に、モニタキャリアを使用することができる。モニタキャリア１４０を空の保管場所に配置することができ、その場所におけるデータが収集される。その後に、モニタキャリアを新たな保管場所、つまり他の空の保管場所１４７、又は、保管されていたキャリアが別の保管場所へと移動されたことによって空になった保管場所へと移動させることができる。
モニタキャリアを移動させることによって、保管場所に依存するデータを収集することができる。例えばロボットの移動と相関付けることによって、収集されたデータをストッカ内の種々の保管場所に対応付けることができる。更には、例えばデータをタイムスタンプ又はロボットの移動と相関付けることによって、時間に依存するデータを提供することができる。
図１５Ａから図１５Ｃには、本発明の一つの実施の形態による、モニタキャリアからデータを収集するためのフローチャートが示されている。図１５Ａにおいては、データを収集するために、一つ又は複数のセンサをキャリア棚に接続することができる。オペレーション１５０により、キャリア棚が提供される。オペレーション１５１により、環境に関連するデータを収集するために、一つ又は複数のセンサがキャリア棚に接続される。
図１５Ｂにおいては、ストッカ内の空の保管場所におけるデータを収集することができる。オペレーション１５２により、モニタキャリアがストッカ内の空の保管場所へと搬送される。オペレーション１５３により、空の保管場所におけるパージガスフローに関連するデータが収集される。
図１５Ｃにおいては、収集されたデータを、時間及び位置と相関付けることができる。オペレーション１５４により、モニタキャリアがストッカ内の保管場所へと搬送される。オペレーション１５５により、ストッカ内の保管場所におけるパージガスフローに関連するデータが収集される。オペレーション１５６により、パージガスフローに関連するデータが時間及び保管場所と相関付けされる。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、複数のワークピースを保管するように構成されているストッカの状態を監視するための装置に関する。本装置は、ワークピースと同様のサイズ及び形状を有している装置の外面又は内部と接続されている一つ又は複数のセンサと、センサによって収集されたデータを記憶するためにセンサに接続されているメモリと、メモリへの給電を行うためにメモリに接続されているバッテリとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、ガスフローを検出するようにセンサを構成することができる。ガスフローの品質を検出するようにセンサを構成することができる。ガスフローの品質は、ガスフローの成分、及び、ガスフローにおける微粒子のレベルの内の少なくとも一つを含むことができる。周囲環境の特性を検出するようにセンサを構成することができる。特性は、温度、清浄度及び微粒子のレベルの内の少なくとも一つを含むことができる。センサは時間に応じてデータを収集することができる。センサ及びメモリを機能させるコントローラを設けることができる。データ処理システムと通信するためのインタフェースをセンサに設けることができる。
上記においては、保管ストッカにおいて使用するためのモニタキャリアについて説明した。しかしながら本発明はそれに限定されるものではなく、動作条件下のシステム特性を監視するための他のシステム、例えばグリーニングシステム又は処理システムに対しても使用することができる。
一つの実施の形態においては、本発明は、モニタキャリアを収容するためのシステム内のステーションに関する。ステーションには、例えばデータ及び電力を伝送のための、モニタキャリアとのインタフェースを設けることができる。一つの実施の形態においては、ステーションは、モニタキャリアのインタフェースと嵌合させるための嵌合インタフェースを含むことができる。インタフェースを介して、例えばモニタキャリア内の再充電可能なバッテリを充電するための電力、また、例えば収集されたデータを送信するため、もしくは指示を受信するためのデータを、ステーションとモニタキャリアとの間で伝送することができる。ステーションをシステムの電子的なサブシステムに接続することができ、それによりデータを処理することができる。
図１６Ａには、本発明の一つの実施の形態による、データ収集ステーションを含んでいるシステムが示されている。ストッカは保管チャンバ１６０、搬送モジュール１６１、搬入及び搬出ステーション１６２、制御装置１６４及びデータ収集ステーション１６３を含むことができる。搬送モジュールは、保管チャンバ１６０全体を通して、またデータ収集ステーションへと、又はデータ収集ステーションから、バッテリの再充電及びデータ伝送のために一つ又は複数のモニタキャリアを搬送することができる。データ収集ステーションから、データを電子装置へと伝送することができ、そこにおいて更に処理及び表示が行われる。
一つの実施の形態においては、本発明は、ワークピースを保管するためのストッカに関する。ストッカは、ワークピースを保管するための複数の保管室と、ガスフローを供給するための一つ又は複数のノズルとを有している保管チャンバと、ワークピースを保管チャンバへと、又は、保管チャンバから搬送するためのロボットと、ワークピースと同様のサイズ及び形状を有している装置と嵌合させるためのインタフェースを含んでおり、且つ、ワークピースを支持するように機能するステーションとを含むことができる。
幾つかの実施の形態においては、装置からのデータを処理するために、コントローラを嵌合インタフェースに接続することができる。装置はストッカに関連するデータを収集することができ、またインタフェースへと伝送することができる。データは、ガスフローの存在、ガスフローの品質及び周囲環境の特性の内の少なくとも一つを含むことができる。ガスフローの品質は、ガスフローの成分、及び、ガスフローにおける微粒子のレベルの内の少なくとも一つを含むことができる。特性は、温度、清浄度及び微粒子のレベルの内の少なくとも一つを含むことができる。装置はインタフェースに伝送する時間に応じてデータを収集することができる。
図１６Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、データ収集ステーションに関するフローチャートが示されている。オペレーション１６５により、モニタキャリアがデータステーションへと搬送される。オペレーション１６６により、モニタキャリアとデータステーションとの間に電子的なコネクションが接続される。オペレーション１６７により、モニタキャリアに対する指示が更新される（任意）。オペレーション１６８により、モニタキャリアからデータ処理システムへとデータがダウンロードされる。オペレーション１６９により、モニタキャリアにおけるバッテリが充電される（任意）。
幾つかの実施の形態においては、本発明は、複数のワークピースを保管するように構成されているストッカの状態を監視するための方法に関する。本方法は、ワークピースと同様のサイズ及び形状を有しており、ワークピースと同一の機構によって搬送させるように構成されており、且つ、ワークピースと同様に保管チャンバに配置されるように構成されている装置をストッカの保管室へと搬送するステップと、装置によってガスフロー又は周囲環境に関連するデータを収集するステップと、装置を別の保管室へと搬送するステップとを備えることができる。
幾つかの実施の形態においては、本方法は、装置からデータを伝送するためのインタフェースを有しているステーションから装置をピックアップするステップと、ステーションにおける装置のバッテリを再充電するステップとを備えることができる。ガスフロー又は周囲環境に関連するデータは、ガスフローの品質、ガスフローの成分、ガスフローにおける微粒子のレベル、周囲環境の特性、温度、清浄度及び微粒子のレベルの内の少なくとも一つを含むことができる。
一つの実施の形態においては、本発明は、天井搬送（ＯＨＴ：overhead transport）のための搬入ステーションに関する。天井搬送は一般的に頭上で行われ、製造設備内の種々の処理装置と接続されている。天井搬送は一般的に線形であり、一方の装置から他方の装置への一直線の走行が行われる。従って、天井搬送搬入ステーションは通常の場合は線形であり、天井搬送ラインに垂直に面している。これとは対照的に、手動の搬入ステーションは典型的には放射状に配置されており、ロボットアームが設けられている中心点に面している。
一つの実施の形態においては、本発明は、天井搬送搬入／搬出ステーションにおける対象物を線形の配向から放射状の配向へと回転させ、中央のロボットアームに対向させる方法及びシステムに関する。一つの実施の形態においては、天井搬入ステーションは、手動の搬入ステーションよりも高い位置に配置されている。一つの同一のロボットを手動の搬入ステーション及び天井搬入ステーションの両方にアクセスするために使用することができ、その際、ロボットは二つの搬入ステーションと接続されている垂直方向を移動する。天井搬入ステーションが再び中央のロボットに対向するように再配向されることによって、天井搬入ステーションにおける対象物へのアクセスを簡略化することができる。
図１７には、本発明の一つの実施の形態による、天井搬入ステーション及びマニュアル搬入ステーションの例示的な構成が示されている。手動の搬入／搬出ステーション１７１及び相応の対象物１７２は放射状に設計されており、手動の搬入ステーションの高さにある中央のロボット１７０Ａと対向している。天井搬入／搬出ステーション１７３は、天井搬送ライン１７９に適応させるために、線形に設計されている。天井搬送ライン１７９からの搬送の終了後に、対象物は参照番号１７５で表されているように直線的に配向されている。天井搬入ステーションは回転機構１７４を含んでおり、これにより対象物は参照番号１７７で表されているように回転され、ロボット１７０Ｂと放射状に対向される。図示されているように、左側の対象物と右側の対象物は異なる方向に回転される。線形の搬送ライン及び中央のロボットの位置に依存して、別の回転方向も考えられる。従って、対象物にアクセスするために、ロボットはｚ方向において手動の搬入ステーションから天井搬入ステーションへと移動し、対象物は直線状の位置から放射状の位置へと回転し、ロボットは回転された対象物にアクセスすることができる。
図１８Ａ及び図１８Ｂには、本発明の一つの実施の形態による、天井搬入ステーションにアクセスするための例示的なフローチャートが示されている。図１８Ａにおいては、ロボットは上方に移動し、放射状に配向されるように回転されたキャリアをピックアップする。オペレーション１８０により、キャリア支持部が回転され、ＯＨＴアームによってキャリアにアクセスすることができる（任意）。オペレーション１８１により、キャリア支持部上のキャリアがＯＨＴアームによって受け取られる。オペレーション１８２により、キャリア支持部が回転され、キャリアは中央のロボットアームに対向する。オペレーション１８３により、ロボットアームが適切な高さレベルへと移動される（任意）。オペレーション１８４により、キャリアがロボットアームによってピックアップされる。
図１８Ｂにおいては、ロボットが上方に移動し、キャリアを搬入ステーションに配置する。搬入ステーションは続けて直線状に配向されるように回転され、天井搬送によってピックアップされる。オペレーション１８５により、キャリア支持部が回転され、中央のロボットアームに対向する（任意）。オペレーション１８６により、ロボットアームを用いてキャリアがキャリア支持部上に配置される。オペレーション１８７により、キャリア支持部が回転され、ＯＨＴアームによってキャリアにアクセスすることができる。オペレーション１８８により、ロボットアームが適切な高さレベルへと移動される（任意）。オペレーション１８９により、キャリアがＯＨＴステーションにおいて受け取られる。
一つの実施の形態においては、本発明は、対象物内部の容積に窒素をパージする、クリーニングシステムのための充填ステーション及び排出ステーションに関する。キャリアの内側の対象物に関する清浄度のレベルを維持するために、内部容積には窒素のような不活性ガスが常にパージされる。従って本発明は、内部容積の一定のパージを保証する、搬送ステーション／保管ステーションに対する不活性ガスパージに関する。
図１９には、本発明の一つの実施の形態による、パージノズルを有している搬送ステーション及び／又は保管ステーションが例示的に示されている。二重容器キャリア１９０はステーション１９２内の窒素パージノズル１９４に配置される。窒素１９５を二重容器キャリア１９０の下部支持部へと供給する窒素ノズル１９４によって、外側容器の内部容積には常に新鮮な窒素がパージされる。
一つの実施の形態においては、本発明は、ＥＵＶキャリアを保管するためのＥＵＶストッカシステム及びＥＵＶストッカプロセスに関する。ＥＵＶストッカシステムは、一つ又は複数のクリーニングチャンバ（例えば汚染除去チャンバ）と、パージガス保管ステーション及び保管室と、パージガス動作を検出するためのセンサを有しているロボットアームと、ストッカ内のデータ収集のためのモニタキャリアと、データ及び電力の伝送のためのモニタステーションと、回転式天井搬入ステーションと、パージガス搬入及び搬出ステーションとを含んでいる。

Claims (28)

  1. ワークピースのための汚染除去チャンバであって、
    前記ワークピースは、前記汚染除去チャンバ内に配置され、製品を保管するための第１の容器を含み、該第１の容器は第２の容器内に保管されている、汚染除去チャンバにおいて、
    前記汚染除去チャンバは、
    前記ワークピースを支持する支持部と、
    前記汚染除去チャンバに接続されている第１のポンピング機構と、
    前記汚染除去チャンバに不活性ガスを供給するための第１のガス供給システムと、
    前記ワークピースに接続されており、且つ、前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積をポンピングするように構成されている、第２のポンピング機構と、
    前記ワークピースに接続されており、且つ、前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するように構成されている、第２のガス供給システムと、
    を含むことを特徴とする、汚染除去チャンバ。
  2. 更に、前記汚染除去チャンバの外側から、前記汚染除去チャンバの内側に突出している一つ又は複数のノズルを含み、該ノズルは前記ワークピースに接続されている、請求項１に記載の汚染除去チャンバ。
  3. 前記第２のポンピング機構は、前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積をポンピングするために前記ノズルに接続されている、請求項２に記載の汚染除去チャンバ。
  4. 前記第２のガス供給システムは、前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために前記ノズルに接続されている、請求項２に記載の汚染除去チャンバ。
  5. 更にマニホールドを含み、該マニホールドは、前記ノズルへの不活性ガスの供給と、前記ノズルを介するポンピングとを切り換えるために前記ノズルに接続されている、請求項２に記載の汚染除去チャンバ。
  6. 更に、前記第２の容器を開放するための第１の機構を含み、前記第２の容器の開放によって、前記汚染除去チャンバの環境に前記第１の容器が晒される、請求項１に記載の汚染除去チャンバ。
  7. 更に、前記第１の容器を開放するための第２の機構を含み、前記第１の容器の開放によって、前記汚染除去チャンバの環境に前記製品が晒される、請求項１に記載の汚染除去チャンバ。
  8. ワークピースを保管するための、請求項１乃至７いずれか１項記載の汚染除去チャンバを有するストッカであって、
    前記ワークピースは、製品を保管するための前記第１の容器を含み、該第１の容器は前記第２の容器内に保管されている、ストッカにおいて、
    前記ストッカは、
    ワークピースを搬入又は搬出するように機能する第１のステーションと、
    前記第１のポンピング機構を含む第２のステーションと、
    前記ワークピースを保管するための複数の保管室を有する保管チャンバと、
    前記第１のステーションと前記第２のステーションと前記保管チャンバとの間でワークピースを搬送するためのロボット機構を有する第３のステーションとを含み、
    前記第１のポンピング機構は前記第２のステーション内に真空環境を形成するように機能し、
    前記第２のステーションはワークピースの脱ガスを行うように機能する、
    ことを特徴とする、ストッカ。
  9. 請求項１乃至７いずれか１項記載の汚染除去チャンバを用いてワークピースの汚染除去を実施するための方法であって、
    前記ワークピースは、製品を保管するための第１の容器を含み、該第１の容器は第２の容器内に保管されている方法において、
    前記ワークピースの汚染除去を実施するように構成されている第１のステーションへと前記ワークピースを搬送するステップと、
    前記第１のステーション内に真空環境を形成するステップと、
    前記第１の容器と第２の容器との間の容積をポンピングするステップと、
    前記真空環境及び前記ポンピングによって生じるワークピースの脱ガスを監視するステップと、
    不活性ガスを前記第１のステーションに流すステップと、
    前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積に不活性ガスを流すステップと、
    前記ワークピースを第１のステーションから搬送するステップと、
    を備えていることを特徴とする、方法。
  10. 請求項１乃至７いずれか１項記載の汚染除去チャンバを用いて汚染除去されたワークピースを保管するためのストッカであって、
    前記ワークピースは、製品を保管するための第１の容器を含み、該第１の容器は第２の容器内に保管されている、ストッカにおいて、
    前記ストッカは、
    ワークピースを搬入又は搬出するように機能する第１のステーションと、
    前記ワークピースを保管するための複数の保管室を有している保管チャンバと、
    前記第１のステーションと前記保管チャンバとの間でワークピースを搬送するためのロボット機構を有している第２のステーションと、
    ガス供給システムとを含み、
    前記ガス供給システムは、前記保管チャンバの各保管室における一つ又は複数のノズルへと分配されており、
    前記ノズルは、前記ワークピースの前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために各保管室に保管されているワークピースに接続されるよう構成されている、
    ことを特徴とする、ストッカ。
  11. 前記ガス供給システムは、ワークピースをノズルに接続させるか、又は接続させずに、前記ノズルに前記不活性ガスを供給する、請求項１０に記載のストッカ。
  12. 更に、ワークピースが前記ノズルに接続されたときに、前記ノズルに前記不活性ガスを供給する機構を含む、請求項１０に記載のストッカ。
  13. 更に、前記ノズルを介する前記不活性ガスの流量を制御するために前記ノズルに接続されている絞り弁を含む、請求項１０に記載のストッカ。
  14. 更に、前記保管チャンバの上部から供給される層流を前記保管室へと供給するフロー機構を含む、請求項１０に記載のストッカ。
  15. 更に、個々の各保管室の側方から供給される層流を前記保管室へと供給するフロー機構を含む、請求項１０に記載のストッカ。
  16. 更に、前記保管チャンバ内のフローを循環させるための上げ床と接続されている循環機構を含む、請求項１０に記載のストッカ。
  17. 更に、前記保管チャンバ内のガスを冷却するためのチラーを含む、請求項１０に記載のストッカ。
  18. 請求項１から７いずれか１項記載の汚染除去チャンバにおいて汚染除去されたワークピースを保管するためのストッカであって、
    前記ワークピースは、製品を保管するための第１の容器を含み、該第１の容器は第２の容器内に保管されている、ストッカにおいて、
    前記ストッカは、
    ワークピースを搬入又は搬出するように機能する第１のステーションと、第１のガス供給システムと、保管チャンバと、第２のステーションと、第２のガス供給システムとを含み、
    前記第１のガス供給システムは、前記第１のステーション内の一つ又は複数の第１のノズルと接続されており、該第１のノズルは、前記ワークピースの前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために前記第１のステーションに配置されているワークピースに接続されるよう構成されており、
    前記保管チャンバは、前記ワークピースを保管するための複数の保管室を有しており、該保管室は、回転可能な回転式コンベアに配置されており、
    前記第２のステーションは、前記第１のステーションと前記保管チャンバとの間でワークピースを搬送するためのロボット機構を含んでおり、
    前記第２のガス供給システムは、回転シールを介して、前記保管チャンバの各保管室における、一つ又は複数のノズルへと分配されており、前記回転シールは、前記第２のガス供給システムを前記回転可能な回転式コンベアへと接続させるために構成されており、前記ノズルは、前記ワークピースの前記第１の容器と前記第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するために各保管室に保管されているワークピースに接続されるよう構成されている、
    ことを特徴とするストッカ。
  19. 請求項１８記載のストッカを用いてワークピースを保管するための方法であって、
    前記ワークピースは、製品を保管するための第１の容器を含み、該第１の容器は第２の容器内に保管されている、方法において、
    前記ワークピースの第１の容器と第２の容器との間の容積に不活性ガスを供給するように構成されている一つ又は複数のノズルと接続されているワークピースを、保管チャンバの保管室へと搬送するステップと、
    不活性ガスを前記ノズルへと流すステップと、
    を備えることを特徴とする、方法。
  20. 請求項８、１０または１８記載のストッカに含まれるロボット機構としてのロボットであって、ワークピースを搬送するためのロボットにおいて、
    前記ロボットは、
    ワークピースを支持するためのロボットアームと、
    前記ロボットアームの第１の端部に接続されている、ガスフローを検出するように機能する一つ又は複数のセンサと、
    前記ロボットアームの第２の端部に接続されている、前記ロボットアームを移動させるように機能する移動機構とを含む、
    ことを特徴とする、ロボット。
  21. 前記ロボットアームは、前記ワークピースを把持するためのグリッパを形成する、請求項２０に記載のロボット。
  22. 更に、前記ロボットアームの把持間隔を変更するための機構を含む、請求項２０に記載のロボット。
  23. 前記ワークピースを前記第１の端部と前記第２の端部との間で支持する、請求項２０に記載のロボット。
  24. 前記センサは、上昇ガスフローを検出するように構成されている、請求項２０に記載のロボット。
  25. 前記センサは、側方ガスフローを検出するように構成されている、請求項２０に記載のロボット。
  26. 前記センサは、前記ワークピースを目的地へと搬送している間に前記ガスフローを検出するように構成されている、請求項２０に記載のロボット。
  27. 請求項２０乃至２６いずれか１項記載のロボットを有する、ワークピースを保管するためのストッカにおいて、
    前記ストッカは、
    前記ワークピースを保管するための複数の保管室と、ガスフローを供給するための一つ又は複数のノズルとを有している保管チャンバと、
    ロボットアームの端部に接続されており、且つ、ガスフローを検出するように機能する一つ又は複数のセンサを有している、ワークピースを前記保管チャンバへと、又は、前記保管チャンバから搬送するためのロボットとを含む、
    ことを特徴とするストッカ。
  28. 請求項２７記載のストッカ内でワークピースを搬送するための方法において、
    ロボットアームによってワークピースを支持するステップと、
    ガスフローを供給するように構成されているノズルを含む保管室へと前記ワークピースを搬送するステップと、
    前記保管室へと前記ワークピースを搬送している間に前記ガスフローが存在しているか否かを検出するステップと、
    前記ガスフローが検出された場合には、前記ワークピースを前記保管室に配置し、前記ワークピースを前記ノズルに接続するステップと、
    を備えていることを特徴とする、方法。
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