JP6860664B2 - 改善されたロードポートバックプレーンのためのシステム、装置、及び方法 - Google Patents

改善されたロードポートバックプレーンのためのシステム、装置、及び方法 Download PDF

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Description

関連出願
[001]本出願は、2016年11月10日に出願された「SYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS FOR AN IMPROVED LOAD PORT BACKPLANE」と題する米国特許通常(Non−Provisional)出願第15/348、964号(代理人整理番号24538−01/米国)に対する優先権を主張する。当該通常出願は、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に援用される。
[002]本出願は、電子デバイス製造システムに関し、より具体的には、改善されたロードポートバックプレーンのためのシステム、装置、及び方法に関する。
[003]ファクトリインターフェース(FI)と呼ばれることもある機器フロントエンドモジュール(EFEM:equipment front end module)は、基板をキャリアから処理ツールへと移送するための非反応性環境を設ける。これは、実用的である限り、EFEMの内部空間を密封して、基板材料に概して反応しない窒素などの気体を内部空間に溢れさせることにより達成される。非反応性ガスは、EFEMからの酸素などの任意の反応性ガスを追い出す。基板キャリアをドッキングするためのロードポートは、通常、EFEMの前面に取り付けられる。ロードポートは、EFEMの面に対して理想的には封止されるバックプレーンを含む。しかしながら、従来のバックプレーンをEFEMに対して確実に封止することは困難であり得る。したがって、改善されたロードポートバックプレーンのためのシステム、装置、及び方法が必要とされている。
[004]幾つかの実施形態では、ロードポートシステムが提供される。当該システムは、ドッキングトレイ及び基板キャリアオープナを支持するバックプレーンアセンブリを含み、バックプレーンアセンブリは、バックプレーン、機器フロントエンドモジュール(EFEM)に連結可能なレベリングブロック、レベリングブロックとバックプレーンとの間に連結された円錐孔調節アセンブリ(conical hole adjustment assembly)、及びレベリングブロックとバックプレーンとの間に連結されたスロット孔調節アセンブリ(slotted hole adjustment assembly)を含む。円錐孔調節アセンブリは、第1の端部においてレベリングブロックに連結された円錐孔ブロック、バックプレーンに連結されたねじ式ブロック(threaded block)、並びに円錐孔ブロック及びねじ式ブロックに連結された調節ボルトを含む。
[005]幾つかの別の実施形態では、バックプレーンアセンブリが提供される。バックプレーンアセンブリは、バックプレーン、機器フロントエンドモジュール(EFEM)に連結可能なレベリングブロック、レベリングブロックとバックプレーンとの間に連結された円錐孔調節アセンブリ、及びレベリングブロックとバックプレーンとの間に連結されたスロット孔調節アセンブリを含む。円錐孔調節アセンブリは、第1の端部においてレベリングブロックに連結された円錐孔ブロック、バックプレーンに連結されたねじ式ブロック、並びに円錐孔ブロック及びねじ式ブロックに連結された調節ボルトを含む。
[006]さらに別の実施形態では、ロードポートバックプレーンを機器フロントエンドモジュール(EFEM)に封止する方法が提供される。当該方法は、バックプレーンアセンブリを含むロードポートであって、円錐孔調節アセンブリ及びスロット付き調節アセンブリを用いてレベリングブロックがロードポートのバックプレーンに連結された、ロードポートを設けることと、レベリングブロックをEFEMに連結することと、円錐孔調節アセンブリ内でレベリング調節ボルトを回転させて、バックプレーンのロールを調節することとを含む。
[007]実施形態のさらに他の特徴、態様、及び利点は、実施形態を実施するために想定されるベストモードを含む幾つかの例示的な実施形態及び実装形態を示すことにより、以下の詳細説明、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面から、より十分に明らかになるであろう。
諸実施形態は、他の種々の用途も可能であり得る。その幾つかの詳細事項は、様々な点で改変され得るが、それらは全て開示された実施形態の範囲から逸脱するものではない。したがって、図面及び説明は、本質的に例示的であると見なすべきであり、限定的であるとは見なすべきではない。図面は、必ずしも縮尺どおりではない。本記載は、特許請求の範囲内に含まれるすべての修正例、均等物、及び代替例をカバーすることが意図されている。
幾つかの実施形態に係る、電子デバイス処理システムの実施例を示すブロック図である。 幾つかの実施形態に係る、例示的なロードポートを示す前面等角図である。 幾つかの実施形態に係る、例示的なロードポートを示す後面等角図である。 幾つかの実施形態に係る、例示的なロードポートバックプレーンアセンブリを示す後方平面図である。 幾つかの実施形態に係る、第1のバックプレーン調節機構を示す断面図である。 幾つかの実施形態に係る、第2のバックプレーン調節機構を示す断面図である。 幾つかの実施形態に係る、例示的な方法を示すフロー図である。
[0015]本明細書に記載された実施形態は、ロードポートが電子デバイス製造システムの機器フロントエンドモジュール(EFEM)に確実に封止されることを可能にする、改善されたロードポートバックプレーンのためのシステム、装置、及び方法を提供する。EFEMは、典型的に、正圧及び非反応性ガス(例えば、窒素)の、閉じ込められた環境における移送ロボットを含み、EFEMは、基板処理ツールに取り付けられる。EFEMは、(例えば、反応性ガス又はその他の汚染物に曝されることなく)、基板を、(例えば、クリーンルーム環境における)ロードポートにドッキングされた基板キャリアと基板処理ツールとの間で移送することを可能にする。ロードポートのバックプレーンとEFEMとの間に密封が保たれる。しかしながら、ロードポートの重量により、従来のロードポートバックプレーンをEFEMの前面に固定して、2つの面を同一面とし、シールが均一に圧縮されるようにすることは困難であり得る。言い換えると、従来のバックプレーンは、バックプレーンをEFEMの前面に対して調節することを簡単に可能にする取り付け装置を含まない。従来のバックプレーン取り付けシステムとは異なり、本明細書に記載された新規の実施形態は、バックプレーンの表面をEFEMの前面と位置合わせし、同一面とし、密封部材が均一に圧縮されるように、バックプレーンの配向に対して、球面ワッシャを有するレベリングブロック、及びピッチとロールの両方の調節を促進する円錐孔取り付けブロックを使用することを含む。
[0016]図1を参照すると、幾つかの実施形態に係る、例示的な電子デバイス処理システム100のブロック図が示される。システム100は、EFEM104に連結された基板処理ツール102を含む。EFEM104は、ロードポート108のバックプレーン106に連結される。ロードポート108のドッキングトレイ110が、基板キャリア112を支持するように適合される。ロードポート108の基板キャリアオープナ114によって基板キャリア112を開けることができる。バックプレーン106は、バックプレーン106の主要面の外周に沿って延びる圧縮可能シール116によって、EFEM104に取り付けられる。シール116を均一に圧縮するために、EFEM104に対向するバックプレーン106の主要面が、EFEM104の前方対向面と位置合わせされ且つ同一面になるように調節される。
図2A及び図2Bは、それぞれ、ロードポート108の前方及び後方等角図を示す。圧縮可能シール116は、バックプレーン106の背面上に示されている。
[0017]図3を参照すると、バックプレーンアセンブリ106’の詳細な前方平面図が示される。バックプレーン106に加えて、バックプレーンアセンブリ106’は、レベリングブロック302、円錐孔調節装置304、スロット付き調節装置306、及び下方調節アセンブリ308(例えば、ボルト、スクリュー、又はその他の締着具)を含む。レベリングブロック302は、EFEM104の面に付着する。例えば、レベリングブロック302は、EFEM104の前方対向面に直接ボルト付けされ得る。図4A及び図4Bに関してより詳細に説明されるように、円錐孔調節装置304及びスロット調節装置306は、両方ともバックプレーン106を支持し、バックプレーン106が、ピッチ(例えば、紙面の後方及び前方に傾斜)及びロール(例えば、時計回り及び反時計回りの回転)に関して調節されることを可能にする。
[0018]図4Aは、円錐孔調節装置304の拡大断面図である。レベリング調節ボルト402Aは、レベリングブロック302からバックプレーン106へと延びる。レベリング調節ボルト402Aは、円錐孔ブロック404Aを介して、レベリングブロック302に連結され、円錐孔ブロック404Aは、ボルト405Aを介して、レベリングブロック302に連結される。レベリング調節ボルト402Aは、ねじ孔ブロック406Aを介して、バックプレーン106に連結され、ねじ孔ブロック406Aは、ボルト407Aを介して、バックプレーン106に連結される。レベリング調節ボルト402Aのヘッド408Aは、第1の球面ワッシャ対410A上に置かれ、第1の球面ワッシャ対410Aは、円錐孔ブロック404A上に置かれる。円錐孔ブロック404Aの下方では、第2の球面ワッシャ対412Aが、第1のロックナット414Aによって円錐孔ブロック404Aに対して固定される。レベリング調節ボルト402Aをねじ孔ブロック406A内で固定するために、第2のロックナット416Aが使用される。
[0019]円錐孔ブロック404Aは、レベリング調節ボルト402Aの周りに環状間隙418Aを生成するためにブロックの下方部分において拡大する孔を含む。環状間隙418Aは、調節が行われるときにレベリング調節ボルト402Aが旋回するための空間を設ける。幾つかの実施形態では、環状間隙418Aは、円錐孔ブロック404A内の貫通孔が2つの異なる直径を有するように(例えば、上方部分でより小さく、下方部分でより大きく)することによって、又は、貫通孔を円錐又はテーパ形状になるように形成することによって、形成され得る。図4Aに示すように、レベリング調節ボルト402Aの旋回のためにさらなるクリアランスを設けるため、円錐孔ブロック404A内の貫通孔の上部開口及び底部開口に斜角を付けてもよい。幾つかの実施形態では、環状間隙418Aは、調節中、約0.25度から約2度の旋回を収容するだけの大きさがある。幾つかの実施形態では、円錐孔ブロック404A内の貫通孔は、レベリング調節ボルト402Aの直径の約1.05倍から約1.1倍である。さらに、第1及び第2の球面ワッシャ対410A、412Aを使用することにより、(例えば、支持されたバックプレーン106の重量に起因する)レベリング調節ボルト402Aの結合が避けられ、レベリング調節ボルト402Aは、円錐孔ブロック404A内でより優れた旋回が可能になる。
[0020]操作中、ロックナット414A、416Aが締め付けられる前に、レベリング調節ボルト402Aを時計周りに回すことにより、バックプレーン106の左側が上昇し(例えば、バックプレーン106のロールが時計回り方向に調節される)、レベリング調節ボルト402Aを反時計回りに回すことにより、バックプレーン106の左側が下降する(例えば、バックプレーン106のロールが反時計回り方向に調節される)。バックプレーン106のロールが調節されるにつれて、レベリング調節ボルト402Aが円錐孔ブロック404A内で旋回する。
[0021]図4Bは、スロット付き調節装置306の拡大断面図である。レベリング調節ボルト402Bは、レベリングブロック302からバックプレーン106へと延びる。レベリング調節ボルト402Bは、スロット付きブロック404Bを介して、レベリングブロック302に連結され、スロット付きブロック404Bは、ボルト405Bを介して、レベリングブロック302に連結される。レベリング調節ボルト402Bは、ねじ孔ブロック406Bを介して、バックプレーン106に連結され、ねじ孔ブロック406Bは、ボルト407Bを介して、バックプレーン106に連結される。レベリング調節ボルト402Bのヘッド408Bは、第1の球面ワッシャ対410B上に置かれ、第1の球面ワッシャ対410Bは、スロット付きブロック404B上に置かれる。スロット付きブロック404Bの下方では、第2の球面ワッシャ対412Bが、第1のロックナット414Bによってスロット付きブロック404Bに対して固定される。レベリング調節ボルト402Bをねじ孔ブロック406B内で固定するために、第2のロックナット416Bが使用される。
[0022]スロット付きブロック404Bは、スロット付きブロック404Bの長手方向寸法と同じ方向に延在する長手方向寸法を有するスロット418Bを含む。この配置により、ロール方向運動の自由度が可能になるが、ピッチ方向の運動が制限される。言い換えると、レベリング調節ボルト402Bは、時計回り及び反時計回りに旋回する自由があるが、前方及び後方への傾斜が制限される。
[0023]操作中、ロックナット414B、416Bが締め付けられる前に、レベリング調節ボルト402Bを時計周りに回すことにより、バックプレーン106の右側が上昇し(例えば、バックプレーン106のロールが反時計回り方向に調節される)、レベリング調節ボルト402Bを反時計回りに回すことにより、バックプレーン106の右側が下降する(例えば、バックプレーン106のロールが時計回り方向に調節される)。バックプレーン106のロールが調節されるにつれて、レベリング調節ボルト402Bがスロット付きブロック404B内で旋回する。
[0024]レベリングブロック302の片側の円錐孔ブロック404A(レベリング調節ボルト402Aを固定位置に制限するが、ピッチ旋回とロール旋回の両方を可能にする)と、別側のスロット付きブロック404B(横方向調節及びロール旋回に対応する)との組み合わせにより、ロードポートバックプレーン106のEFEM104への取り付けと調節の簡便さを改善することが可能となる。円錐孔ブロック404A及びスロット付きブロック404Bの構成のもう一つの利点は、EFEM104のロードポートバックプレーン106に対する位置的再現性を確実なものとすることである。したがって、孔ブロック404Aの構成は、ロードポートの他のすべての位置/配向調整の基準点として機能し得る。
[0025]これより図5を見ると、ロードポートバックプレーンをEFEMに封止する例示的な方法500を示すフロー図が示されている。レベリングブロックの一端の円錐孔調整装置304、及び他端のスロット付き調節装置306を用いて、レベリングブロックがロードポートのバックプレーンに連結されたバックプレーンアセンブリを含むロードポートが設けられる(502)。レベリングブロックは、EFEMに連結される(504)。円錐孔調節装置内のレベリング調節ボルトを回転させて、バックプレーンのロールを調節し、バックプレーン上のシールをEFEM上の所望の位置に対して位置合わせする(506)。スロット付き調節装置内のレベリング調節ボルトを回転させて、ロールをさらに調節し、バックプレーン上のシールをEFEM上の所望の位置に対して位置合わせする(508)。レベリングブロックをEFEMに取り付ける調節ボルトを調節して、バックプレーンがEFEMの前面と同一平面になるようにする(510)。
[0026]本開示では数々の実施形態が記載されているが、これらは例示目的でのみ提示されている。記載の実施形態は、いかなる意味でも限定的ではなく、限定的であることが意図されてもいない。現在開示されている実施形態は、本開示から容易に明らかなように、数々の実装形態に広く適用可能である。当業者であれば、開示された実施形態は、構造的、論理的、ソフトウェア関連、電気関連修正のような、様々な修正及び変更を用いて実施することができることを認識するであろう。開示された実施形態の特定な特徴は、1つ又は複数の特定の実施形態及び/又は図面に関連して記載されてもよいが、別途明示されない限り、こうした特徴は、関連して記載されているところの1つ又は複数の特定の実施形態又は図面における使用に限定されないことを理解するべきである。
[0027]本開示は、全ての実施形態の逐語的な記載ではなく、全ての実施形態に存在しなければならない実施形態の特徴の羅列でもない。本開示は、幾つかの実施形態の実施可能な説明を当業者に提供する。これらの実施形態のうちの幾つかは、本出願では特許請求されないかもしれないが、とは言っても、本出願の優先権の利益を主張する1つ又は複数の継続性のある出願(continuing applications)で特許請求される可能性がある。
[0028]前述の説明は、例示的な実施形態のみを開示している。特許請求の範囲内に含まれる、上記で開示された装置、システム、及び方法の修正は、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、実施形態がその例示的な実施形態に関連して開示されてきたが、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲によって定義された意図された精神及び範囲内に含まれ得ることを理解するべきである。

Claims (15)

  1. ロードポートシステムであって、
    ドッキングトレイ及び基板キャリアオープナを支持するバックプレーンアセンブリであって、
    バックプレーン部分
    機器フロントエンドモジュール(EFEM)に連結するように構成されたレベリングブロック、
    前記レベリングブロックと前記バックプレーン部分との間に連結するように構成された孔調節アセンブリ、並びに
    前記レベリングブロックと前記バックプレーン部分との間に連結するように構成されたスロット孔調節アセンブリ
    を含むバックプレーンアセンブリ
    を備え、
    前記孔調節アセンブリが、
    前記レベリングブロックの第1の遠位端に連結するように構成された孔ブロックと、
    前記バックプレーン部分に連結するように構成された第1のねじ式ブロックと、
    前記孔ブロックを前記第1のねじ式ブロックに連結するように構成された第1の調節ボルトと、を備え、
    前記孔ブロックが貫通孔を備え、
    前記貫通孔が、
    前記第1の調節ボルトが前記貫通孔内で旋回することを可能にするほど大きな第1の直径を下方端部に有し、且つ
    前記第1の調節ボルトを固定位置で保持するほど小さな第2の直径を上方端部に有する、ロードポートシステム。
  2. 前記レベリングブロックが、前記EFEMに取り付けられるように構成され、
    前記孔調節アセンブリが、前記レベリングブロックの前記第1の遠位端と前記バックプレーン部分との間に連結するように構成され、
    前記スロット孔調節アセンブリが、前記レベリングブロックの第2の遠位端と前記バックプレーン部分との間に連結するように構成され、
    前記孔ブロックが、前記レベリングブロックの前記第1の遠位端に取り付けられるように構成され、
    前記第1の調節ボルトが、前記孔ブロックを前記第1のねじ式ブロックに連結することで前記バックプレーン部分が前記EFEMと位置合わせされるように構成され、
    前記スロット孔調節アセンブリが、
    記レベリングブロックの前記第2の遠位端に取り付けられるように構成されたスロット付きブロック、
    前記バックプレーン部分に取り付けられるように構成された第2のねじ式ブロック、並びに
    前記スロット付きブロックを前記第2のねじ式ブロックに連結することで前記バックプレーン部分が前記EFEMとさらに位置合わせされるように構成された第2の調節ボルト
    備える、請求項1に記載のロードポートシステム。
  3. 第1の球面ワッシャが、前記第1の調節ボルト上で前記孔ブロックの隣に配置されている、請求項2に記載のロードポートシステム。
  4. 第2の球面ワッシャが、前記第2の調節ボルト上で前記スロット付きブロックの隣に配置されている、請求項3に記載のロードポートシステム。
  5. 前記バックプレーン部分が、シールを備え、前記孔調節アセンブリ及び前記スロット孔調節アセンブリが、前記シールを前記EFEMと位置合わせするように動作可能である、請求項1に記載のロードポートシステム。
  6. 前記レベリングブロックの前記第1の遠位端において第1のピッチ調節ボルトをさらに含み、前記レベリングブロックの前記第2の遠位端において第2のピッチ調節ボルトをさらに含む、請求項4に記載のロードポートシステム。
  7. バックプレーンアセンブリであって、
    バックプレーン部分
    機器フロントエンドモジュール(EFEM)に連結するように構成されたレベリングブロック、
    前記レベリングブロックと前記バックプレーン部分との間に連結するように構成された孔調節アセンブリ、並びに
    前記レベリングブロックと前記バックプレーン部分との間に連結するように構成されたスロット孔調節アセンブリ
    を備え、
    前記孔調節アセンブリが、
    前記レベリングブロックの第1の遠位端に連結するように構成された孔ブロックと、
    前記バックプレーン部分に連結するように構成された第1のねじ式ブロックと、
    前記孔ブロックを前記第1のねじ式ブロックに連結するように構成された第1の調節ボルトと、を備え、
    前記孔ブロックが貫通孔を備え、
    前記貫通孔が、
    前記第1の調節ボルトが前記貫通孔内で旋回することを可能にするほど大きな第1の直径を下方端部に有し、且つ
    前記第1の調節ボルトを固定位置で保持するほど小さな第2の直径を上方端部に有する、バックプレーンアセンブリ。
  8. 前記レベリングブロックが、前記EFEMに取り付けられるように構成され、
    前記孔調節アセンブリが、前記レベリングブロックの前記第1の遠位端と前記バックプレーン部分との間に連結するように構成され、
    前記スロット孔調節アセンブリが、前記レベリングブロックの第2の遠位端と前記バックプレーン部分との間に連結するように構成され、
    前記孔ブロックが、前記レベリングブロックの前記第1の遠位端に取り付けられるように構成され、
    前記第1の調節ボルトが、前記孔ブロックを前記第1のねじ式ブロックに連結することで前記バックプレーン部分が前記EFEMと位置合わせされるように構成され、
    前記スロット孔調節アセンブリが、
    記レベリングブロックの前記第2の遠位端に取り付けられるように構成されたスロット付きブロック、
    前記バックプレーン部分に取り付けられるように構成された第2のねじ式ブロック、並びに
    前記スロット付きブロックを前記第2のねじ式ブロックに連結することで前記バックプレーン部分が前記EFEMとさらに位置合わせされるように構成された第2の調節ボルト
    備える、請求項に記載のバックプレーンアセンブリ。
  9. 第1の球面ワッシャが、前記第1の調節ボルト上で前記孔ブロックの隣に配置されている、請求項に記載のバックプレーンアセンブリ。
  10. 第2の球面ワッシャが、前記第2の調節ボルト上で前記スロット付きブロックの隣に配置されている、請求項に記載のバックプレーンアセンブリ。
  11. 前記バックプレーン部分が、シールを備え、前記孔調節アセンブリ及び前記スロット孔調節アセンブリが、前記シールを前記EFEMと位置合わせするように動作可能である、請求項に記載のバックプレーンアセンブリ。
  12. ロードポートシステムのバックプレーン部分を機器フロントエンドモジュール(EFEM)に封止する方法であって
    ベリングブロックを前記EFEMに連結することであって、孔調節アセンブリが前記レベリングブロックと前記バックプレーン部分との間に連結されている、レベリングブロックを前記EFEMに連結することと、
    前記バックプレーン部分を位置合わせするために、記孔調節アセンブリ内で第1のレベリング調節ボルトを回転させることと
    を含み、
    前記孔調節アセンブリの孔ブロックが貫通孔を備え、
    前記貫通孔が、
    前記第1のレベリング調節ボルトが前記貫通孔内で旋回することを可能にするほど大きな第1の直径を下方端部に有し、且つ
    前記第1のレベリング調節ボルトを固定位置で保持するほど小さな第2の直径を上方端部に有する、方法。
  13. 前記レベリングブロックを前記EFEMに連結することが、前記レベリングブロックを前記EFEMに取り付けることを備え、
    前記孔調節アセンブリが、前記レベリングブロックの前記第1の遠位端と前記バックプレーン部分との間に連結され、
    前記孔調節アセンブリ内で前記第1のレベリング調節ボルトを回転させることが、前記バックプレーン部分を前記EFEMと位置合わせすることである、請求項12に記載の方法。
  14. 前記孔ブロックを前記レベリングブロックの前記第1の遠位端に取り付けることと、
    前記孔調節アセンブリの第1のねじ式ブロックを前記バックプレーン部分に取り付けることと、
    前記孔調節アセンブリの前記第1のレベリング調節ボルトを介して、前記孔ブロックを前記第1のねじ式ブロックに連結させることと、
    スロット付き調節アセンブリを前記レベリングブロックの第2の遠位端と前記バックプレーン部分との間に連結することと、
    前記スロット付き調節アセンブリ内で第2のレベリング調節ボルトを回転させることで前記バックプレーン部分を前記EFEMとさらに位置合わせすることとさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記第1のレベリング調節ボルト上で前記孔ブロックの隣に第1の球面ワッシャを配置することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
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