JPH01294120A - シール式標準機械インターフェイス装置のための直線駆動式マニピュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、粒子汚染を減少するための標準的な機械イン
ターフェイスシステムのためのマニピュレータ装置に係
り、より詳細には、処理されるべき物品を含むカセット
を、粒子汚染を防止するために半導体処理装置に用いる
のに適したシールされた容器へ搬送したり該容器から取
り出したりする装置に係る。

従来の技術 ウェハ上に付着する粒子フラックスを著しく減少するこ
とによって粒子汚染を減少するために標準機械インター
フェイス（ＳＭＩＦ）が提案されている。これは、ウェ
ハの搬送中、保管中及び処理中に、ウェハを取り巻くガ
ス状の媒体（空気や窒素のような）がウェハに対して本
質的に静止するように機械的に確保し且つ当該環境の外
部の環境からの粒子がそのすぐ内部のウェハ環境内に入
り込まないように確保することによって達成されている
。

ＶＬＳＩ回路のコスト効率を高くし、収率を上げそして
効率良く製造するためには、粒子汚染を制御することが
重要である。設計上、線やスペースを益々小さくするこ
とが必要になってきているために、粒子の数について益
々高度に制御し、そしてより小さな直径の粒子を除去す
ることが必要とされている。

成る汚染粒子は、線と線との間のスペースのエツチング
が不完全になって不所望な電気的ブリッジを招くといっ
た処理欠陥を生じさせる。このような物理的な処理欠陥
に加えて、他の汚染粒子は、ゲート絶縁体又は接合部に
イオン化又は捕獲の中心を誘起することにより電気的な
欠陥を招く。

近代的な処理装置は、０．０１ミクロン以下から２００
ミクロン以上という範囲の粒子サイズに関連したもので
なければならない。これらサイズの粒子は、半導体の処
理に著しいダメージを及ぼす、今日の典型的な半導体処
理には、１ミクロン以下の幾何学形状が使用されている
。０．１ミクロンより大きい幾何学形状を有する不所望
な汚染粒子は、１ミクロンという幾何学形状の半導体装
置に著しい障害を及ぼす。半導体処理の幾何学形状は、
もちろん、益々小さくなる傾向にある。

今日の典型的な処理環境においては、「清潔な部屋Ｊが
確立され、濾過又は他の技術により、０．０３ミクロン
以上の幾何学寸法を有する粒子を除去するように試みら
れている。然し乍ら、処理環境を改善する要望がある。

従来の「清潔な部屋」は、所望の程度に粒子のない状態
に維持することができない。従来の清潔な部屋は、０．
０１ミクロンサイズ以下の粒子がない状態に維持するこ
とは実質上不可能である。

粒子汚染の主たる原因は、人間や、装置や、化学薬品に
ある。人間から落ちた粒子は、当該環境を通過してウェ
ハ表面に物理的に接触したり移動したりする。人間は、
例えば、皮膚の薄片を落すことにより、大きな粒子発生
源となり、これら粒子は容易にイオン化されて欠陥を生
じさせる。

清潔な部屋で着用する衣服は、粒子の放出を減少するが
、放出を完全に抑制するものではない。完全に衣類を着
用した操作者から１分当たり６０００個の粒子が１立方
フイートの隣接空間に放出されることが分かった。

汚染粒子を制御するために、この業界では、ＨＥＰＡ及
びＵＬＰＡ再循環空気系統を有する精巧で且つ高価な清
潔な部屋を建設する傾向にある。

受け入れられる清潔さレベルを得るためには、フィルタ
効率が９９．９９９％であって且つ１分当たり１０回ま
で完全に空気を入れ変えることが必要である。

処理欠陥を最小にするために、処理装置の製造業者は、
機械から発生した粒子がウェハに到達しないようにしな
ければならなずそしてガス及び化学液体の供給者は、よ
り清潔な製品を納入しなければならない、最も重要なこ
とは、保管中、運搬中及び処理装置への搬送中にウェハ
を粒子から効果的に分離するようなシステムを設計しな
ければならないことである。この目的を達成するために
、標準機械インターフェイス（ＳＭＩＦ）システムが提
案されている。このＳＭＩＦの考え方は。

内部に粒子発生源がない状態では少量の静止した粒子の
ない空気がウェハにとって考えられる最も清潔な環境で
あるということを実現するものである。１つの提案され
たシステムのそれ以上の詳細は、１９８４年７月の［ソ
リッド・ステート・テクノロジーｊの第１１１−１１５
頁に掲載されたマイバー・パリク及びウルリッチ・カエ
ンフ著のｒＳＭＩ　Ｆ　：　ＶＬＳ　Ｉ製造におけるウ
ェハカセット転送のための技術（ＳＭＩＦ　：　Ａ　Ｔ
ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＦＯＲＷＡＦＥＲＣＡＳＳＥＴＴ
Ｅ　ＴＲＡＮＳＦＥＲＩＮ　　ＶＬＳＩ　　ＭＡＮＵＦ
ＡＣ丁ＵＲ−ＩＮＧ）　Ｊと題する論文、及び１９８４
年７月３０日に出願されたジョージ・アーリン・マネー
、アンドリュー・ウィリアム・オスリビアン及びＷ、ジ
ョージ・ファラコ氏の「シール式標準インターフェイス
装置（ＳＥＡＬＥＤ　５ＴＡＮＤＡＲＤ　ＩＮＴＥＲＦ
ＡＣＥ　ＡＰＰＡＲＡ−ＴＵＳ）Ｊと題する米国特許出
願第６３５，３８４号、並びに１９８４年１２月２４日
に出願されたジョージ・アーリン・マネー、アンドリュ
ー・ウィリアム・オスリビアン及びＷ、ジョージ・ファ
ラコ氏の「ボックスドア作動式の容器（ＢＯＸ　ＤＯＯ
ＲＡＣＴＵＡＴＥＤ　ＲＥＴＡＩＮＥＲ）Ｊと題する米
国特許出願第６８６゜４４３号に開示されている。

この提案されたＳＭＩＦシステムは、３つの主たる要素
を偉えており、即ち（１）ウェハカセットを保管し且つ
搬送するために最小容積の防塵容器が使用され、（２）
処理装置のカセットポートの上に蓋が配置されて容器及
び蓋の中の環境が小さな清潔なスペースになるようにし
そして（３）容器のドアが装置の蓋に設けられたインタ
ーフェイスポートのドアと嵌合するように設計されそし
て２つのドアが同時に開放されてドア外面にあった粒子
がドアとドアとの間に捕らえられる（サンドイッチされ
る）ようになっている。

この提案されたＳＭＩＦシステムにおいては。

蓋の上部のインターフェイスポートに容器が配置され、
ラッチが容器のドアと蓋ポートのドアとを同時に解除す
る１機械的なエレベータが２つのドアを、カセットをそ
の上にのせた状態で、蓋によってカバーされた空間へと
下げる。マニュピレータは、カセットを取り上げて、カ
セットボート／エレベータ又は装置の蓋内の他の位置へ
配置する。

処理の後には１反対の動作が行なわれる。

このＳＭＩＦシステムは、原形のＳＭＩＦ部品を清潔な
部屋の内部と外部に用いた実験によって効果的であるこ
とが分かっている。このＳＭＩＦ構成は、清潔な部屋の
内部でオープンカセットを取り扱う従来の構成に比して
１０倍もの改善を与える。

発明が解決しようとする課題 然し乍ら、処理ステーションの蓋内の空間には限度があ
るから、エレベータ及びマニピュレータのサイズ及び構
成が重要となる。更に、処理されるべき物品を保持して
いるカセットを標準機械インターフェイスの容器から取
り出す装置は、これを使用しないときに小さな空間に閉
じ込められる一方、隣接する装置へ長い距離にわたって
届くことが所望される。

課題を解決するための手段 本発明は、処理されるべき物品を保持しているカセット
を、処理ステーションに支持された容器との間で搬送す
る装置を提供する。処理ステーションはカセットポート
を含んでおり、このカセットポートは、処理ステーショ
ンの外部から該カセットポートを通して処理ステーショ
ンの内部へと延びている中心軸に沿ってカセットが移動
されるときにこれを受け入れる。更に、本発明の装置は
、垂直軸に沿って搬送可能なプラットホームを含むエレ
ベータを備えている。プラットホームは、上記軸に沿っ
て容器との間でカセットを搬送するのに適している。又
、本発明の装置は１機械的なマニュピレータも備えてお
り、そのアームはプラットホームに枢着されていてカセ
ットに係合すると共にその係合したカセットを垂直軸か
らずれた位置へ搬送する。更に、本発明の装置は、上記
プラットホーム及びアームを上記軸に対して実質的に垂
直な方向にまっすぐに並進移動する装置も備えている。

−本発明の装置は、枢着されたアームの長さより大きな
距離において垂直軸から変位した位置にカセットを効果
的に自動配置できることが明らかであろう。

本発明の更に別の目的及び特徴は、添付図面を参照した
以下の詳細な説明から明らかとなろう。

実施例 以下、添付図面を参照し１本発明の好ましい実施例を一
例として説明する。

第１図は、本発明のマニピュレータ１の斜視図であり、
このマニピュレータ１が使用される処理ステーション２
が簡単に示されている。処理ステーション２は、処理段
階が実行される本体３を備えている。例えば、処理され
るべき物品が半導体ウェハであるときには、処理ステー
ションがウェハの表面上にホトレジストの層を配置する
ように動作する。もちろん、他の多数の処理段階を実行
することもできる。

処理ステーション２は、その本体３の開放部分をカバー
するための蓋４を備えている。蓋４は、処理ステーショ
ン２の内部が粒子で汚染されるのを防止する。マニピュ
レータ１は、処理されるべき物品６を保持しているカセ
ット５を容器７からカセットポート８を通して取り出し
そして処理ステーション２へ搬送するように動作する。

好ましい実施例のカセットポート８は、参考としてここ
に取り上げる上記の［ボックスドア作動式の容器」と題
する特許出願に詳細に説明されている。

マニピュレータ１は、カセットポート８を支持するポー
トプレート９と、縦穴１ｏとを備えており、この縦穴の
中心軸１０２はカセットポート８から処理ステーション
２へと延びている。或いは又、カセットポート８は、処
理ステーション２の蓋４に組み込まれてもよい、縦穴１
ｏ及び中心軸１０２はカセットポート８がら垂直方向下
方に延びており、カセットポート８が開けられたときに
カセット５が容器７がら重力で下降するようになってい
るのが好ましい。

更に、マニピュレータ１は、カセット５を支持してこれ
を縦穴１ｏの中心軸に沿ってカセットポート８と処理ス
テージ１ン２との間で搬送する第１手段１１を備えてい
る。この第１手段１１は、縦穴１０に支持された第１の
プラットホーム１２を備えている。カセット５は、第１
のプラットボーム１２上に支持することができ、カセッ
トポート８が開いたときにカセット５がこの第１のプラ
ットホーム１２上にのせられる。カセット５を支持する
ための整列ビン（図示せず）が第１のプラットホーム１
２上に取り付けられてもよいし、プラットホーム１２に
カセット５を保持する他の手段を使用してもよい、第２
図ないし第６図を参照して詳細に述べるように、上記第
１の手段は、第１のプラットホーム１２を、これに支持
できるカセットと共に、縦穴１ｏを通してポート８付近
の位置と縦穴１ｏの中心軸１０２に沿フた任意の位置と
の間で制御可能に移動するための手段を備えている。従
って、第１のプラットホーム１２は縦穴を上方に移動し
てカセットポート８と嵌合し、カセットポート８をシー
ルすることができる。カセットポート８が開くと、カセ
ット５が第１のプラットホーム１２上に支持される０次
いで、第１のプラットホーム１２は、これにカセット５
をのせた状態で縦穴１０に沿って処理ステーション２へ
と下降される。

マニピュレータｌは、更に、縦穴１０を通して搬送でき
る第２の手段１３を備えており、この第２手段は、処理
ステーション２内の縦穴１ｏがら離れた少なくとも１つ
の位置１４との間でカセット５を搬送すると共に、第１
の手段１１がカセットポート８から離れたときにこの第
１手段１１との間でカセット５を搬送する。

第２手段１３は、縦穴１０内に支持された第２のプラッ
トホーム１５を備えている。更に、機械的なアーム１６
が第２のプラットホーム１５に枢着されている。この機
械的なアーム１６は、第１の端１７と、第２の端１８を
備えている。第１の端１７は、第２のプラットホーム１
５に枢着され、アーム１６が縦穴１ｏに直交する平面内
において第１の端１７の周りで枢着回転できるようにな
っている。

機械的なアーム１６の第２の端１８に取り付けられてい
るのは、処理されるべき物品６を保持するカセット５に
係合するための係合手段１９であるにの係合手段１９は
、機械的なアーム１６の第２の端１８に枢着されるのが
好ましく、カセット５を直立状態に維持する手段、例え
ば、係合手段１９に係合されている間に重力によってカ
セット５を垂直に整列させることのできるベアリングを
備えている。

第２の手段１３は、更に、縦穴１０を通して第２のプラ
ットホーム１５を制御可能に移動させる手段を備えてい
る。又、機械的なアーム１６の第２の端１８の位置を制
御する手段２０、例えば、第２のプラットホーム１５に
取り付けられたステップモータ又はベルト駆動式のギア
ボックスも備えている６機械的なアーム１６の第２の端
１８の位置を制御する手段２０は、係合手段１９に関連
して動作し、カセット５は縦穴１０の中心軸１０２に直
交する平面に沿って処理ステーション２内の少なくとも
１つの位置１４と第１の手段１１との間で搬送されるよ
うに支持される。

本発明によるマニピュレータ１の好ましい実施例は、第
２図ないし第６図を参照して詳細に説明する。これらの
図面は、マニピュレータ１がカセット５を容器７内から
第５図及び第６図に示した位置１４まで搬送するときの
マニピュレータ１の種々の位置を示している。第２図な
いし第６図に示されたマニピュレータ１の部分は、第１
図に一致する参照番号で示されている。

第２図は、カセット５を容器７から取り出す位置におい
てマニピュレータ１を示している。カセット５は、処理
ステーション２において容器７内に保持されている。第
１手段１１の第１プラツトホーム１２は、ポートプレー
ト９のカセットポート８の付近に配置されている。第２
の手段１３は、縦穴１０において下方に配置されており
、第１手段１１が縦穴１０内で大きな自由度で動けるよ
うになっている。

カセットポート８がカセット５を解除すると、第１のプ
ラットホーム１２は、第３図に示すように縦穴１０内を
下降される。第２手段１３の第２のプラットホーム１５
は若干持ち上げられ、そして機械的なアーム１６がステ
ップモータ２０を用いて位置設定され、係合手段１９は
、第１のプラットホーム１２上に支持されたカセット５
の上に整列される。

次いで、第２の手段１３は、係合手段１９がカセット５
に係合できるように下げられる。次いで、第４図に示す
ように持ち上げられて、カセット５を第１のプラットホ
ーム１２から持ち上げ。

一方、機械的なアーム６が枢着運動してカセット５を縦
穴１０の中心軸１０２に直交する平面に沿って縦穴１０
から離れるように揺動させる。これにより、第１手段１
１は縦穴に沿って第２手段１３の上に移動することがで
き、カセットボート８上の容器７が第１手段１１の第１
プラツトホーム１２によって閉じられる。

第５図に示すように、第１のプラットホーム１２はカセ
ットポート８の付近に配置され、容器７をシールする。

ステップモータ２０及び機械的アームの第１の端１７を
支持する第２のプラットホーム１５は、機械的アーム１
６が縦穴１０に直交する平面に沿って揺動するときに縦
穴１０に沿って位置設定されて、処理ステージＪン２の
内部の位Ｉ！！１４にカセットを配置させる０位置１４
は。

軸１０２からずらされる。

第６図に示すように、第２の手段１３は、第２のプラッ
トホーム１５を縦穴１０において下降させるように作動
し、その間に、機械的アーム１６は、第１のプラットホ
ーム１２の下で縦穴１０の中心軸１０２と整列するよう
に揺動する。このようにして１機械的なアーム１６は縦
穴１０において間隙距離Ｘでコンパクトに位置設定され
、これにより、カセット５を容器７に対して同軸的に装
填したり取り出したりすることができる（第３図も参照
されたい）、カセット５は、処理ステーション２におい
て生じる操作を妨げないように移動される。

明らかなように、マニピュレーターは、カセット５を第
１手段１１の第１プラツトホーム１２との間でやり取り
するように動作し、カセット５が第１プラツトホーム１
２上にある間に、マニピュレータ１は、カセット５をカ
セットポート８に取り付けられた容器７どの間でやり取
りするように動作することができる。これらの機能は、
処理ステーション２の内部の最小の空間において行なわ
れる。

第６図に概略的に示された粒子シールド３０は、縦穴１
０に沿って取り付けられていて、第１プラツトホーム１
２及び第２プラント示−ム１５を縦穴に沿って搬送する
手段の機構を分離している。この分離シールド３０は、
マイラー又は他の材料のようなアコーディオン状の折り
重ねプラスチックで製造され、第１の手段１１及び第２
の手段１３が縦穴１０に沿って搬送されるときにも分離
シールド３０はそのまシの状態に保たれる。もちろん、
第１プラツトホーム１２及び第２プラツトホーム１５を
移動させる手段の機構を分離するための他の手段を適宜
用途に合わせて使用することができる。

機械的なアーム１６、係合手段１９．カセットポート８
及びカセット５を第１プラツトホーム１２に保持する手
段を動作させるための制御信号は、全て、第１手段１１
の支持体３１及び第２手段１３の支持体３２を通して又
はそれに沿って、コンピュータや他の信号処理装置（図
示せず）のような制御器へ送信される。

第２図ないし第６図に示されたように、第１手段１１及
び第２手段１３は、縦穴１０に取り付けられたガイド手
段３５に支持される。第７図は、第１手段１１及び第２
手段１３が取り付けられるガイド手段３５の背面図であ
る。

ガイド手段３５は、縦穴１０における第２プラツトホー
ム１５の位置を制御する手段３６と、縦穴１０における
第１プラツトホーム１２の位置を制御する手段３７とを
備えている０手段３６は、ねじ切りされたバー４０で形
成されたウオームギア装置５１と、ねじ切りされたバー
４０を制御可能に回転するモータ４１とを備えている。

又、ベアリング４３及び４４のような第２の手段１３を
第１ガイド３８及び第２ガイド３９に支持するための手
段も含まれている。更に、第２の手段１３は、ねじ切り
されたシャフト４０に嵌合するギアベアリング４５も含
んでおり、ねじ切りされたシャフト４０がモータ４１に
よって回転されるときには縦穴における第２手段１３の
位置が制御される。

縦穴１０における第１プラツトホーム１２の位置を制御
する手段３７は１手段３６と同様の構造のものである。

従って、第１の手段１１を各々第１ガイド３８及び第２
ガイド３９と整列して支持するようにベアリング４８及
びベアリング４９が第１の手段１１と共に取り付けられ
る。第１の手段１１にはギアベアリング５０が取り付け
られ、これはウオームギア装置５２のねじ切りされたシ
ャフト５１と嵌合され、このシャフトは縦穴１０に沿っ
た第１の手段１１の移動を制御するように動作する。ね
じ切りされたシャフト５１は、第１の手段１１を制御可
能に位！ｉ！設定するためにモータ５３によって制御可
能に回転される。

第１の手段１１の整列を維持するためのベアリング４８
及び４９と、第２の手段１３の整列を維持するためのベ
アリング３３及び３４は、第１の手段１１と第２の手段
１３を安定に位置設定しなければならない。従って、こ
れらのベアリングは、３点支持系Ｍ（図示せず）を形成
するように変更してもよいが、その他の点では、ガイド
３８及び３９と、これらガイドに嵌合するベアリングと
が横方向の支持体を形成しなければならない。

第８図は、本発明の別の実施例によるマニピュレータ１
の側面図である。特に、マニピュレータアーム１６の第
２の端１９の位置を制御するための手段２０は、第２の
プラットホーム１５上にキャリッジ／レール組立体９０
を備えている。マニピュレータアーム１６の第１の端の
ピボット点９１は、前記したようにステップモータ又は
ギアボックスに取り付けられる。ステップモータ又はギ
アボックスは、次いで、第２プラツトホーム１５上のキ
ャリッジ９２に取り付けられる。第２プラツトホーム１
５は、縦穴１ｏに直交する方向９３を定める軸に沿って
キャリッジ９２を案内するレール９３を備えている。キ
ャリッジ／レール組立体９０は、処理ステーション２内
で係合手段１９に取り付けられたカセットを位置設定す
る際に更に融通性を発揮するようにマニピュレータアー
ム１６のピボット点９１を位置設定する手段を構成する
。キャリッジの位置は、良く知られたモータ又はベルト
駆動装置（図示せず）によって制御される。

要約すれば、標準機械インターフェイス（ＳＭＩＦ）シ
ステムにおいて処理されるべき半導体ウェハのような物
品を保持するカセットを容器から処理ステーションへ取
り出すためのマニピュレータが開示された。容器は、処
理ステーションのマニピュレータ上でカセットポートに
支持される。

第１のプラットホームは、カセットポートの下で縦穴に
沿って搬送可能であり、カセットポートに嵌合して容器
からカセットを受け入れるように動作する。第１のプラ
ットホームは、縦穴を下方に搬送され、容器からカセッ
トを取り出す。縦穴に取り付けられた第２のプラットホ
ームは、第１のプラットホーム上にあるカセットに係合
するように揺動して第１のプラットホームからカセット
を持ち上げるマニピュレータアームを備えている。

このマニピュレータアームは、次いで、縦穴から離れた
処理ステージ目ン内の位置へカセットを搬送するように
枢着回転する０次いで、第１のプラットホームは縦穴内
を上方にカセットポートまで搬送され、容器をシールし
て粒子による汚染を防止する。マニピュレータアーム及
び第２のプラットホームは、縦穴から離れた処理ステー
ション内の位置へカセットを配置した後に、縦穴内に完
全に位置設定され、マニピュレータが処理ステーション
において占有する空間を最小とすることができる。

第９図には、軸方向駆動機構を有する長アームマニピュ
レータ（以下、駆動機構を有するマニピュレータ２００
という）の好ましい実施例が示されている。第１図ない
し第８図に示されたマニビュータ１の場合と同様に、駆
動機構を有するマニピュレータ２００は、半導体ウェハ
２０６を支持するカセット２０４を操作することのでき
る清潔な領域２０２を備えている。更に、駆動機構を有
するマニピュレータ２００は、各アーム２１０を回転さ
せるギア機構２０８を備えている。ギア機構２０８は直
線駆動機構２１２に取り付けられ、該機構２１２は、ギ
ア機構２０８及びアーム２１０を水平方向に並進移動す
るのに用いられる。カセットを把持するためのグリッパ
２１４は、ギア機構２０８から離れたアーム２１０の端
の付近に回転可能に取り付けられる。

アーム２１０、グリッパ２１４、ギア機構２０８及び直
線駆動機構２１２は、全て、清潔な領域２０２を画成す
るマニピュレータ２１６内に配置される。容器２１６は
、垂直支持構造体２１８−１及び２１８−２に取り付け
られ、これらの支持構造体は、直線駆動機構を有するマ
ニピュレータ２００と共に使用される処理装置２２１（
ここではパリアン（Ｖａｒｉａｎ）　３５０−　Ｄ　）
に対する直線駆動機構２１２及びそれに関連したアーム
２１０、ギア機構２０８並びにグリッパ２１４の高さを
調整するのに用いられる。

作動に際し、ＳＭＩＦ容器（図示せず）は、直線駆動機
構を有するマニピュレータ２００のポートプレート２２
０に連通ずるように配置される。

カセット２０４は、エレベータ２２２によりマニピュレ
ータ容器２１６内の清潔な領域に導入され、エレベータ
２２２はカセット２０４をマニピュレータ容器２１６へ
下げる。ポートプレート２２０を開放しそしてエレベー
タ２２２を用いてカセット２０４を下降することについ
ての詳細は、第１図ないし第８図についての説明から明
らかであるので、ここでは省略する。然し乍ら、第１図
ないし第８図を参照して述べたマニピュレータ１とは異
なり、アーム２１０もギア機構２０８も駆動機構付きマ
ニピュレータ２００の他の部品に対して垂直方向に移動
しないことに注意されたい。

エレベータ２２２は、グリッパ２１４がカセット２０４
に接触してカセットを把持できるようになる位置までカ
セットを下げる。カセット２゜４は、面把持又は上部把
持という２つのやり方の一方で把持される。

第９図の左側に示されたグリッパ２１４は、面把持を用
いてカセット２０４を把持する位置で示されている。基
本的に、面把持とは、カセットを横から把持することで
ある。

第１０図は、面把持を行なうのに用いられるグリッパ２
１４の面の細部を示す前面図である。

作動に際し、アーム２１０は、グリッパ２１４の面をカ
セット２０４に接触させるように回転される。グリッパ
の面は、グリッパ２１４がカセット２０４を把持するに
充分なほど接近したときを感知するために２つのスイッ
チを備えている。第１のスイッチは、カセット側面の上
部を感知するための単一のアクチュエータ２２４を有し
ている。

第２のスイッチは、アクチュエータバー２２６及び２２
８の２つのセグメントを備えている。この第２のスイッ
チは、アクチュエータバー２２６及び２２８の２つのセ
グメントが押されたときだけトリガされる。左側及び右
側のクランプ２３０及び２３２は、第１及び第２の両ス
イッチがトリガされたときに矢印の方向に内方に移動す
る。第２スイツチの２セグメントのアクチュエータバー
２２６及び２２８は、カセット２０４がグリッパ２１４
に対して適切に整列しない限り、側部クランプ２３０，
２３２が内方に移動してカセット２０４をクランプしよ
うとしないようにする。

カセット２０４が把持されると、エレベータ２２２が下
方に移動し、そのときグリッパ２１４に支持されている
カセット２０４から離れる。アーム２１０及びグリッパ
２１４と、カセット２０４は、矢印２３４で示された時
計方向に回転される。同時に、グリッパ２１４はアーム
２１０に対して反時計方向に回転し、カセット２０４が
そのスタート位置に対して９０°回転する。

エレベータ２２２は上方に戻される。カセットを処理装
置２２１の位置２３６に配置すべき場合には、アーム２
１０が動かされてカセット２０４を位置２３６にゆっく
りと配置し、次いで、グリッパがカセット２０４を解除
する。然し乍ら、カセット２０４を位置２３８に配置す
べき場合には、直線駆動機構２１２が全ギア機構２０８
及びアーム２１０、グリッパ２１４及びカセット２０４
を右へまっすぐに並進移動させ、カセットを位置２３８
に整列させる。次いで、アーム２１０は。

カセット２０４を位置２３８へゆっくりと移動させ、グ
リッパがカセットを解除する。アーム２１０は、障害物
を越える点まで反時計方向に回転する。直線駆動機構２
１２は、ギア機構２０８、アーム２１０及びグリッパ２
１４を左のスタート位置へ戻す。

カセット２０４が位置２３６に配置されるか或いはギア
機構２０８、アーム２１０、グリッパ２１４及びカセッ
ト２０４がスタート位置にまっすぐに並進移動して戻さ
れた後に、アーム２１０はそのスタート位置まで反時計
方向に回転しそしてグリッパはアーム２１０に対して時
計方向に回転してそのスタート位置に戻る。

或いは又、カセット２０４を上から把持するような別の
グリッパ２１４を用いることもできる。

このグリッパは、カセット２０４をそのスタート位置に
対して回転しない。グリッパ２１４はカセット２０４を
瞬間的に傾斜させてウェハをカセットとの適切な安住位
置にスライドさせることができるが、カセットは水平を
保つ、この形式のグリッパ２１４の使い方については第
１図ないし第８図に示されている。

直線駆動機構２１２及びギア機構２０８は、駆動機構付
きマニピュレータ２００のすぐ右側又はすぐ左側の２つ
の位置のいずれか或いは該マニピュレータ２００の左前
方又は右前方の２つの位置のいずれかにカセット２０４
を配置するように構成することができる。

特に、第１１図は、駆動機構付きマニピュレータ２００
の上面図である。矢印２１２−１は、ギア機構２０８．
アーム２１０、グリッパ２１４及びカセット２０４のま
っすぐな並進移動の方向を示している。これは、左後方
又は右後方のいずれかに移動することができる。左に動
くように構成されたときには、カセット２０４を位置２
３６−Ｌ又は２３８−Ｌのいずれかに配置することがで
き、そして右へ移動するように構成されたときには、カ
セット２０４を位置２３６−Ｒ又は２３８Ｒのいずれか
に配置することができる。

第１２図は、駆動機構を有するマニピュレータ２００の
上面図である。矢印２１２−２は、ギア機構２０８、ア
ーム２１０、グリッパ２１４及びカセット２０４のまっ
すぐな並進移動の方向を示している。この場合にも、矢
印２１２−２で示された経路に沿って左後方又は右後方
に移動することができる。然し乍ら、第１２図において
は、ギア機構２０８、アーム２１０及びグリッパ２１４
は、第９図から明らかなように駆動機構２１２に対して
９０°回転されている。従って、駆動機構２１２がホー
ム位置即ちスタート位置に留まるようにされたときには
、アーム２１０が回転するときにカセット２０４が位置
２４０に配置される。

ギア機構２０８、アーム２１０、グリッパ２１４及びカ
セット２０４が右へまっすぐに並進移動される場合には
、カセット２０４を位［２４２−Ｒに配置することがで
きる。ギア機構２０８、アーム２１０．グリッパ２１４
及びカセット２０４が左にまっすぐに並進移動された場
合には、カセット２０４を位置２４２−Ｌに配置するこ
とができる。

以上、本発明の好ましい実施例を解説の目的で詳細に説
明した。これは、本発明を前記の形態に限定するもので
はなく、上記の技術から多数の変更や修正が明らかとな
ろう、従って、上記の説明、添付図面及び特許請求の範
囲から、本発明の更に別の特徴が理解できよう０本発明
の範囲は、特許請求の範囲のみによって規定されるもの
とする。

好ましい実施例について本発明の詳細な説明したが１本
発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変
更がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるマニピュレータの斜視図である
と共に、処理ステーションを簡単に示した図、 第２図ないし第６図は、本発明によるマニピュレータの
側面図であって、処理されるべき物品を保持しているカ
セットをＳＭＩＦ容器から処理ステーションへと操作す
るところを説明するための図、 第７図は１本発明によるマニピュレータの背面図で、縦
穴に沿ってプラットホームを搬送する手段を示す図。 第８図は、マニピュレータアームを有していて第２のプ
ラットホーム上のキャリッジに可動のピボット点がある
本発明のマニピュレータの１実施例の側面図。 第９図は１本発明の装置の側面図であって。 単一のアーム及びそれに関連したギアボックスを第１の
位置及び変位した第２の位置で示した図、第１０図は、
第９図の装置のグリッパの図、第１１図は、第９図の装
置の上面図で、この装置によってカセットを配置できる
種々の位置と方向を示す図、そして 第１２図は、第９図の装置の上面図で、この装置によっ
てカセットを配置できる種々の別の位置及び種々の別の
方向を示す図である。 １・・・マニピュレータ ２・・・処理ステーション ３・・・本体　　　　４・・・蓋 ５・・・カセット ６・・・処理されるべき物品 ７・・・容器 ８・・・カセットポート ９・・・ポートプレート １０・・・縦穴　　　１０２・・・中心軸１１・・・第
１の手段 １２・・・第１のプラットホーム １３・・・第２の手段　　１４・・・処理位置１５・・
・第２のプラットホーム １６・・・機械的なアーム １７．１８・・・機械的なアームの端 １９・・・係合手段 ２ｏ・・・位置制御手段 ＦＩＧ、−６

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）処理されるべき物品を保持するカセットを処理ス
   テーションに支持された容器へそして該容器から搬送す
   るための装置であって、上記処理ステーションはカセッ
   トポートを有し、このカセットポートは、処理ステーシ
   ョンの外部からこのカセットポートを通して処理ステー
   ションへと延びる中心軸に沿ってカセットが移動された
   ときにカセットを受け入れるようにされた装置において
   、上記の垂直軸に沿って上記容器へそして該容器からカ
   セットを搬送するように、上記垂直軸に沿って搬送可能
   なカセットプラットホームを含むカセットプラットホー
   ム手段と、 カセットに係合しそしてカセットを上記軸からずれた位
   置へ搬送するようにプラットホームに枢着されたアーム
   を含むマニピュレータ手段と、上記プラットホーム及び
   アームを上記軸に実質的に垂直な方向に直線的に並進移
   動するための手段とを具備することを特徴とする装置。
2. （２）直線的に並進移動する上記手段は、上記軸に実質
   的に垂直な２つの実質的に平行な互いに逆の方向のいず
   れかに上記プラットホーム及びアームを移動するように
   される請求項１に記載の装置。
3. （３）上記マニピュレータ手段は、上記軸に実質的に平
   行な平面内で上記アームを回転させるようにする請求項
   １に記載の装置。
4. （４）上記アームは、更に、カセットを把持する手段を
   備え、この把持手段は、この把持手段によって把持され
   るようにカセットが配置されたかどうかを検出する手段
   を備えている請求項１に記載の装置。