JPH06501815A - 物品を２つの制御環境の間で移送する装置及び方法 - Google Patents

物品を２つの制御環境の間で移送する装置及び方法

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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】 本出願は、本出願の壌受入に誼受された次の出願・特許に関する。
１９８４年７月３０日に出願された出願番郵ｏ、　６３５．３８４号、米国時ｎ へｏ、　４．６７４．９３９号９発明者　ショーツ　アレン　マニー、アンドリ ュー　ウィリアム　オスリバン、Ｗ、ジョージ　ファラコの「シールされた標準 インターフェース装置」１９８４年１２月２４日に出願された出願番号Ｎｏ、　 ６８６．４４４号、米国特許ｏ、　４．６７４、９３９号９発明者　ショーツ　 アレン　マニー、アンタニー　カーレス　ポノラ、マーヒ　パリクの「インテリ ジェント　ウェーハ　キャリア」１９８４年１２月２４日に出願された出願番号 Ｎｏ、　６８６．４４３号、米国特沿玉ｏ、　４．８１５．９１２号９発明者、 ジョージ　アレン　マニー、Ｗ、ジョージ　ファラコ１．マーヒ　バリクの「ド ア起動リテーナ」 １９８５年８月２６日に出願された出願番号Ｎｏ、　７６９．７０９号、米国特 許ｏ、　４．６７６．７０９号１発明者　アンタニー　カーレス　ポノラ、アン ド刃ニー　ウィリアムオスリバンの「標準メカニカルインターフェース装置用ロ ングアームマニピュレータ」 １９８５年８月２６日に出願された出願番麹ｏ、　７６９．８５０号、米国特許 ｏ、　４．６７４．９３６号３発明者・アンタニー　カーレス　ポノラ、の「標 準メカニカルインターフェース装置用ショートアームマニピュレータ」１９８６ 年２月１３日に出願された出願番号Ｎｏ、　８２９．４４７号、米国時ＦＦＮｏ 、　４．７３９．８８２号１発明者、マーヒ　パリク、アンタニー　カーレス　 ポノラ、Ｗ　ショーツ　ファラコ、バーニ　Ｈハングの「使い捨てライナーを存 する容器」１９８６年５月１８１こ出願された出願番？３＋Ｊｏ、　８４０．３ ８０号、米国特許Ｎｏ、　４．７２４．８７４号２発明者、マーヒ　パリク、ア ンタニー　カーレス　ボノラの「粒子ろ過装置を有するシール可能な搬送容器」 １９８９年５月１９日に出願された出願番号Ｎｏ、　３５４．０２７号２発明者 ：アンタニー　カーレス　ボノラ、フレデリック　シーアトγ　ロセントクウィ ストの「改良されたランチ機構を有するシール可能な搬送容器」これらの各関連 出願／特許を参考としてここに取り入れる。
本発明は、粒子汚染物（ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）を減 少させる標準メカニカルインターフェース（ＳＭＩＦ）装置に関し、特に、物品 を、容器の内容物に及ぼす外部要因の影響を防止するようにシール可能であって 搬送可能な容器（例えば、ＳＭＩＦパッド）から、処理ステーションまで搬送し 、かつ、物品を、処理ステーションから搬送可能な容器まで戻す装置に関する。
関連技術の説明 標準メカニカルインターフェース（ＳＭＩＦ）装置は、米国特許第４．５３２． ９７０号及び４．５３４．３８９号で説明されているように、ヒユーレット−パ ラカード　カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ）に よって提案されている。ＳＭＩＦ装置の目的は、例えば半導体ウェーハのような 物品の粒子束（ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｆｌｕｘ）を減少させることである。この目 的は、搬送及び貯蔵の間、ウェーハを取り囲むガス媒体（例えば、空気又は窒素 ）が、物品をウェーハについて本質的に固定していることを機械的に確保するこ とによって、及び、周囲環境からの粒子が、直接のウェーハ環境に入らないよう に確保することによって、部分的に成し遂げられる。
ＳＭＩＦの思想は、（移動、空気流方向、及び外部の汚染物についての）わずか な量調節された無粒子空気が、ウェーハについてのきれいな環境を提供するとい う認識に基づいている。さらに、ミーハ　パリツク（Ｍｉｈｉｒ　Ｐａｒｉｋｈ ）とウルリッチ　力エンブフ（Ｕｌｒｉｃｈ　Ｋａｅｍｐｆ）　、ソリッド　ス テート　テクノロジー比　１９８４年７月　１１１頁−１１５頁の“ＳＭＩＦ： ＶＬＳＩ製造でのウェーハカセット移動用技術”という名称の論文で、提案され た一つの装置の詳細が説明されている。ＳＭＩＦ装置は、０．　１ミクロン乃至 ２００ミクロンの範囲の粒子の大きさと関係している。これらの大きさを備えた 粒子は、半導体装置の製造に用いる小さな形状寸法ゆえに、半導体処理工程では 、大変な損害である。今日の代表的に進歩した半導体プロセスでは、１ミクロン 以下の形状寸法を用いる。０．０５ミクロンより大きな測定形状を有する望まれ ない汚染物粒子は、１ミクロン形状の半導体装置に支障をきたす。もちろん、ま すます小さな半導体処理形状を有する傾向かあり、その形状寸法は、今日実験室 及び開発室では、０．５ミクロン以下に近づく。将来では、形状寸法は、ますま す小さくなり、それで、ますます小さな汚染物粒子か重要になる。
ＳＭＩＦ装置は、３つの主要な構成要素を存する。すなわち、（１）ウェーハカ セットを貯蔵及び搬送するのに用いられる最小量のシールドパッド；　（２）パ ッドとキャノピ−の内側の環境が（きれいな空気源を育する後）小型のきれいな 空間になるように、カセットポート及び処理装置のウェーハ処理領域上に置かれ たキャノピ−１（３）外部環境からウェーハカセットの中にウェーハの汚染物が 入らない、シールドパッドからロード・アンロードカセットへの移送機構である ウェーハはパッドの中に貯蔵かつ搬送させ、かつ次の方法でパッドから一組の処 理装置に移送される。まず、パッドはキャノピ−の頂部の界面ポートにお置かれ る。各バットは、ボックスと、処理装置キャノピ−の界面ポートのドアと嵌合す るように設計されたボックスドアを有する。次いで、ランチがボックスドアとキ ャノピ−ポート１〜アを同時に開放し、ドアとキャノピ−ポートか同時に開放す ると、外側ドア面上にある粒子をボックスと界面ポートドアの間に閉じ込められ る（はさまれる）。機械的なエレベータは、カセットか頂部に乗った状態て、２ つのドアをキャノピ−被覆空間へ下げる。マニピュレータはカセットを拾い上げ 、そのカセットを装置のカセットポート／エレベータに置く。処理後、逆作動か 行われる。
米国特許第４．７２４．８７４号ては、ＳＭＩＦパットの中に、流体をＳＭＴＦ パッドの内部領域から取り除き、又は内部領域に導入する取付具（ｆｉｔｔｉｎ ｇ）か設けられている。取付具は、ＳＭＩＦパットの内部領域とＳＭＩＦバット の外側の領域との間を連通させ、例えば、ＳＭＩＦパットの内部に減圧を作り、 ＳＭＩＦパットの内部領域に過度な圧力を作り、及び／又は、ヘリウム、窒素、 又は他の選択されたガスのような流体（ガス）を、ＳＭＩＦパッドの内部領域に 導入するのに用いられる。
ＳＭＩＦパットから処理すべき材料を受け入れる処理装置は、制御された湿った 空気窒素、アルゴン、又は他の適当なガスとして維持される大気を有する内部領 域を有してもよい。処理装置が調節された大気を有する状態では、ＳＭＩＦパッ ドから処理装置に物品を載置するとき、処理装置の中の調節された大気の汚染を 防止するのが望ましい。そのような汚染物を防止する一つの機構は、米国特許第 ４．７２４．８７４号に開示されたＳＭＩＦパッドを用い、適当なガスをＳＭＩ Ｆパッドから取り除き又は導入することによって、ＳＭＩＦパッドの内部領域の 中の環境を制御することである。しかし、一般に使用中の多くのＳＭＩＦパッド は、ひとたびＳＭＩＦパッドを閉鎖すると、ＳＭＩＦパッドの内部の大気を制御 する装置をもってない。
加えて、物品を、ＳＭＩＦパッドから処理装置に移送する工程で、処理装置に下 げられるパッドドアは、所定量の制御されない大気を有する。従って、パッドド アの中に入れられたガスは、パッドドアを処理装置に導入するとき、処理装置の 制御された大気を汚すことになる。
発明の要約 従って、本発明の目的は、処理装置の中の環境を汚すことなく、物品を、ＳＭ　 −ＩＦバットから処理装置まで移送する方法及び装置を提供することである。
本発明のさらなる目的は、制御された大気を有する処理装置を備えた従来のＳＭ ＩＦパッドの使用を提供することである。
本発明の他の目的は、ＳＭＩＦパッドと処理装置との相互作用を制御する方法及 び装置を提供することである。
本発明の他の目的は、接触又は非接触ガスシールを形成するように協動し、それ によって、ＳＭＩＦパッドの内部領域を、処理装置の内部領域を汚すことなくパ ージする処理装置及びＳＭＩＦパッドを提供することである。
本発明の他の目的は、物品を、ＳＭＩＦパットから処理装置に移送させ、又は処 理装置からＳ〜ｉｌＦパッドに移送させ、５Ｍ１Ｆパツトの内側の環境を、処理 装置の内側の大気にさらす前にパージする方法及び装置によって提供される。Ｓ ＭＩＦパットをパージする一方法は、小量たけ処理装置のポートドアを開放する ことによって非接触ガスシールを作り、ＳＭＩＦパッドの中の圧力について差圧 を作ることである。差圧は、ＳＭＩＦバットの中の相対圧の関係として定められ 、処理ステーション、処理装置のボート組立体のガス入口及びガス出口は、ポー ト組立体を形成する。差圧によって、処理装置内側のガスを、ボートドアと処理 装置との間の小さな開口部を通って逃がし、それによって、ガスを非接触ガスシ ールを通って処理装置の内部領域に入らないように防止する。ガスシールを設け るとともに、バンドを開放するときにパッドドアとバットの内部領域の両方から 汚染物とガスを取り除くために、減圧か処理装置のポート領域の中に作られる。
ＳＭＩＦパッドの内部環境のパージを完了するまで、ガスシールか維持される。
パッド装填又は取り外し作動は、パッド下アを、パッドを開放しパッドドアの内 側の大気をパージできる第」位置まで下げ、パッドドアを、バットの内部領域を パージてきる第２位置まで下げ、かつバットドアを、材料をパッドに又はパッド から移送させる第３位置まで下げることを含む。
本発明の追加の特徴は、処理装置の中に隔離領域を作るポートドアカバー又はス カートの設置にある。ボートドアと隔離領域を存するポートドアカバーの隔離領 域は、パージ工程を通して維持される。ポートドアスカートがガスシールととも に用いられ、２つのパージ工程の第１相ではガスシールを用い、第２相では隔離 領域か接触シールによって設けられる。ポートドアカバー又はスカートを、ポー トドアカバーとボートドアの間に連結されたバネによって、シール位置に付勢し てもよい。
本発明による、物品を２つの制御環境の間に移送させる装置は、第１内部領域を 有する第１容器を有し、前記第１容器は、前記第１内部領域に出入りし、前記第 ］内部領域に大気圧状態から隔離された制御環境を設ける第１手段を存し、 第２内部領域を有する第２容器を有し、前記第２容器は、前記第２内部領域に出 入りし、前記第１容器を受け入れ、かつ前記第４容器とのシールを作る第２手段 を有し、 前記第１内部領域と第２内部領域の中に差圧を作る第３手段を存し、前記第１手 段と前記第２手段を開放する第４手段を存し、前記第１内部領域と第２内部領域 の前記差圧によって、前記第１内部領域からガスをパージし、かつ前記第１内部 領域からパージされた前記ガスを、前記第２内部領域に入らないように防止する 。
本発明による、物品をシール可能な容器から取り出す装置は、内部領域と、前記 内部領域に大気圧状態から隔離された制御環境を設けるために、前記容器とのシ ールを作るドアとを存する容器を存し、内部領域とポートとを育し内部領域に出 入りし、前記容器を受け入れ、かつ前記容器とのシールを作り、前記ポートはガ ス出口を有する処理ステーションを存し、前記ガス出口に減圧を作る手段を有し 、前記容器の前記ドアと前記ボートドアとを開放して、前記ガス出口の減圧によ って、ガスを前記容器の内部領域から取り除き、前記容器の内部領域と前記処理 ステーションの内部領域との相対圧によって、ガスを、前記ボートドアを通って 前記処理ステーションの前記内部領域に入らないように防止する。
本発明のこれら及び他の目的及び利点は、本発明の好ましい実施例を図面ととも に詳細に示した次の説明からより明瞭になるであろう。
図面の簡単な説明 図ＩＡは、ＳＭＩＦパッドを受け入れるキャノピ−を存する処理装置の等角図あ る。
図ＩＢは、図１の処理装置の斜め側面図である。
図２は、ＳＭＩＦパッドと、ＳＭＩＦパッドを受け入れるボート組立体の一部の 断面図である。
図３−５は、ＳＭＩＦパッドと、ボードドアを備えた処理装置のポートとの、そ れぞれ閉鎖位置、中間位置、及び第２の中間位置での部分断面図である。
図６Ａ、７Ａ、８Ａは、Ｓ〜ｉｌＦバットと、ボートドアで被覆されたボートド アを有する処理装置のポートとの、それぞれ第１、第２、及び第３の位置での部 分断面図である。
図６Ｂ、７Ｂ、８Ｂは、ＳＭＩＦパットと、ボートドアスカートを存する処理装 置のボー１−との、それぞれ第１．第２、及び第３の位置での部分断面図である 本発明を、ウェーハ及び又は物品を貯蔵しかつ搬送するＳＭＴＰ装置に関して説 明する。しかし、本発明によりシール可能、搬送可能な容器が、多くの他の無生 物（又は物質）並びに実験動物のような生物を貯蔵しかつ搬送するのに用いても よいど理解すべきである。
ＳＭＩＦパ、　ｌ”　（ｐａｄ）の全体的な構成と、ＳＭＩＦパッドと処理装置 との嵌め合いは、米国特許第４．７２４．８７４号で説明されている。完全のた めに、開示された装置の簡単な説明をここでする。
［４１及びＵＡ２は、処理装置ｔ１２のウェーハ処理機構を被覆する容易に取り 外し可能なノールドであるキャノピ−１０を有する処理ステーション８を示す。
装置１２は、例えば、）す１−レジストアプリケータ、マスク露光装置、検査装 置又は同様な処理装置である。ギヤノビ−１０は、視覚検査及び又はキャノピ− １ｏの中の保全を容易にするために、アクリル（ａｃｒｙｌｉｃ）又はレキサン （Ｌｅｘａｎ）のような透明プラスチックからなり、処理装置の処理ｖ１構とウ ェーハ１６を保持するつ工−ハカセソトのようなホルダー１４を封入する。処理 袋ｆｔ＋５の中の環境は、別々に維持され、かつ別々に清浄され、従って、処理 装置１２をクリーンルームに据え付けるゼ・要がない。
内部領域２１を有するホックス（又はボックス蓋）２０を有するシール可能な、 搬送可能な容器（又はパッド（ｐｏｄ）　）　Ｉ　８が、ボート組立体２４によ って、ギヤ、・′ビー利０の水平面に取り付けられる。ボート組立体２４はボー トプレート２６、ボーｌ〜ドア２８．及びエレベータ機構３０を有する。エレベ ータ機構３０は、一体の回路内ニーム１６を含むカセソ１−ホルダー１４を、ボ ックス２ｏの内部領域２１からギヤノビ−１０より下の領域に搬送する。図ＩＢ では、閉鎖位置でのボー　Ｉ−１”了２８とホックストア３２を、点線によって 示す。マニピュレータ組立体４４は、ブ→ソトホーム３６．軸係合装界３８及び 駆動モータ４０を有する。エレベータ組立体３０から延びるブラットホーム３６ は、ボートドア２８、ホックスドア３２及びホルダー１４を垂直方向に支持する 。ブラットホーム３６は、係合装置３８によって、エレベータ組立体３０の垂直 ガイド４２に取り付けられる。
代表的には、ガイド４２は、親ネジ（図示せず）を有し、駆動モータ４０はブラ ットホーム３６を上下に駆動させるために親ネジに係合する歯車（図示せず）を 駆動させる。プラットホーム３６か閉鎖位置まで駆動すると、ボートドア２８は キャノピ−１０のボート開口部を閉鎖する。
同様な方法て、全体的に番号４４で示すマニピュレータ組立体を、垂直ガイド４ ２に係合する保合装置４８を有するプラットホーム４６に締結する。マニピュレ ータ組立体４４は、マニピュレータアーム５０と、ホルダー１４に係合するよう になっている保合ヘッド５２を有する。プラットホーム３６．４６の垂直作動に よって、及びマニピュレータ組立体の作動によって、ホルダー１４を、ボックス ドア３２の位置から装ｆｔ１３（破線で示す）の位置まで移動させる。
図２は、処理装置１２のボート組立体２４に係合した容器１８を示す。容器１８ は、ボート組立体２４とシール可能に嵌合するように設計され、かくして、ボッ クス２０は、第１ボックス蓋シール面及び第２ボツクス蓋シール面５４．５６を それぞれ有する。ボックスドア３２は、第１ボックス蓋シール面とシール可能に 嵌合する第１ホックスドアシール面５８を有し、シール面５４．５８の間のガス ケット５５がシール（ｓｅａｌ）をなす。ボートプレート２６は、第１及び第２ のボートプレートシール面６０．６２をそれぞれ有する。第１のボートプレート シール面６０は、第２のボックスシール面５６とシール可能に嵌合し、ガスケッ ト５７を圧縮するとき、第２のシールを作る。
ボートドア２８は第２のボートプレートシール面６２とシール可能に嵌合する第 １のボートドアシール面を有し、ガスケット５９が第３のシールをなす。ボック ス蓋２０は、バルブ５２とボックス２０の内部空間２１との間の流路を構成する 導管６３を有してもよい。流路６３の一方の端部に、流路６３を通過する流体（ 例えば、ガス）をろ過するフィルター６９かある。
第１．第２．第３のシールを作るとき、ホックス２０の内部空間２１を、内部空 間２１を交互に排気／加圧することによって清浄してもよい。内部空間２１を排 気するために、噴射／′抽出装置５０か、内部空間２１から流体を回収するよう に動作する。流体を回収１６とき、流体は、フィルター６９．流路６３．及び噴 射／″抽出装置５０の同軸バルブ（図示せず）を通過する。
ボートドア２８は、ボ、・クス２０からボックスドア３２を開放するランチ（ｌ ａｔｃｈ）作動！１１１（図示せず）を有する。ウェーハ１６は、エレベータ機 構３０とマニピュレータ組立体４４によって、人か介在することなく処理する処 理装置１２の中で、適当な位置に移動される。
ＳＭＩＦバッドの装填（ｌｏａｄｉｎｇ）及び／′又は取り外しくｕｎｌｏａｄ ｉｎｇ）の間、ＳＭＩＦバ・！ドと処理装置の中の環境を調節する、本発明によ る方法及び装置を、図３−図６に関して説明する。
処理装置１２の内部領域１５は、圧力Ｐ２を有する環境に定め、容器１８の内部 領域２１は、圧力Ｐ１を有する環境を画定する。ボートプレート２６とボートド ア２８の間に位置５９て作られるシール（例えば、ガスケット又は金属同士のシ ール）は、領域１５を大気条件から隔離する。同様に、ガスケット５５によって 作られる、ボックス２０どホックスドア３２の間のシールは、領域２１を大気条 件から隔離する。
図３は、ボート１−ア２８とホックスドア３２の両方か、領域１５．２１をシー ルするような閉鎖位置にある状態で、ボートプレート２６と嵌合したボックス２ ０を示す。ホックス２０は、ボートプレート２６に機械的にラツチ締めしてもよ い。ホックスドア３２か、ボックス２０をボートプレート２６にラッチ締めしな い限り、ボックスドア３２を開放しないように防止する安全機構（インターロッ ク）を有してもよい。変形例として、インターロックを、マニピュレータ４４の ゛ノフトウェア制御を通して設けてもよい。加えて、ボックスドア３２を機械的 な手段によってボートドア２８にラッチ締めしてもよ（、変形例として、ボック スドア３２をボートドア２８の上に自由に接触させ、重力によってその場に保持 してもよい。
ガスケット５５＋５９によって作られるシールを破って、物品を領域２１から領 域１５に搬送するのに先立ち、領域１５を無粒子状態に維持する。領域１５のか 得られる純粋なガスで領域１５を戻し充填することによって与えられる。環境１ ５の中に導入されるガスは、大気圧よりわずかに高いか又は等しい圧力で維持さ れた窒素（Ｎ、）でもよい。　・ 出口ボート９４と入口ポート９５がボートプレート２６の中に設けられる。例え ば真空ポンプの排気シンク（ｓｉｎｋ）を、出口ボート９４の中に低減した圧力 を作るために出口ポート９４に取り付けてもよい。例えば、９９．９９９％の純 度を有するびん詰めの窒素（Ｎ２）の純粋ガス源９９を、入口ボート９５に設け る。入口ボート９５．出口ボート９４を、■又はそれ以上のバルブ９８ａ、９８ ｂの使用を通して選択的に密封してもよい。さらに、排気シンクとガス源を、多 数のバルブの制御の下、一つの入口／出口ボートに連結してもよい。
図４に示すように、搬送工程での第１段階は、ボートドア２８の下方の運動によ ってボートドア２８及びボックスドア３２を開放することである。この第」段階 でボートドア２６及びホックスドア３２を、わずかな量だけ開放し、第１開放位 置にボートドア２８を置く。ボートドア２８が第１開放位置にあるとき、ボート ドア２８と非接触ガスシール９２を形成するように、ボートプレート２６の嵌合 領域９０を設計する。非接触ガスシール９２は、本質的には、１−ｔ　ｏ　ｏ　 ミル（ｍｉｌ）、好ましい実施例では１５−３０ミルの僅かな間隙である。非接 触ガスシール９２の大きさは用途によって左右され、利用されるガス（又は、複 数のガス）の種類及び所望の純度のような要因で変わる。より高い純度は、より 小さな間隙を要求し、低級な純度は、より大きな間隙の使用を可能にする。接触 シールは、シールを形成する要素をスクラップするか、又はシール要素を機械的 に動かすかのいずれかを必要とし、両者とも、汚染粒子を生じる傾向かあるので 、非接触シールが望まれる。
非接触　ＰＩ　＞ｐ、　Ｐｉ　＞ｐ、　ＰＩ　＞Ｐ＋　Ｐ３　＞Ｐ＋ガスシール 　Ｐｚ　＞Ｐ＋　Ｐｘ　＞ｐ、　ＰＩ　＜ｈ　ＰＩ　＜Ｐ＋Ｐａ　＜Ｐ＋　Ｐａ ＜ｐ、　Ｐａ　＜Ｐ＋　Ｐａ　＜Ｐ＋ポートドア　Ｐ、独立　Ｐ、独立　Ｐ２独 立カバー　ＰＩ　＞Ｐ＋　ＰＩ　＞Ｐｚ　Ｎ／Ａ　Ｐｚ　＞Ｐ＋Ｐａ＜ＰＩ　Ｐ ａ＜ＰＩ　Ｐａ＜ＰＩ 組合せ　ステージ１　ステージｌ　ステージｌ　ステージｌ非接触ガス　（ガス シール）　（ガスシール）　（ガスシール）　（ガスシーツリシールとポートＰ ２　＞ｐ、　Ｐｔ　＞ｐ、　ＰＩ　＜ｐ、　ＰＩ　＜Ｐ＋ドアスカート　Ｐ、≧ Ｐ、　Ｐ、≧Ｐ１　Ｐ、≧Ｐ１　Ｐ、≧Ｐ１Ｐ４≦Ｐ、　Ｐ、≦Ｐ　＋　Ｐ　４ 　≦ＰＩ　Ｐａ＜ＰＩステージ２　ステージ２　ステージ２　ステージ２（接触 シール）　（接触シール）　（接触ソール）　（接触シール）Ｐ、独立　Ｐ、独 立　Ｐ２独立　Ｐ２独立Ｐ３　＞ＰＩ　Ｐ）＞Ｐ＋　Ｐｚ≧Ｐ＋　Ｐｓ＞Ｐ＋Ｐ ａ　＜ｐ、　Ｐａ　＜Ｐ＋　Ｐ４≦Ｐ＋Ｐａ＜ｐｌ非接触ガスンシール２は、差 圧とともに働く。差圧は圧力Ｐ１とＰ、によって、入口ボート９５の圧力Ｐ、と 出口ボート９４の圧力Ｐ４によって定められる。
裏１は、種々の形式のシール及び種々の作用についてのこれらの圧力関係を特定 ｆる。
作動中、領域１５の中の過度な圧力によって、領域１５から非接触シール９２を 通って出口ボート９４へのガスの流れを引き起こす。環境１５から逃げるガスは 、出口ボート９４からＳＭＩＦ装置の外側の環境へガス抜きされる。非接触シー ル９２を通って領域１５を出るガスの流れは、汚染物か非接触シール９２を通っ て領域１５に入らないように防止する。出口ポート９４の減圧は、非接触シール ９２を通る流れを高めるのに役立ち、領域１５から逃げるガスを取り除く助けを する。しかし、領域１５の過度な圧力は、非接触シール９２を通って追い出した ガスを排出するのに十分てあり、かくして、排出シンク９６を必要としなくても よい。
シンク９６を排出することによって作られる減圧は又、領域２Ｉ及びボックスド ア３２の中の第３領域１００を排気するのに用いられ、それによって、汚染粒子 及びガスをこれらの領域から取り除く。ポートドア２８とボックスドア３２が図 ４で示す位置にあるとき、出口ポート９４の中で作られた低減した圧力は、領域 １００を排気するのに役立つ。領域１００は、ボックス２０に係合するためにボ ックスドア３２の開口部１０２を通って突出するラッチ機構（図示せず）を収容 する。
領域２１を排気し又はパージするために、ボートドア２８とボックスドア３２は 図５で示す位置まで下げられて、領域２１は出口ボート９４と連通ずる。数分間 、減圧を領域２１に与えることは、通常は、領域２１からどんな汚染物と中に入 れられた物品をパージするのに十分である。領域２１から物品を除去するために 、図ＩＢに示すように、ボートドア２８とボックスドア３２はさらに下げられる 。
図６−図８は、装置に追加したポートドアカバー１１０又はポートドアスカート １３０を示す。ポートドアカバーを１ｌｌＪ６Ａ、７Ａ、８Ａに示し、ボートド アスカート＋３０を図６Ｂ、７Ｂ、８Ｂに示す。
ポートドアカバー１１０は、ガスケット１１２によって、ボートプレート２６と シールを形成する。シール力は、ポートドアカバーをボートドア２８に取り付け るハネ１１４によって与えられる。簡単のために、一つだけのハネを示す。しか し、滑車機構に取り付けられた単一のハネか、又はポートドアカバー１１０とポ ートドアア２８の間に直接取り付けられた多数のバネのいずれかを利用すると考 えられる。シール力は、ポートドアカバー１１０をボートドア２８の方に付勢し 、それによって、ガスケット１１２を圧縮する。
ポートドアカバー１１０は領域１５を隔離する第４の領域１２０を作る。非接触 シールの代わりに、又は非接触シールに加えてポートドアカバー１１０を用いて もよい。領域１２０を排気するのに差圧を用いてもよい。例えば、出口ポート９ ４に加えられた減圧を、領域１２０から汚染物を排気しかつパージするのに用い てもよく、変形例として、出口ボート９５の中の過度な圧力のもとてパージガス を導入することによって、差圧を作ってもよい。領域１２０を、ボートドア２８ を開放する前又は後に排気してもよい。図６Ａに示すように、ボートドア２８か 閉鎖位置にあるとき、ハネ＋１４はポートドアカバー１１０とポートプレート２ ６の間のソールを維持するように比較的大きな付勢力を発生する。
マニピュレータ４４は、ボートドア２８に連結するためにカバー１１０を通って 突出する。いくつかの変形シール装置を、マニピュレータ４４と共に用いてもよ く、例えば、マニピュレータ４４とカバー１１０の間に、非接触ガスシールを設 けてもよく、又、ヘローズ又はダイアプラム（図示せず）を設けてもよい。
図７Ａに示すように、ボートドアか第１中間位置まで下げられるとき、ホックス ドア３２か出口ボート９４に隣接し、出口ボート９４に加えられた減圧によって 、領域＋００から汚染物をパージする。パージか続くので、領域２１の中のガス と汚染物か、出口ポート９４を通って取り除かれる。変形例として、図１−３に 示すように、ボートドア２８を、領域２１か出口ボート９４と直接連通するよう に第２中間位置まで下げてもよい。その後、図８Ａに示すように、ボートドア２ ８をさらに下げて、ポートドアカバー１１０とボートプレート２６の間のソール を破り、物品を、領域２１から処理袋！＋２の内側の領域１５まて搬送させるよ うにする。
ボートドアスカート１３０は、ガスケット１３２によって、ボートプレート２６ とのシールを形成する。ソール力は、ポートドアカバーをボートドア２８に取り 付けるバネ１３４によって作られる。簡単のために、一つだけのバネを示す。
しかし、ポートドアカバー１１０について述べたように、滑車機構に取り付けら れた単一のハネか、又は多数のバネのいずれかを利用すると考えられる。シール 力は、ボートドアスカート１３０をボートドア２８の方に付勢し、それによって 、ガスケット１３２を圧縮する。ガイド１３６は、スカート＋３０の移動を制御 するために、ボートドア２８に取り付けられる。スカート１３０は開口部１３８ を有するので、マニピュレータ４４のまわりにシールを設ける必要かない。
作動中、図６Ｂ、７Ｂ、８Ｂに示す実施例は、領域２１のパージの間、領域１５ を保護するために、差圧と、非接触ガスシールと接触シールの組合せを用いる。
図６Ｂは、ソールされた位置でのボートドア２８とボックスドア３２を示す。
パージ作動の間、ボートドア２８か開放され、図４に示すように、非接触ガスシ ールか領域１５を保護する。表１に示すように、差圧は、非接触ガスシールを維 持し、ボートドア２８は図７Ｂに示す位置まで下げられて、ガスケット１４０に 接触し、それによって、ボートドア２８とスカート１３０の間のシールを形成す る。ボートドア２８とスカート１３０の間のシールは領域１５を隔離し、領域１ ５を出るガスの連続した流れ無しに、パージ作動を続けることかできる。図８Ｂ は、物品を領域２１から領域１５まて搬送するのに十分に下がった位置でのボー トドア２８を示す。
一般的には、容器１８（領域２１）から処理袋ｆｔ１２（領域１５）まて搬送さ れる物品を処理する間、容器１８は処理装置１２に取り付けられたままである。
この状態で、物品を直接、容器１８に戻してもよい。しかし、これが必ずしもこ の状態にあるとは限らない。例えば、いくつかの容器から選択された物品を、同 時に処理してもよく、処理すべき選択された物品を収集するために、取り外し工 程を難解か反復することを必要とする。
容器１８に物品を再度装填することは、容器１８を取り外しするのと同し工程を 伴う。特に、領域１５を、非接触シール、ポートドアカバー１１Ｏ１又はボート ドアスカート１３０のいずれかによって封入する間、領域２１，１００．’１２ ０のパージ工程は、処理袋ｆ１１１２（領域１５）から容器１８（領域２１）ま で物品を搬送する前に、行われる。
本発明の多くの特徴及び利点は、好ましい実施例の説明と図面から、当業者に明 らかになるであろう。従って、次の請求の範囲は、本発明の範囲内に入る全ての 変形と均等物に及ぶへきである。
従来技術 従来技術 国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ギュエール　ジル フランス　エフ−７８３５０し　ロージェアン　ジョーサ　リュー　ド　ティル ール（７２）発明者　パリク　ミーハ アメリカ合衆国　カリフォルニア州 ９５１２０　サン　ホセ　ウッディード　レイク　ドライブ　７１７４ （７２）発明者　ローゼンキスト　フレデリック　ティーアメリカ合衆国　カリ フォルニア州 ９４０６２　レッドウッド　シティ−キャニオン　ロード　７３８ （７２）発明者　シャイン　スープイアアメリカ合衆国　カリフォルニア州 ９５０５４　サンタ　クララ　３１４　マンションコート５３０

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. １．物品を２つの制御環境の間で移送する装置であって、第１内部領域を有する 第１容器を有し、前記第１容器は、前記第１内部領域に大気圧状態から隔離され た制御環境を設けるために、前記第１容器とのシールを作る第１手段を有し、 第２内部領域を有する第２容器を有し、前記第２容器は、前記第２内部領域に出 入りし、前記第１容器を受け入れ、かつ前記第１容器とのシールを作る第２手段 を有し、 前記第１内部領域と第２内部領域の中に差圧を作る第３手段を有し、前記第１手 段と前記第２手段を開放する第４手段を有し、前記第１内部領域と第２内部領域 の前記差圧によって、前記第１内部領域からガスをバージし、前記第１内部領域 からバージされた前記ガスを、前記第２内部領域に入らないように防止する、移 送装置。
  2. ２．前記第１傾城は、圧力ＰＩを有し、前記第２領域は、圧力Ｐ２を有し、 前記第３手段は、圧力Ｐ３を有し前記第２手段と連通する第３領域と、圧力Ｐ４ を有し前記第２手段と連通する第４領域を有し、前記第３手段は、Ｐ３＞Ｐ１， Ｐ２＞Ｐ１，Ｐ４＜Ｐ１の関係を維持する機能をなす、請求項１記載の物品を２ つの制御環境の間で移送する装置。
  3. ３．さらに、ガスを前記第１領域からパージしている間、前記第２内部領域から 前記第２手段を隔離する第４手段を有し、その結果前記第２領域が実質的に一定 の圧力Ｐ２を有し、 前記第１領域は、圧力Ｐ１を有し、 前記第３手段は、圧力Ｐ３を有し前記第２手段と連通する第３領域と、圧力Ｐ４ を有し前記第２手段と連通する第４領域とを有し、前記第３手段は、Ｐ３＞Ｐ１ ，Ｐ４＜Ｐ１の関係を維持する機能をなす、請求項１記載の、物品を２つの制御 環境の間で移送する装置。
  4. ４．物品を２つの制御環境の間で移送する装置であって、第１内部領域を有する 容器を有し、前記容器は、前記第１内部領域に大気圧状態から隔離された制御環 境を設けるために、前記容器とのシールを作る容器ドアを有し、 第２内部領域を有する処理ステーションを有し、前記処理装置は、ポートドア， 入口，出口を有し、前記第２内部領域に出入りし、前記容器を受け入れ、前記容 器とのシールを作るポート組立体を有し、前記出口に減圧を作る第１手段を有し 、前記容器ドアと前記ポートドアを開放する第２手段を有し、前記出口の減圧と 、前記第１内部領域と前記第２内部領域との間の圧力差によって、前記第１内部 領域からガスを取り除き、かつ前記ポートドアを通って前記第２内部領域に入ら ないように防止する移送装置。
  5. ５．前記第２手段は、前記容器ドアと前記ポートドアを、前記ポートドアと前記 ポート組立体が非接触ガスシールを形成する第１位置と、物品を前記容器から前 記処理ステーションまで搬送する第２位置とに、順に開放する機能をなす請求項 ４に記載の移送装置。
  6. ６．前記ポートドアは、頂面を有し、前記容器ドアは、頂面と底面を有し、前記 ポートドアの頂面は、前記ポート紺立体が前記容器を受け入れるとき、前記容器 ドアの前記底面に接し、 前記第２手段は、前記容器ドアと前記ボートドアを、前記ポートドアと前記容器 ドアとの前記界面が前記出口に隣接し、前記ポートドアと前記ポート組立体が非 接触ガスシールを形成する第１位置と、前記容器ドアの前記頂部が前記出口に隣 接し、前記ポートドアと前記ポート組立体が非接触ガスシールを形成する第２位 置と、物品を前記容器から前記処理ステーションまで移送する第３位置とに、順 に開放する機能をなす請求項４に記載の装置。
  7. ７．物品をシール可能な容器から取り出す装置であって、内部領域と、前記内部 領域に大気圧状態から隔離された制御環境を設けるために、前記容器とのシール を作る容器ドアを有し、前記シールは、第１圧力で前記内部領域を維持し、 前記第１圧力よりも大きい第２圧力で維持された内部領域を有する処理ステーシ ョンを有し、 前記処理ステーションの内部領域に出入りし、前記容器を受け入れ、かつ前記容 器とのシールを作る、前記処理ステーションに設けられたポート組立体を有し、 ポート組立体は、ポートドアとガス出口を有し、前記ガス出口に減圧を作る手段 を有し、前記容器の前記ドアと前記ポートドアとを開放して、前記ガス出口での 減圧によって、ガスを前記容器の内部領域から取り除き、前記容器の内部領域と 前記処理ステーションの内部領域との相対圧によって、ガスを、前記ポートドア を通って前記処理ステーションの前記内部領域に入らないように防止する、取出 装置。
  8. ８．処理すべき物品の清浄を維持するＳＭＩＦ装置であって、物品を入れる第１ 内部空間を構成するＳＭＩＦパッドを有し、前記ＳＭＩＦバッドは、 ボックスと、 前記ボックスと開放自在に係合し、かつシール可能に嵌合するボックスドアと、 物品を保持し、前記ボックスドア上に置くカセットと、物品を貯蔵又は処理する 第２の内部空間を構成するステーションとを有しそのステーションは、 前記ボックスとシール可能に嵌合し、ガス入口とガス出口を有するポートプレー トと、 前記ステーションの中の環境を維持するために、前記ポートプレートと開放自在 に係合しかつシール可能に談合し、前記ボックスドアを前記ボックスから開放す るとき、前記ボックスドアを支持するポートドアと、前記ポートプレートの前記 ガス出口の中で減圧を維持する手段と、前記ポートドアを、前記ポートドアが前 記ポートプレートと係合しかつシールする第１位置と、前記ボックスドアを前記 ボックスから開放し、前記ＳＭＩＦの内部空間が、前記ＳＭＩＦパッドの前記内 部領域のガスが前記ガス出口を通って排気されるように、前記ポートプレートの 前記ガス出口にさらされる第２位置と、前記カセットを前記装置の第２内部空間 の中に全体的に入れる第３位置との間を移動させる機構と、を有するＳＭＩＦ装 置。
  9. ９．さらに、前記処理ステーションの領域に設けられ、前記ポートドアを、前記 処理ステーションの内部領域の残部から隔離する隔離領域を設け、前記ポートド アが第１位置及び第２位置にあるとき、ガスが前記隔離領域から前記処理ステー ションの内部領域に入らないように防止する、隔離手段を有する請求項８記載の ＳＭＩＦ装置。
  10. １０．前記隔離装置は、ポートドアカバーと、前記ポートドアカバーが前記ポー トプレートとのシールを形成するように、前記ポートドアカバーを付勢する手段 とを有する請求項９に記載のＳＭＩＦ装置。
  11. １１．物品をシール可能な容器から取り出す装置であって、内部領域と、前記内 部領域に大気圧状態から隔離された制御環境を設けるために、前記容器とのシー ルを作るドアを有する容器と、内部領域と、前記容器を受け入れ、前記容器との シールを作り、ガス出口を有するポートとを有する処理ステーションと、前記処 理ステーションに設けられ、前記ポートを通って前記処理ステーションの内部領 域への出入りを制御するポートドアと、前記処理ステーションの内部領域に設け られ、前記処理ステーションの内部領域の残部から隔離された隔離領域を設け、 ガスが前記隔離領域から前記処理ステーションの内部領域に入らないように防止 する隔離手段と、前記ガス出口の中に減圧を作る手段と、前記ガス出口の減圧に よって、ガスを前記容器の内部領域と前記隔離領域から取り出すように、前記容 器のドアとポートを開放する手段と、を有する取出装置。
  12. １２．前記開放手段は、前記ポートドアを、前記ポートドアが前記ポートと係合 しかつシールする第１位置と、前記ポートドアを前記ボートから開放させる第２ 位置との間を移動させる手段を有し、前記ボックスドアは前記ボックスから開放 され、前記ＳＭＩＦの前記内部空間は、前記ボートのガス出口にさらされる、請 求項１１記載の物品をシール可能な容器から取り出す装置。
  13. １３．処理すべき物品の清浄を維持するＳＭＩＦ装置であって、物品を入れる第 １内部空間を構成するＳＭＩＦパッドを有し、前記ＳＭＩＦパッドは、ボックス と、 前記ボックスと開放自在に係合し、かつシール可能に嵌合するボックスドアと、 物品を保持し、前記ボックスドア上に置くカセットと、物品を貯蔵又は処理する 第２の内部空間を構成する装置とを有し、その装置は、 前記ボックスとシール可能に嵌合するポートプレートと、前記装置の中の環境を 維持するために、前記ポートプレートと開放自在に係合しかつシール可能に嵌合 し、前記ボックスドアを前記ボックスから開放するとき、前記ボックスドアを支 持するポートドアと、前記ポートドアを、前記ポートドアが前記ポートプレート と係合しかつシールする第１位置と、前記ボックスドアを前記ボックスから開放 させる第２位置と、前記カセットを前記装置の第２内部空間の中に全体的に入れ る第３位置との間を移動させる手段と、 ボートドアカバーと、 前記第２内部空間から前記ポートを隔離する隔離領域を作るために、前記ポート ドアカバーが前記ポートプレートとのシールを形成するように、前記ポートドア カバーを付勢させる手段と 前記隔離領域に減圧を作る手段とを有する、ＳＭＩＦ装置。
  14. １４．物品をシール可能な容器から取り出す装置であって、内部領域と、前記内 部傾城に大気圧状態から隔離された制御環境を設けるために、容器とのシールを 作るドアとを有する容器と、内部領域と、前記容器を受け入れ、前記容器とのシ ールを作り、かつガス入口とガス出口とを有するポートとを有する処理ステーシ ョンと、前記ポートを通って、前記処理ステーションの内部領域への出入りを制 御するポートドアと、 前記処理ステーションの内部領域に設けられ、前記処理ステーションの内部領域 の残部から隔離した隔離領域を設け、ガスが前記隔離領域から前記処理ステーシ ョンの内部領域に入らないように防止する隔離手段と、前記ガス入口に増加した 圧力を作る手段と、前記ガス出口の減圧によって、ガスが前記容器の内部領域と 隔離領域から取り出すように、前記容器のドアと前記ポートを開放する手段とを 有する取出装置。
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