KR101047090B1 - 기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치, 기판 캐리어의 전달 방법, 기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법, 기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법, 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어의 분리를 제어하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 제품, 및 기판을 전달하는 방법 - Google Patents

기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치, 기판 캐리어의 전달 방법, 기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법, 기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법, 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어의 분리를 제어하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 제품, 및 기판을 전달하는 방법 Download PDF

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제프리씨. 허드젠스
에릭에이. 엥글하르트
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마틴알. 엘리어트
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Abstract

본 발명의 제 1 측면에서, 기판 로딩 스테이션은 기판 캐리어를 연속적으로 전달하는 이송기에 의해 제공된다. 기판 로딩 스테이션의 일부인 기판 캐리어 핸들러는 이송기가 이동하는 동안 기판 캐리어와 이송기를 교환하도록 작용한다. 캐리어 교환 과정은 이송기의 속도와 실질적으로 일치하는 속도로 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 이동시키는 것을 포함한다. 본 발명의 다른 측면들이 또한 제공된다.

Description

기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치, 기판 캐리어의 전달 방법, 기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법, 기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법, 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어의 분리를 제어하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 제품, 및 기판을 전달하는 방법 {AN APPARATUS ADAPTED TO SUPPLY SUBSTRATES TO A PROCESSING TOOL, A METHOD OF TRANSFERRING A SUBSTRATE CARRIER, A METHOD OF TRANSFERRING A SUBSTRATE CARRIER TO A SUBSTRATE LOADING STATION, A METHOD OF OPERATING A SUBSTRATE CARRIER HANDLER, A COMPUTER PROGRAM PRODUCT ADAPTED TO CONTROL DISENGAGEMENT OF A SUBSTRATE CARRIER FROM A SUBSTRATE CARRIER CONVEYOR, AND A METHOD OF TRANSFERRING A SUBSTRATE}
도 1은 프로세싱 툴의 통상적인 배치 및 관련 기판 캐리어의 로딩 및 저장 장치를 도시한 평면도.
도 2a는 본 발명에 따라 제공된 기판 로딩 스테이션의 정면도.
도 2b는 기판 로딩 스테이션의 제 1 센서의 예시적인 실시예를 설명하기 위한 것으로서 도 2a의 기판 로딩 스테이션의 일부를 도시한 측면도.
도 2c는 도 2a의 기판 로딩 스테이션의 예시적인 제 2 센서를 나타내기 위한 도 2a의 엔드 이펙터의 일부의 사시도.
도 2d는 도 2c의 일부의 확대 사시도.
도 2e는 캐리어 결합 부재의 일부를 감지하기 위해 위치된 제 2 센서를 도시하기 위한 도 2a의 엔드 이펙터의 일부의 사시도.
도 3은 이동하는 이송기로부터 기판 캐리어를 언로딩하기 위해 본 발명에 따라 실행되는 예시적인 공정을 도시한 흐름도.
도 4a 내지 도 4e는 도 3의 공정의 여러 단계를 도시한 측면도.
도 5는 이동하는 이송기로상에 기판 캐리어를 로딩하기 위해 본 발명에 따라 실행되는 예시적인 공정을 도시한 흐름도.
도 6a 내지 도 6e는 도 5의 공정의 여러 단계를 도시한 측면도.
도 7a 및 도 7b는 도 2a와 유사한 도면으로서, 본 발명의 기판 로딩 스테이션을 단순화하여 도시한 정면도.
도 7c 내지 도 7d는 도 4a 내지 도 4e 및 도 6a 내지 도 6e와 유사한 도면으로서, 이동하는 이송기를 단순화하여 도시한 측면도.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 엔드 이펙터에 대한 예시적인 이동 프로파일을 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
201 : 로딩 스테이션 203 : 도킹 스테이션
207 : 기판 캐리어 211 : 결합 그리퍼
213 : 기판 캐리어 오프너 215 : 핸들러
217, 219 : 수직 가이드 221 : 수평 가이드
225 : 엔드 이펙터 229 : 동적 핀
231 : 이송기 233, 235 : 센서
237 : 제어기 239 : 저장 선반
240a, 240b : 엔코더 401 : 캐리어 체결 부재
402 : 플랜지
본 출원은 2002년 8월 31일자로 출원된 미국 특허 가명세서 출원 제 60/407,463 호 및 2003년 1월 27일자로 출원된 미국 특허 가명세서 출원 제 60/443,004 호를 기초로 우선권을 주장하며, 상기 두 출원의 전체를 본 명세서에서 참조로서 포함한다.
본 발명은 대략적으로 반도체 장치 제조 시스템에 관한 것이고, 특히 제조 설비내에서 기판 캐리어의 전달에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 교차 참조
본 발명은 공통적으로 양도되고, 현재 계류중인 이하의 미국 특허 출원들에 관련되며, 그 출원들은 본 명세서에서 전체가 참조로 포함된다.
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "웨이퍼 캐리어 이용 시스템(System For Transporting Wafer Carriers)"인 미국 가명세서 출원 제 60/407,451(서류 번호 제 6900/L);
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "웨이퍼 도어를 개방/폐쇄 작동시키기 위해 웨이퍼 캐리어 이동을 이용하는 방법 및 장치(Method and Apparatus for Using Wafer Carrier Movement to Actuate Wafer Carrier Door Opening/Closing)"인 미국 가명세서 출원 제 60/407,339(서류 번호 제 6976/L);
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "웨이퍼 캐리어 전달 시스템으로부터 웨이퍼 캐리어를 언로딩하기 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus for Unloading Wafer Carriers from Wafer Carrier Transport System)"인 미국 가명세 서 출원 제 60/407,474(서류 번호 제 7024/L);
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "처리 장치로 웨이퍼를 공급하기 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus for Supplying Wafers to a Processing Tool)"인 미국 가명세서 출원 제 60/407,336(서류 번호 제 7096/L);
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "수직 및 수평 배향위치 사이에서 웨이퍼 캐리어를 재배향시키기 위한 기구를 가지는 엔드 이펙터(End Effector Having Mechanism For Reorienting A Wafer Carrier Between Vertical And Horizontal Orientations)"인 미국 가명세서 출원 제 60/407,452(서류 번호 제 7097/L);
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "도킹 스테이션에 도킹 그리퍼를 가지는 웨이퍼 로딩 스테이션(Wafer Loading Station with Docking Grippers at Docking Stations)"인 미국 가명세서 출원 제 60/407,337(서류 번호 제 7099/L);
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "도어 래칭 및 웨이퍼 크램핑 기구를 구비한 웨이퍼 캐리어(Wafer Carrier having Door Latching and Wafer Clamping Mechanisms)"인 미국 가명세서 출원 제 60/407,340(서류 번호 제 7156/L);
2003년 1월 27일자로 출원되고 명칭이 "웨이퍼 캐리어 전달 방법 및 장치(Method and Apparatus for Transporting Wafer Carriers)"인 미국 가명세서 출원 제 60/443,087(서류 번호 제 7163/L);
2003년 1월 27일자로 출원되고 명칭이 "오버헤드 전달 플랜지 및 웨이퍼 캐리어 현수용 지지체(Overhead Transfer Flange and Support for Suspending Wafer Carrier)"인 미국 가명세서 출원 제 60/443,153(서류 번호 제 8092/L);
2003년 1월 27일자로 출원되고 명칭이 "처리 공구 사이에서 웨이퍼 캐리어를 전달하기 위한 시스템 및 방법(System and Method for Transferring Wafer Carriers Between Processing Tools)"인 미국 가명세서 출원 제 60/443,001(서류 번호 제 8201/L); 및
2003년 1월 27일자로 출원되고 명칭이 "웨이퍼 캐리어 저장과 로딩을 위한 장치 및 방법(Apparatus and Method for Stroring and Loading Wafer Carriers)"인 미국 가명세서 출원 제 60/443,115(서류 번호 제 8202/L);
통상적으로, 반도체 장치의 제조는 실리콘 기판, 유리 플레이트 등과 같은 기판에 대해 일련의 공정을 수행하는 것을 포함한다(그러한 기판은 패턴화되었던지 또는 아니던지에 관계 없이 웨이퍼라고 지칭될 수 있을 것이다). 이러한 단계들은 연마, 증착, 에칭, 포토리소그래피, 열처리 등을 포함한다. 일반적으로, 수 많은 상이한 처리 단계들이 하나의 처리 시스템 또는 다수의 처리 챔버를 포함하는 "장치"내에서 실시될 것이다. 그러나, 일반적으로, 제조 설비내의 다른 처리 위치에서 다른 처리를 할 필요가 있을 것이고, 그에 따라 제조 설비내에서 하나의 처리 위치로부터 다른 처리 위치로 기판을 전달할 필요가 있다. 제조되는 반도체 장치의 타입에 따라, 제조 설비내에서 수 많은 상이한 처리 위치에서 비교적 많은 수의 처리 단계들을 실시할 것이다.
통상적으로, 밀봉된 포드(pod), 카세트, 컨테이너 등과 같은 기판 캐리어내에서 기판이 하나의 처리 위치에서 다른 처리 위치로 전달된다. 또한, 통상적으로, 자동화된 안내 차량, 오버헤드(overhead) 전달 시스템, 기판 캐리어 취급 로봇 등과 같은 자동화된 기판 캐리어 전달 장치를 이용하여 기판 캐리어를 제조 설비내의 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동시키거나 또는 기판 캐리어를 기판 캐리어 전달 장치내외로 전달한다.
각각의 기판에 대해, 최초의 기판의 형성 또는 수령으로부터 최종 기판에서 반도체 장치를 절단해내기 까지의 전체 제조 공정은 주단위 또는 월단위로 측정되는 경과 시간을 필요로 할 것이다. 그에 따라, 통상적인 제조 설비에서, 임의의 주어진 시간에 많은 수의 기판이 재공품(在工品; work in process; WIP)으로서 존재할 것이다. WIP로서 제조 설비내에 존재하는 기판은 많은 운전 자본의 투자를 나타내며, 이는 기판당 제조 비용을 상승시킨다. 따라서, 제조 설비에서, 주어진 기판 처리량에 대한 WIP량을 감소시키는 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 각각의 기판을 처리하기 위한 전체 경과 시간 이 감소되어야 한다.
본 발명의 제 1 특징에서, 기판을 처리 장치로 공급하기 위한 제 1 장치가 제공된다. 제 1 장치는 기판 캐리어를 처리 장치의 제 1 로딩 포트(port)로 전달하기 위한 기판 캐리어 핸들러를 포함한다. 기판 캐리어 핸들러는 기판 캐리어를 지지하는 엔드 이펙터(end effector)를 포함한다. 제어부가 기판 캐리어 핸들러에 연결되며, 기판 캐리어가 이동되고 기판 캐리어 이송기에 의해 전달되는 동안 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어를 분리시키도록 기판 캐리어 핸들러를 제어한다.
본 발명의 제 2 특징에서, 기판을 처리 장치로 공급하기 위한 제 2 장치가 제공된다. 제 2 장치는 기판 캐리어를 처리 장치의 제 1 로딩 포트로 전달하기 위한 기판 캐리어 핸들러를 포함한다. 기판 캐리어 핸들러는 (1) 수직 가이드; (2) 상기 수직 가이드에 연결된 수평 가이드; 및 (3) 기판 캐리어를 지지하고 수직 가이드에 대해 수직방향으로 이동시키고 수평 가이드에 대해 수평방향으로 이동시키는 엔드 이펙터를 포함한다. 제어부가 기판 캐리어 핸들러에 연결되며, 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 기판 캐리어 핸들러에 인접하여 위치된 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어를 분리시키도록 기판 캐리어 핸들러를 제어한다.
본 발명의 제 3 특징에서, 기판을 처리 장치로 공급하기 위한 제 3 장치가 제공된다. 제 3 장치는 기판 캐리어를 처리 장치의 제 1 로딩 포트로 전달하기 위한 기판 캐리어 핸들러를 포함한다. 기판 캐리어 핸들러는 기판 캐리어를 지지하는 엔드 이펙터를 포함한다. 제어부가 기판 캐리어 핸들러에 연결되고 기판 캐리어 핸들러를 제어하여, (1) 기판 캐리어가 기판 캐리어 이송기에 의해 시동됨에 따른 기판 캐리어의 이동에 실질적으로 일치되도록 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 수평방향을 따라 이동시키고; (2) 엔드 이펙터를 상승시켜 기판 캐리어와 결합시키고 그 기판 캐리어를 기판 캐리어 이송기로부터 분리시키며; 그리고 (3) 기판 캐리어를 제 1 로딩 포트로 전달시킨다. 본 발명의 이러한 특징들 및 기타 특징들에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품과 같은, 수많은 다른 특징들이 제공된다.
본 발명의 방법 및 장치는 교환중에 이동하는 이송기와 기판 캐리어를 교체하기 위한 효과적이고 신뢰할 수 있는 구성을 제공한다. 본 발명의 방법 및 장치 는, 통상적으로 기판 로딩 스테이션의 일부로서 제공되는 기판 캐리어 핸들러가 본 발명에 따라 작동되어 이송기가 이동하는 동안 이송기와 기판 캐리어를 교환하기 위한 추가적인 장비를 필요로 하지 않는다는 점에서 유리하다.
본 발명의 다른 특징들은 이하의 예시적인 실시예, 청구범위 및 첨부 도면에 대한 상세한 설명으로부터 보다 분명히 이해될 수 있을 것이다.
2002년 8월 31일자로 출원되고 명칭이 "웨이퍼 캐리어 전달용 시스템(System For Transporting Semiconductor Wafer Carriers)"인 상기 미국 가명세서 출원 제 60/407,451(서류 번호 제 6900)에는 제조 설비의 작동중에 계속적으로 이동하는 기판 캐리어용 이송기를 포함하는 기판 캐리어 전달 시스템이 개시되어 있다. 연속적으로 이동하는 이송기는 제조 설비내의 기판의 전달을 용이하게 하여 제조 설비내에서의 각 기판의 총 "잔류(dwell)" 시간을 줄임으로써, WIP 를 감소시키고, 자본 및 제조 비용을 절감한다. 이러한 방식으로 제조 설비를 작동시키기 위해, 방법 및 장치는, 이송기가 이동하는 동안, 이송기로부터 기판 캐리어를 언로딩하고, 그리고 이송기상으로 기판 캐리어를 로딩하도록 구성되어야 한다.
본 발명의 하나 이상의 특징에 따라, 기판 로딩 스테이션에서 기판 캐리어 핸들러는 수직 가이드에 평행하게 수직방향으로 이동가능한 수평 가이드, 및 수평 가이드를 따라 수평방향으로 이동가능한 엔드 이펙터를 포함한다. 기판 캐리어를 전달하고 그리고 기판 로딩 스테이션 옆을 통과하는 이동 중인 이송기로부터 기판 캐리어를 언로딩하기 위해, 엔드 이펙터는 기판 캐리어 이송기에 의해 전달되는 기 판 캐리어의 속도와 실질적으로 일치되는 속도로(예를 들어, 수평방향으로의 기판 캐리어 속도와 실질적으로 일치됨으로써) 수평 가이드를 따라 이동한다. 또한, 엔드 이펙터는 기판 캐리어가 전달됨에 따라 기판 캐리어에 인접한 위치에서 유지될 것이다. 그에 따라, 기판 캐리어의 속도와 실질적으로 일치되는 동안 엔드 이펙터는 기판 캐리어의 위치와 실질적으로 일치될 것이다. 유사하게, 이송기 위치 및/또는 속도는 실질적으로 일치될 것이다.
엔드 이펙터가 기판 캐리어의 속도(및/또는 위치)와 실질적으로 일치되는 동안, 수직 가이드를 따라 수평 가이드를 이동시킴으로써 엔드 이펙터가 상승되어, 엔드 이펙터는 기판 캐리어에 접촉하고 기판 캐리어를 기판 캐리어 이송기로부터 분리시킨다. 유사하게, 로딩중에 엔드 이펙터와 이송기의 속도(및/또는 위치)를 실질적으로 일치시킴으로써 기판 캐리어는 이동하는 기판 캐리어 이송기상에 로딩될 수 있다. 본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 엔드 이펙터와 기판 캐리어 이송기 사이에서의 그러한 기판 캐리어의 전달은 엔드 이펙터와 기판 캐리어 사이의 실질적으로 0(zero)의 속도 및/또는 가속도에서 실시된다. 이하에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명의 수 많은 특징들이 제공된다.
도 1 은 통상적인 프로세싱 툴(113)에 인접하여 기판 캐리어를 저정하기 위한 위치에 있는 통상적인 로딩 및 저장 장치(111)를 도시한 평면도이다. 팩토리 인터페이스(FI)(115)가 로딩 및 저장 장치(111)와 프로세싱 툴(113) 사이에 위치된 것으로 도시되어 있다. 로딩 및 저장 장치(111)는 청정실 벽(117)의 제 1 측면에 인접하여 위치되며, 팩토리 인터페이스(115)는 청정실 벽(117)의 제 2 측면에 인접 하여 위치된다. 팩토리 인터페이스(115)는, 청정실 벽(117)에 평행한 트랙(도시 안 됨)을 따라 수평방향으로 이동하고 로딩 및 저장 장치(111)에 존재하는 하나 이상의 기판 캐리어(120)로부터 기판(도시 안 됨)을 추출하는 FI 로봇(119)을 포함한다. FI 로봇(119)은 기판을 프로세싱 툴(113)의 로드 록 챔버(121)로 전달할 것이다.
도 1 에 도시된 로드 록 챔버(121)는 프로세싱 툴(113)의 전달 챔버(123)에 연결된다. 또한, 전달 챔버(123)에는 처리 챔버(125) 및 보조 처리 챔버(127)가 연결된다. 각각의 처리 챔버(125) 및 보조 처리 챔버(127)는 산화, 박막 증착, 에칭, 열처리, 가스제거, 냉각 등과 같은 통상적인 반도체 장치 제조 공정을 수행할 것이다. 기판 핸들링 로봇(129)은 전달 챔버(123)내에 배치되어 프로세싱 챔버(125, 127) 및 로드 록 챔버(121)들 사이에서 기판(131)과 같은 기판을 전달한다.
로딩 및 저장 장치(111)는 기판 캐리어내에 수용된 기판이 프로세싱 툴(113)에 의해 처리되기 전후에 기판 캐리어를 저장하기 위한 하나 이상의 기판 캐리어 저장 선반(133)을 포함한다. 로딩 및 저장 장치(111)는 또한 하나 이상의 도킹 스테이션[도시되지 않았지만, 예를 들어, 저장 선반(133) 아래쪽에 있을 수 있다]을 포함한다. 기판 캐리어는 FI 로봇(119)을 이용하여 기판을 추출하기 위해 도킹 스테이션에 도킹될 것이다. 또한, 로딩 및 저장 장치(111)는 공장 로드 위치(135)를 포함하며, 상기 공장 로드 위치에서는 자동 안내 차량(AGV)과 같은 기판 캐리어 전달 장치가 기판 캐리어를 내려 놓거나 실을 것이다.
로딩 및 저장 장치(111)는 공장 로딩 위치(135), 저장 선반(133) 및 도킹 스테이션 사이에서 기판 캐리어를 이동시키는 기판 캐리어 핸들러(137)를 더 포함한다.
팩토리 설비내에서 기판의 전달을 용이하게 하는 상기한 바와 같은 목적에 따라, (예를 들어, 잔류 시간 및 그에 따른 재공품을 감소시키고 제조 비용을 감소시키기 위해) 계속적으로 이동하는 기판 캐리어 이송기에 의해 로딩 및 저장 장치(111)와 같은 기판 로딩 스테이션 내외로 기판 캐리어를 전달하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 본 발명에 따라, 기판 캐리어 이송기의 이동중에, 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어를 언로딩할 수 있고, 기판 캐리어 이송기상으로 기판 캐리어를 로딩할 수 있는 본 발명의 기판 로딩 스테이션이 제공된다.
이하에서는 도 2a 내지 도 6e 를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 2a 는 본 발명에 따라 제공된 기판 로딩 스테이션(201)의 정면도이다. 도 2a 에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 기판 로딩 스테이션(201)은 도 1 과 관련하여 설명한 종류의 프로세싱 툴 및/또는 팩토리 인터페이스와 관련될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
기판 로딩 스테이션(201)은 처리 장치 내외로 전달하기 위해 기판 또는 기판 캐리어가 위치되는 하나 이상의 로딩 포트 또는 유사 위치를 포함한다(예를 들어, 하나 이상의 도킹 스테이션(203), 그러나 도킹/도킹해제 이동을 채용하지 않는 전달 위치가 도입될 수도 있다). 도 2a 에 도시된 특정 실시예에서, 기판 로딩 스테이션(201)은 각각 4개의 도킹 스테이션으로 이루어진 두개의 종렬(205)로 배치된 총 8개의 도킹 스테이션(203)을 포함한다. 다른 개수의 종렬 및/또는 도킹 스테이션을 채용할 수도 있다. 각각의 도킹 스테이션(203)은 도킹 스테이션(203)에서 기판 캐리어(207)를 지지 및/또는 도킹하며 그리고 도킹 스테이션(203)에서 기판 캐리어(207)로부터 기판(도시 안 됨)이 추출되고 도 1 의 프로세싱 툴(113)와 같은 처리 장치로 전달(예를 들어, 도 1 의 팩토리 인터페이스 로봇(119)과 같은 팩토리 인터페이스 로봇에 의해)될 수 있도록 한다. 본 발명의 일 실시예에서, 기판 캐리어(207)는 단일 기판 캐리어이다. "단일 기판 캐리어"는 한 번에 하나의 기판만을 수용하도록 크기가 정해지고 성형된 기판 캐리어를 의미하는 것으로 이해될 수 있을 것이다. 또한, 하나 이상의 기판을 수용하는 기판 캐리어도 이용될 수 있다(예를 들어, 25개 또는 기타 개수). (대안으로, 하나 이상의 도킹 스테이션(203)은 기판 캐리어 없이 기판에 바로 적용될 수 있다.) 예컨대, "도킹 스테이션에서 도킹 그리퍼를 갖춘 웨이퍼 로딩 스테이션(Wafer Loading Station with Docking Gripers at Docking Stations)"이라는 발명의 명칭을 가지는, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,337호(2002년 8월 31일)에 기재된 바와 같이, 각각의 도킹 스테이션(203)이 구성될 수 있다. 다른 도킹 스테이션 구성을 사용할 수도 있다.
각각의 도킹 스테이션(203)은 포트(209)를 포함할 수 있는데, 이 포트(209)를 통해 기판이 팩토리 인터페이스[예컨대, 도 1의 팩토리 인터페이스(115)]에 이송된다. 인접하는 각각의 포트(209)는 기판 캐리어(207)를 현수하고 이러한 현수된 기판 캐리어를 도킹 위치와 언도킹 위치 사이에서 이동시키게 된다. 각각의 도킹 스테이션(203)에서 각각의 기판 캐리어(207)를 도킹/언도킹 및/또는 (아래로부 터 또는 다른 상태로) 지지하는데 이동식 스테이지 또는 다른 지지체(도시 안됨)가 대안으로 사용될 수 있다. 각각의 포트(209)는 기판 캐리어 오프너(213)를 포함할 수 있는데, 일 양상에서, "웨이퍼 캐리어 도어를 개방/폐쇄 작동시키기 위해 웨이퍼 캐리어 이동을 사용하는 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR USING WAFER CARRIER MOVEMENT TO ACTUATE WAFER CARRIER DOOR OPENING/CLOSING)"라는 발명의 명칭을 가지는, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,339호(2002년 8월 31일)에 기재된 바와 같이, 이 기판 캐리어 오프너(213)는 언도킹 위치로부터 도킹 위치로 이동할 때 기판 캐리어(207)를 개방시키도록 기판 캐리어(207)의 도킹 이동을 사용하도록 되어 있다. 예컨대, "웨이퍼 클램핑 기구와 도어 래칭을 갖춘 웨이퍼 캐리어(WAFER CARRIER HAVING DOOR LATCHING AND WAFER CLAMPING MECHANISMS)"라는 발명의 명칭을 가지는, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,340호(2002년 8월 31일)에 기재된 바와 같이, 각각의 기판 캐리어(207)는 기판 클램핑 피쳐 및/또는 캐리어 도어 래칭을 구비할 수 있다. 다른 기판 캐리어 오프너, 도어 래칭, 및/또는 기판 클램핑 구성이 사용될 수 있다.
기판 로딩 스테이션(210)은 또한 본 발명에 따라 작동하는 기판 캐리어 핸들러(215)를 포함한다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들에서, 기판 캐리어 핸들러(215)는 한 쌍의 수직 가이드(217, 219) 및 이 수직 가이드 상에서의 수직 이동을 위해 장착된 수평 가이드(221)를 포함한다. 수직 가이드(217, 219)를 따라 수평 가이드(221)를 수직 이동시키기 위해 구동시키는데 벨트 드라이브 또는 리드 스크류 및 연관된 모터 또는 모터들(도시 안됨) 또는 다른 적합한 기구가 제공된 다. 수평 가이드(221)를 따라 수평 이동시키기 위해 수평 가이드(221) 상에 지지체(223)가 장착되어 있다. 수평 가이드(221)를 따라 수평으로 지지체(223)를 이동시키기 위해 벨트 드라이브 또는 리드 스크류 및 연관된 모터 또는 모터들(도시 안됨) 또는 다른 적합한 기구가 제공된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 수직 가이드(217, 219)는 Bosch, Inc.로부터 구매가능한 부품 No. 1140-260-10, 1768mm과 같은 일체형 가이드/드라이빙 기구를 각각 포함할 수 있다. 마찬가지로, 수평 가이드(221)는 Bosch, Inc.로부터 구매가능한 부품 No. 1140-260-10, 1468mm과 같은 일체형 가이드/드라이빙 기구를 각각 포함할 수 있다. 다른 가이드/드라이빙 기구 시스템들이 사용될 수도 있다.
이러한 지지체(223) 상에는 엔드 이펙터(225)가 장착된다. 예컨대, 이 엔드 이펙터(225)는 기판 캐리어(예컨대, 기판 캐리어(207)중 하나)를 지지하게 되는 수평-배향식 플랫폼(227)의 형태일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 플랫폼(227)은 동적 핀 또는 다른 동적 포지셔닝 피쳐(229)를 구비할 수 있다. [도 2a에서는 2개만의 동적 피쳐(229)가 도시되어 있지만, 3개 또는 그 이상과 같은 기타 다른 수의 동적 핀 또는 피쳐가 플랫폼(227) 상에 제공될 수 있다.] 동적 피쳐(229)는 기판 캐리어(207)의 바닥에서 오목부 또는 그 외의 다른 형상의 피쳐(도 2a에는 도시 안됨)와 협력할 수 있어서, 플랫폼(227) 상의 정확한 포지셔닝 안으로 기판 캐리어(207)을 안내한다. 본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 엔드 이펙터(225)는 예컨대, "수평 배향과 수직 배향 사이에서 웨이퍼 캐리어를 재배향시키기 위한 기구를 갖춘 엔드 이펙터(End Effector Having Mechanism For Reorienting A Wafer Carrier Between Vertical And Horizontal Orientations)"라는 발명의 명칭을 가지는, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,452호(2002년 8월 31일)에 기재된 바와 같이, 수직으로부터 수평으로 그리고 그 반대로 기판 캐리어의 배향을 변화시킬 수 있는 엔드 이펙터를 포함할 수 있다.
화살표(231)로 개략적으로 나타낸 연속적인 또는 이와 다른 이동식 이송기는 기판 캐리어 핸들러(215)와 기판 로딩 스테이션(201) 위에 위치된다. 이러한 이동식 이송기(231)는 기판 로딩 스테이션(201)으로 그리고 기판 로딩 스테이션(201)으로부터 기판 캐리어(207)와 같은 기판 캐리어들을 이송하게 된다. 본 발명의 일 실시예에서, 연속적인 이동식 이송기(231)는, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,087호(2002년 1월 27일)에 기재된 바와 유사한 물질 또는 스테인레스 강의 리본으로서 구현될 수 있다. 본 발명은 유사하게 임의의 다른 유형의 연속적인 또는 그 이외의 이동식 이송기와 함께 사용될 수 있다.
기판 로딩 스테이션(201)은 (1)이송기; (2)이송기(231)의 부품들[예컨대, 도 4a 내지 도 4e, 도 6a 내지 도 6e, 및 도 7c 내지 도 7d를 참조하여 아래에 보다 상세히 기술되는 바와 같이 이송기(231)에 의해 이송되는 기판 캐리어를 지지하는데 사용되는 부품들]; 및/또는 (3) 이송기(231)에 의해 이송되는 기판 캐리어들의 위치 및/또는 이동을 검출하기 위한 하나 이상의 센서(233, 235)를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서(233)는 기판 로딩 스테이션(201) 상에 장착될 수 있고, 센서(235)는 엔드 이펙터(225) 상에 장착될 수 있다. 임의의 적합한 센서들(예컨대, 비임 센서들, 반사-본위 센서들(reflection-based sensors) 등을 사용할 때, 다른 센서 위치가 채용될 수 있다.
도 2b는 센서(233)의 예시적인 실시예를 설명하는데 유용한, 기판 로딩 스테이션(201)의 일부분의 측면도이다. 도 2b를 참조하면, 센서(233)는 이송기(231)의 속도 및/또는 위치; 및/또는 기판 캐리어의 위치(및/또는, 아래에 보다 상세히 기술하는 바와 같이 기판 캐리어(207)가 이송기(231)에 의해 이송되는 속도)를 검출하기 위한 제 1 센서 쌍(233a, 233a')을 포함한다. 센서(233)는 또한 이송기(231)에 의해 기판 캐리어(207)가 이송되는지를 검출하기 위한 제 2 센서 쌍(233b, 233b')을 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 센서 쌍(233a, 233a')은 이송기(231)의 높이(elevation)에서 장착될 수 있고, 제 2 센서 쌍(233b, 233b')은 기판 캐리어들이 도 2b에 도시된 바와 같이 이송기(231)에 의해 이송되는 높이에서 장착될 수 있다(예컨대, 기판 로딩 스테이션(201)의 프레임(F)에 연결된 장착 브래킷(B)에 의해, 또는 다른 적합한 장착 기구에 의해). 각각의 센서 쌍은 예컨대, Banner, Inc.에서 구매가능한 모델 No. Q23SN6RMHSQDP 리시버 및 모델 No. M126E2LDQ 광원을 포함할 수 있다. 다른 센서 배열체/타입을 사용할 수도 있다. 센서(235)의 예시적인 실시예들은 도 2c 내지 도2e 및 도 3을 참조하여 아래에 보다 상세히 기재되어 있다.
센서(233, 235)에 그리고 기판 캐리어 핸들러(215)에는 제어기(237)(도 2a)가 연결될 수 있어서, 아래에 보다 상세히 기술하는 바와 같이, 센서(233, 235)로부터 입력(input)을 수신하고, 기판 캐리어 핸들러(215)의 작동을 제어한다. 2개보다 많거나 또는 적은 수의 센서(233, 235)가 제공될 수도 있으며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 위치들 이외의 위치에 센서(233, 235)가 장착될 수도 있다. 제어기(237)는 기판 로딩 스테이션(201)이 제공하는 프로세싱 툴의 작동을 제어하는데 사용되는 것과 동일한 제어기일 수도 있고, 또는 별도의 제어기일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, [이송기 속도를 간적접으로 측정하기 위해 센서(233)를 사용하지 않고] 이송기의 속도(및/또는 이송기에 의해 이송되는 기판 캐리어의 속도)는 직접 측정될 수 있다. 예컨대, 도 2a에 도시된 바와 같이, 이송기(231)에는 하나 이상의 엔코더(240a, 240b)(아래에 기재됨)가 연결되는데, 이 엔코더들은 이송기(231)의 속도(및 이송기에 의해 이송되는 임의의 기판 캐리어들의 속도)를 직접 측정하고, 제어기(237)에 속도 정보를 제공한다. 2개 보다 많거나 또는 적은 수의 엔코더들을 사용할 수 있다. 각각의 엔코더는 예컨대, U.S. 디지털 엔코더(예컨대, HDS6 직교 엔코더) 또는 임의의 다른 적합한 엔코더를 포함할 수 있다. 이송기 속도 및/또는 위치를 측정하는데 리니어 엔코더, 리졸버, 또는 다른 포지셔닝 장치를 사용할 수도 있다.
도 3은 이송기(231)로부터 기판 캐리어(207)를 언로딩하도록 본 발명에 따라 기판 로딩 스테이션(201)에 의해 실행될 수 있는 예시적인 프로세스를 도해하는 플로우 챠트이다. 도 4a 내지 도 4e는 도 3의 프로세스의 스테이지를 도해하는 개략적인 측면도이다.
이송기(231)로부터 기판 캐리어(207)를 언로딩하는 작동을 실행할 때, 기판 캐리어 핸들러(215)의 수평 가이드(221)는 수직 가이드(217, 219)의 상단(217a, 219a) 근처에 위치되며, 지지체(223)는 수평 가이드(221)의 상류측(221a) 근처에 위치된다[도 2a에서, 우측에서 좌측으로의 이동이 실행될 수 있지만, 이송기(231)가 우측에서 좌측으로 이동한다면, 좌측편].
도 3의 프로세스는 단계(301)에서 시작하며 단계(303)으로 진행된다. 단계(303)에서, 제어기(237)는 [예컨대 센서(233 또는 235)로부터의] 신호를 수신하여, 이송기(231)에 의해 이송되고 기판 로딩 스테이션(201)에 의해 이송기(231)로부터 언로딩되는 기판 캐리어(207)("타깃 기판 케리어(207)")의 존재를 나타낸다. 예컨대, 도 2b를 참조하면, 센서 쌍(233b, 233b')과 연관된 라이트 비임(L)이 타깃 기판 캐리어(207)에 의해 블로킹될 때, 센서 쌍(233b, 233b')이 타깃 기판 캐리어(207)를 검출할 수 있다. 센서 신호가 수신되면, 제어기(237)는 (부착된 엔드 이펙터(225)와 함께) 지지체(223)가 이송기(231)와 동일한 방향으로(예컨대, 도 2a에서 우측으로) 가속되도록 기판 캐리어 핸들러(215)를 제어하여, 지지체(223)를 타깃 기판 캐리어(207)의 위치 및 속도에 거의 일치(matching)시킨다[도 3에서 단계(305)]. 도 4a는 도 3의 프로세스의 이러한 스테이지를 도시한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 타깃 기판 캐리어(207)의 위치 및 속도에 거의 일치시키도록 엔드 이펙터(225)를 가속시키기에[단계(305)] 앞서, 제어기(237)는 센서(233)[또는 엔코더(240a, 240b)중 하나 이상]를 사용하여 이송기(231)의 속도를 결정한다. 이송기(231)의 위치를 또한 결정한다. 상술한 바와 같이, 센서(233)는 이송기(231)의 속도(및/또는 이송기(231)에 의해 기판 캐리어(207)가 이송되는 속도)를 검출하기 위한 제 1 센서 쌍(233a, 233a')(도 2b)과, 이송기(231)에 의해 기판 캐리어(207)가 이송되는지를 검출하기 위한 제 2 센서 쌍(233b, 233b')을 포함할 수 있다. 이러한 속도 및/또는 위치 결정은 각각의 타깃 기판 캐리어(207)의 언로딩에 앞서 또는 언로딩 동안 주기적으로, 연속적으로 또는 어떤 다른 기간에 실행될 수 있다.
이송기(231)의 속도에 근거하여, 제어기(237)는 엔드 이펙터(225)를 위한 이동 프로파일(motion profile)을 결정하고, 이 이동 프로파일에 따라 엔드 이펙터(225)의 이동이 타깃 기판 캐리어(207) 및 엔드 이펙터(225)의 속도 및 위치에 거의 일치되도록 이동할 수 있다. 이송기(231)의 속도가 사전 설정된(predetermined) 속도 범위(예컨대, 사전 설정된 이동 프로파일에 따라 엔드 이펙터(225)가 가속, 이동 및/또는 위치된다면, 엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207)와 적절하게 정렬되는 것을 보장하는 범위) 내에 있다면, 이러한 이동 프로파일은 "사전 설정(predetermine)"될 수 있어서, 제어기(237)는 언로딩 작동의 실행을 단지 시작(가속 작동을 시작)할 수 있게 한다. 이송기(231)의 속도가 사전 설정된 속도 범위 내에 있지 않다면, 도 3의 프로세스는 종료한다. [예컨대, 엔드 이펙터(225)가 사전 설정된 이동 프로파일에 따라 가속되는 경우, 엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207)와 정렬되는 것을 보장하는 사전 설정된 속도 범위 내에 이송기(231)의 속도가 유지된다고 가정해서] 이송기의 속도가 측정되지 않을 지라도, 이러한 사전 설정된 이동 프로파일이 사용될 수 있다.
제어기(237)는 예컨대, 사전 설정된 이동 프로파일의 색인표(look up table), 이동 프로파일을 계산하기 위한 알고리즘 등을 사용하여, 엔드 이펙터(225)에 대한 이동 프로파일을 결정하기 위해 이송기(231)의 속도를 사용할 수 있다. 이동 프로파일을 결정하기 위해, 또는 엔드 이펙터(225)에 대한 사전 설정된 이동 프로파일을 사용할 지를 결정하기 위해 이송기 속도가 아니라 기판 캐리어 속도를 측정하여 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 각각의 이동 프로파일은 언로딩 작동 동안 엔드 이펙터(225)에 의해 사용되는 상승율, 하강률, 가속도 및 감속도를 모두 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 이송기(231)는, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,087호(2002년 1월 27일)에 기재된 바와 같이, (예컨대, 스테인레스 강 또는 다른 적합한 물질로 이루어진) 리본형 밴드를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 이송기(231)에는 이송기(231)를 따라 소정의 간격으로 이격된 슬롯들 또는 다른 구멍들[예컨대, 도 2b의 슬롯(231a)]이 제공되는데, 이송기(231)의 슬롯들이 센서 쌍(233a, 233a')(도 2b)에 의해 이동할 때, 센서 쌍(233a, 233a')의 라이트 비임이 이 슬롯들을 통과한다. (이송기 내의 2개의 연속하는 슬롯을 통해) 센서 쌍(233a, 233a')의 라이트 비임의 2개의 연속하는 전송 사이의 시간을 측정함으로써, 그리고 이들 2개의 연속하는 슬롯 사이의 거리를 알고 있으므로, 이송기(231)의 속도를 결정할 수 있다. 각각의 기판 캐리어(207)(도 2c) 위의 슬롯(231a)의 위치는 또한 이송기(231) 및/또는 기판 캐리어(207)의 위치 정보를 또한 제공한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 이송기 속도를 바로 판독하기 위해 엔코더(240a, 240b)(도 2a)를 사용할 수 있다. 예컨대, 엔코더(240a, 240b) 각각은 제어기(237)에 이송기 속도 정보를 제공하고, 제어기(237)는 에러 체크 또는 컨피던스 경로의 일부분으로서 엔코더(240a, 240b)로부터 수신된 정보를 비교한다. 이러한 속도 모니터링은 주기적으로, 연속적으로 또는 다른 시간 간격에서 실행될 수 있다. (예컨대, 하나 이상의 엔코더 또는 다른 포지셔닝 장치에 의해) 이송기 속도를 바로 측정함으로써, 그리고 센서(233)[예컨대, 그리고 슬롯(231a)]에 의한 밴드 위치의 위치를 결정함으로써, 아래에 보다 상세히 기술하는 바와 같이, 이송기(231)가 이동 중에 있는 동안, 엔드 이펙터(225)와 이송기(231) 사이에서의 기판 캐리어의 핸드오프(handoffs)를 정밀하게 실행할 수 있다.
도 4a에 도시된 타깃 기판 캐리어(207)는 기판 캐리어(207)의 상부 플랜지(402)와 맞물리는 캐리어 맞물림 부재(401)에 의해 이송기(231)에 의해 이송된다. 기판 캐리어(207)를 지지하기 위한 다른 구성[예컨대, 측면, 바닥 등에 의해 기판 캐리어(207)를 지지하는 하나 이상의 기구들]을 사용할 수 있다. 이러한 캐리어 맞물림 부재(401)를 위한 하나의 구성은 상기 병합된 미국특허출원 제 60/443,153호(2003년 1월 27일)에 개시되어 있다.
화살표(403)는 이송기(231)의 이동 방향을 나타낸다. 도 4a에서, 기판 캐리어 핸들러(215)의 엔드 이펙터(225)는 타깃 기판 캐리어(207)의 아래의 위치에 있는 것으로 도시되어 있고, 타깃 기판 캐리어(207)의 속도와 거의 일치되는 속도에서 이송기(231)와 동일한 방향으로 [화살표(405)로 표시된 바와 같이] 이동된다. 이로써, 엔드 이펙터(225)는 타깃 기판 캐리어(207)의 속도(예컨대, 속도 및 방향)와 거의 일치된다. 또한, 엔드 이펙터(225)는 타깃 기판 캐리어(207)의 위치와 거의 일치된다. 보다 전체적으로, 엔드 이펙터(225)는 타깃 기판 캐리어(207)의 이동(속도 및/또는 위치)과 일치된다. 여기에 사용된 바와 같이, "거의 일치"이라는 용어는, 기판 캐리어 내부에 포함된 기판에 손상을 주지 않고/또는 잠재적으로 손상된 부품을 발생시키지 않고, 이동하는 이송기 및/또는 캐리어 맞물림 부재 상에 기판 캐리어가 로딩 및/또는 언로딩될 수 있도록 충분히 일치된다는 것을 의미한다.
도 4a에 도시된 실시예에서, 타깃 기판 캐리어(207)는 이송기(231)와 함께 이동된다. 따라서, 엔드 이펙터(225)는 또한 이송기(231)의 속도, 속도, 이동 및/또는 위치와 거의 일치된다. 이송기(231)가 타깃 기판 캐리어(207)에 대해 상이한 비율로, 또는 전혀 다르게 이동하는 실시예들도 있다. 예컨대, 캐리어 맞물림 부재(401)는 이송기(231)를 따라 타깃 기판 캐리어(207)를 자체로 이동시킬 수 있다. 이러한 후자의 실시예에서, 엔드 이펙터(225)는 이송기(231)의 속도, 속도 및/또는 위치와 거의 일치되지 않을 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 엔드 이펙터(225)는 트리거(또는 런치) 센서[예컨대, 도 2b의 센서 쌍(233b, 233b')]와 동일한 위치에 위치하는데, 이 트리거 센서는 이송기(231) 상에서 타깃 기판 캐리어(207)의 존재를 검출한다. 이러한 경우에, 단계(305)에서, 트리거 센서와 엔드 이펙터(225)의 상이한 위치를 보정하기 위해 엔드 이펙터(225)의 가속도를 지연시키는 것이 필요할 수 있다. 이러한 "런치(launch) 오프셋"은 예컨대, 엔드 이펙터(225)와 트리거 센서 사이의 거리, 이송기(231)의 속도 등에 좌우된다. 런치 오프셋은 엔드 이펙터(225)에 대한 이동 프로파일과 별도이거나, 또는 이 이동 프로파일로 이루어질 수도 있다.
도 3을 참조하면, 단계(307)에서, [예컨대, 센서(235)(도 2a)로부터의 신호 또는 신호들에 의해] 엔드 이펙터(225)에 대한 타깃 기판 캐리어(207)의 위치를 검출한다. 예컨대, 센서(235)가 Banner, Inc.로부터 구매가능한 모델 No.QS30 센서 시스템 등과 같은 광원/검출기 쌍을 포함한다면 타깃 기판 캐리어(207)를 향해 센서(235)가 라이트의 비임을 방사할 수 있는데, 이 타깃 기판 캐리어(207)는 [엔드 이펙터(225)가 기판 캐리어(207)에 대해 적절하게 위치될 때에만 센서(235)를 향해 라이트를 반사하는 경사진 노치와 같은 적절한 반사면/표면 토포그래피를 기판 캐리어(207)에 제공함으로써] 엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207)에 대해 적절하게 위치된다면 센서(235)에 의해서 단지 검출된다. 도 2c는 엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207)에 대해 적절하게 위치될 때 타깃 기판 캐리어(207)의 일부분 내에 형성된 노치(243)로부터 반사된 라이트 비임(241)(도 2d)을 검출하도록 위치된 예시적인 센서(235)를 도시하는, 엔드 이펙터(225)의 일부분의 사시도이다. 도 2d는 도 2c의 일부분의 확대 사시도이다. 도 2c 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 센서(235)는 적합한 브래킷 또는 다른 지지 구조체(247)를 통해 엔드 이펙터(225)에 연결될 수 있다. 다른 구성을 사용할 수도 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207)에 적절하게 위치되지 않는다면, 이때 도 3의 프로세스가 종료된다. 대안으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 타깃 기판 캐리어(207)에 대한 엔드 이펙터(225)의 위치의 임의의 필요한 조절이 실행될 수도 있다. 예컨대, 동적 핀(229)(도 4a)이 타깃 기판 캐리어(207)의 정렬 피쳐[예컨대 오목 형상 또는 그외 다른 형상의 피쳐(407)] 아래에 적절하게 위치되는 것을 보장하도록 센서(235)로부터 적절한 정렬 신호가 수신될 때까지, 제어기(237)는 엔드 이펙터(225)를 가속 및/또는 감속시킬 수 있다. 단계(307) 및 단계(309)는 타깃 기판 캐리어(207) 및 엔드 이펙터(225)가 이동 중일 때 실시되며, 그리고 엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207) 아래에 위치되는 한편 그와 거의 일치되는 속도를 가지도록 실시된다. 따라서, 엔드 이펙터(225)는 타깃 기판 캐리어(207)가 이동 중에 있는 동안 타깃 기판 캐리어(207) 아래에 인접하여 유지되도록 이동된다. 타깃 기판 캐리어(207)와 엔드 이펙터(225)의 상대위치가 여러번 (또는 계속적으로) 인지되고 조절되며, 엔드 이펙터(225)의 위치 및/또는 속도를 타깃 기판 캐리어(207)의 위치 및/또는 속도와 충분히 일치되어 유지되도록 피드백 제어 루프(도시되지 않음)가 채용되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러나 본 발명에 의한 또다른 실시예에 있어, 단계(307) 및 단계(309)는 생략될 수 있다.[예를 들어, 만일 이송기(231)의 속도와 엔드 이펙터(225)의 시작 시간/위치를 서로 연결시키는 미리 정해진 이동 프로파일이 적용된 경우이다.] 그러한 실시예의 경우에는 센서(235)는 생략될 수 있다.
센서(235)의 위치에 또는 이에 부가하여, 엔코더(240a 및/또는 240b)가 언로딩 작동동안 이송기 속도를 모니터하기 위해 채용될 수 있다. 언로딩 작동동안 이송기 속도에 있어 총 편차에 반응하여, 제어기(237)는 언로딩 작동을 중지할 수 있다.[예를 들어, 또다른 이동 프로파일을 채용하여 엔드 이펙터(225)가 이송기(231) 또는 그 부근으로 이동하는 기판 캐리어를 방해하지 않도록 한다.] 대안적으로, 이송기의 속도 변화가 작을 경우에는 적합한 언로딩(또는 로딩) 작동을 확인하기 위하여 제어기(237)가 (예를 들어, 가속도나 감속도를 통하여서) 엔드 이펙터의 위치를 조절할 수 있다. 이에 대하여 엔드 이펙터(237)를 포함하는 폐 루프 시스템, 센서(233), 엔코더(240a 및/또는 240b) 및/또는 제어기(237)는 이송기의 속도 변화에도 불구하고 적합한 언로딩(또는 로딩) 작동을 확인할 수 있다.
상기 엔드 이펙터(225)가 상기 타깃 기판 캐리어(207)에 대하여 적합하게 위치하였다고 가정하면, 단계(311)가 단계(307) 및/또는 단계(309) 뒤에 따른다. 단계(311)에서, 제어기(237)는 기판 캐리어 핸들러(215)를 조절하고 엔드 이펙터(225)는 상승하고 [예를 들어, 수평 가이드(221)은 엔드 이펙터(225)를 들어 올리기 위하여 수직 가이드(217,219)의 위로 올라간다.] 그동안 엔드 이펙터(225)의 수평 속도(및/또는 순간 위치)는 타깃 기판 캐리어(207)의 속도 (및/또는 순간 위치)와 계속해서 충분히 일치하게 된다. 엔드 이펙터(225)의 상승은 엔드 이펙터에 위치한 동적 핀(229)이 타깃 기판 캐리어(207)의 바닥에 위치한 오목부(407)에 결합되도록 한다. 이 때 엔드 이펙터(225)는 이송기(231)가 기판 캐리어(207)을 나르는 높이로 이동된다. 이러한 방법으로 엔드 이펙터(225)는 타깃 기판 캐리어(207)의 바닥에 닿는다.(도 4b에 보여지는 바와 같다.) 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 엔드 이펙터(225)는 바람직하게는 도 8a 내지 도 8d에 관하여 하기에 더 기술된 바와 같이 실제적으로 0의 속도 및/또는 가속도를 가지고 타깃 기판 캐리어(207)에 닿는다. 엔드 이펙터(225)가 계속 상승함에 따라 (그동안 엔드 이펙터(225)는 계속해서 타깃 기판 캐리어(207) 와 수평 속도 및/또는 위치가 실제적으로 일치한다.) 도 4c에 도시된 바와 같이, 타깃 기판 캐리어(207) 그리고 특별하게는 그 상측 플랜지(402)는 이송기(231)의 캐리어 체결 부재(401)와의 결합으로부터 상승된다.
다음으로 도 3의 단계(313)에서, 제어기(237)는 기판 캐리어 핸들러(215)를 조절하여 엔드 이펙터(225)의 수평 운동을 조금씩 감속시키고, 이에 따라 타깃 기판 캐리어(207)가 감속된다. 감속의 정도는 타깃 기판 캐리어(207)가 화살표(403)가 지시하는 방향으로 계속 이동할 수 있는 정도이나 이송기(231)보다는 느린 속도이다. 이는 [타깃 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)에 로딩되어 있는] 캐리어 체결 부재(401)가 도 4d에 지시한 것과 같이 플랜지(402)의 앞으로 이동할 수 있도록 한다. (도 4d에 보여지는 것처럼) 플랜지(402)의 아래로부터 캐리어 체결 부재(401)가 이동해 나올 때, 엔드 이펙터(225)는 다시 가속하게 되고, 엔드 이펙터(225)의 수평 속도와 거기에 지지되는 타깃 기판 캐리어(207)는 이송기(231)에 의해 운반되는 다른 기판 캐리어들이 타깃 기판 캐리어(207)와 충돌하지 않도록 이송기(231)[예를 들어, 도 4d에서 기판 캐리어 (409)]의 수평 속도에 대체적으로 일치하게 된다.
도 3의 단계(315)에서, 엔드 이펙터(225)는 이송기(231)로부터 타깃 기판 캐리어(207)를 낮추기 위하여 [예를 들어, 수직 가이드(217,219)를 따라 수평 가이드(221)가 하강함으로써] 하강한다. 타깃 기판 캐리어(207)의 하강은 도 4e에 도시되어 있다. 엔드 이펙터(225)에 지지되는 타깃 기판 캐리어(207)를 가지는 엔드 이펙터(225)는 이 때 감속하게 되고[도 3의 단계(317)], 결국 멈추게 된다. 상기에서 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 적어도 하나 이상의 실시예에서 상기 기술한 엔드 이펙터(225)의 가속, 감속, 상승 및/또는 하강은 엔드 이펙터(225)에 대하여 결정된 이동 프로파일에 의해 결정된다. ( 실험적인 이동 프로파일은 도 8a 내지 도 8d에 대하여 하기에서 설명한다.)
단계(319)에서, 기판 캐리어 핸들러(215)는 도킹 스테이션들(203) 중의 하나로 엔드 이펙터(225)위에 지지된 타깃 기판 캐리어(207)를 이동시킨다.(도 2a) 대안적으로, 만일 로딩 스테이션(201)이 하나 또는 그 이상의 저장 선반 또는 다른 저장 스테이션들을 포함한다면 (예를 들어, 도 2a에 점선으로 표시된, 기판 캐리어를 저장하도록 하는 저장 선반(239), 기판 캐리어 핸들러(215)는 타깃 기판 캐리어(207)를 상기 저장 스테이션 중의 하나로 이동하게 된다. (다른 및/또는 더 많은 저장 스테이션이 채용될 수 있다.) 이 때 도 3의 과정은 단계(321)에서 종료하게 된다.
타깃 기판 캐리어(207)가 도킹 스테이션(203)들 중의 하나로 오게 되면, 타깃 기판 캐리어(207)는 각각의 도킹 스테이션(203)의 결합 그립퍼(211)에 기판 캐리어 핸들러(215)에 의해 놓이게 된다. 이 때 타깃 기판 캐리어(207)는 도킹 스테이션(203)에 결합하게 되고, 타깃 기판 캐리어(207)로부터 (예를 들어, 도 1의 FI 로봇(119)과 같은 기판 핸들러에 의해) 타깃 기판을 검출하기 위하여 도킹 스테이션(203)의 기판 캐리어 오프너(213)에 의해 열리게 된다. 검출된 기판은 기판 로딩 스테이션(201)와 결합된 프로세싱 툴[예를 들어, 도 1의 프로세싱 툴(113)]로 이동하게 되고 하나 또는 그 이상의 제조 과정이 처리장치에 의해 상기 기판에 적용되게 된다. 프로세싱 툴에서의 과정이 완결되면, 상기 기판은 도킹 스테이션(203)에 위치한 타깃 기판 캐리어(207)로 되돌려지게 되고 상기 타깃 기판 캐리어(207)는 닫히고 도킹 스테이션(203)으로부터 해제된다. 이 때 기판 캐리어 핸들러(215)는 상기 타깃 기판 캐리어(207)를 상기 도킹 스테이션(203)으로부터 이송기(231) 바로 아래 위치로 이동시킨다.(예를 들어, 기판 캐리어(207)가 저장 위치(239)와 같은 저장 위치에 저장되는 것보다 이송기(231)를 되돌아 온다고 가정하자.) 엔드 이펙터(225)의 위에 지지된 기판 캐리어(207)를 가지고, 수평 가이드(221)는 수직 가이드(217, 219)의 상측 단부(217a, 219a) 근처로 이동하고, 지지체(223)는 수평 가이드(221)의 상측 단부(221a)로 이동하게 된다. 이때 기판 캐리어(207)은 도 5 내지 도 6e를 참조하여 하기 설명한 것과 같이 이송기(231)롤 되돌아 전달된다.
이송기(231) 위에 타깃 기판 캐리어(207)를 로딩하기 위한 본 발명에 따른 실시과정을 도 5 내지 도 6e를 참고하여 지금부터 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 기판 캐리어 로딩 과정을 나타낸 플로우 차트이다. 도 6a 내지 도 6e는 도 5의 과정에 따른 다양한 단계를 보여주기 위한 개략적인 측면도이다..
도 5의 프로세스는 단계(501)에서 시작하여 단계(503)까지 계속된다. 단계(503)에서 제어기(237)은 [예를 들어, 센서(233 또는 235)로부터] 이송기(231)의 빈 캐리어 체결 부재(401)의 존재를 인지하는 신호를 받는다. 이 신호에 반응하여, 단계(505)에서는 제어기(237)은 기판 캐리어 핸들러(215)를 조절하여,[이송기(231)로 전달되는 타깃 기판 캐리어(207) 를 가지는] 엔드 이펙터(225)가 빈 캐리어 체결 부재(401)[및/또는 이송기(231)]의 움직임과 적절하게 일치하도록 수평 가이드(221)을 따라 가속된다. 예를 들어, 엔드 이펙터(225)는 수평방향으로 빈 캐리어 체결 부재(401)의 속도와 위치와 적절하게 일치하게 된다. 상기에서 서술한 것과 같이, 하나 또는 그 이상의 실시예에서 엔드 이펙터(225)는 트리거 센서[예를 들어, 도 2b의 센서 쌍 (233b, 233b′)]와 동일한 위치에 위치해서는 안된다. 그러한 상황에서는, 단계(505)에서 엔드 이펙터(225)와 트리거 센서의 위치차를 보정하기 위하여 엔드 이펙터(225)의 가속도를 지연할 필요가 생긴다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 엔드 이펙터(225)의 가속전에 엔드 이펙터(225)를 빈 캐리어 체결 부재(401)의 속도와 위치에 적절하게 일치시키기 위하여[단계(505)], 제어기(237)은 이송기(231)의 속도를 결정하기 위하여 이송기(231)에 커플된 하나 또는 그 이상의 엔코더(240a,240b) 또는 센서 (231)를 채용한다. 또한 이송기(231)의 위치를 결정한다. 이송기(231)의 속도에 근거하여, 제어기(237)은 엔드 이펙터(225)의 이동 프로파일과, 타깃 기판 캐리어(207) 가 올려지는 빈 캐리어 체결 부재(401)와 [기판 캐리어(207)을 그 위에 가지고 있는] 엔드 이펙터(225)의 속도 및 위치를 적절하게 일치시키기 위한, 상기 이동 프로파일에 따른 엔드 이펙터(225)의 직접 이동을 결정한다. 이동 프로파일은 미리 결정되어서 제어기(237)은 만일 이송기(231)의 속도가 미리 정해진 속도 범위[예를 들어, 만일 엔드 이펙터(225)가 미리 정해진 이동 프로파일에 따라 가속된 경우, 엔드 이펙터(225)가 빈 캐리어 체결 부재(401)와 적합하게 정렬되는 것이 확실한 범위] 안에 들어온 경우에만, 엔드 이펙터(225)가 로딩 작동의 수행(예를 들어, 가속)을 시작하도록 한다; 그렇지 않다면 도 5의 프로세스가 종료한다.
이와 달리, 제어기(237)은, 예를 들어, 미리 결정된 이동 프로파일의 조사표를 사용하거나 또는 이동 프로파일을 계산하기 위한 알고리즘을 사용하는 등 엔드 이펙터(225)의 이동 프로파일을 결정하기 위하여 이송기(231)의 속도를 채용할 수 있다. 엔드 이펙터(225)의 미리 결정된 프로파일의 채용여부를 결정하거나 이동 프로파일을 결정하기 위하여 이송기 속도보다 오히려 캐리어 체결 부재 속도를 측정하고 적용하는 것이 좋다. 각각의 이동 프로파일은 로딩작동 동안 엔드 이펙터(225)에 적용되는 가속도, 감속도, 승강, 그리고 (하기에 기술된) 하강을 모두 포함한다.(예시적인 이동 프로파일은 도 8a-8d와 관련하여 하기에 기술되어 있다.)
도 6a는 이송기(231)와 적절하게 일치되는 속도로 움직이며, 타깃 기판 캐리어(207)가 로딩된 캐리어 체결 부재(401)보다 아래에서 조금 뒤에 위치한 타깃 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)와 적절하게 일치되는 속도로 움직이는 엔드 이펙터(225)를 나타낸 것이다. 이러한 방법으로 타깃 기판 캐리어(207) 는 하기에 기술한 것과 같이 이송기(231)로 타깃 기판 캐리어(207) 를 전달하는 동안 캐리어 체결 부재(401)에 의해 방해되어지는 플랜지(402) 없이 상승할 수 있다. 일반적으로, 타깃 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)는 타깃 기판 캐리어(207)가 로딩되는 캐리어 체결 부재(401)에 따라오는 캐리어 체결 부재(및/또는 그위에 위치한 기판 캐리어) 및 타깃 기판 캐리어(207)가 로딩되는 캐리어 체결 부재(401)에 연결되지 않고 타깃 기판 캐리어(207) 가 승강되도록 하는 장소에 위치한다.
단계(505) 뒤에는[예를 들어, 도 2a의 센서(235)에 의해] 타깃 기판 캐리어(207)와 캐리어 체결 부재(401)의 상대적 수평위치를 감지하는 단계(507)가 뒤따른다. 예를 들어, 만일 센서(235)가 광 소스/ 감지기로 구성된다면, (도 2c 내지 도 2d에서 이와 관련하여 이미 기술한 과 같이) 센서 235는 빈 캐리어 체결 부재(401)로 광선을 쏘아 만일 엔드 이펙터(225)가 빈 캐리어 체결 부재(401)에 대하여 상대적으로 적합하게 위치하고 있는 경우에만 센서(235)에 의해 검지되도록 한다.
도 2e는 이송기(231)에 캐리어 체결 부재(401)를 연결하는 캐리어 체결 부재(401)의 일부분(49)을 감지하기 위하여 위치한 센서(235)를 도시한 엔드 이펙터(225)의 일부분를 나타낸 사시도이다. 특별하게는, 캐리어 체결 부재(401)의 일부분(249)은 로딩작동시 캐리어 체결 부재(401)아래에 엔드 이펙터(225)가 적합하게 위치한 경우 상기 센서(235)쪽으로 광선을 되돌려 보내기 위해 구부러진 노치(251)를 포함한다. 다른 구성도 채용될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 엔코더(240a,240b) 또는 직접 이송기의 속도를 측정하는 위치 측정장치가 (예를 들어,계속적으로) 제어기(237)에 그러한 정보를 제공함으로써 제어기(237)은 로딩작동 동안 이송기의 위치를 추적하게 된다.
본 발명에 의한 실시예중 적어도 하나에 있어서, 만일 엔드 이펙터(225)가 빈 캐리어 체결 부재(401)에 대하여 적합하게 위치하지 않는다면, 이 때 도 5의 프로세스는 종료한다. 대안적으로, 본 발명에 의한 다른 실시예에 있어서, [예를 들어, 타깃 기판 캐리어(207) 가 하기에 설명한 것과 같이 상승할 때 플랜지(402)가 캐리어 체결 부재(401)에 닿지 않는 것을 확인하기 위하여] 단계(509)에서 타깃 기판 캐리어(207) 와 캐리어 체결 부재(401)의 상대적 수평 위치를 조정할 필요가 있다. 예를 들어, 제어기(237)는 센서(235)로부터 적절한 정렬 신호가 받아들여질 때까지 엔드 이펙터(225)를 가속 및/또는 감속한다. 그러한 위치조정 동안, 타깃 기판 캐리어(207)의 수평 속도와 이송기(231) 및/또는 캐리어 체결 부재(401)의 수평 속도는 적당하게 일치되게 유지된다. 그러나 본 발명의 또 다른 실시예에서, [예를 들어, 만일 이송기(231)의 속도 및/또는 엔드 이펙터(225)의 착수 시간/위치 와 관련된 미리 정해진 이동 프로파일이 있다면] 단계(507 및 509)는 생략가능하다. 그러한 실시예에 있어서, 센서(235)는 생략가능하다.
만일 엔드 이펙터(225)가 빈 캐리어 체결 부재(401)에 대하여 적합하게 위치하고 있다고 가정한다면, 단계(511)에서, 도 6b에서 보이는 것처럼, 수직 가이드(217,219)(도 2a)를 따라 수평 가이드(221)가 상승함으로써, 엔드 이펙터(225)는 상승하고, 타깃 기판 캐리어(207)와 특별하게는 그 플랜지(402)가 캐리어 체결 부재(401)의 수준까지 오게 된다. 도 6b에 보이는 바와 같이, (예를 들어, 하기에 설명하는 것과 같이 그 위에 로딩하는 동안) 플랜지(402)는 캐리어 체결 부재(401)의 약간 위에 위치한다.
다음으로, 도 6c에서 보여지고 단계(513)에서 나타나는 것처럼, 타깃 기판 캐리어(207)는 이송기(231)의 캐리어 체결 부재(401) 위에 타깃 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)를 가져오기 위하여 가속된다. 이 때 타깃 기판 캐리어(207)는 감속되고, 타깃 기판 캐리어(207)의 수평 속도는 다시 이송기(231)의 수평 속도와 적절하게 일치된다. 다음으로 도 6d에 도시되고 단계(515)에서 나타난 것처럼, 타깃 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)를 이송기(231)의 캐리어 체결 부재(401)와 체결되도록 가져오기 위하여, [계속해서 이송기(231)의 수평 속도와 적절하게 일치하는 동안에] 엔드 이펙터(225)는 하강하고, 이에 의하여 타깃 기판 캐리어(207)를 캐리어 체결 부재(401)에 놓게 된다. 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예에서, 타깃 기판 캐리어(207)는 도 8a 내지 도 8b를 참조하여 하기에 더 기술하는 것처럼 대체적으로 0의 속도 및/또는 가속도를 가지고 캐리어 체결 부재(401)에 접하는 것이 바람직하다. 제어기(237)에 의해 조절되는 기판 캐리어 핸들러(215)는 계속해서 엔드 이펙터(225)를 하강시키고, [예를 들어, 이송기(231)의 수평 속도와 계속해서 적절하게 일치하도록 하는 동안] 엔드 이펙터(225)의 동적 핀(kinematic pin; 229)은 타깃 기판 캐리어(207)의 바닥의 부분(407)으로부터 떨어지게 된다. 단계(517)의 예시적인 결과는 도 6e에 도시되어 있다.
엔드 이펙터(225)가 타깃 기판 캐리어(207)로부터 떨어진 후에, 단계(519)에서 엔드 이펙터(225)는 감속한다.(예를 들어, 정지한다.) 그리고 도 5의 과정은 종료한다.[단계(521)] 그러는 동안 이송기(231)의 캐리어 체결 부재(401)에 의해 그 플랜지(402)를 통하여 지지되던 타깃 기판 캐리어(207)는 로딩 스테이션(201)으로부터 이송기(231)에 의하여 전달된다. 상기에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 상기 기술된 엔드 이펙터(225)의 가속, 감속, 승강 및/또는 하강은 엔드 이펙터(225)를 위해 결정된 이동 프로파일에 의해 정해진다.
따라서, 본 발명에 따른 기판 로딩 스테이션(201), 그리고 특별하게는 제어기(237)의 조절에 의해 작동하는 기판 캐리어 핸들러(215)는 움직이는 이송기로부터 기판 캐리어를 언로딩하고, 움직이는 이송기로 기판 캐리어를 로딩하기 위한 기 능을 한다. 이러한 방법으로 본 발명의 기판 로딩 스테이션과 기판 캐리어 핸들러는 조립설비, 진행중 작업, 그리고 작업 자본 및 제조 비용에서의 기판 정지 시간을 줄일 수 있다.
본 발명에 따라, 제어기(237)는 도 3 및 도 5의 프로세스 중 하나 또는 모두를 수행하도록 프로그램될 수 있다. 또한 도 3 및 도 5의 프로세스는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해서 구체화될 수 있다. 각각의 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터에 의해 읽어질 수 있는 매체(예를 들어, 캐리어 파동 신호, 플로피 디스크, 하드 드라이브, 랜덤 액세스 메모리 등)에 의해 수행된다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 있어서, 본 발명의 기판 로딩 스테이션(201)은 전원이 꺼지거나, 긴급한 중단 등의 상황이 발생하면, 이송기(231)로부터 엔드 이펙터(225)를 자동적으로 회수하도록 형성된다. 예를 들어, 제어기(237)은 전원이 꺼지거나 긴급한 중단 등의 상황과 같은 미리 정해진 방해에 대응하여 이송기(231)로부터 엔드 이펙터(225)[및/또는 수평 가이드(221)]를 자동적으로 회수하도록하는 엔드 이펙터 회수 루틴을 포함하고 있다. 더 나아가, 엔드 이펙터(225)[및/또는 수평 가이드(221)]는 편향되어, 엔드 이펙터(225)[및/또는 수평 가이드(221)]는 전원이 기판 로딩 스테이션(201)으로부터 로딩되면 자동적으로 회수된다. 스프링, 중력, 에어 실린더, 볼 스크류, 리드 스크류 등과 같은 적합한 편향 기구가 채용될 수 있다. 상기에서 언급한 엔드 이펙터 회수 루틴은 예를 들어 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램 결과로서 수행될 수 있다.
기판 로딩 스테이션(201)의 설계에 영향을 미치는 전형적인 파라미터는, 예 를 들어, (1)이송기 속도; (2)기판 캐리어 핸들러(215)가 엔드 이펙터(225)를 움직일 수 있는 수평 및/또는 수직 속도; (3)기판 캐리어 핸들러(215)의 엔드 이펙터(225)에 적용될 수 있는 수평 및/또는 수직 가속도 및 감속도; (4)기판 캐리어 핸들러(215)의 엔드 이펙터(225)의 수평 및 수직 이동 거리; (5)이송기(231)에 의해서 이동될 수 있는 근접한 기판 캐리어(207) 사이의 거리; (6)이송기(231)가 기판 캐리어(207)을 운반할 수 있는 높이; (7)기판 캐리어(207)를 운반하는 이송기(231)의 캐리어 체결 부재(401)를 언로딩하기 위해 기판 캐리어(207)이 들어올려져야 하는 수직 거리; (8)기판 캐리어(207) 각각의 높이(예를 들어, 수직 높이) (9)기판 캐리어가 해제된 기판 캐리어(207)에 부딪히지 않고 해제된 기판 캐리어 의 위로 지나기 위하여 이송기(231)에 의해 전달되도록 하는, 캐리어 체결 부재(401)로부터 해제된 후, 기판 캐리어(207)가 하강해야 하는 거리; (10)적용되는 캐리어 체결 부재의 종류; 및/ 또는 (11)다른 유사한 파라미터들이다.
예를 들어, 본 발명에 따른 적어도 하나의 실시예에서, 본 발명의 기판 캐리어 핸들러(215)는 (1)이송기(231)의 수평 속도보다 크거나 또는 같은 엔드 이펙터(225)의 최대 수평 속도를 가져야 하며 (2)이송기 캐리어 체결 부재(401)로부터 기판 캐리어를 언로딩하고 떨어지도록 엔드 이펙터(225)를 충분한 높이만큼 들어올릴 수 있어야 하며; (3)도킹 스테이션(203)으로 그리고 도킹 스테이션(203)으로부터 기판 캐리어(207)를 운반하기 위한 제 2 수평 속도 및 이송기 속도와 일치하기 위한 제 1 수평 속도와 같이 둘 또는 그 이상의 수평 속도로 이동할 수 있어야 하며; (4)도킹 스테이션(203)으로 그리고 도킹 스테이션(203)으로부터 기판 캐리어(207)를 운반하기 위한 제 2 수직 속도 및 이송기(231)에 기판 캐리어(207)를 놓아두거나 이송기(231)로부터 기판 캐리어(207)를 떼어내기 위한 제 1 수직 속도와 같은 둘 또는 그 이상의 수직 속도로 움직일 수 있어야 하며; (5)기판 캐리어(207) 안에 담겨진 하나 또는 그 이상의 기판들의 손상없이 엔드 이펙터(225)에 의해 지지되는 기판 캐리어(207)의 [그리고 이송기(231)로부터 떨어지거나 로딩되기 위하여 기판 캐리어에 요구되는] 가속과 감속이 잘 수행될 수 있어야 한다.
또한, 기판 캐리어 핸들러(215)는 가장 낮은 도킹 스테이션(203)까지 작용할 수 있도록 엔드 이펙터(225)를 충분히 낮은 위치까지 낮출 수 있도록 작동되어야 한다.[만일 가장 낮은 도킹 스테이션(203)보다 더 낮은 곳에 저장 선반이나 저장 스테이션이 위치한다면, 기판 캐리어 핸들러(215)는 반드시 가장 낮은 저장 선반/스테이션에 작용할 수 있도록 엔드 이펙터(225)를 낮게 더 이동시킬 수 있어야 한다.] 수평 가이드(221)에 제공되는 엔드 이펙터(225)의 수평 이동 범위, 그리고 엔드 이펙터(225)의 이동을 위한 기구는, 반드시 엔드 이펙터(225)가 이송기 속도와 적절하게 일치될 수 있는 수평 속도로 가속될 수 있고, [이송기(231)로 전달되는 다른 기판 캐리어들과의 충돌을 피하면서] 이송기(231)에 기판 캐리어(207)를 로딩하고 및/또는 이송기(231)로부터 기판 캐리어(207)을 언로딩할 수 있어야 한다. 그리고 수평 가이드(221)에 의해 제공되는 가능한 모든 수평이동범위 내에서 정지하기 위하여 감속할 수 있어야 한다.
본 발명인 기판 로딩 스테이션의 하나 또는 그 이상의 실시예에서는 상기 기 술된 형상/파라미터들의 모두 또는 일부가 포함된다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하여 지금부터 살펴볼 제어기(237)(도 2a)의 프로그래밍과 및/또는 본 발명의 기판 로딩 스테이션(201)의 특별한 장치를 설계하기 위하여 다양한 요소들과 파라미터들이 고려되어야 한다. 도 7a와 7b는 본 발명의 기판 로딩 스테이션(201)의 단순화된 정면도이고, 도 2a와 유사하다. 도 7c 내지 도 7d는 도 4a 내지 도 4e 및 도 6a 내지 도 6e와 유사한데, 이송기(231)로부터 언로딩되고 및/또는 이송기(231)에 로딩되는 동안의 기판 캐리어의 단순화된 작동 측면도이다.
기판 캐리어 핸들러(215)의 엔드 이펙터(225)의 수평 범위는 도 7a에 도시되어 있다. 엔드 이펙터(225)와 지지체(223)는 기판 캐리어 핸들러(215)의 수평 가이드(221)를 따라 이동하는데, 엔드 이펙터(225)의 상측 이동 제한 범위의 위치가 실선으로 보여진다. 엔드 이펙터(225)와 지지체(223)는 기판 캐리어 핸들러(215)의 수평 가이드(221)를 따라 이동하는데, 엔드 이펙터(225)의 하측 이동 제한 범위의 위치가 가상선으로 보여진다. 도 7a에 도시된 거리 DHR은 엔드 이펙터(225)의 최대 수평 이동 범위를 나타낸다.
수평이동 범위DHR의 선택은, 상기에서 기술된 설계 요소의 영향을 받는데, 도킹 스테이션(203)과 선반(239)의 위치[예를 들어, 도킹 스테이션 또는 선반의 수평 길이 및/또는 수량] 기판 로딩 스테이션(201)의 바람직한 밑넓이, 기판 로딩 스테이션(201)과 결합하는 작업도구 또는 공장의 인터페이스의 크기 등에 의한 영향 을 또한 받는다.
엔드 이펙터(225)의 수직 이동 범위가 도 7b에 도시되어 있다. 엔드 이펙터(225), 지지체(223) 그리고 수평 가이드(221)가 엔드 이펙터(225)의 수직이동범위의 상측제한선인 "703"에 실선으로 보여진다. 그 위치에서, 엔드 이펙터(225)는 EH의 높이를 가지고, 그 높이는 이송기(231)의 캐리어 체결 부재(401)로부터 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)를 언로딩할 정도로 충분한 높이이다.(도 4b 내지 도 4d 참조)
도 7b를 계속 언급하면, 엔드 이펙터(225), 지지체(223) 그리고 수평 가이드(221)가 엔드 이펙터(225)의 수직이동 범위의 하한 제한선인 "704"에 가상으로 보여진다. 그 위치에서, 엔드 이펙터(225)는 EL의 높이이고, 기판 로딩 스테이션(201)의 최저 도킹 스테이션(또는 저장 대)에 적용하기 위하여 요구되는 최저 높이이다. 도 7b에 도시된 거리(DVR)는 엔드 이펙터(225)의 최대 수직 이동 범위이다. (예를 들어, DVR = EH - EL) 다른 수직 이동 범위가 적용될 수 있다.
이송기(231)로부터 기판 캐리어(207)를 로딩하고 언로딩하기 위한 작동에 영향을 미치는 파라미터들은 도 7c 내지 도 7d에 도시되어 있다. 도 7c는 이송기(231)에 의해 전달되는 두개의 근접한 기판 캐리어들(207)이 분리된 거리(DS)를 보여준다. 분리거리(DS)는 캐리어 체결 부재(401)사이의 거리(DCEM)와 관련되나 이보다는 작고, 또한 기판 캐리어(207)의 수평 치수와 관련되어 있다. 거리(DS)를 증가시키는 것은 로딩 및 언로딩 작업동안 기판 캐리어(207)을 승강, 하강, 가속 및/또는 감속을 위하여 더 큰 공간 및/또는 시간 간격를 제공함으로써 로딩 및 언로딩 작업을 쉽게 한다. 그러나, 거리(DS)를 증가시키는 것은 대개, 이송기(231)에 의해 이송될 수 있는 기판 캐리어의 수를 감소시킨다.
도 7d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 이송기(231)로부터 기판 캐리어(207)를 연결해제하기 위해, 엔드 이펙터(225)는 기판 캐리어(207)의 적어도 바닥의 고도(ECB)와 동일한 고도까지 동적 피쳐(229)를 상승시킨다. 보다 구체적으로, 기판 캐리어(207)를 지지하는 캐리어 맞물림 부재(401)의 시트의 높이(HCEM)에 고도(ECB)를 가산한 것과 동일 또는 그 이상의 고도까지(예컨대, 캐리어 맞물림 부재(401)로부터 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)를 제거하기 위해) 동적 피쳐(229)가 상승된다. 연결해제된 기판 캐리어(207)를 하강시키기 전에, 플랜지(402)의 길이(LF) 이상의 총 거리만큼 캐리어 맞물림 부재(401)가 기판 캐리어(207)의 전방으로 이동할 수 있도록 엔드 이펙터(225) 감속된다. 본 발명의 기판 로딩 스테이션(201) 및 기판 캐리어 핸들러(215)의 구성에 다수의 다른 파라미터가 영향을 줄 수 있다.
전술한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예만을 개시한 것이며, 본 발명의 범위 내에 해당하는 방법들 및 상기 개시된 장치의 변경예는 당업자에게 명확할 것이다. 예컨대, 상술한 기판 캐리어 핸들러(215) 내에 2개의 수직 가이드를 사용하는 대신, 하나만의 수직 가이드를 사용할 수도 있다. 또한, 수직 가이드를 따라 수직 이동을 위해 연결된 수평 가이드 대신에, 기판 캐리어 핸들러는 수평 가이드를 따라 수평 이동을 위해 연결된 수직 가이드에 의해 정렬될 수 있다.
기판 캐리어 핸들러가 수평 가이드를 따라 이동을 위해 장착된 수직 가이드를 포함하는 경우, 이송기로부터 기판 캐리어를 연결해제하기 위한 엔드 이펙터의 상승, 또는 이송기에 기판 캐리어를 핸드오프하기 위한 엔드 이펙터의 하강은, (예컨대, 한 쌍의 수직 가이드에 대해 수평 가이드를 상승시키는 것에 의해서가 아니라) 수직 가이드를 따라 엔드 이펙터를 상승 또는 하강시킴으로써 실행될 수 있다. [수직 가이드 또는 가이드들을 따라 수평 가이드(221)를 상승/하강시키는 것에 추가로 또는 그 대신에] 이송기(231)로부터 기판 캐리어를 연결해제시키도록 수평 가이드(221)에 대해 엔드 이펙터(225)를 상승시키기 위해, 또는 이송기(231)에 기판 캐리어를 핸드 오프시키도록 수평 가이드(221)를 향해 엔드 이펙터(225)를 하강시키기 위해, 기판 캐리어 핸들러(215)의 지지체(223) 상에 (도시되지 않은 벨트 드라이브 또는 리드 스크류와 같은) 액츄에이터가 제공될 수 있다.
본 발명은 수직 배향으로 기판 캐리어를 이송하는 이송기 상에 기판 캐리어를 로딩하고, 이 이송기로부터 기판 캐리어를 언로딩하는데 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 엔드 이펙터(225)는 수직 배향과 수평 배향 사이에 기판 캐리어를 재배향시키기 위한 재배향 기구를 포함할 수 있는데, 이는 "수직 및 수평 배향 사이에서 웨이퍼 캐리어를 재배향시키기 위한 기구를 갖춘 엔드 이펙터(End Effector Having Mechanism for Reorienting a Wafer Carrier Between Vertical and Horizontal Orientations)"라는 발명의 명칭의, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,452호(2002년 8월 31)에 개시되어 있다.
본 발명은 하나의 기판 캐리어에 관해 도시되어 있지만, 본 발명은 하나 이상의 기판을 유지시키는 기판 캐리어와 함께 사용될 수 있다.
여기에 도해된 기판 로딩 스테이션의 특정 실시예는 복수의 수직 스택으로 배열된 도킹 스테이션을 포함한다. 그러나, 상술한 기판 로딩 스테이션은 하나만의 수직 스택의 도킹 스테이션, 하나만의 도킹 스테이션 또는 2개 이상의 수직 스택의 도킹 스테이션을 포함할 수도 있다. 기판 로딩 스테이션은 하나 이상의 저장 선반, 및/또는 저장 선반이 아닌 하나 이상의 기판 캐리어 저장 설비를 포함할 수 있다.
여기에 도해된 예시적인 기판 로딩 스테이션에서, 도킹 스테이션은 도킹 위치와 언도킹 위치 사이에 기판 캐리어를 이동시키도록 기판 캐리어를 현수하는 도킹 그리퍼를 포함하도록 도시되어 있다. 대안으로, 도킹 스테이션은 도킹 슬레드 또는 플랫폼을 포함할 수 있는데, 이는, 도킹 위치와 언도킹 위치 사이에서 기판 캐리어를 이동시키는 동안, 기판 캐리어의 바닥 또는 측면들 등에 의해 아래로부터 기판 캐리어를 지지한다.
바람직하게, 본 발명은 수직 및 수평 가이드들이 연결되는 프레임을 포함하는 기판 로딩 스테이션 내에 사용된다. 이러한 방법으로, 바람직한 기판 로딩 스테이션은 모듈이며, 설치되고 교정될 수 있다. 이 경우에, 기판 로딩 스테이션은 하나 이상의 저장 선반(예컨대, 도 2a의 저장 선반)을 포함하며, 각각의 저장 선반은 또한 프레임 상에 장착될 수 있다. 기판 캐리어 핸들러 및 저장 선반 또는 선반들 모두를 프레임에 장착함으로써, 기판 캐리어 핸들러 및 저장 선반은 서로에 대해 사전 설정된 위치를 가진다. 이것은 설치 및 교정을 보다 용이하게 하고, 모듈의 기판 로딩 스테이션을 사용하는 다른 장점이 된다. 유사하게, 오버헤드 팩토리 이송 시스템으로부터 기판 캐리어를 로딩 및/또는 언로딩하기 위한 봉헌된 기구는, 여기에 개시된 바와 같이, 그리고, "웨이퍼 캐리어를 이송하기 위한 시스템(System For Transporting Wafer Carriers)"라는 발명의 명칭의, 상기 병합된 미국특허출원 제 60/407,451호(2002년 8월 31일)에 개시된 바와 같이, 프레임 상에 유리하게 장착된다.
일 양상에서, 프레임은 클리닝 룸의 벽 위 또는 챔버(예컨대, 팩토리 인터페이스 챔버)의 전방벽 상에서 사전 설정된 장착 위치(사전 드릴링된 볼트 구멍 등)에 장착될 수 있다. 바람직하게, 벽은 또한 사전 설정된 장착 위치를 가지는데, 이 장착 위치에는 도킹 크리퍼 또는 도킹 플랫폼이 장착된다. 또한, 벽은, 기판 캐리어 오프닝 기구가 장착될 수 있는 사전 설정된 장착 위치를 구비할 수 있다. 프레임, 도킹 기구, 및 기판 캐리어 오프닝 기구가 동일한 표면 상의 사전 설정된 위치에 각각 장착될 때, 이들 각각의 상대 위치는 사전 설정되어 있고, 기판 로딩 스테이션의 설치 및 교정이 용이하게 된다.
상술한 이송기는 기판 로딩 스테이션(201) 위에 위치되는 것으로 도해되어 있지만, 대안으로, 이송기가 기판 로딩 스테이션의 높이에, 또는 그 아래에, 또는 기판 로딩 스테이션와 인접하게 위치된 다른 위치에 있을 수 있음을 고려할 수 있다.
여기에 도시된 기판 로딩 스테이션은 프로세싱 툴, 계측적 위치, 기판이 이송될 수 있는 다른 위치에 기판을 제공하는데 이용될 수 있다.
상술한 설명으로부터, 본 발명의 기판 로딩 스테이션은 (도 1의 시스템에서와 같이) 기판 로딩 스테이션의 도킹 위치로부터 프로세싱 툴의 로드 로크 챔버에 기판을 이송시키는 FI 로봇을 갖춘 팩토리 인터페이스(FI)와 연결하여 설치될 수 있음을 이해할 것이다. 대안으로, 팩토리 인터페이스가 제거될 수 있으며, 로드 로크 챔버가 기판 핸들러를 포함할 수도 있는데, 이 기판 핸들러는 기판 로딩 스테이션의 도킹 스테이션으로부터 직접 기판을 이송한다. 다른 대안으로서, 프로세싱 툴이 진공하에서가 아닌 대기압에서 작동될 수 있어서, 로드 로크 챔버가 제거될 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 엔드 이펙터(225)의 예시적인 이동 프로파일이다. 본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 이러한 이동 프로파일이 사용될 때, 센서(233)(예컨대, "런치" 센서)만이 사용될 필요가 있다[예컨대, 센서(235)가 제거될 수 있다]. 도 8a를 참조하면, 커브(C1)는 로딩 작동 동안 x-축(이송기(231)가 이동하는 수평 방향)을 따라 엔드 이펙터 속도를 도시한다. 커브(C2)는 로딩 작동 동안 z-축(수직 방향)을 따라 엔드 이펙터 속도를 나타낸다. 커브(C3)는 엔드 이펙터 z-축 위치를 도시하며, 커브(C4)는 로딩 작동 동안 엔드 이펙터 x-축 위치를 도시한다. 도 8b는 도 8a와 유사하지만, 확대된 z-축 위치 데이타를 나타낸다. 도 8c 및 도 8d는 도 8a 및 도 8b와 유사하지만, 언로딩 작동 동안 엔드 이펙터(225)에 대한, x-축 속도(커브 C1'), z-축 속도(커브 C2'), z-축 위치(커브 C3') 및 x-축 위치(C4')를 나타낸다. 도 8a 및 도 8b는 (기판 캐리어의 크기를 보정하기 위해) 기판 캐리어 로딩 작업을 개시하는 동안의 하부 z-축 위치에서의 z-축 위치 데이타(커브 C3)를 나타냄을 주목한다.
도 8a 및 도 8b와 커브 C1 내지 C2를 참조하면, 엔드 이펙터(225)는 로딩 작동 동안 도 5와 관련하여 상술된 바와 유사한 상승, 하강 및 가속을 실행할 수 있다. 예컨대, 도 5 및 도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 로딩 작동을 위해 트리거 신호를 수신한 후(단계 503), 시간(T1)과 시간(T2)사이에서 엔드 이펙터(225)는 x-방향으로 이송기(231)의 속도와 일치되도록 가속된다(C1)(단계 505 및 도 6a). 이후에, 시간(T3)과 시간(T4)사이에서, 엔드 이펙터(225)(커브 C3)는 이송기(231)의 레벨로 상승되어(단계 511 및 도 6b), 예컨대, 이송기(231) 상으로 로딩되는 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)는 기판 캐리어(207)를 수용하게 되는 캐리어 맞물림 부재(401) 위에 있다.
시간(T5)과 시간(T6)사이에서, 엔드 이펙터(225)는 이송기(231)의 속도 이상으로 가속되어(이후, 이송기(231)의 속도로 돌아가서 감속된다), 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)가 캐리어 맞물림 부재(401) 위에 위치된다(단계 513 및 도 6c). 시간(T7)에서, 캐리어 맞물림 부재(401) 위에 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)가 위치되면, 플랜지(402)가 캐리어 맞물림 부재(401)와 접촉할 때 엔드 이펙터(225)는 하강하고(커브 C3) 정지된다(시간(T8)에 도시된 바와 같이). 이후, 엔드 이펙터(225)는 시간(T9)까지 하강하고, 기판 캐리어(207)는 캐리어 맞물림 부재(401) 상에 유지된다. 이에 의해, 기판 캐리어(207)는 거의 0 속도 및/또는 가속도로 이송기에 이송된다(예컨대, 시간(T8)에서)(단계 515 및 단계 517 및 도 6d 및 도 6e). 예컨대, 플랜지(402)가 캐리어 맞물림 부재(401)와 맞물릴 때 엔드 이펙터(225)가 정지하기 때문에, 기판 캐리어(207)의 이송은 z-방향으로 거의 0 속도와 가속도로 실행된다(커브 C2). 유사하게, x-방향으로의 엔드 이펙터의 속도는 캐리어 교환동안 일정하고 이송기(231)의 속도에 일치되기 때문에, 기판 캐리어(207)의 이송은 x-방향으로 거의 0 가속도로 실행된다. 또한, 하나 이상의 실시예에서, 기판 캐리어 이송 동안 y-방향으로 어떠한 이동도 발생되지 않는다. 따라서, 기판 캐리어 이송은 2개 이상의 방향으로 거의 0의 속도로, 그리고 3개의 방향으로 거의 0의 가속도로 실행될 수 있다. 시간(T9) 다음에, 엔드 이펙터(225)는 감속된다[단계(519) 및 커브 C1].
도 8c 및 도 8d 및 커브 C1 내지 커브 C4를 참조하면, 엔드 이펙터(225)는 언로딩 작동 동안 도 3과 관련하여 설명된 바와 유사한 상승, 하강, 및 가속을 실행할 수 있다. 예컨대, 도 3, 도 4a 내지 도 4e를 더 참조하면, 언로딩 작동을 위해 트리거 신호를 수신한 후(단계 303), 시간(T1)과 시간(T2) 사이에서 엔드 이펙터(225)는 x-방향으로 이송기(231)의 속도를 가속시키고 일치시킨다(커브 C1'). 이후에, 시간(T3)과 시간(T4) 사이에서, 엔드 이펙터(225)가 상승되어, 동적 피쳐(229)는 이송기(231)로부터 언로딩되도록 기판 캐리어(207)의 오목형상 피쳐(407)와 맞물린다[단계(311) 및 도 4b]. 시간(T4)에서, 동적 피쳐(229)가 오목형상 피쳐(407)와 맞물릴 때 엔드 이펙터(225)는 상승을 정지한다(커브 C2' 및 커브 C3'). 시간(T4)과 시간(T5) 사이에서, 캐리어 맞물림 부재(401)로부터 떨어져서 기판 캐리어(207)의 플랜지(402)를 상승시키도록 엔드 이펙터(225)는 더 상승된다[단계(311) 및 도 4c]. 이에 의해, 기판 캐리어(207)는 거의 0의 속도 및/또는 가속도로 캐리어 맞물림 부재(401)로부터 언로딩된다[예컨대, 캐리어 맞물림 부재(401)로부터 기판 캐리어(207)를 상승시키기 전에 시간(T4)에 z-축 이동의 중단으로 인해, 그리고 엔드 이펙터(225)와 이송기(231) 사이의 속도 일치으로 인해 x, y 및/또는 z-축 방향으로]. 시간(T5)에 이어서, 도 8c 및 도 8d에 도시된 바와 같이 그리고 상술한 바와 같이, 엔드 이펙터(225)는 감속시키고 재가속시키며[단계 (313) 및 커브 C1'] 하강시켜서, 캐리어 맞물림 부재(401)를 제어한다.
따라서, 이동 이송기로부터/이송기 상에 기판 캐리어의 언로딩/로딩은 거의 0의 속도 및/또는 가속도를 가지고, 하나 이상의 방향으로, 보다 바람직하게 2개 방향으로, 가장 바람직하게 모든 방향으로 실행된다. 언로딩/로딩 동안, 수직 방향으로 거의 0의 속도 및 가속도가 바람직하고, 거의 0의 속도 및/또는 가속도 보다는 0의 속도 및/또는 가속도가 보다 바람직하다. 여기에서 사용된, "0의 속도" 또는 "0의 가속도"는 이송기 높이, 이송기 속도, 액츄에이터 반복성 등과 같은 주어진 시스템 변화도(variations), 제어기 분해능(resolution), 액츄에이터 분해능, 엔드 이펙터 위치 오차 등과 같은 시스템 제한(limitations), 및/또는 기타 등등이 가능한 0에 가깝다는 것을 의미한다. "거의 0의 속도" 또는 "거의 0의 가속도"는, 기판 캐리어 내에 포함된 기판에 손상을 주지 않고/또는 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 미립자들을 발생시키지 않고, 기판 캐리어를 이동 이송기 및/또는 캐리어 맞물림 부재로부터 언로딩하고/또는 이들의 위에 로딩하기에 충분히 0에 가깝다는 것을 의미한다. 예컨대, 기판 캐리어는 비교적 작은 속도로 접촉될 수 있다. 일 실시예에서, 엔드 이펙터는 수직으로 신속하게 상승될 수 있고, 이후, 기판 캐리어와 접촉하기 전에 비교적 작거나 또는 거의 0의 속도로 서서히 하강할 수 있다. 유사하게, 작은 (또는 거의 0) 가속도도 사용될 수 있다. 유사하게 로딩 작동이 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 기판들 또는 기판 캐리어들은 약 0.5G의 힘 미만으로 수직 방향으로 접촉되며, 다른 실시예에서는 0.15G의 힘 미만으로 수직 방향으로 접촉된다. 다른 값의 접촉력이 사용될 수도 있다.
본 발명은 이동 이송기로부터/이동 이송기 상에 하나의 웨이퍼 캐리어만을 포함하는 기판 캐리어의 언로딩/로딩에 대해서 주로 설명되었지만, 다수의 기판들을 포함하는 기판 캐리어도 유사하게 이동 이송기로부터/이동 이송기 상에 언로딩/로딩될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 발명은 하나의 기판 캐리어와 다수의 기판 캐리어(예컨대, 25개의 기판 캐리어 프론트 오프닝 통합식 포드) 모두를 이송하는 시스템 내에 사용될 수 있다. 마찬가지로, 본 발명은 이동 이송기로부터 개별의 기판들(예컨대, 폐쇄된 기판 캐리어 내에 포함되지 않는 기판들)을 언로딩하고/또는 이동 이송기 상에 개별의 기판들을 로딩하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 유사하게 엔드 이펙터 이동 및/또는 이동 프로파일을 사용하여 엔드 이펙터(225)(또는 이들의 변경예)가 이송기의 기판 이송 장치로부터 기판을 제거시키거나 또는 기판 상에 기판을 직접 위치시키게 할 수 있는 개방 기판 캐리어, 기판 지지체, 기판 트레이 또는 다른 기판 이송 장치를 사용하여, 기판들을 이송기를 통해 이송할 수 있다. 이에 의해, 원한다면, 도킹 위치 또는 다른 로드 포트로, 또는 로드 로크 챔버 또는 프로세싱 툴 안으로 이러한 개별의 기판들을 바로 이송할 수 있다. 예컨대, [예컨대, "블레이드 대 블레이드(blade-to-blade)" 이송에 의해, 또는 중간 이송 위치를 통해]엔드 이펙터(225)로부터 프로세싱 툴 및/또는 팩토리 인터페이스의 기판 조종 로봇에 바로 기판을 이송할 수 있다. 유사하게, 이동 이송기로부터/이동 이송기 상에 다수의 개별의 기판들을 언로딩/로딩할 수 있다.
따라서, 본 발명은 예시적인 실시예들과 관련하여 개시되었지만, 다음의 청구범위에 의해 한정된 본 발명의 정신 및 범위 내에 다른 실시예들이 해당될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 방법 및 장치는 교환중에 이동하는 이송기와 기판 캐리어를 교체하기 위한 효과적이고 신뢰할 수 있는 구성을 제공하며, 통상적으로 기판 로딩 스테이션의 일부로서 제공되는 기판 캐리어 핸들러가 본 발명에 따라 작동되어 이송기가 이동하는 동안 이송기와 기판 캐리어를 교환하기 위한 추가적인 장비를 필요로 하지 않는다는 점에서 유리한 효과가 있다.

Claims (90)

  1. 기판 캐리어를 프로세싱 툴의 제 1 로드 포트로 전달하도록 이루어지고 상기 기판 캐리어를 지지하도록 이루어진 엔드 이펙터를 포함하는 기판 캐리어 핸들러, 및
    상기 기판 캐리어 핸들러에 연결되며, 상기 기판 캐리어가 기판 캐리어 이송기에 의해 작동되어 전달되는 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리하도록 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는 제어기를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어의 이동과 실질적으로 일치하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어의 속도와 실질적으로 일치하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 수평방향으로 상기 기판 캐리어의 속도 및 위치와 실질적으로 일치하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어가 상기 기판 캐리어 이송기에 의해 운반될 때 상기 엔드 이펙터가 이동하여 상기 기판 캐리어의 아래에 인접하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리하도록 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 수평 방향으로 이동하는 동안 상승되도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리하도록 상기 엔드 이펙터가 수직 방향으로 실질적으로 0의 속도 또는 그 미만의 속도 및 실질적으로 O의 가속도 또는 그 미만의 가속도 중 하나 이상으로 상기 기판 캐리어와 접촉하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리하도록 상기 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어 이송기의 이동의 수평방향으로 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만으로 상기 기판 캐리어와 접촉하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 핸들러는 수직 가이드와 상기 수직 가이드에 연결되는 수평 가이드를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 핸들러는 한 쌍의 수직 가이드를 포함하며,
    상기 수평 가이드는 상기 수직 가이드를 따른 수직 이동을 위해 장착되며,
    상기 엔드 이펙터는 상기 수평 가이드를 따른 수평 이동을 위해 장착되는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 핸들러는 적어도 상기 기판 캐리어 이송기가 기판 캐리어를 전달하는 높이로 상기 엔드 이펙터를 이동시키도록 이루어진,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로드 포트는 제 1 도킹 스테이션을 포함하며, 상기 제 1 도킹 스테이션에 대해 수직으로 배열되는 하나 이상의 다른 도킹 스테이션을 더 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    두 개의 도킹 스테이션 칼럼(column)을 더 포함하며, 상기 제 1 도킹 스테이션은 상기 두 개의 도킹 스테이션 칼럼 중의 하나에 포함되는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되며 상기 기판 캐리어 이송기의 부품의 위치를 표시하도록 이루어진 하나 이상의 센서를 더 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어는 단일 기판 캐리어인,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터는 복수의 운동학적 피쳐(feature)를 가지는 수평 배향된 플랫폼을 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송기는 상기 기판 캐리어 핸들러 위에 위치되는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 저장하는 하나 이상의 저장 선반을 더 포함하며,
    상기 기판 캐리어 핸들러는 상기 제 1 로드 포트와 상기 하나 이상의 저장 선반 사이로 기판 캐리어를 전달하도록 이루어진,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기가 이동하는 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어 이송기의 이동과 실질적으로 일치하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어의 속도와 실질적으로 일치하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 수평 방향으로의 상기 기판 캐리어 이송기의 속도와 실질적으로 일치하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어가 수직 방향으로 실질적으로 0의 속도 또는 그 미만의 속도 및 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만의 가속도 중 하나 이상으로 상기 기판 캐리어 이송기와 접촉하여 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기에 로딩시키도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 이동의 수평 방향으로 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만의 가속도로 상기 기판 캐리어 이송기와 접촉하여 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기에 로딩하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  25. 기판 캐리어를 기판 프로세싱 툴의 제 1 로드 포트로 전달하는 기판 캐리어 핸들러로서, 상기 기판 캐리어 핸들러는:
    수직 가이드와,
    상기 수직 가이드에 연결되는 수평 가이드, 및
    상기 기판 캐리어를 지지하고, 상기 수직 가이드에 대해 수직으로 그
    리고 상기 수평 가이드에 대해 수평으로 이동하는 엔드 이펙터
    를 포함하는, 기판 캐리어 핸들러, 및
    상기 캐리어 핸들러에 연결되며, 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어 핸들러에 인접 위치된 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어를 분리시키도록 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는 제어기를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 핸들러는 한 쌍의 수직 가이드를 포함하며,
    상기 수평 가이드는 한 쌍의 수직 가이드를 따라 수직으로 이동하도록 이루어지며,
    상기 엔드 이펙터는 상기 수평 가이드를 따라 수평으로 이동하도록 이루어지는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어가 이동 중이고 상기 기판 캐리어 이송기에 의해 운반되는 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  28. 기판 캐리어를 프로세싱 툴의 로드 포트로 운반하도록 이루어진 기판 캐리어 핸들러를 포함하는 기판 로딩 스테이션에 인접되게 위치되는 기판 캐리어 이송기 상으로 상기 기판 캐리어를 전달하는 단계, 및
    상기 기판 캐리어가 이동 중이고 상기 기판 캐리어 이송기에 의해 운반되는 동안 상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어를 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 사용하는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어의 이동과 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어의 이동과 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어의 속도와 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어의 이동과 실질적으로 일치하도록 엔드 이펙터를 이동시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 수평 방향을 따른 상기 기판 캐리어의 속도 및 위치와 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어의 바닥과 접촉하도록 상기 엔드 이펙터를 상승시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어 핸들러의 일부분인 수평 가이드를 따라 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어의 일 부분인 하나 이상의 수직 가이드를 따라 상기 수평 가이드를 상승시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  35. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어가 이송되는 높이로 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  36. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기와 분리시키도록 수직 방향으로 실질적으로 0의 속도 또는 그 미만의 속도 및 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만의 가속도 중 하나 이상으로 상기 엔드 이펙터와 상기 기판 캐리어를 접촉시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기와 분리시키도록 상기 기판 캐리어 이송기의 이동의 수평방향으로 실질적으로 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만의 가속도로 상기 엔드 이펙터와 기판 캐리어를 접촉시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  38. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 이송하는 단계는,
    상기 기판 로딩 스테이션 위로 상기 기판 캐리어를 이송시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  39. 제 28 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기가 이동하는 동안 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달시키도록 상기 엔드 이펙터를 사용하는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달시키도록 상기 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 기판 캐리어 이송기의 이동과 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 이동과 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도와 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 이동과 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계는,
    수평 방향을 따른 상기 기판 캐리어 이송기의 속도와 실질적으로 일치하도록 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  43. 제 39 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기의 캐리어 결합부재로 기판 캐리어를 넘기도록(hand off) 상기 엔드 이펙터를 하강시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는 수평 가이드를 하강시킴으로써 하강되는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달시키는 단계는,
    상기 기판 캐리어 이송기가 기판 캐리어를 전달하는 높이로 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  46. 제 39 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기가 이동하는 동안 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달시키도록 상기 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기 상으로 로딩시키도록 수직방향으로 실질적으로 0의 속도 또는 그 미만의 속도 및 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만의 가속도 중 하나 이상으로 상기 기판 캐리어에 상기 기판 캐리어 이송기와 접촉시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기가 이동하는 동안 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로 전달시키도록 상기 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기 상으로 로딩시키도록 상기 기판 캐리어 이송기의 이동의 수평 방향으로 실질적으로 0의 가속도 또는 그 미만의 가속도로 상기 기판 캐리어 이송기를 기판 캐리어와 접촉시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  48. 기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법으로서,
    상기 기판 로딩 스테이션에 인접 위치된 기판 캐리어 이송기에 상기 기판 캐리어를 이송시키는 단계로서, 상기 기판 로딩 스테이션은:
    상기 기판 캐리어를 프로세싱 툴의 제 1 로드 포트로 전달하도록 이루
    어진 기판 캐리어 핸들러를 가지며, 상기 기판 캐리어 핸들러는:
    수직 가이드와,
    상기 수직 가이드에 연결되는 수평 가이드, 및
    상기 기판 캐리어를 지지하고, 상기 수직 가이드에 대해 수직으로 그
    리고 상기 수평 가이드에 대해 수평으로 이동하도록 이루어진 엔드 이
    펙터
    를 포함하는,
    기판 캐리어 이송기에 상기 기판 캐리어를 이송시키는 단계, 및
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 상기 기판 캐리어 핸들러의 상기 엔드 이펙터를 사용하는 단계를 포함하는,
    기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 핸들러는 한 쌍의 수직 가이드를 포함하며,
    상기 수평 가이드는 상기 한 쌍의 수직 가이드를 따라 수직으로 이동하도록 이루어지며,
    상기 엔드 이펙터는 상기 수평 가이드를 따라 수평으로 이동하도록 이루어지는,
    기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 상기 기판 캐리어 핸들러의 상기 엔드 이펙터를 사용하는 단계는,
    상기 기판 캐리어가 이동하는 동안 상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어를 분리시키는 단계를 포함하는,
    기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법.
  51. 기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치로서,
    기판 캐리어를 상기 프로세싱 툴의 제 1 로딩 포트에 전달하도록 이루어지고, 상기 기판 캐리어를 지지하도록 이루어진 엔드 이펙터를 포함하는 기판 캐리어 핸들러; 및
    상기 기판 캐리어가 기판 캐리어 이송기에 의해 전달될 때 상기 기판 캐리어의 이동과 실질적으로 일치하도록 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 수평 방향으로 이동시키고; 상기 엔드 이펙터를 상승시켜 상기 기판 캐리어와 결합시키고 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리시키며; 그리고 상기 기판 캐리어를 상기 제 1 로딩 포트로 전달시키도록 상기 기판 캐리어 핸들러에 결합되고 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하도록 작동하는 제어기를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 상승 단계 후에 상기 엔드 이펙터의 수평 이동을 감속시키도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 감속 단계 후에 상기 엔드 이펙터를 하강시키도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 감속 단계 후 및 상기 하강 단계 전에 상기 엔드 이펙터의 수평 이동을 가속하도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  55. 제 53 항에 있어서,
    상기 하강 단계 후에 상기 엔드 이펙터의 수평 이동을 중지시키도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  56. 제 51 항에 있어서,
    상기 전달 단계 후에 상기 기판 캐리어를 상기 제 1 로딩 포트로 넘기도록 (hand off), 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  57. 기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법으로서,
    기판 캐리어가 기판 캐리어 이송기에 의해 전달될 때 상기 기판 캐리어의 이동과 실질적으로 일치하도록 수평 방향으로 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터를 이동시키는 단계,
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어를 분리시키고 상기 기판 캐리어와 결합시키도록 상기 엔드 이펙터를 상승시키는 단계 및
    상기 기판 캐리어를 로딩 포트로 전달시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  58. 제 57 항에 있어서,
    상기 이동시키는 단계는 상기 엔드 이펙터를 상기 기판 캐리어 핸들러의 수평 가이드를 따라 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  59. 제 57 항에 있어서,
    상기 상승 단계 후에 상기 엔드 이펙터의 수평 이동을 감속시키는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 감속 단계 후에 상기 엔드 이펙터를 하강시키는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 감속 단계 후 및 상기 하강 단계 전에 상기 엔드 이펙터의 수평 이동을 가속시키는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  62. 제 60 항에 있어서,
    상기 하강 단계 후에 상기 엔드 이펙터의 수평 이동을 중지시키는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  63. 제 57 항에 있어서,
    상기 전달 단계 후에 상기 기판 캐리어를 상기 로딩 포트로 넘기는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  64. 제 57 항에 있어서,
    상기 상승 단계가 상기 기판 캐리어 핸들러의 수평 가이드를 상승시키는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  65. 제 1 항에 있어서,
    동력 고장 및 긴급 운전정지 중 하나 이상을 포함하는 사전 설정된(predetermined) 경우에 응답하여 상기 이송기로부터 상기 엔드 이펙터를 자동적으로 회수하도록, 상기 제어기가 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  66. 삭제
  67. 제 25 항에 있어서,
    동력 고장 및 긴급 운전정지 중 하나 이상을 포함하는 사전 설정된 경우에 응답하여 상기 이송기로부터 상기 엔드 이펙터를 자동적으로 회수하도록, 상기 제어기가 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  68. 삭제
  69. 제 28 항에 있어서,
    동력 고장 및 긴급 운전정지 중 하나 이상을 포함하는 사전 설정된 경우에 응답하여 상기 이송기로부터 상기 엔드 이펙터를 자동적으로 회수하도록 작동하는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  70. 삭제
  71. 제 51 항에 있어서,
    동력 고장 및 긴급 운전정지 중 하나 이상을 포함하는 사전 설정된 경우에 응답하여 상기 이송기로부터 상기 엔드 이펙터를 자동적으로 회수하도록, 상기 제어기가 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  72. 삭제
  73. 제 48 항에 있어서,
    동력 고장 및 긴급 운전정지 중 하나 이상을 포함하는 사전 설정된 경우에 응답하여 상기 이송기로부터 상기 엔드 이펙터를 자동적으로 회수하는 단계를 더 포함하는,
    기판 로딩 스테이션으로 기판 캐리어를 전달시키는 방법.
  74. 삭제
  75. 제 57 항에 있어서,
    동력 고장 및 긴급 운전정지 중 하나 이상을 포함하는 사전 설정된 경우에 응답하여 상기 이송기로부터 상기 엔드 이펙터를 자동적으로 회수하는 단계를 더 포함하는,
    기판 캐리어 핸들러를 작동시키는 방법.
  76. 삭제
  77. 기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치로서,
    기판 캐리어를 상기 프로세싱 툴의 제 1 로딩 포트에 전달시키고, 상기 기판 캐리어를 지지하도록 이루어진 엔드 이펙터를 포함하는 기판 캐리어 핸들러; 및
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도를 결정하고; 상기 기판 캐리어 이송기의 속도에 기초하여 상기 엔드 이펙터에 대한 제 1 이동 프로파일을 결정하고; 그리고 상기 제 1 이동 프로파일을 이용하여 상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 엔드 이펙터의 이동을 제어함으로써, 상기 기판 캐리어가 이동되는 동안, 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어를 분리시키도록 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하도록 작동하고 상기 기판 캐리어 핸들러에 연결되는 제어기를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  78. 제 77 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도가, 상기 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어와 정렬되는, 사전 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리를 중지하도록, 상기 제어기가 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  79. 제 77 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도에 기초하여 상기 엔드 이펙터에 대한 제 2 이동 프로파일을 결정하고; 그리고 상기 제 2 이동 프로파일을 이용하여 상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 엔드 이펙터의 이동을 제어함으로써, 상기 기판 캐리어 이송기가 이동되는 동안, 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어를 기판 캐리어 이송기로 전달시키도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하도록 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  80. 제 79 항에 있어서,
    기판 캐리어 이송기의 속도가, 상기 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어와 정렬되는, 사전 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 기판 캐리어 이송기로의 상기 기판 캐리어의 전달을 중지하도록, 상기 제어기가 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  81. 기판 캐리어의 전달 방법으로서,
    상기 기판 캐리어를 로딩 포트로 전달하도록 이루어진 기판 캐리어 핸들러를 포함하는 기판 로딩 스테이션에 인접하게 위치된 기판 캐리어 이송기 상으로 상기 기판 캐리어를 전달하는 단계와,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도를 결정하는 단계와,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도에 기초하여 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터에 대한 제 1 이동 프로파일을 결정하는 단계, 및
    상기 기판 캐리어 이송기로부터의 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 엔드 이펙터의 이동을 제어하도록 상기 제 1 이동 프로파일을 이용하는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  82. 제 81 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어의 속도에 기초하여 상기 엔드 이펙터에 대한 제 2 이동 프로파일을 결정하는 단계, 및
    상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 엔드 이펙터의 이동을 제어하도록 상기 제 2 이동 프로파일을 이용하는 단계를 포함하는,
    기판 캐리어의 전달 방법.
  83. 기판 캐리어를 로딩 포트에 전달하도록 이루어진 기판 캐리어 핸들러를 포함하는 기판 로딩 스테이션에 인접하게 위치된 기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어의 분리를 제어하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도를 결정하고,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도에 기초하여 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터에 대한 제 1 이동 프로파일을 결정하고, 그리고
    상기 기판 캐리어 이송기로부터 상기 기판 캐리어의 분리의 적어도 일 부분 동안 상기 엔드 이펙터의 이동을 제어하도록 상기 제 1 이동 프로파일을 이용하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터에 의해 판독가능한 매체를 포함하는,
    기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어의 분리를 제어하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 제품.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 이송기의 속도에 기초하여 상기 엔드 이펙터에 대한 제 2 이동 프로파일을 결정하고,
    상기 기판 캐리어 이송기로 상기 기판 캐리어의 전달의 적어도 일 부분 동안 상기 엔드 이펙터의 이동을 제어하도록 상기 제 2 이동 프로파일을 이용하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 코드를 더 포함하는,
    기판 캐리어 이송기로부터 기판 캐리어의 분리를 제어하도록 이루어진 컴퓨터 프로그램 제품.
  85. 기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치로서,
    기판을 지지하고 상기 기판을 상기 프로세싱 툴의 제 1 로딩 포트에 전달하도록 이루어진 엔드 이펙터, 및
    상기 기판이 이동되고 이송기에 의해 전달되는 동안 상기 엔드 이펙터가 이동하는 이송기로부터 상기 기판을 분리시키도록 상기 엔드 이펙터를 제어하기 위해 작동하고 상기 엔드 이펙터에 연결된 제어기를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  86. 제 85 항에 있어서,
    상기 이송기가 이동하는 동안 상기 엔드 이펙터가 상기 기판을 상기 이송기에 전달시키도록, 상기 제어기가 상기 엔드 이펙터를 제어하기 위해 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  87. 기판을 전달하는 방법으로서,
    상기 기판을 지지하고 상기 기판을 프로세싱 툴의 로딩 포트로 전달시키도록 이루어진 엔드 이펙터를 포함하는 기판 로딩 스테이션에 인접하게 위치되는 이송기 상으로 상기 기판을 전달하는 단계, 및
    상기 기판이 이동되고 상기 이송기에 의해 전달되는 동안 상기 기판을 상기 이송기로부터 분리시키도록 상기 기판 로딩 스테이션의 엔드 이펙터를 이용하는 단계를 포함하는,
    기판을 전달하는 방법.
  88. 제 87 항에 있어서,
    상기 이송기가 이동하는 동안 상기 기판을 상기 이송기에 전달시키도록 상기 엔드 이펙터를 이용하는 단계를 더 포함하는,
    기판을 전달하는 방법.
  89. 기판 캐리어를 프로세싱 툴의 제 1 로딩 포트에 전달시키도록 이루어지고, 상기 기판 캐리어를 지지하도록 이루어진 엔드 이펙터를 포함하는 기판 캐리어 핸들러, 및
    상기 기판 캐리어 이송기가 이동하는 동안 상기 기판 캐리어 핸들러의 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어를 기판 캐리어 이송기로 전달시키도록 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하기 위해 작동하고 상기 기판 캐리어 핸들러에 연결되는 제어기를 포함하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
  90. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터가 상기 기판 캐리어를 상기 기판 캐리어 이송기로부터 분리시키기 위해 수직 방향으로 실질적으로 0의 속도 또는 그 미만의 속도로 상기 기판 캐리어와 접촉시키도록, 상기 제어기가 상기 기판 캐리어 핸들러를 제어하도록 추가로 작동하는,
    기판을 프로세싱 툴로 공급하는 장치.
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