KR20010092264A

KR20010092264A - 포오트 출입구의 유지 및 배출 시스템

Info

Publication number: KR20010092264A
Application number: KR1020017001603A
Authority: KR
Inventors: 포스나이트윌리엄제이.; 센크조슈아더블유.
Original assignee: 더글라스 제이. 맥큐천; 어사이스트 테크놀로지스, 인코포레이티드
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1999-08-05
Publication date: 2001-10-24
Also published as: EP1152964A4; HK1038910A1; US6261044B1; JP2002522896A; EP1152964A1; WO2000007915A1; KR100575549B1; WO2000007915A9

Abstract

본 발명에서는 포드와 포오트 출입구(26) 사이 및 포드 출입구(22)의 내부로부터 유출된 오염인자, 미립자, 그리고 기체를 제거하기 위하여 장전 포오트에서 포오트 출입구(26) 상에 포드 출입구(22)를 유지시키기 위한 시스템이 공개되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 진공발생원(36)은 공정 도구의 내부에, 또는 인접해서, 아니면 원격인 위치에 제공될 수 있으며 그러한 진공발생원(36)은 포오트 출입구(26)의 전방면 내에서 진공 포오트(34)에 연결되어 있다. 나란히 놓여 있는 포오트(26)와 포드(22) 출입구의 표면 사이에 음압을 발생시키기 위하여 진공 상태가 제공된다.

Description

포오트 출입구의 유지 및 배출 시스템{PORT DOOR RETENTION AND EVACUATION SYSTEM}

SMIF 시스템은 미(美) 휴렛 펙커드 사(社)에 의해 공시된 바 있으며 해당 내용이 미국 특허 (번호 4,532,970 및 4,534,389)로 공개되어 있다. SMIF 시스템의 목적은 반도체 제작 공정을 통하여 웨이퍼[wafer: 반도체 기판(基板)인 실리콘 등의 박편(薄片)]들을 저장하고 전달하는 중에 반도체 웨이퍼 상에서 미립자 유전(流轉)(particle fluxes)을 감소시키는 것이다. 이와 같은 목적은 저장 및 전달 과정 중에 웨이퍼를 둘러싸고 있는 기체성 매질(공기 또는 질소와 같은)이 웨이퍼에 관하여 본질적으로 정지 상태에 놓여 있다는 것이 기계적 측면에서 보장될 때, 그리고 주변 환경으로부터 유입된 미립자들이 웨이퍼 환경으로 즉각 진입하지 않게 될때 부분적으로 달성될 수 있다.

SMIF 시스템에는 세 개의 주요한 성분들이 포함되어 있다: (1) 최소 체적, 웨이퍼 및 웨이퍼 카세트의 저장 및 전달에 사용되는 밀봉된 포드 (2) 공정 도구의 내부로부터 또는 공정 도구의 안쪽으로 노출된 웨이퍼들과 웨이퍼 카세트들이 전달되는 공간이 초소형 청정 공간(miniature clean space)(청정 공기로 채워져 있음)을 제공하기 위한 반도체 공정 도구 상에 위치하는 입/출력 (I/O) 소규모 환경(minienvironment), 그리고 (3) 웨이퍼 또는 카세트를 미립자에 노출시키지 않고 SMIF 포드와 SMIF 소규모 환경 사이에서 웨이퍼 또는 웨이퍼 카세트를 전달하기 위한 인터페이스.

SMIF 시스템에 관한 보다 상세한 사항은 1984년 7월에 미히르 파리크와 울리리치 카엠프(Mihir Parikh and Ulirich Kaempf)가 고체 상태 기술(Solid State Technology)이라는 잡지 111면부터 115면에 게재한 논문 "SMIF: VLSI 제조에 있어 웨이퍼 카세트 전달용 기술(SMIF: A TECHNOLOGYY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VLSI MANUFACTURING)"이라는 제목으로 수록되어 있다.

상기와 같은 유형의 시스템들은 미립자의 크기와 밀접한 연관이 있어, 그 미립자 크기의 범위는 0.02 microns (mm) 이하부터 200 mm 이상에까지 이른다. 이와 같은 크기의 미립자들은 제조용 반도체 장비 내에서 활용될 때 기하학적 형상이 워낙 작기 때문에 반도체 공정에서 쉽게 손상될 수 있다. 오늘날 대표적으로 진보된 반도체 공정에서는 기하학적 형상이 이분의 일(one-half) mm 이하의 규격을 사용한다. 0.1 mm 이상의 크기로 측정된 기하학적 규격을 갖는 원치 않는 오염 미립자들이 실지적으로 1 mm의 기하학적 규격으로 된 반도체 장비를 간섭하게 된다. 물론, 오늘날 반도체 공정의 기하학적 규격은 연구 개발을 위한 실험실적 접근에서는 0.1 mm 이하로 점점 더 소형화하는 추세에 있다. 그러한 기하학적 규격은 향후에는 더욱 더 소형화되어 결국에는 더욱 더 미세한 크기의 오염 미립자들과 분자형 오염 인자들이 관심의 대상이 될 것이다.

일반적으로 SMIF 포드는 포드 출입구로 구성되어 있는데, 이때 포드 출입구는 포드 셸(pod shell)과 연동되어 밀봉된 환경을 제공하며 그러한 밀봉된 환경에서 웨이퍼가 저장되고 전달될 것이다. 소위 "바닥 개구부 포드(bottom opening pods)"라고 알려져 있는데, 여기에는 모든 출입구가 포드의 바닥에서 수평하게 제공되어 있고 웨이퍼가 카세트 내에서 지지되어 순차적으로 포드 출입구 상에서 지지되고 수직 평면상에 위치하게 되어, 웨이퍼는 포드 셸 내에 설치된 카세트 내에서 지지되거나 아니면, 포드 셸 내에 설치된 선반(shelf)에서 지지된다. 전방 개구부와 바닥 개구부 포드 모두를 위하여, 포드 출입구에는 밀봉된 포드 환경의 일부로서 포함되어 있는 내부의 표면과, 웨이퍼의 제조 환경에 노출되어 있는 외부의 표면이 포함된다.

SMIF 포드와 웨이퍼 제작 내의 공정 도구 사이에서 웨이퍼를 전달하기 위하여, 포드가 수동으로 또는 자동으로 도구의 전방 상의 장전 포오트(load port) 위로 장전되는 것이 대표적이다. 공정 도구에는 접근 포오트(access port)가 포함되어 있고, 그러한 접근 포오트는 포드가 없는 상태에서 포드 출입구에 의해 커버되고, 상기 포오트 출입구는 웨이퍼 제작 환경에 노출되어 있는 외부의 표면과 공정도구 내에서 밀봉된 환경의 일부가 되는 내부의 표면을 포함하고 있다. SMIF 포드는 장전 포오트 상에 안착되므로 포드 출입구와 포오트 출입구는 서로 인접하게 위치하게 된다. 표시 핀 (registration pins)이 포오트 출입구 사이에 제공되어 있고 그러한 포오트 출입구는 포드 출입구 내의 구멍들과 연동되어 포오트 출입구에 대하여 포드 출입구의 적절한 정렬이 가능하도록 보장해 준다.

장전 포오트 상에 포드가 위치하게 되면, 포오트 출입구 내의 메커니즘에 의해 포드 출입구를 포드 셸로부터 방면시키고(unlatch) 포드 출입구와 포오트 출입구를 함께 공정 도구 내로 이동시키게 되며, 이때 출입구들이 웨이퍼 전달 경로로부터 집어넣어 진다(stowed away). 공정 도구의 내부 및 웨이퍼 주변의 포드 셸을 포함하여 청정 환경을 유지시키기 위하여 포드 셸은 인터페이스 포오트에 인접하게 남아 있다. 그리고 나서, 공정 도구 내부의 웨이퍼 핸들링 로봇이 포드와 공정 도구 사이의 전달을 위하여 포드 내에서 지지되는 특정 웨이퍼들로 접근한다.

이것은 공정 도구 내에 노출되어 있는 웨이퍼 주변에 청정 환경을 제공하는 데에 매우 중요하다. 웨이퍼 제작 내의 공기가 특정 수준까지는 통상 여과되기는 하지만, 공정 도구들 주변을 감싸고 있는 환경과 SMIF 포드들에는 포드 및 도구 내부와 비교해 볼 때 상대적으로 높은 수준의 미립자들과 오염 인자들이 포함되어 있다. 따라서, 중요한 단계로서 SMIF 포드와 공정 도구의 내부를 제작 내의 주변 환경으로부터 격리시키는 방안을 취하게 된다.

상기에서 설명된 바와 같이, 웨이퍼 제작의 환경에 노출되어 있는 표면들을 포함하고 있긴 하지만, 포드 출입구와 포오트 출입구는 포드와 도구 사이의 웨이퍼전달을 준비하기 위하여 공정 도구의 내부로 가져가는 것이 전형적이다. 노출된 출입구 표면상의 미립자들 및 오염 인자들이 공정 도구의 내부를 오염시키지 않게 하기 위하여, 포드와 포오트 출입구를 공정 도구로 가져가고 출입구가 그 안에 위치할 때에 노출된 포드와 포오트 출입구 표면을 서로에 반하게 잡아두는 방식(hold)이 알려져 있다. 예를 들면, "종합 회로 공정을 위해 도킹 가능한 인터페이스용 내부 잠금 출입구 (Interlocking Door Latch for Dockable Interface for Integrated Circuit Processing)"라는 제목의 미국 특허 (번호 4,534,389)는 포오트에 반하여 포드 출입구를 잡아두기 위한 스프링-장전된 방면 및 방출(latch and release) 케이블(해당 특허의 도 5에 도시)에 관하여 공시하고 있다. 그러한 접촉 방식에 따르면 노출된 표면들 사이의 미립자들이나 오염 인자들의 흐름을 아예 차단하여 미립자 및 오염 인자들이 공정 도구로 전달되지 못하게 막아버린다.

포드 출입구가 포드로부터 제거되어 공정 도구로 집어넣어짐으로써 포드 출입구를 포오트 출입구에 커플링 시키기 위한 커플링 메커니즘이 알려져 있다. 이와 같은 커플링 메커니즘들과 함께, 포드 출입구에서 표시 구멍(registration holes) 내부로 표시 핀이 맞게 되어 있어, 포드 출입구를 포오트 출입구 상의 적합한 위치로 안내하게 된다. 그러나, 표시 핀과 구멍 사이에 공차(tolerance)가 제공되어 여분의 마모(excessive wear)없이 구멍 내부로 핀을 안착시키기 용이하게 한다. 그 결과, 포드와 포오트 출입구들 사이에 추가적인 제한 조건없이, 포드의 출입구가 진동하고, 경사지거나 혹은 포오트 출입구 주변으로 이동할 수 있게 된다. 그러한 진동 및 이동으로 인해 미립자들이나 오염 인자들이 포드 및 포오트 출입구 표면들로부터 제거되고 공정 도구 내에 설정될 수 있다.

이전 기술에서는 출입구들이 서로 커플 식으로 연계되어 공정 도구 안으로 집어넣어지는 동안 포드의 출입구를 포오트 출입구에 반하여 견고하게 잡아주게 하려는 시도가 수행된 바 있다. 그러한 시스템은 IBM 사에 할당된 미국 특허 (번호 5,291,923)에 "출입구 개방 시스템 및 그 방법(Door Opening System and Method)"이라는 제목으로 공시된 바 있고, '386 특허'로 유명한 주식회사 제노프티크(Jenoptik A.G.)에 할당된 "반도체 공정 설치를 위한 장전 및 비장전 스테이션(Loading and Unloading Station for Semiconductor Processing Installations)"이라는 제목의 미국 특허 (번호 5,772,386)에 공시되어 있다. '386 특허'에서도 예로 찾아 볼 수 있듯이, 포오트 출입구에는 진공발생원(vacuum source)에 연결된 한 쌍의 흡입용 컵(suction cup)이 포함되어 있다. 포드의 출입구가 포오트 출입구에 연계될 때, 흡입용 컵들이 포드 출입구의 표면 부위에 연동되고, 진공발생원의 포드 출입구를 잡아주는 컵들 내부로 흡입류(suction)를 생성시킨다. 유선형 출입구와 포오트 출입구의 표면을 서로 잡아 주기 위하여 컵들이 구멍(borehole)들 쪽으로 후퇴한다. 포드 출입구를 잡고 있기 위하여 386 특허의 진공 컵들은 유선형 출입구 상의 작은 영역을 점유한다. 386 특허의 진공 시스템은 미립자들 및 오염 인자들을 포드와 포오트 출입구의 표면들로부터 제거하는 것과는 관련이 없다.

기존의 시스템에서, 포드가 포오트 출입구와의 커플링을 위해 포오트 출입구에 인접하게 위치함으로써, 포오트 출입구에 대하여 포드 출입구가 제대로 정렬되지 않을 수 있다. 이와 같은 비정렬 또는 오류 정렬(misalignment)의 원인은 몇 가지 인자들 중 하나로 설명될 수 있다. 전방에서 개방되는 시스템(front opening systems)에서, 포드 장전 포오트 위에 있는 지지표면 상에 안착되어 있고, 포드와 지지표면 사이의 연계(engagement)는 포오트 출입구에 포드의 출입구를 정렬 시키데에 의존된다. 그러나, 포드가 휘어 뒤틀려 있거나 허용 공차를 벗어나 제작된 경우, 포드의 출입구는 포오트 출입구와 정확히 정렬될 수 없다. 포드와 포오트 출입구 사이의 비정렬의 주요 원인 중 다른 하나는 상류의 장전 포오트가 포드의 셸에 대하여 유선형 출입구를 중심을 벗어난 위치 내의 포드로 회귀시키기 때문이다.

포오트 출입구는 대표적으로 표시 핀들을 포함하며, 그러한 표시 핀들은 포드의 출입구의 나란히 놓여진 표면상에 있는 표시 구멍(registration holes) 내부와 정렬되게, 그리고 들어맞게 되어 있다. 이와 같은 표시 핀들은 구형 정점(spherical tip)을 가지고 유연성 있게 포드의 출입구에 설치되어 있으므로(예를 들면 '386 특허'에 공시된 바와 같이) 비정렬된 포드의 출입구는 포오트의 출입구가 되며(brought to), 포드의 출입구에 대하여 올바로 정렬될 수 있도록 포드의 출입구 위치를 조정한다. 비정렬 현상이 상류의 장전 포오트에 의하여 야기될 때, 표시 핀들이 포드의 위치를 조정 및 정정하게 되어 포드 셸에 대하여 중앙인 위치로 회귀될 것이다. 그러나, 포드가 휘어져 뒤틀려 있거나 허용 공차를 벗어나게 제작되었을 때, 포드의 출입구는 포드 셸 안쪽 중앙에 위치하게 될 것이나, 포드의 출입구에 대해서는 비정렬될 것이다. 이와 같은 경우, 표시 핀에 의한 포드의 위치 조정에 의해 포드의 출입구가 중심을 벗어난 위치로 포드 셸로 회귀될 것이고, 결과적으로, 유선형 출입구의 측면들이 유선형 셸에 반하여 긁어내게 될 것이다. 그와 같은 문지름 또는 할큄 현상(scraping)으로 인해 유해한 미립자들이 발생될 수 있다. 포드의 출입구 위치를 조정하는 종전 기술에 의한 시스템에서, 출입구의 위치는 비정렬 현상의 발생에도 불구하고 표시 핀들에 의해 기대했던 중앙 위치로 출입구 위치가 조정되게 되어 있다.

위에서 언급된 기존의 웨이퍼-수송 포드에서는, 포드의 출입구가 전형적으로 표시 핀들과 빗장 키들을 받아들이기 위한 벽과 슬롯을 정해주는 빗장 판 조립식 구성부품과 주조물 벽(cast wall)을 포함한다. 이러한 메커니즘 외에도, 포드의 출입구는 주로 텅빈 내부 체적을 포함하고 있다. 포드의 출입구 외벽들에는 하나 또는 그 이상의 개구부가 포함되어 있고 이들은 외부 환경과 맞닿아 있는데, 예를 들면 슬롯에서 빗장 판들을 통하여 연장되어 포드의 출입구가 포드의 셸에 연결된다. 따라서, 포드가 공정 도구의 장전 포오트 상으로 첫번째로 도입될 때, 포드의 출입구 내부 체적은 대표적으로 소규모 환경을 둘러싸고 있는 청정실로부터 나온 공기를 포함한다.

포드의 출입구가 소규모 환경으로 될 때, 포드 내부로부터 나오는 공기가 소규모 환경으로 확산됨에 따라 포드의 내부로부터 나오는 청정실 공기는 소규모 환경으로 미립자들과 오염 인자들을 가져오게 된다. 이것은 소규모 환경의 내부에 활성 기체나 공기 이외의 기체가 포함되어 있을 때 특히 유해할 수 있다.

본 발명은 저장 및 수송용 포드(pod)로부터 공정 도구(process tool)에 이르는 반도체와 같은 작업물의 전달에 관한 것이고, 특히 포드와 공정 도구 사이에서 작업물이 전달되는 중에 포드 출입구가 포드로부터 제거되어 공정 도구 안으로 집어넣어져 채워지면서 포오트(port)와 포드 출입구로부터 흘러나온 오염 인자(contaminants)들과 청정실 공기(clean room) 사이를 견고히 체결하고 미립자들을 제거하기 위한 시스템에 관한 것이다.

도 1은 공정 도구의 포오트 출입구에 인접하게 위치한 전방 개구부의 SMIF 포드에 대한 사시도이다.

도 2는 포오트 출입구로부터 바깥쪽으로 돌출된 빗장 키(latchkey)를 포함하는 포오트 출입구의 외부 표면 부위를 확대한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 원리에 따라 서로 체결된 포드 및 포오트 출입구의 측면을 절단하여 도시한 단면도

도 4a는 본 발명에서 제안한 선택적인 실시예에 따라 포오트 출입구 상에 복수 개의 진공 포오트들을 보여주기 위한 장전 포오트 및 포드에 대한 사시도이다.

도 4b는 본 발명에서 추가로 제안한 선택적인 실시예에 따라 포오트 출입구 상에 복수 개의 진공 포오트들을 보여주기 위한 장전 포오트 및 포드에 대한 사시도이다.

도 5는 유선형 출입구의 내부에 설치된 유연성 있는 표시 핀 구멍(flexible registration pin hole) 절단한 측면도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 주변 밀봉부를 포함하는 포드의 출입구 및 포오트 출입구를 도시한 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따라 포오트 출입구에 고정된 포드의 출입구에 대한 사시도이다.

따라서, 본 발명의 장점은 포드와 포오트 출입구 사이로부터 공정 도구의 소규모 환경으로 유/출입하는 미립자들 및 오염 인자들의 양을 감소시키는 것이다.

본 발명에 의한 또 다른 장점은 노출된 포드 및 포오트 출입구 표면으로부터 미립자들 및 오염 인자들을 제거할 수 있다는 것이다.

본 발명에 의한 추가 장점은 포드의 출입구 내부 체적으로부터 공기를 제거해 낼 수 있다는 것이다.

이러한 이점 및 기타 다른 장점들은 포드의 출입구를 장전 포오트에서 포오트 출입구 위에 유지시키기 위한 시스템 및 포드와 포오트 출입구 표면 사이로부터 유출되고 포드의 내부로부터 빠져나온 미립자, 오염 인자, 그리고 기체들을 제거하기 위한 시스템과 일반적으로 관련이 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 진공발생원이 공정 도구의 내부나, 인접한 위치, 또는 원격 위치에 제공될 수 있는데, 이때 진공발생원은 포오트 출입구의 전방 표면 내에 있는 진공 포오트에 연결되어 있다. 이와 같은 진공 상태는 나란히 놓여있는 포오트 및 포드의 출입구 표면 사이에 음압(negative pressure)을 생산하기 위하여 제공된다. 음압은 두 가지 기능을 수행하고 있다. 첫째, 포드와 포오트 출입구가 공정 도구 안으로 집어 놓여지는 동안 포오트 출입구에 대하여 포드가 진동하거나, 경사지게 되거나 이동하지 않도록 음압이 포오트 출입구에 반하여 유선형 출입구를 꽉 잡아주는 역할을 한다. 둘째, 음압은 포드와 포오트 출입구 사이로부터 유출되고 포드의 출입구 내부 체적 안쪽으로부터 나오는 미립자, 오염 인자, 그리고 기체를 제거하는 역할을 한다.

포드의 셸로부터 포드의 출입구를 해체하고 유선형 출입구를 유선형 출입구에 체결시키는 과정에 따라, 진공이 활성화되는 시간이 포드의 위치가 포오트 출입구에 의해 조정될 수 있는 지의 여부를 제어한다. 특히, 본 발명은 포드의 출입구 위치를 조정하여 정정할 수 있도록 고안될 수 있으며, 이때 포드의 출입구의 경우는 상류 장전 포오트에 의해 포드의 출입구가 포드 셸로 중심을 벗어나 회귀한 결과로 인해 포오트 출입구에 대하여 중심이 벗어난 상태에 있다. 선택적으로, 본 발명은 포드가 휘어져 비틀려 있거나 허용 공차를 벗어나게 제작된 경우에는 포드의 출입구 위치를 조정하지 않도록 고안될 수 있다. 이 경우, 포오트 출입구에 의해 기대했던 중심위치로 포드의 출입구 위치를 조정하는 것은 포드의 출입구가 중심을 벗어난 포오트 출입구의 위치로 회귀되도록 하는 결과를 낳을 수 있으며, 이것은 곧 포드 및 포오트 출입구에 할큄 및 미립자 발생을 유발할 수 있다.

본 발명에서는 포오트 출입구 상에 설치된 주변 밀봉부(perimeter seal)가 추가로 포함되어 있어 포드와 포오트 출입구 사이의 체결을 더욱 견고하게 해 준다. 주변 밀봉부는 아마도 포오트 및 포드의 출입구 근방으로부터 포오트 및 포드의 출입구 사이 인터페이스를 통하여 진공 포오트를 통과하며 외부로 기체 흐름이 원활히 빠져나갈 수 있도록 하기 위하여 복수 개의 틈(gap)도 포함할 수 있게 되어 있다.

본 발명의 추가 특징이라면, 포드의 출입구가 소규모 환경으로 집어넣어지는 동안 포드의 출입구 내부 체적 안에 있는 청정실 공기가 소규모 환경 쪽으로 확산되지 않도록 방지하는 것이다. 포드의 출입구에는 그 측면과 포오트 출입구에 나란히 놓여 있는 포드의 표면을 통하여 슬롯 및 구멍들이 포함되어 있다. 진공 상태에 의하여 공기가 내부 체적으로부터 포오트 출입구에 인접해 있는 포드의 표면 내의 구멍을 통하여 진공 포오트를 통과하며 밖으로 흘러 나간다. 소규모 환경 내부로부터 나오는 공기는 포드의 출입구 측면 주위의 구멍 및 슬롯을 통하여 내부 체적을 도로 메우게 된다(backfill).

이제 제시된 도면들과 함께 발명에 관하여 설명하고자 한다.

지금부터 도 1부터 7을 중심으로 본 발명의 실시예에 관하여 설명할 것인데, 여기서 바람직한 실시예들은 일반적으로 포드의 출입구를 공정 도구의 장전 포오트에서 포오트 출입구에 체결시키기 위한 시스템에 관한 것이고, 포드와 공정 도구 사이에 작업 대상물의 전달이 이루어지는 동안 포드의 출입구가 포드로부터 제거되고 공정 도구 내에 집어 놓여짐으로써 포드와 포오트 출입구로부터 빠져나온 미립자, 오염 인자, 그리고 기체들을 제거하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의한 바람직한 실시예가 SMIF 포드와 본 발명은 어떠한 종류의 다양한 컨테이너와 함께 작동될 수도 있다고 이해되고 있다. 여기에는 200 mm 및 300 mm SMIF 포드들, 바닥에 개구부가 있는 SMIF 포드 및 전방에 개구부가 있는 SMIF 포드, 그리고 SMIF 기술에 따라 작동되지 않는 포드/박스들이 포함되어 있다. 추가로, 본 발명에서는 웨이퍼, 망선(網線)(reticle), 그리고 평평한 판넬 디스플레이(panel display)를 포함하는 모든 종류의 다양한 작업물들을 수송하는 컨테이너들과 함께 작동될 수 있다. 본 발명에 따른 구조는 적용 가능한 모든 SEMI 표준(SEMI standard)들과 부합되며 호환성을 허용하고 있다.

도 1은 밀봉된 환경 내에 위치한 하나 또는 그 이상의 작업물들을 위해 밀봉된 환경을 정하기 위하여 포드 셸(24)과 연동되어 있는 포드 출입구(22)를 포함하는 300 mm 전방 개구부가 있는 SMIF 포드(20)에 대한 사시도이다[포드가 포오트 위에 장전됨에 따라 포드 출입구(20)의 후방은 통상 포오트 출입구를 마주보게 될 것이다]. 이미 앞에서 지적된 바와 같이 포드(20)가 300 mm 전방 개구부 포드로 제시되어 있으나, 포드의 크기와 유형은 본 발명에서 그다지 결정적인 요소(critical)는 아니다. 포드(20)와 공정 도구(28) 사이의 작업물들을 수송하기 위하여, 공정 도구의 전방 상에 있는 포오트 출입구(26)에 인접해 있는 장전 포오트(25) 상으로 포드가 장전된다. 도구(28) 내에서 수행되는 공정의 유형 역시 본 발명에서 결정적인 요소가 아니며, 아마도 어떤 종류의 다양한 시험, 관측(monitoring), 그리고 공정의 수행(processing operation)에서 중요한 의미가 있다고 할 수 있다.

이제 도 1과 2에 대하여 살펴보면, 포오트 출입구(26)의 전방 표면(30)은 포드 출입구(22)의 후방 표면(31)과 마주보고 있으며, 해당하는 표시 구멍(29)의 쌍 안쪽과 연동하기 위하여 한 쌍의 표시 핀(29)들을 포함하고 있다. 추가로 포오트 출입구에는 한 쌍의 빗장 키(32)들이 포함되어 있는데, 그 이유는 해당하는 출입구 슬롯(33)들의 쌍 내에서 받아들여질 수 있게 하기 위해서이며 이때 출입구는 포드 출입구(22) 안에 설치된 조립식 구성부품들을 꽉 쥐고 있다(latch). 빗장키(32)와 함께 받아들이고 작동되기 위해 적용된 포드 출입구 내에 있는 출입구 빗장 조립식 구성부품의 예가 보노라 등(Bonora et al)이 제안한 '개선된 빗장 메커니즘을 갖는 밀봉 가능한 전달용 컨테이너(Sealable Transportable Container Having Improved Latch Mechanism)'라는 제목으로 미국 특허(번호 4,995,430)에 공시되어 있으며,이 특허는 본 발명의 소유자에게 할당되어 있으며, 그 특허 내용은 본 명세서의 전반에 걸쳐 참고 자료로 여기에 활용되고 있다. 포드 출입구를 포오트 출입구에 빗장으로 걸어 꽉 잡아주게 하려면, 포드 도어(22)가 포오트 출입구(26)에 인접하게 안착되게 되고 그 결과 중심이 수직 방향을 지향하고 있는(vertically oriented) 빗장 키들이 역시 중심이 수직 방향을 지향하고 있는 슬롯(33)들 내부로 받아들여지게 된다. 포드 출입구 내의 출입구 빗장 조립식 구성부품에 관한 바람직한 실시예에 대하여 위에서 이미 기술해 놓았으나, 포드 출입구를 포드 셸에 체결/해체시키기 위한 포드 출입구에서의 메커니즘은 본 발명에서는 그다지 결정적인 요소가 아니며 선택적으로 제시되고 있는 실시예들에서 의미있게 변할 수 있는 요소라고 이해되고 있다.

포드 셸로부터 포드 출입구를 해체하는 것과 함께 유사한 예를 찾아 보면, 빗장 키(32)를 90°회전시켜도 개별 슬롯(33) 상으로 키(32)를 잠글 수 있게 되며, 이로 인해 포오트 출입구에 포드 출입구를 체결시키게 된다. 해당 기술에 숙련된 이에 의해 인지된 바와 같이, 빗장 키의 형상에 관한 대안도 연구된 바 있다. 관련된 한가지 대안이 로젠퀴스트 등(Rosenquist et al)에 의해 제안된 "포드 출입구부터 포오트 출입구 사이의 유지 시스템(Pod Door to Port Door Retention System)"이라는 제목의 미국 특허에 공시되어 있는데, 이 특허 역시 본 발명의 소유자에게 할당되어 있으며, 그 특허 내용은 본 명세서의 전반에 걸쳐 참고 자료로 여기에 활용되고 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에는 두 개의 빗장 키(32)와 슬롯(33) 쌍이 포함되어 있고, 각 쌍들은 구조적으로 서로 작동되는 방식이 동일하다. 그러나,발명의 또 다른 실시예에서는, 포드 출입구가 포오트 출입구에 단일 빗장 키와 슬롯 쌍 또는 두 개 이상의 빗장 키와 슬롯 쌍들에 의하여 체결될 수 있게 되어 잇다. 게다가, 하나 이상의 빗장 키/슬롯 쌍이 존재할 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 각 쌍들이 서로 동일할 필요는 없다고 이해되고 있다.

이제 도 1과 도 3에 대하여 살펴보면, 본 발명의 첫번째 실시예에 따라, 포오트 출입구에는 추가로 진공 포오트(34)가 포오트 출입구를 통하여 포함되어 있어 진공선(38)을 통해 진공발생원(35)에 연결된다. 해당 기술에 숙련된 사람이면 인지할 수 있듯이, 진공발생원은 각 공정 도구(28)의 내부 또는 인접해서 위치할 수 있으며, 또는 선택적으로 공정 도구로부터 원격에 위치할 수도 있다. 상기 실시예들 중 후자의 경우, 단일 진공발생원(36)은 복수 개의 공정 도구(28)들에 작용할 수 있다. 추가로 진공선(38)과 진공 포오트(34) 내의 음압을 제어하기 위하여 밸브(39)가 제공될 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 포오트 출입구(26)에는 단일 개수의 중앙에 위치한 진공 포오트(34)가 포함되어 단일 진공선(38)에 의하여 진공발생원(36)으로 작동가능하게 연결되어 있다. 그러나, 포오트 출입구에는 해당하는 개수의 진공선들에 의하여 진공발생원에 작동 가능하게 연결된 복수 개의 진공 포오트들이 포함될 수도 있다고 이해되고 있다. 이에 해당하는 두 개의 형상들이 도 4a와 4b에 도시되어 있다. 포오트 출입구 내의 진공 포오트(34)들의 개수와 위치는 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상당히 변할 수 있는 것으로 이해되고 있다. 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 진공 포오트(34)는 직경이 1/4 인치로 될 수 있다. 그러나, 진공 포오트(34)의 크기와 형상도 본 발명의 또 다른 실시예들에 있어서 상당히 변화할 수 있다고 이해되고 있다.

진공 포오트(34), 진공발생원(36), 그리고 진공선(38)이 제공되어 나란히 놓여 있는 포오트 및 포드 출입구의 표면 사이에 음압을 발생시키고, 이후에 설명되겠지만, 포드 출입구(22)의 내부 체적(40) 안에 음압을 발생시킨다. 포오트와 포드 출입구들이 포오트로부터 제거되고 공정 도구 내에 집어 놓여지도록 상기와 같은 음압이 지속적으로 적용되기 때문에, 포오트와 포드 출입구들이 제거되고 집어 놓여짐에 따라 포오트와 포드 출입구들과 함께 이동할 수 있게 끔 진공선의 길이를 따라 적어도 한 개의 유연한 부위(section)가 진공선(38)에 반드시 포함되어 있어야 한다. 진공발생원 및 포오트에 의하여 적용되는 음압은 두 가지 기능을 수행하고 있다. 첫째, 포드 출입구가 포오트 출입구에 체결되는 동안 포오트 출입구에 대하여 포드 출입구의 진동, 경사운동 및 이동을 방지하기 위하여 포오트 출입구에 반하여 음압은 포드 출입구를 단단히 잡아주는 역할을 한다. 둘째, 포드와 포오트 출입구가 서로를 견고하게 잡아주고 있음에도 불구하고 출입구들의 체결된 표면들 사이로 여전히 공기가 통과할 수도 있으며, 포오트와 포드 출입구 사이의 인터페이스에서의 음압에 의해 체결된 포오트 및 포드 출입구 근방으로부터 포오트 및 포드 출입구 사이의 인터페이스 쪽으로, 그리고 진공 포오트를 통하여 포오트 및 포드 출입구에서 멀리 떨어진 위치로 기체가 흘러 나가도록 한다.

따라서, 포오트와 포드 출입구 사이 및 진공 포오트를 통해 빠져나가는 유동에 의하여 미립자들 및 오염 인자들이 수송된다. 미립자들과 오염 인자들이 진공 포오트(34)를 통과하여 빠져나가지 않을 경우, 반대 방향에 있는 기체의 흐름에 의하여 적어도 포오트와 포드 출입구 사이로부터 유출되는 것은 방지된다.

본 발명에 따른 한 실시예에서, 진공발생원은 평방 인치당 5 파운드(lbs/sq. inch) 이하의 압력으로 포오트와 포드 출입구 사이의 인터페이스 위치에서 기체를 유출시킬 수도 있다. 포오트와 포드 출입구 사이의 표면적이 1 평방 피트 즉 160 평방 인치 가량될 것이므로, 진공발생원은 포드와 포오트 출입구를 800 파운드(lbs)의 힘으로 잡고 있게 될 것이다. 배경 기술에 관한 절에서 지적된 바와 같이, 포드 출입구는 휘어져 뒤틀려 있을 수 있다(warped). 진공발생원에 의하여 발생되는 힘(단위: 파운드, pound-force)은 포드의 출입구와 체결될 때 포오트의 출입구에 반하여 포드 출입구를 평평하게 할(flatten) 것이다. 추가로 이것은 이들이 함께 체결되는 동안 포오트 출입구에 관하여 포드 출입구의 어떠한 이동도 방지한다. 그리고, 포오트 출입구로부터 해체된 후에 포드는 적어도 어느 정도 휘어져 뒤틀린 상태로 회귀하게 될 것이고, 포드 출입구가 포드 셸로 회귀하는 동안에 포드 출입구는 포오트 출입구에 반하여 평평한 상태로 남아 있게 될 것이다. 이와 같은 사실을 통하여 포드 출입구가 포드로 회귀하는데에 있어서 포드 출입구와 포드 셸 사이에 접촉 가능성이 있음을 알 수 있다.

배경 기술에 관한 절에서 설명되었던 바와 같이, 포드 셸로부터 해체되는데 있어서 포오트 출입구가 포드 출입구의 위치를 조정하는 지 여부를 제어할 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 상류 장전 포오트에 의해 포드 셸로 포드 출입구가 중심을 벗어나 회귀하는 결과로 포오트 출입구에 대하여 포드 출입구의 중심이 벗어나게 될 때, 포드 셸로 포드 출입구가 회귀하는데 있어서 포드 출입구의 위치를 중앙 위치에 오도록 조정하는 것이 바람직하다. 반면에, 포드가 비틀어져 있거나 아니면 제작 시 허용 공차를 초과하게 되었다면, 포드 출입구는 포드 셸에 대하여 중앙에 위치하게 될 것이나, 포오트 출입구에 대해서는 중심을 벗어나게 된다. 이 경우, 포오트 출입구에 의하여 포드 출입구의 위치를 기대했던 중심 위치로 조정하는 것은 중심을 벗어난 위치에서 포드 출입구가 포오트 출입구로 회귀되는 결과를 초래할 수 있다. 이것은 포드 셸과 미립자 발생에 반하여 포드 출입구가 할퀴어져 손상을 받는 결과를 야기할 수 있다. 따라서, 본 발명의 특징은 웨이퍼 제조 기술자가 포오트 출입구로 포드 출입구의 위치를 조정할 수 있게 하거나, 기대했던 바와 같이 포드 출입구의 위치를 포오트 출입구로 조정하지 않게 하는 것이다. 특히, 포드 출입구가 포드 셸로부터 방면되기 전에 진공발생원(36)이 활성화될 경우, 포드가 포드 셸에 의하여 방면되기 전에 진공 상태에 의하여 포드 출입구를 포오트 출입구 쪽으로 당기게 될 것이다. 포드 셸로부터 포드 출입구가 방면되는데 있어서, 포드와 포오트 출입구 사이에는 기껏 많아봐야 매우 작은 공간이 존재하게 된다. 이러한 이유 때문에, 포드 셸로부터 포드 출입구를 방면시키는데 있어서, 표시 핀(27)들이 포드 출입구의 가로 방향 위치를 조정할 수 있게 되기 전에 포드 출입구는 포오트에 반하여 여유가 없이 빡빡하게(tight) 당겨지게 될 것이다.

반면에 만일 진공발생원이 포드 출입구가 방면되고 포드 셸로부터 분리된 후에만 활성화된다면, 표시 핀(27)은 포오트 출입구에 의하여 포드 출입구의 위치를 조정할 수 있는 기회를 가지게 되고 작업자는 빗장 키가 포드 셸로부터 포드 출입구를 해체하기 전에 제어 시스템이 진공발생원을 활성화시키도록 할 수 있다. 반면에, 제조 기술자가 상류 장전 포오트가 중심에서 벗어난 위치에서 포드 셸로 포드 출입구를 회귀시킨다고 결정하고, 포드 출입구의 위치 조정이 바람직하다고 판단될 때에, 기술자는 포드 출입구가 포드 셸로부터 해체된 후에 제어 시스템으로 하여금 진공발생원을 활성화시키도록 할 수 있으며, 결국 위치 정정이 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예들에 있어서 포드 셸로부터 포드 출입구가 해체되고 분리되는 중이나 전/후에 진공발생원이 활성화될 수 있을 것이라고 이해되고 있다. 또한, 본 발명에 의하여 포드 출입구의 위치 조정이 가능한지 아닌지의 여부를 결정하기 위하여 휘어져 뒤틀려 있는 포드 또는 오류가 있는 상류 장전 포오트 외에 여타 다른 임계 조건이 존재할 수도 있는 것이다. 추가로, 본 발명의 실시예들은 포드 출입구의 위치를 정정하거나 아니면 정정하지 않게 제공될 수도 있을 것인데, 단 이때 두 옵션 사이를 서로 반복적으로 왔다 갔다 중복 선택할 수는 없다. 한 실시예에서 진공이 포드 셸로부터 포드 출입구가 방면되기 전에 발생되고 포드 출입구의 위치를 조정할만한 옵션이 없을 때에, 표시 핀의 크기를 감소시키거나 이들을 아예 생략해 버릴 수 있다.

본 발명에서 포드 출입구의 위치를 항상 조정할 수 있게 고려했거나 포드 출입구의 위치를 조정 또는 조정하지 않는다는 옵션이 제공된 실시예들에서는, 이후에 설명되겠지만 핀과 구멍이 정확하게 정렬되지 않을 때에 표시 구멍 내에 수월하게 안착하기 위하여 표시 핀들이 위치 이동 가능한 포오트 출입구 내에 설치될 수 있다. 선택적으로, 핀들을 구부릴 수 있게 하기 위하여 강성 핀(rigid pin)들이 유연한 기저(base)에 설치될 수도 있다. 그러나 여전히, 핀들은 핀 길이를 따라 휠 수 있게 되어 있다. 중심을 벗어난 정렬을 위하여 구멍 내에서 핀의 받아들이기 수월하게 하고자 표시 핀의 끝(tip)은 구형이거나 테이퍼 가공되는 것이 바람직하다.

이제 도 5에 관하여 언급하면, 표시 핀(27)과 표시 구멍(29) 모두 각각의 포오트 출입구 및 포드 출입구 내에 스프링으로 장전될 수 있으며, 이것은 곧 표시 핀과 구멍의 연동에 있어 보다 많은 유연성을 부가할 것이고 미립자가 발생될 소지를 훨씬 감소시킨다. 도 5의 또 다른 실시예에 도시된 바와 같이, 포오트 출입구와 포드 출입구에는 각각 부유용 표시 조립식 구성부품(41)(floating registration assembly)이 포함될 것이다. 부유용 표시 조립식 구성부품들(41) 각각에는 개별 포오트 및 포드 출입구 내에 형성되어 있는 슬롯(44) 안에 병진 운동 가능하게 설치된 부유용 구성요소(42)가 포함되어 있다. 표시 핀(27)은 포오트 출입구 표시 조립식 구성부품(41)의 부유용 구성요소(42) 내에 형성되어 있고, 표시 구멍(29)은 포드 출입구 표시 조립식 구성부품(41)의 부유용 구성요소(42) 내에 형성되어 있다. 기억 용량이 배제된 탄성 메트릭 구성요소(46)가 각 조립식 구성부품(41) 내의 부유용 구성요소(42) 주변에 제공되어 있어 각 탄성 메트릭 구성요소(46)의 외부 모서리들이 슬롯(44)의 벽들과 연계되며 각 탄성 메트릭 구성요소(46)의 내부 모서리들은 부유용 구성요소(42)와 연계된다.

상기와 같은 형상을 갖추고, 탄성 메트릭 구성요소(46)는 각 조립식 구성부품(41)들 내의 슬롯(44)들 안의 중앙 위치에 부유용 구성요소(42)를 유지시키는 역할을 한다. 그러나, 표시 핀이 표시 구멍과 완전히 정렬되지 않을 경우, 표시 구멍의 측벽과 표시 핀과의 연동됨으로써 포오트 출입구 내의 부유용 구성요소(42)를 편향시키거나 혹은 최소의 마모를 가지고 표시 구멍 내에서 적절하게 표시 핀을 밀봉할 수 있도록 하가 위한 탄성 메트릭 구성요소(46)의 힘에 반하여 포드 출입구 내의 부유용 구성요소(42)를 편향시키게 될 것이다. 표시 구멍 내에서 표시 핀을 수월하게 받아들이기 위하여 표시 구멍을 정해주는 부유용 구성요소의 측벽은 물론 표시 핀의 끝도 테이퍼 가공될 것이다.

탄성 메트릭 구성요소(46)들은 기억 용량이 배제되는 것이 바람직하므로 표시 구멍으로부터 표시 핀을 제거함에 있어서, 개별 부유용 구성요소(42)들을 슬롯(44)의 내부에서 중심을 잡기 위하여 탄성 메트릭 구성요소는 그들의 원래 형상으로 회귀된다. 탄성 메트릭 구성요소(46)는 개별 조립식 구성부품(41)들의 최소 편향과 함께 표시 핀들 위에 있는 포드 출입구의 중량을 지탱하기에 충분한 강성(stiffness)과 크기를 가지게 될 것이나, 표시 핀과 표시 구멍 사이의 정렬이 제대로 이루어지지 않았을 경우에는 편향을 허용하게 된다. 바람직한 실시예에서, 전방에서 바라볼 경우 부유용 구성요소들은 원통형이고, 탄성 메트릭 구성요소(46)들은 환형(annular)인 것이 바람직하다. 그와 같은 형상을 가지고, 각 탄성 메트릭 구성요소(46)가 부유용 구성요소(42)들의 조정을 모든 축방향으로 가능하게 한다. 부유용 구성요소(42)들과 탄성 메트릭 구성요소(46)들은 기타 다른 형상을 가질 수 있다고 이해되고 있다. 또한, 포드 출입구 부유용 표시 조립식 구성부품의 형상은 포오트 출입구 부유용 표시 조립식 구성부품과 동일할 필요가 없다고 사료된다.

도 5는 부유용 표시 조립식 구성부품(41)을 포함하여 포드와 포오트 출입구를 도시하고 있는데, 다른 포드 출입구들 중 하나에 상기 또 다른 실시예에서 기술된 바와 같은 조립식 구성부품(41)들이 포함될 수도 있다고 이해되고 있다. 도 5에 도시된 또 다른 실시예에 추가하여, 표시 핀과 표시 구멍 사이의 비정렬 상태에서 개별 부유용 구성요소들 중 하나 또는 양쪽 다 조정할 수 있게 하는 동안, 부유용 구성요소(42)들을 슬롯(44)들 내의 중앙 위치로 치우치게 하기 위하여 탄성 메트릭 구성요소의 위치 내에서 다양한 종류의 스프링들이 사용될 수도 있다. 또 다른 실시예에 추가하여, 포드 출입구 내의 탄성 메트릭 구성요소(46)는 그 꼭대기라기 보다 오히려 그 바닥부에 얇은 절단 형상(profile)을 가질 수도 있다. 그러한 형상으로 인해 슬롯(44)의 바닥을 향하게 될 포드 출입구 내에서 부유용 구성요소(42)의 치우침없는 위치가 유발될 것이다. 따라서, 표시 핀들이 표시 구멍들 내부에 안착될 때, 탄성 메트릭 구성요소의 더 큰 꼭대기 부위가 포드 출입구의 중량[부유용 구성요소(42)를 슬롯(44) 내부의 포드 출입구 상방으로 치우치게 하려는 경향이 있음]과 반대의 균형(counter-balance)을 이루게 될 것이므로 포드 출입구 내의 부유용 구성요소(42)는 마침내 슬롯 내의 중앙에 위치하게 될 것이다. 꼭대기와 바닥을 절단했을 때의 얇은 형상과 함께 탄성 메트릭 구성요소(46)를 포오트 출입구 내에 제공함으로써 동일한 것이 달성될 수 있다.

이제 도 6에 관하여 언급하면, 하나 또는 그 이상의 진공 포오트(34)들에 추가하여, 주변 밀봉부(48)가 포오트 출입구의 바깥 주변부 안에 형성된 채널(50) 내부에 설치될 수 있다. 주변 밀봉부(48)가 진공발생원(36)과 진공 포오트(34)에 의하여 발생되는 포오트와 포드 출입구 사이의 밀봉부를 개선하기 위하여 제공될 수있다. 바람직한 실시예에서, 주변 밀봉부가 비톤(Viton)이나 기타 다른 탄성재(elastomer)에 의하여 구성될 것이고, 외부 직경이 8분의 1 및 4분의 1 인치 사이의 규격인 원통형 절단면을 가지게 될 것이다. 주변 밀봉부의 재료와 치수는 각각의 선택적인 실시예들에 따라 변할 수 있다.

주변 밀봉부는 채널(50)에 귀속되어 있으므로 주변 밀봉부의 일부 작은 부분이 50 밀(mil; 전선의 지름을 재는 단위;1000분의 1인치) 가량 포오트 출입구 표면의 평면 너머까지 확장되어 있다. 포오트와 포드 출입구가 함께 만나면서, 포드 출입구가 주변 밀봉부(48)를 압박해 들어가게 되고 이는 곧 주변 밀봉부(48)와 포드 출입구 사이의 접촉선을 따라 견고한 밀봉을 실현시켜주는 동시에 포오트와 포드 출입구의 표면들이 서로 딱 들어맞게 놓여 있도록 해준다.

도 6에 도시된 바와 같이, 주변 밀봉부에는 그 주변 부분에 하나 또는 그 이상의 틈(52)(gap)이 포함될 수도 있는데, 이때 그 주변 부분을 통하여 소규모 환경으로부터 나온 공기가 진공발생원(36)에 의해 유도될 것이다. 틈(52)은 주변 밀봉부의 주위에 균일하게 산포되거나 특정 영역 내에 집중적으로 분포될 수도 있다. 예를 들면, 다수의 틈(50)들이 주변 밀봉부의 바닥 부위를 따라 제공될 수 있으며, 결국 출입구가 소규모 환경으로 가기 전, 그리고 진공발생원이 활성화되기 전의 중력에 기인하여 미립자들이 포오트와 포드 출입구 표면사이로부터 떨어질 수도 있다.

주변 밀봉부(48)와 채널(50)의 형상은 또 다른 실시예들에서 변할 수도 있고, 주변 밀봉부(48)의 절단 형상 역시 또 다른 실시예들에서 변화할 수도 있다.예를 들면, 주변 밀봉부(48)의 속이 텅 비어 있을 필요는 없다. 추가 선택안, 주변 밀봉부가 채널(50)로부터 만들어지는 각도에서의 플랩 프로젝팅(flap projecting) 방식에 의해 구성될 수도 있다.

위에서 설명되었던 바와 같이, 포드 출입구(22)에는 내부에 출입구 빗장 조립식 구성부품을 구성하는 별도의 체적(40)이 포함되어 있고, 표시 핀과 빗장키를 받아들이기 위한 구멍을 정해주는 다양한 형태의 봉우리 형태(ridge)와 벽이 포함되어 있다. 이러한 구조와 별도로, 내부 체적(40)은 주로 텅 비어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 포드 셸로 포드 출입구를 체결시켜주기 위해 확장되어 있는 빗장 조립식 구성부품의 빗장판을 통하여 적어도 슬롯(54)에서 만큼은 포드 출입구를 감싸고 있는 환경 쪽으로 상기 체적(40)이 개방되어 있다. 구멍(56)과 같은 다른 개구부도 포드 출입구의 체적(40)을 외부 환경에 개방시켜주기 위하여 포드 출입구를 통하여 제공될 수 있다. 이러한 슬롯들과 구멍들은 포드의 측면 상에 위치할 수도 있고, 추후에 설명하겠지만, 후방면(31)에 위치할 수도 있다. 웨이퍼를 포함하는 포드의 내부에 인접한 포드 출입구의 표면 위에는 상기와 같은 구멍이나 슬롯이 제공되어 있지 않다.

포드(20)가 최초로 공정 도구(28)의 장전 포오트(25) 상으로 장전될 때 다양한 슬롯(54) 및 구멍(56)과 함께, 내부 체적(40)이 청정실에서 나온 공기로 꽉 채워진다. 청정실로부터 나온 공기에는 소규모 환경 내의 대기에서보다 훨씬 많은 양의 미립자 및 오염 인자들이 포함되어 있고, 내부 체적(40) 안의 공기가 소규모 환경으로 확산되는 것은 방지하는 것이 바람직하다고 할 수 있겠다. 배경 기술에 관한 절에서 지적한 바와 같이, 내부 체적(40)으로부터 유출된 공기가 소규모 환경 쪽으로 확산되는 것은 소규모 환경의 내부가 활성 기체나 혹은 공기 이외의 기타 다른 성분들로 채워져 있을 경우에 특히 매우 큰 문제의 소지가 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 포드 출입구의 내부 체적(40) 안쪽으로부터 유출된 공기는 소규모 환경 쪽으로 확산되지 못하게 되어 있으므로 결과적으로 진공 포오트(34)를 통하여 진공발생원에 의해 형성되는 음압을 유발한다. 특히, 포오트 출입구와 접촉하고 있는 포드 출입구의 후방면(31)에는 구멍들이 포함되어 있는데, 그 구멍들은 내부 체적(40)을 포오트와 포드 출입구 사이의 인터페이스 부분에서 저압 상태로 개방시켜준다. 따라서, 내부 체적의 안쪽으로부터 나온 공기는 내부 체적 밖으로 빠져 나가게 되고 진공 포오트(34)를 통하여 제거된다. 추가로, 포드 출입구나 셸을 청정 공정을 통과하도록 하는 것이 통례인데, 내부 체적의 안쪽에 습기가 남아 있을 수 있다. 본 발명에 따르면, 추가로 그러한 소규모 환경에 상기와 같은 습기도 유입되지 않도록 방지하였다.

포드 출입구 내에서 내부 체적 쪽으로 통하는 구멍은 각각 표시 핀과 빗장 키를 위한 구멍과 슬롯이 될 수 있으며, 혹은 후방면(31) 어딘가에 추가로 또는 선택적으로 위치하여도 무방하다. 내부 체적(40)의 안쪽으로부터 빠져나온 공기가 진공 포오트(34)를 통과하여 빠져 나옴으로써, 소규모 환경 내부로부터 나온 기체가 슬롯과 구멍(54, 56)을 통하여 내부 체적(40)을 다시 채우게 된다.

본 발명에서는 주변 환경에 반하여 내부 체적을 밀봉할 필요없이 포드 출입구의 내부 체적 안의 공기가 소규모 환경 쪽으로 확산되는 것을 지양/방지한다. 이와 같은 형상은 포드 출입구 내에서 밀봉되고 별도로 격리된 내부 체적을 제공하려고 시도해 왔던 기존의 포드 출입구와 비교해 보았을 때 현격히 차별화되고도 간단한 구조라고 할 수 있다. 그러한 기존의 형상들에서는 공차를 크게 제작하는 데에 어려움이 있었는데, 일부 원인에 대해 살펴 보면 표시 핀과 빗장 키를 받아들이기 위한 벽과 슬롯이 포드 출입구의 후방 덮개 판 내에 형성되어야만 했었고, 일단 형성된 다음에는 바로 포드 출입구에 부착되어야만 했기 때문이다. 그러한 구조가 갖는 문제점이란 제조 공차 때문에 포드 출입구 상의 판이한 위치에 덮개 판이 고정되어 있을 수 있다는 것이었다. 포드 출입구 내에 덮개 판을 부정확하게 위치시키는 것은 (덮개 판이 제대로 위치해 있다손 치더라도) 서로 체결될 때에 포드 출입구가 포오트 출입구 상에서 중심을 벗어나게 위치하는 결과를 초래한다. 이것은 곧 포드 출입구가 셸로 회귀될 때에 포드 셸에 대하여 포드 출입구가 마찰하고 비벼대게 되는 악영향을 가져오게 될 수 있다.

하지만 이와 대조적으로, 본 발명에 따르면 주변 환경에 대하여 내부 체적을 밀봉해야할 필요가 전혀 없고 아예 고려할 필요조차 없기 때문에, 표시 핀과 빗장 키를 위한 구멍과 슬롯을 후방 덮개 판의 반대 위치에 포드 출입구로 직접 구성시킬 수 있다. 따라서, 포드 출입구(덮개 판과 반대 위치)는 포오트 출입구에 대하여 직접 맞추게 된다(register). 이것은 포드 출입구가 셸로 회귀될 때에 포드 출입구가 포드 셸을 중심으로 중앙에 위치하게 될 가능성을 증가시킨다.

본 발명에 관하여 지금까지 상세히 설명해 놓았으나, 발명은 여기에 공개된내용으로만 국한되지 않는다는 점을 이해해 주기 바란다. 본 발명의 개념 및 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다음에 제시된 청구항에서와 같이 숙련된 이에 의하여 다양한 변화, 대체, 그리고 수정이 가능할 것이다.

Claims

장전 포오트로서, 공정 도구에 고정될 수 있고 하나 또는 그 이상의 작업물을 수송하게 될 포드를 받아들이기 위한 용도이고 이때 포드에는 포드 셸과 그 포드 셸에 연동되어 있는 포드 출입구가 포함되어 있으며 그러한 포드 및 공정 도구 사이의 하나 또는 그 이상의 작업물의 전달을 용이하게 하며 그 구성은, 자신을 통해 하나 또는 그 이상의 작업물이 전달될 수 있는 포오트와, 상기 작업물이 상기 포오트를 통하여 전달될 수 있도록 해주는 곳의 사이에서 이동 가능한 포오트 출입구로서 상기 포오트 출입구에 상기 출입구를 포드 출입구에 체결시키기 위한 장치가 포함되어 있고 상기 체결된 포오트 출입구와 포드 출입구 사이에서 정해지는 인터페이스 및 상기 포오트 출입구와 나란히 놓여 있는 포드 출입구의 측면 길이 와 폭에 거의 동일한 면적을 갖는 포드 출입구를 포함하는 포오트 출입구, 그리고 상기 포오트 출입구에 작동가능하게 연결되어 상기 인터페이스에서 대기압에 대해 음압을 발생시키기 위한 진공발생원으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장전 포오트.
제 1 항에 있어서, 상기 진공발생원이 상기 포오트 출입구에 대하여 포드 출입구를 단단히 잡고 있는 것을 특징으로 하는 장전 포오트.
제 1 항에 있어서, 상기 진공발생원이 상기 포오트 출입구와 포드 출입구로부터 미립자들이나 오염 인자를 제거시키는 것을 특징으로 하는 장전 포오트.
제 1 항에 있어서, 상기 진공발생원이 포드 출입구의 내부로부터 공기를 제거시키는 것을 특징으로 하는 장전 포오트.
제 1 항에 있어서, 상기 진공발생원이 포드 출입구로부터 습기를 제거시키는 것을 특징으로 하는 장전 포오트.