KR20020064918A - 웨이퍼 이송 시스템 - Google Patents

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KR20020064918A
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KR1020027007045A
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보노라안쏘니씨.
네츠쉬로버트알.
고울드리챠드
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어사이스트 테크놀로지스, 인코포레이티드
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Abstract

웨이퍼 이송장치는 로트 박스(130)와 SMIF 포드(116) 사이에서 공작물 카세트 (123)를 이송시킬 수 있다. 상기 이송장치는 SMIF 포드를 지지하기 위한 프레임의 제 1 측면상의 제 1 지지 플랫폼(114)을 갖는 프레임(102)과, 로트 박스를 지지하기 위한 제 2 측면상의 제 2 지지 플랫폼(128)을 포함한다. 상기 프레임은 본 위치에 있을 때 프레임 내에서 전부 존재하는 캐리어 이송장치(112)를 또한 포함한다. 이송장치는 암(134)과 암에 선회축으로 장착된 그리퍼(136)를 포함한다. 일단 SMIF 포드와 로트 박스가 그들 각각의 지지 플랫폼 상에 놓여지면, 이송장치는 두 컨테이너들 사이의 카세트를 이송한다.

Description

웨이퍼 이송 시스템{WAFER TRANSPORT SYSTEM}
전형적인 반도체 웨이퍼 패브는 다양한 웨이퍼 제조 공정을 수행하기 위하여 일반적으로 다수의 공정 도구로 구성되는 길이가 약 80 피트(feet) 정도인 복수의 도구 베이(bay)와, 웨이퍼가 공정 전 및/또는 후에 저장되는 곳인 적어도 하나의 스토커(stocker)를 포함한다. 여러 가지의 자동화된 이송 시스템은 하나의 공정도구로부터 다른 것(베이내의 운반 시스템)으로 웨이퍼를 이송시키기 위하여, 그리고 각 특정한 베이(베이내의 운반 시스템)내의 부근으로 웨이퍼를 이송시키기 위하여 또한 제공된다.
웨이퍼는 카세트 내에서 패브 부근으로 이송되고, 그 카세트는 둘러싼 컨테이너 내에 수용되거나 노출된 상태로 이송된다. 종래의 둘러싼 컨테이너의 한 형태는 웨이퍼를 둘러싸지만 패브 환경에 대하여 웨이퍼를 밀봉하지 않는 소위 웨이퍼 로트 캐리어 박스("로트 박스")이다.
종래 컨테이너의 두번째 형태는 패브 환경에 대하여 밀봉되는 소위 표준 기계적 인터페이스(standard mechanical interface)("SMIF") 포드이다. 휴렛-패커드 회사에 의해 제안된 SMIF 시스템은 미국 특허 제 4,532,970호와 제 4,534,389호에 개시되어 있다. SMIF 시스템의 목적은 반도체 제조공정을 통하여 웨이퍼의 운반 및 이송하는 동안 반도체 웨이퍼상의 입자 유동을 감소시키는 것이다. 이 목적은 저장 및 이송하는 동안 웨이퍼를 둘러싸는 가스매체(공기 또는 질소와 같은)가 웨이퍼에 대하여 필수적으로 정지되도록 기계적으로 보장함으로써, 그리고 주변환경의 입자들이 인접한 웨이퍼 환경으로 들어가지 못하도록 보장함으로써 부분적으로 달성된다.
SMIF 시스템은 일반적으로 세개의 주요 구성요소를 갖는다. (1) 웨이퍼 카세트를 저장하고 이송하기 위하여 사용되는 밀봉된 포드, (2) 포드내의 환경과 소환경(minienvironment)이 소형의 청정공간이 되도록 공정위치의 웨이퍼 공정 지역과 카세트 로드 포트를 둘러싸는 초청정 공기 유동으로 제공된 소환경, (3) 외부환경으로부터 웨이퍼 카세트내의 웨이퍼가 오염되지 않고 밀봉된 포드와 공정장비간에 웨이퍼 카세트 및/또는 웨이퍼를 이송시키는 로보틱 입력/출력(I/O) 이송 어셈블리.
SMIF 시스템은 주위 웨이퍼 패브의 환경보다 적어도 더 깨끗한 정도의 등급이다. 전형적인 향상된 반도체 공정은 현재 0.5 미크론(micron)(㎛) 및 그 이하인결합구조(geometry)를 채택하고, 0.1 보다 작은 결합구조를 갖는 오염입자는 처리된 반도체에 큰 피해를 줄 수 있다. 이와 같이, SMIF 해결책은 웨이퍼 패브 주변 과 실질적으로 입자가 없는 환경내의 공정도구들 사이의 반도체 웨이퍼를 이송하는 수단으로 폭넓게 사용되고 있다.
SMIF 방법이 종래 로트 박스 이송을 넘는 상당한 이점들을 제공하지만, 많은 패브는 여전히 후자를 채택하는 시스템을 갖고 있다. 웨이퍼 패브가 로트 박스와 SMIF 포드 둘 다와 함께 작동하게 하는 접근이 현재 필요하다.
본 출원은 "웨이퍼 이송 시스템"을 발명의 명칭으로 하여 1999년 12월 2일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 60/168,797호에 기초한 우선권을 주장하는 특허출원이다.
본 발명은 밀봉된 SMIF 포드 및 개방 로트 캐리어 박스(open lot carrier box) 둘 다와 함께 작동하는 반도체 웨이퍼 패브(fab)에서 사용하기 위한 이송 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 도면을 참조하여 더욱더 상세히 서술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공작물 이송 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공작물 이송 장치를 도시한 네개의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공작물 이송 장치의 선택적인 실시예의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 도시된 공작물 이송 장치의 선택적인 실시예의 지지 플랫폼의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공작물 이송 장치의 선택적인 실시예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공작물 이송 장치의 선택적인 실시예의 사시도이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 패브가 로트 박스와 SMIF 포드 둘 다와 함께 작동하는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로트 박스와 SMIF 포드 사이의 공작물 캐리어를 이송시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공작물 캐리어가 이송장치에 장착된 정지된 지지 플랫폼에 의해 또는 패브 주변 캐리어를 이송시키는 자동화된 차(car)에 의해 캐리어 이송장치에 위치되는 시스템을 제공하는 것이다.
이들 및 다른 목적들은 바람직한 실시예에서 로트 박스와 SMIF 포드 사이의 공작물 카세트를 이송시킬 수 있는 웨이퍼 이송 장치에 관한 본 발명에 의해 달성된다. 이송 장치는 SMIF 포드를 지지하기 위한 프레임(frame)의 제 1 측면상의 제 1 지지 플랫폼을 갖는 프레임과, 로트 박스를 지지하기 위한 프레임의 제 2 측면상의 제 2 지지 플랫폼을 포함한다. 프레임은 본 위치 내에 있을 때 프레임 내에서전부 존재하는 캐리어 이송장치를 또한 포함한다. 이송장치는 암(arm)과 암에 선회축으로 장착된 그리퍼(gripper)를 포함한다.
SMIF 포드와 로트 박스는 초기에 그들 각각의 플랫폼 상으로 적재된다. 일단 상단부가 올려지면, 그리퍼는 로트 박스내의 카세트에 인접하여 위치되어 카세트의 상단부상의 핸들을 붙잡는다. 카세트내의 공작물은 초기에 수직으로 향해져 있다. 이송장치는 공작물이 실질적으로 수평면으로 향하도록 카세트를 들어올려 회전시킨다. 그 다음, 이송장치는 제 1 지지 플랫폼 상에 놓여진 포드 도어 상에 카세트를 앉힌다. 그 이후에, 포드 상단부는 포드 도어와 다시 한번 일치하도록 내려가고, 포드 도어내의 래칭(latching) 장치는 포드가 밀봉되도록 상단부와 도어를 함께 결합시킨다. 포드는 이후에 제 1 지지 플랫폼으로부터 떨어져 이송된다. 같은 공정이 제 1 지지 플랫폼상의 SMIF 포드로부터 제 2 지지 플랫폼상의 로트 박스로 공작물 카세트를 이송하도록 반대로 실행된다.
바람직한 실시예에서, 제 1 및 제 2 지지 플랫폼은 프레임에 고정되게 장착된다. 그러나, 선택적인 실시예에서, SMIF 포드 및/또는 로트 박스를 지지하는 지지 플랫폼은 패브 주변의 로트 박스 및/또는 SMIF 포드를 이송하기 위한 자동화된 차상에 제공될 수 있다. 웨이퍼 카세트를 없애거나 획득하는 것이 바람직할 때, 차는 프레임에 인접하여 위치되고, 카세트 이송은 상술된 바와 같이 달성된다.
이하, SMIF 포드와 로트 캐리어 박스 사이의 공작물 캐리어를 이송하는 이송 시스템에 관한 도 1-6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 캐리어 내에서 이송된 공작물은 본 발명에서 중요하지 않고 반도체 웨이퍼, 레티클 (reticle) 및 편평한 패널 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 1에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치(100)는 바닥 위에 상기 장치(100)를 지지하거나, 벽에 상기 장치(100)를 지지하거나 웨이퍼 패브의 천장부에 지지하기 위하여 프레임(102)을 포함한다. 장치(100)는 프레임(102)의 제 1 측면(106)에 고정된 SMIF 포드 개방기(104)와, 제 1 측면(106) 맞은편의 프레임(102)의 제 2 측면 (110)상의 로트 박스 개방기(108)와, 프레임(102)내에 장착된 카세트 이송 어셈블리(112)를 또한 포함한다. 장치(100)는 장치(100) 전용 또는 일반적으로 패브에서 반도체 공정작동을 제어할 수 있는 컴퓨터(비도시)에 의해 제어된다.
SMIF 포드 개방기(104)는 그 위에 SMIF 포드(116)를 받기 위하여 프레임 (102)에 정지되게 장착된 지지 플랫폼(114)을 포함한다. 본 발명에 중요하지 않음에도 불구하고, 플랫폼(114)의 높이는 바람직하게 SEMI 설계된 높이인 900mm이다. 포드(116)는 플랫폼(114)상으로 수동 도는 자동적으로 적재된다. 이후에 설명되는 바와 같이, 플랫폼(114)은 선택적인 실시예에서 생략되고, 포드는 패브 주변의 포드(116)를 이송하는 자동화된 차를 통해 프레임(102)에 인접하여 오게된다. 도 1에서 도시된 실시예에서, 지지 플랫폼(114)은 바람직하게 지지플랫폼상의 포드의 고정되고 재반복 가능한 위치를 보장하도록 슬롯 내에서 일치하거나 포드(116)의 하단부 표면상의 형상화된 침하(depression)에 대응하는 운동학적 핀 또는 다른 표시 형상을 포함한다.
래칭 장치(비도시)는 포드(116)의 포드 상단부(120)로부터 포드 도어(118)를 분리시키기 위하여 플랫폼(114)내에 또한 제공된다. 본 발명과 함께 사용되는 래칭 장치는 "향상된 래치 장치를 갖는 밀봉 가능한 이송 가능한 컨테이너(Sealable Transportable Container Having Improved Latch Mechanism)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허 제 4.995,430호에 상세히 기술되어 있다. 이 특허는 본 출원의 소유자에게 양도되어 있고 본 명세서에 참고자료로서 병합되어 있다. 당업자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 분리 장치는 상기 특허에서 기술된 것과 다른 구조들을 포함할 수 있다.
일단 포드 도어가 포드 상단부로부터 분리되면, 포드 개방기(104)의 포드 상단부 리프터(lifter)(122)는 그 안에 앉혀진 웨이퍼 운반 카세트(123)로의 접근을 허용하도록 포드 도어로부터 떨어져 포드 상단부를 들어올린다. 포드 상단부 리프터(122)는 암(126)에 장착된 그리퍼(124)를 포함한다. 암(126)은 암, 그리퍼 및 포드 상단부를 수직으로 이동시킬 수 있는 프레임(102)의 내부 측면벽내 선형 드라이브(비도시)에 번갈아 장착된다. 선형 드라이브의 일 실시예에서, 암의 일부분은 프레임(102)의 내부 측면벽내 리드 나사(lead screw)(비도시) 주변에 스레드된다 (threaded). 스텝퍼(stepper) 또는 브러시리스(brushless) 모터와 같은 종래 드라이브 모터(비도시)는 암에 또한 장착되고, 상기 모터는 컴퓨터로부터의 제어 신호에 대응하여 리드 나사를 따라 암의 이동을 구동한다.
바람직한 실시예에서, 그리퍼(124)는 포드 상단부의 상단부상의 핸들을 붙잡고 풀어주는 이동 조(jaw)를 포함하는 알려진 구조의 작동 그리퍼로 이루어진다. 수동 그리퍼는 포드 상단부 핸들로부터 수평으로 떨어져 이동할 수 있도록 그리퍼(124)에 측면이동을 줄 수 있는 암(126)과 그리퍼(124) 사이의 선형 드라이브를 추가하여 사용할 수 있음이 고려된다. 그리퍼(124) 대신에 다른 그리핑 (gripping) 장치가 포드 상단부(그 상단부 또는 측면에서든 간에)를 붙잡고 포드 상단부를 멀리 들어올리도록 사용될 수 있음을 알 수 있다.
선택적인 실시예에서, 암(126)은 포드 도어와 카세트를 정지 포드 상단부로부터 떨어져 이동시키도록 프레임의 측면에서 선형 드라이브에 장착되는 대신에 프레임(102)과 플랫폼(114)에 정지되게 장착될 수 있다.
로트 박스 개방기(108)는 알려진 구조이고 고정되어 재반복 가능한 위치에서 로트 박스(130)를 받는 표시 형상을 포함하는 플랫폼(128)을 포함한다. SMIF 포드 (116)에서와 같이, 로트 박스(130)는 수동으로 또는 자동적으로 플랫폼(128)상으로 적재되고, 플랫폼은 자동화된 차가 프레임(102)에 직접 인접한 로트 박스(130)를가져오는 선택적인 실시예에서 생략될 수 있다. 일단 플랫폼(128)에 앉혀지면, 알려진 구조의 개방기(108)에서 장치는 그 안에 앉혀진 카세트(123)로의 접근을 허용하도록 위쪽으로 로트 박스(130)의 상단부(132)를 들어올린다. 포드(116)와 박스 (130)는 동일한 카세트를 지지하도록 구성된다. 그러나, 로트 박스는 실질적으로 수직으로 향해진 웨이퍼를 포함한 카세트를 이송하고 SMIF 포드는 실질적으로 수평으로 향해진 웨이퍼를 포함한 카세트를 이송한다.
카세트 이송 어셈블리(112)는 프레임(102)내에 왕복 가능하게 장착되고 이송 암(134)과 그리퍼(136)를 포함한다. 그 본래 위치에서(비도시), 암(135)과 그리퍼 (136)는 바람직하게 최소한의 공간을 차지하고 프레임의 두께를 추가시키지 않기 위해서 프레임(102)의 수평 풋프린트(footprint)내에서 완전히 수직으로 향해진다. 암(134)은 샤시(chassis)(138)에 회전 가능하게 장착되고, 그 샤시는 프레임(102)에 선형 드라이브(비도시)에 의해 이동 가능하게 번갈아 장착된다. 선형 드라이브의 일 실시예에서, 샤시의 일부분은 프레임(102)의 내부 측면벽내에서 리드 나사(비도시) 주변에 스레드된다. 스텝퍼 또는 브러시리스 모터와 같은 종래 드라이브 모터(비도시)는 샤시(138)에 또한 장착되고, 상기 모터 드라이브는 컴퓨터로부터 제어 신호에 대응하여 리드 나사를 따라 샤시의 이동을 구동한다.
샤시(138)에 암(134)의 인접 단부의 회전 장착으로부터 분리하고 독립시킴과 동시에, 그리퍼(136)는 암(134)과 그리퍼(136)가 개별적으로 그리고 동시에 회전할 수 있도록 암(134)의 말단 단부에 회전 가능하게 장착된다. 일 실시예에서, 그리퍼 (136)는 카세트의 상단부상의 핸들을 붙잡고 풀어주는 이동 조를 포함하는 알려진구조의 작동 그리퍼로 이루어진다. 업계에 알려진 바와 같이, 컴퓨터는 그리퍼 (136)가 이후에 설명되는 바와 같이 포드(116)와 박스(130) 사이의 카세트를 붙잡고 이송시키기 위해서 적당히 위치되도록 암(134)과 그리퍼(136)의 회전 및/또는 이송을 제어한다.
본 발명의 동작은 도 1 및 도 2를 참조하여 이제 기술될 것이다. 로트 박스 (130)로부터 SMIF 포드(16)로 카세트를 이송하기 위해서, 포드와 박스는 상술된 바와 같이 그리고 도 2의 "단계 1"(사실 도 2는 프레임에서 포드(116)를 지지하기 위하여 플랫폼(114)대신에 이후에 설명되는 자동화된 차를 보여준다. 그러나, 일단 프레임에 인접하면, 자동화된 차와 플랫폼(114)은 같은 기능으로 이바지한다.)에서 도시된 바와 같이 그들 각각의 플랫폼들 상으로 적재된다. 일단 포드와 박스가 플랫폼들 상에 앉혀지면, 포드 상단부(120)와 로트 상단부(123)는 도 2의 "단계 2"에서 도시된 바와 같이 위쪽으로 올라간다. 카세트(123)가 이해하기 쉽게 도 1에서 포드(116)와 박스(130)를 둘 다에서 도시되지만, 바람직한 실시예에서 카세트는 도 2에서 도시된 바와 같이 작동시 하나 또는 다른 것내에 있음을 알 수 있다. 그러나, 이후에 설명되는 바와 같이, 선택적인 실시예에서 카세트는 포드(116)와 박스 (130)에서 초기에 위치될 수 있음이 고려된다.
일단 상단부들이 들어올려지면, 그리퍼(136)는 로트 박스에서 카세트에 인접하여 위치되고, 그곳에서 그리퍼는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 가이 카세트의 상단부상의 핸들을 붙잡는다. 이후에, 이송 시스템(112)은 카세트를 들어올리고 회전시키므로(도 2의 "단계 2"에서 도시된 도면에 대하여 시계방향으로) 웨이퍼는 실질적으로 수평면으로 향해진다. 그 다음, 이송 시스템(112)도 2의 "단계 3"에서 도시된 바와 같이 플랫폼(114)상의 포드 도어(118)상에 카세트를 내려놓는다. 이후에, 포드 상단부(120)는 포드 도어와 또 다시 일치하도록 내려가고, 래칭 장치는 포드가 도 2의 "단계 4"에서 도시된 바와 같이 밀봉되도록 함께 상단부와 도어를 결합시킨다. 포드(116)는 이후에 플랫폼(114)으로부터 떨어져 이송된다.
빈 로트 박스(130)는 플랫폼(114)상으로 적재된 다음의 포드로부터의 카세트가 포드로부터 로트 박스 내로 이송되도록 개방 위치에서 플랫폼(128)상에 유지된다. 포드로부터 박스로 카세트를 이송하기 위해서, 이송 시스템(112)은 상술된 것에 대하여 반대로 작동하고, 즉 그리퍼(136)는 포드 도어로부터 카세트를 제거하고, 카세트는 프레임을 통하여 이송되고 도 2의 도면에 대하여 반시계방향으로 회전되므로 웨이퍼는 실질적으로 수직평면으로 향해진다. 그 다음, 카세트는 로트 박스 내로 내려놓아진다. 박스는 그 다음에 플랫폼(128)으로부터 떨어져 이송되고, 개방 포드는 다음의 로트 박스로부터 카세트를 받기 위해서 적소에서 유지된다. 이 공정은 바라는 대로 SMIF 포드와 로트 박스 사이의 카세트를 계속 이송한다.
본 발명에서 하나의 시스템은 SMIF 방법과 SMIF 포드를 활용하는 어떤 툴 베이와 로트 박스를 활용하는 다른 베이를 포함하는 패브내에서 채택될 수 있다. 이러한 패브에서, 베이내의 이송은 예를 들어 SMIF 포드와 작동하는 툴 베이내의 스토커로 로트 박스를 이송한다. 본 발명에 따른 시스템은 스토커내의 로트 박스로부터 SMIF 포드로 필요한대로 카세트를 이송하고, 그 다음 그것은 툴 베이내 주변으로 순환된다. 유사하게 다른 베이내의 이송은 로트 박스와 함께 작동하는 툴 베이내의 스토커로 SMIF 포드로부터 필요한 대로 카세트를 이송하고, 그 다음 그것은 툴 베이내 주변으로 순환된다.
그러나, 본 발명은 SMIF 포드와 로트 박스 사이의 카세트를 이송하는 것이 바람직한 다른 시스템에서 폭넓게 사용될 수 있음을 알 수 있다. 당업자는 본 발명이 SMIF 포드와 로트 박스에 제한되지 않지만, 제 1 컨테이너로부터 유사하지 않는 제 2 컨테이너로 카세트를 이송시킬 수 있는 시스템에 더욱 넓게 지향됨을 또한 알 수 있다. 다른 실시예에서, 로트 박스는 생략될 수 있고 베어 카세트는 이송 시스템(112)에 의해 SMIF 포드로 그리고 SMIF 포드로부터 이송하기 위하여 플랫폼(128)상으로 적재될 수 있다.
카세트가 포드(116)내로 적재되고 포드가 밀봉된 후에, 포드내의 공기는 주변 웨이퍼 패브의 것이다. 밀봉된 포드내 공기를 깨끗이 하고 정화하기 위해서, 포드 도어와 플랫폼(114)은 분진들 및 오염물질들을 제거하도록 포드를 통하여 깨끗한 공기 또는 다른 가스가 지나가게 하기 위하여 가스 정화 및 조절 시스템을 또한 포함한다. 본 발명과 일치하여 사용될 수 있는 정화 및 밸브 시스템에 관한 상세한 설명은 다음의 특허 및 특허출원들에서 예를 들어 개시되고, 각 특허 및 특허출원은 본 발명의 소유자에게 양도되고 전체로서 여기서 참조로 병합된다.
파리키(Parikh) 등에 허여된 "입자 필터링 시스템을 갖는 밀봉가능하고 이송 가능한 컨테이너(Sealable Transportable Container Having A Particle Filtering System)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허 제 4,724,874호,
보노라(Bonora) 등에 허여된 "두개의 제어된 환경들 사이의 아티클을 이송하기 위한 방법 및 장치(Method And Apparatus For Transferring Articles Between Two Controlled Environments)"을 발명의 명칭으로 하는 제목인 미국 특허 제 5,169,272호,
보노라 등에 허여된 "두개의 제어된 환경들 사이의 아티클을 이송하기 위한 방법 및 장치"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허 제 5,370,491호,
보노라 등에 허여된 "두개의 제어된 환경들 사이의 아티클을 이송하기 위한 방법 및 장치"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허 제 5,547,328호,
포스나이트(Fosnight) 등이 출원한 "진공 구동된 SMIF 포드 정화 시스템 (Evacuation-Driven SMIF Pod Purge System)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허출원 제 09/049,061호,
포스나이트 등이 출원한 "운동학적 결합 컴퍼터블, 수동 인터페이스 밀봉 (Kinematic Coupling Compatible, Passive Interface Seal)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허출원 제 09/049,330호,
포스나이트 등이 출원한 "모듈형 SMIF 포드 통기공, 흡착제, 및 정화 카트리지 (Modular SMIF Pod Breather, Adsorbent, and Purge Catridges)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허출원 제 09/049,354호, 및
포스나이트 등이 출원한 "캐리어 정화용 수동 작동된 밸브(Passively Activated Valve for Carrier Purging)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허출원 제 09/204,320호.
이후에 설명되는 바와 같이, 차는 플랫폼(114)대신에 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 새로운 카세트가 여기서 적재된 후에 포드를 정화하기 위해서, 포드는 이들 상술된 바와 같이 정화 및 밸브 시스템을 포함하는 독립형 정화소로 차에 의해 이송된다. 차는 새롭게 밀봉된 포드를 정화하기 위해서 정화능력을 자체로 가지는 것이 또한 고려된다.
포드(116) 및/또는 박스(130)는 포드 또는 박스에 대한 정보를 포함하는 바코드 또는 다른 인식 표시를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로, 포드 (116)와 박스(130)는 여기서 포드, 박스 및/또는 카세트에 대한 정보를 전송하는 트랜스폰더(transponder)를 포함하는 RF 필(pill)을 포함한다. 이러한 RF 필과, 그것을 사용하는 시스템은 예를 들어 로시(Rossi) 등에 허여된 미국 특허 제 4,827,110호와 제 4,888,473호와, 신들리(Shindley)에 허여된 미국 특허 제 5,339,074호로 기술된다. 컨테이너는 선택적으로 IR 태그(tag)를 포함한다. 이러한 IR 태그와, 그것을 사용하는 시스템은 마네이(Maney) 등에 허여된 미국 특허 제 5,097,421호, 제 4,974,166호 및 제 5,166,884호에서 개시된다. 각 상기 특허는 본 발명의 소유자에게 양도되어 있고, 각각은 본 명세서에서 참고자료로 병합되어 있다. 포드나 박스상의 태그 또는 필에 의해 전송된 정보는 그 포드 또는 박스내의 카세트가 바뀌어질 때 변화될 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예가 초기에 비어있는 포드 또는 박스와 함께 작동하는 동안, 포드와 박스 둘 다 초기에 여기서 저장된 카세트를 구비하는 것이 또한 고려된다. 이 실시예에서, 임시 버퍼(buffer) 위치는 장치(100)에서 또한 제공된다. 이러한 버퍼 시스템은 보노라 등이 출원한 "소환경 내의 카세트 버퍼링(Cassette Buffering Within a Minienvironment)"을 발명의 명칭으로 하는 미국 특허출원 제 09/313,945호에 상세히 설명되어 있다. 상기 출원은 본 발명의 소유자에게 양도되어 있고 본 명세서에서 참고자료로서 병합된다. 이 실시예와 일치하여, 포드 또는 박스로부터 카세트는 초기에 버퍼 위치 상에 저장되고, 다른 카세트는 이송되며, 그 다음 버퍼 위치상의 카세트는 이송된다.
플랫폼(114)을 구비하는 대신에 상술된 바와 같이, 패브 주변의 포드를 이송하도록 사용된 자동화된 차는 카세트 이송이 포드와 박스 사이의 상술된 바와 같이 이후에 일어나도록 장치(100)의 프레임(102)에 직접 인접하여 위치된다. 이러한 시스템은 도 3에서 예를 들어 도시된다. 여기서 도시된 바와 같이, 차(140)는 레일 (142)상의 웨이퍼 패브 주변으로 이송된다(그 단면은 도 3에서 도시된다). 패브 주변의 포드/박스를 이동시키는 다양한 다른 자동화된 이송 시스템이 선택적인 실시예에서 차(140) 및/또는 레일(142)을 위하여 대체될 수 있다. 포드는 차의 상단부상에, 바람직하게는 포드가 정확히 차에 앉혀지도록 보장하기 위해서 표시 핀 또는 그와 같은 것 위에 앉혀진다. 일단 차가 웨이퍼 이송 장치(100)에 도달하면, 장치 (100)에 대한 차(140)의 적당한 위치가 센서(비도시)에 의해 지시된다. 이후에, 차위의 포드로 그리고 포드로부터 카세트 이송이 상술된 바와 같이 일어난다. 일단 이송이 완료되면, 차는 다른 것이 일어나도록 이동한다.
차는 포드 도어와 상단부를 결합하고 분리하는 래칭 장치를 구동시키는 모터를 구비하는 것이 고려된다. 그러나, 선택적인 실시예에서, 차는 이러한 모터를 구비하지 않는다. 이 실시예에서, 도 4에서 도시된 바와 같이, 래칭 장치(144)는 정지된 장치(100)의 일부분과 접촉하는 레버(146)에 의해 기계적으로 구동된다. 특히, 레버는 래칭 장치(144)가 함께 결합된 포드 도어와 상단부를 유지하도록 앞쪽 위치(즉, "상류" 방향쪽으로)로 보통 치우쳐 있다. 카세트 이송 장치(100)가 접근하는 동시에, 레버는 장치(100)의 일부, 예를 들어 프레임(102)에 장착된 부재(비도시)에 대하여 맞물린다. 선택적으로, 레버에 맞물린 부재는 웨이퍼 이송 장치 (100)로부터 레일(142)의 다른 측면 상에 장착된다. 부재는 차가 장치(100)에서의 그 적당한 위치로 약간 앞쪽으로 이동할 때 레버가 정지되어 유지되고, 그에 의하여 레버가 차에 대하여 뒤쪽으로 이동하는 결과를 초래한다. 레버에 부가된 힘은 래치 장치에 번갈아 소통되고, 그에 의하여 포드 상단부로부터 포드 도어를 분리시키도록 래치 장치를 회전시킨다. 이송이 완료된 후에, 차 상류의 계속적인 이동은 앞쪽 위치로 레버가 되돌아가도록 그리고 그 결합위치로 래칭 장치를 회전시키도록 부재로부터 레버(146)를 해방한다.
웨이퍼 이송 장치(100)에서 정지 부재 대신에, 차가 장치(100)에서 적소에 정지한 후에, 레버는 장치(100) 내에 장착된 작동 부재에 의해 작동된다. 당업자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 아주 다양한 다른 시스템이 래칭 장치를 구동시키기 위하여 내부 모터 대신에 채택될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 차는 래칭 장치를 구동시키는 내부 모터를 포함하고, 전력은 아주 다양한 전력원으로부터 모터에 공급될 수 있다. 차는 배터리(battery)를 포함하거나, 레일의 일부분은 차가 장치 (100)에서 적당히 위치될 때 모터에 소통되는 전류를 전달한다. 다른 선택으로서, 도 4에서 도시된 바와 같이, 전력원(148)은 일단 차가 장치(100)에서 정지되면 차(140)의 측면 상에 전기적 접촉부에 맞물려 이동되고, 그와 동시에 전류는 래칭 장치를 구동하도록 차내의 모터(152)를 가동하도록 공급된다. 전력원(148)은 장치 (100)와 달리 레일(142)의 같거나 다른 측면 상에 있을 수 있고, 이에 따라 전기적 접촉부가 위치된다.
레일 상에 이동하는 다른 차의 장애를 방지하기 위해서 카세트 이송 작동을 하는 동안 차(140)와 주 레일(142)과 떨어진 차와 관련된 SMIF 포드를 구비하는 것이 바람직하다. 이것을 달성하기 위해서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 유닛 단면 (156)은 장치(100)에 인접하여 제공되고, 그 단면(156)은 화살표 A-A의 방향으로 이동하도록 장착된다. 유닛 단면(156)은 한 쌍의 레일 단면(142a, 142b)을 포함한다. 차(140)가 장치(100)에 접근할 때, 레일 단면(142b)는 주 레일(142)과 정렬된다(도 5에서 도시되지 않음). 일단 차(140)가 그 적당한 위치에서 정지되면, 레일 단면(142b)상의 차와 함께 유닛 단면(156)은 카세트 이송이 상술된 바와 같이 일어나도록 장치를 향하여 이동한다. 장치(100)를 향하여 이동된 유닛 단면(156)과 함께, 레일 단면(142a)은 다른 차가 방해받지 않게 지나가도록 주 레일(142)과 정렬된다(도 5에서 표시되지 않지만, 그들이 주 레일과 각각 정렬될 때 주 레일(142)과 레일 단면(142a/142b) 사이에 작은 공간만이 있게 된다). 카세트 이송이 완료된 후에, 유닛 단면(156)은 장치(100)로부터 떨어져 뒤로 다시 이동하므로 차(140)를 운반하는 레일 단면(142b)이 주 레일(142)과 또 다시 정렬되고, 차는 계속하여 주 레일과 떨어질 수 있다.
포드(116)는 일반적으로 차가 패브를 통하여 이동할 때 차(140)위에 앉혀지는 것으로 상술되는 반면에, 각 상술된 실시예에서 포드와 박스의 상대 위치는 차위에 앉혀지는 박스가 되도록 바뀌어질 수 있다.
바람직한 실시예에서, 카세트가 포드로부터 빈 박스로 이송될 때, 그 박스가 멀리 운반되고 다른 박스가 보상된 새로운 카세트를 포함하며 그 카세트가 대기 포드 내로 적재되기 위하여 시간이 걸린다. 이 행정 시간을 감소시키기 위해서, 도 6에서 도시된 바와 같이, 빈 박스(130)와 여기서 카세트를 초기에 구비하는 박스 (130)는 장치(100)에 둘 다 위치된다. 셔틀 또는 이송 장치는 필요할 때 플랫폼 (128)상의 박스들의 위치를 바꾸도록 사용될 수 있다. 다른 선택으로, 나란히 있는 장치(100)는 예를 들어 카세트가 하나의 장치에서 포드로부터 빈 박스로 이송된 후에 포드가 제 2의 장치에서 박스로부터 카세트를 받기 위해서 인접한 장치로 이동할 수 있도록 제공될 수 있다.
본 발명은 여기서 상세하게 기술되었음에도 불구하고, 본 발명이 여기서 개시된 실시예에 제한되지 않음을 이해해야한다. 다양한 변화, 변형 및 모방이 첨부된 청구범위에 의해 기술되고 한정된 바와 같이 본 발명의 주제 또는 범위로부터 떨어지지 않고 당업자에 의해 다시 만들어질 수 있다.

Claims (14)

  1. SMIF 컨테이너를 받는 제 1 플랫폼과,
    로트 박스를 받는 제 2 플랫폼과,
    상기 제 1 플랫폼상의 SMIF 컨테이너와 상기 제 2 플랫폼상의 로트 박스 사이의 공작물 캐리어를 이송하는 이송장치와,
    상기 이송장치의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    SMIF 포드는 수평면에서 공작물을 포함한 공작물 캐리어를 지지하고 로트 박스는 실질적으로 비수평면에서 공작물을 포함한 공작물 캐리어를 지지하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송장치는 암과 상기 암에 선회축으로 장착된 그리퍼를 포함하고, 상기 그리퍼는 공작물이 상기 수평면에 있는 제 1 위치와 공작물이 상기 실질적으로 비수평면에 있는 제 2 위치 사이의 공작물 캐리어를 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  4. 프레임과,
    SMIF 컨테이너를 받기 위하여 상기 프레임의 제 1 측면에 장착된 제 1 플랫폼과,
    로트 박스를 받기 위하여 상기 제 1 측면 맞은편의 상기 프레임의 제 2 측면에 장착된 제 2 플랫폼과,
    상기 제 1 플랫폼상의 SMIF 컨테이너와 상기 제 2 플랫폼상의 로트 박스 사이의 공작물 캐리어를 이송하기 위하여 상기 프레임 내에 장착된 이송장치와,
    상기 이송장치의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 플랫폼은 상기 프레임의 상기 제 1 측면에 고정되게 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 플랫폼은 상기 프레임의 상기 제 2 측면에 고정되게 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 플랫폼은 상기 프레임의 상기 제 1 측면에 인접한 위치로 이동 가능한 자동화된 차상에 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 플랫폼은 상기 프레임의 상기 제 2 측면에 인접한 위치로 이동 가능한 자동화된 차상에 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    SMIF 포드는 수평면에서 공작물을 포함한 공작물 캐리어를 지지하고 로트 박스는 실질적으로 비수평면에서 공작물을 포함한 공작물 캐리어를 지지하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이송장치는 암과 상기 암에 선회축으로 장착된 그리퍼를 포함하고, 상기 그리퍼는 공작물이 상기 수평면에 있는 제 1 위치와 공작물이 상기 실질적으로 비수평면에 있는 제 2 위치 사이의 공작물 캐리어를 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  11. 프레임과,
    SMIF 컨테이너를 받기 위하여 상기 프레임의 제 1 측면에 장착된 제 1 플랫폼과,
    베어(bare) 공작물 캐리어를 받기 위하여 상기 제 1 측면 맞은편의 상기 프레임의 제 2 측면에 장착된 제 2 플랫폼과,
    상기 제 1 플랫폼상의 SMIF 컨테이너와 상기 제 2 플랫폼 사이의 공작물 캐리어를 이송하기 위하여 상기 프레임 내에 장착된 이송장치와,
    상기 이송장치의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송용 이송장치.
  12. 공작물 캐리어를 이송하는 SMIF 포드와 공작물 캐리어를 이송하는 로트 박스를 포함하는 반도체 웨이퍼 패브내에서 공작물 캐리어를 이송하는 방법으로서,
    (a) 이송장치의 제 1 측면에 인접한 제 1 플랫폼상의 SMIF 포드를 지지하는 단계,
    (b) 제 1 측면 맞은편의 이송장치의 제 2 측면에 인접한 제 2 플랫폼상의 로트 박스를 지지하는 단계, 및
    (c) SMIF 포드와 로트 박스 사이의 공작물 캐리어를 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송방법.
  13. 공작물 캐리어를 이송하는 SMIF 포드와 공작물 캐리어를 이송하는 로트 박스를 포함하는 반도체 웨이퍼 패브내에서 공작물 캐리어를 이송하는 방법으로서,
    (a) 이송장치의 제 1 측면에 인접한 제 1 플랫폼상에서 공작물 캐리어를 포함하는 SMIF 포드를 지지하는 단계,
    (b) SMIF 포드를 개방하는 단계,
    (c) 제 1 측면 맞은편의 이송장치의 제 2 측면에 인접한 제 2 플랫폼상에서 로트 박스를 지지하는 단계,
    (d) 로트 박스를 개방하는 단계,
    (e) 이송장치의 그리퍼로 SMIF 포드 내에 위치된 공작물 캐리어를 붙잡는 단계,
    (f) SMIF 포드로부터 로트 박스로 상기 단계(e)에서 붙잡은 공작물 캐리어를 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송 방법.
  14. 공작물 캐리어를 이송하는 SMIF 포드와 공작물 캐리어를 이송하는 로트 박스를 포함하는 반도체 웨이퍼 패브내에서 공작물 캐리어를 이송하는 방법으로서,
    (a) 이송장치의 제 1 측면에 인접한 제 1 플랫폼상에서 SMIF 포드를 지지하는 단계,
    (b) SMIF 포드를 개방하는 단계,
    (c) 제 1 측면 맞은편의 이송장치의 제 2 측면에 인접한 제 2 플랫폼상에서 공작물 캐리어를 포함하는 로트 박스를 지지하는 단계,
    (d) 로트 박스를 개방하는 단계,
    (e) 이송장치의 그리퍼로 SMIF 포드 내에 위치된 공작물 캐리어를 붙잡는 단계,
    (f) 로트 박스로부터 SMIF 포드로 상기 단계(e)에서 붙잡은 공작물 캐리어를 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 패브내 공작물 캐리어 이송 방법.
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