JP2002527897A - ウェーハ・マッピング・システム - Google Patents
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Abstract
Description
ト内におけるウェハーの存在及び位置を検出するシステムであって、該ウェーハ
の位置を追っての使用のためにメモリ内に保存又はマッピング(写像)するシス
テムに関する。
IFシステムは合衆国特許第4,532,970号及び第4,534,389号
に開示されている。SMIFシステムの目的は、半導体製造プロセスを介しての
ウェーハの保存中及び移送中における半導体ウェーハ上への粒子フラックスを低
減することである。この目的は、部分的には、保存及び移送の最中において、ウ
ェーハを取り巻く(空気或は窒素等の)ガス状媒体が該ウェーハに対して本質的
には静的であることを機械的に確保することによって、そして、周囲環境からの
粒子が直ぐ隣接するウェーハ環境に入らないことを確保することによって達成さ
れる。
セットを保存及び移送するために使用される最小限の体積である封止状態のポッ
ド、(2)露出状態のウェーハ及び/又はウェーハ・カセットが処理ツールの内
部へ移送され得るか或は該内部から移送され得る小型のクリーン空間(清浄空気
が充填されている)を提供すべく半導体処理ツール上に配置された入力/出力(
I/O)ミニ環境、そして(3)ウェーハ及び/又はウェーハ・カセットをSM
IFポッド及びSMIFミニ環境の間でそれらウェーハ或はカセットを粒子に曝
露すること無しに移送のためのインターフェース、を有する。1つの提案された
SMIFシステムの更なる詳細は、Mihir Parikh及びUlrich
Kaempf著の論文「SMIF: A TECHNOLOGY FOR W
AFER CASSETTE TRANSFER IN VLSI MANUF
ACTURING」,Solid State Technology,198
4年7月,第111−115頁、に記載されている。
べくポッド・シェルと符合するポッド・ドアを一般的には含む。所謂、「底部開
口」ポッドが知られており、そこではポッド・ドアがポッドの底部に水平に設け
られており、ウェーハはそのポッド・ドア上に支持されているカセット内に支持
されている。また、「前部開口」ポッドも知られており、そこではポッド・ドア
は垂直平面内に配置されており、ウェーハはポッド・シェル内に取り付けられた
カセット内か、或は、ポッド・シェル自体内に取り付けられた棚に支持される。
するために、ポッドは典型的にはプロセス・ツールの前部におけるロードポート
上に手動的か或は自動的かの何れかでロードされる。このプロセス・ツールは、
ポッドがない場合に、ポートドアによって覆われるアクセスポートを含む。ひと
たびポッドがロードポート上に配置されれば、そのポートドア内の機構はポッド
・ドアをポッド・シェルからアンラッチ(ラッチ解除)し、該ポッド・ドア及び
ポートドアを一緒にプロセス・ツール内へ移動させられて、そこにそれらのドア
が移送経路から遠ざけられ、且つしまい込まれる。ポッド・シェルは内部ポート
に依然として隣接させられて、ウェーハを取り囲むプロセス・ツール及びポッド
・シェルの内部を含む清浄環境を維持するようにしている。プロセス・ツール内
のウェーハ取り扱いロボットは、その後、ポッド及びプロセス・ツールの間での
移送のためにポッド或はカセット内のウェーハ・スロット内に支持された特定の
ウェーハにアクセスし得る。
工程段階以上を被り得て、それらウェーハはこれら工程段階各々のためにSMI
Fへそして該SMIFから移送され得ることになる。一群のウェーハが個々別々
のプロセス又は工程のためにポッドから除去され且つ該ポッドへ戻されるたびに
、1つ或はそれ以上のウェーハが損傷或は破壊され得る危険がある。シリコン半
導体ウェーハは非常に高価であり、各ウェーハは一千ドル以上の値段である。よ
り重要なことは、装置がそうしたウェーハ面上に形成されると、ポッド内の複数
のウェーハから成る特定ロットの価値は百万ドルを超え得る。それ故に、製造中
のウェーハに損傷を与えること或は損失することを回避することが重要である。
スロット内に不適切に着座させられる結果である。ウェーハは、例えばピックア
ンドプレースロボット(pick and place robot)によって
、手動或は自動の何れかでポッド或はカセットのスロット内にロードされ得る。
ウェーハが手動でウェーハ・スロット内にロードされる場合、ウェーハが「交差
配列」或は「二重配列」される危険性がある。交差配列されたウェーハはカセッ
ト或はポッドの一方面上の第1スロット内と、該第1スロットよりも高いか或は
低いカセット或はポッドの反対面上の第2スロット内とに着座されているもので
ある。その結果、ウェーハは水平ではなく、カセット或はポッド内の他の適切に
着座されているウェーハと平行していない。ピックアンドプレースロボットが交
差配列されたウェーハにアクセスしようとすると、ロボットがウェーハと衝突し
、且つ/若しくは、ウェーハがロボット上に適切に着座しない可能性がある。何
れの状況においても、交差配列されたウェーハやおそらくはそれを取り巻くそう
したウェーハの損傷或は破壊を引き起こし得る可能性がある。二重配列されたウ
ェーハは他方のウェーハの上部に直に横たわるウェーハであり、それら2つのウ
ェーハはウェーハ・スロットの単一組内に配置されることになる。この状況はそ
れらウェーハに対する処理を妨げ、ウェーハの一方或は双方を損失することにな
る。
て、ポッド或はカセットは数個の空のウェーハ・スロットを含み得る。この場合
、ウェーハ・スロットの特定組のウェーハ無しが検出されなければ、事実上、そ
こにはないウェーハにアクセスすべくカセットにピックアンドプレースロボット
の末端作動器を入れさせるために時間の浪費がなされる。
像上のウェーハにアクセスする時間浪費を回避するために、ウェーハ・スロット
内のウェーハの存在及び位置を検出する検知システムを提供することが知られて
いる。この情報は次いでコンピュータ・メモリ内に保存され得て、特定のポッド
或はカセットに対するウェーハ・マップを追って使用するために提供する。従来
のウェーハ・マッピング・システムのタイプ及び配置箇所は従来技術において様
々である。幾つかの従来のウェーハ・マッピング・システムは、ひとたびポッド
或はカセットがロードされたならばウェーハの存在及び位置を検出する独立又は
スタンドアローン型ステーションを利用している。そうしたシステムの例は、P
owers等の合衆国特許第5,225,691号に開示されている。この引用
例はベース部に搭載された1対のコラムを開示し、それらコラムはそれらの間に
ウェーハ・カセットを受け入れるべく充分に離間されている。一方のコラムは複
数のトランスミッタを収容し、他方のコラムは複数のレシーバを収容している。
ウェーハ・カセットがベース上のそれらコラム間に着座された後、ウェーハの存
在、位置、並びに、水平配向が異なる時間での各トランスミッタ上での回転によ
って決定され得る。この合衆国特許第5,225,691号に開示されたような
システムの短所は、これらシステムがプロセス時間と設備コストとを著しく追加
することである。マッピング・ステーションから遠ざかるように移送した後にウ
ェーハを移動することも可能であって、特定のウェーハのマップされた位置は次
に引き続く処理ステーションでのウェーハの位置ではない可能性がある。
ションを特定のプロセス・ツールのロードポートに統合することが知られている
。例えばMagers等の合衆国特許第5,772,386号は、処理ツール・
ポートを透かしてポッドを調べる処理ツール内に取り付けられた割り出しセンサ
を開示しており、その上にウェーハが搭載されることになるプラットフォームが
垂直軸に沿って上下に割り出されると共にウェーハをマッピングする。そうした
システムは前部開口ロードポート・システムとして動作せず、ウェーハのプロセ
ス・ツール内への移送中に垂直軸に沿ってウェーハを移動する割り出し器を含ま
ない。
グ・システムを提供することを知られており、そのシステムが垂直軸に沿って割
り出しを行い、特定のパッド或はカセット内におけるウェーハについでの存在及
び位置の情報を提供する。しかしながらこれらシステムは、ポートドアを開いた
後であり且つウェーハへのアクセスに先行して、ウェーハをウェーハ・マッピン
グに専用の別個のステップでポッド内にマッピングする。そのようにして、こう
したタイプのシステムは、ウェーハのポッド或はカセット内でのマッピングを提
供するために付加的な処理ステップ及び時間を必要とする。
・システムを提供することであり、追加的又は付加的な処理ステップ或は時間無
しに、ウェーハ・マッピング機能を提供するものである。
を搭載して、該ウェーハ・マッピング・システムの垂直位置がプロセス・ツール
・アクセスポートから遠ざかるような移動中の任意の時点で識別され得るように
為す。
ハ・マッピング・システムを提供することである。
検出するウェーハ・マッピング・システムを提供することである。
ング・システムを提供することである。
グ・システムを提供することである。
セット内へ延ばし或は該ポッド或はカセットから引っ込めるための電気的及び/
又は受動的な機械駆動機構を提供することである。
ェーハ・マッピング・システムを提供することである。
アに取り付けられたウェーハ・マッピング・システムの様々な実施例に関する本
発明のよって提供される。アクセスポートを介してウェーハを移送させるために
ポートドアがプロセス・ツールのアクセスポートから遠ざかるように降下される
と、本発明に従ったウェーハ・マッピング・システムがポッド・シェル内の様々
なウェーハの存在及び位置を検出し、その情報が追っての使用のためにメモリ内
に保存され得る。このようにして、このシステムに従ったウェーハ・マッピング
は追加的な処理ステップ或は時間無しに行われる。ポートドアがサーボ・ドライ
ブによって降下され、該ポートドアの正確な位置が任意所与時に識別され得る。
このようにして、ポッド・シェル内のウェーハの位置はポートドアが降下される
と該ポートドア上に取り付けられたウェーハ・マッピング・システムによって正
確に識別され得る。
上部に上部エッジに向かって回転自在に取り付けられた1対のフィンガを含む。
後退位置において、フィンガはポートドア上方且つ背後に横たわる。これらフィ
ンガは、フィンガ及びポッド・シェル間の接触を回避すべくポートドアが充分に
降下させられた後に、ポッド・シェル内部のそれらの拡張位置へ回転させられる
。ウェーハ・マッピング・システムは、ポートドア内に取り付けられるか或はフ
ィンガの端部上に取り付けられるかするトランスミッタ及びレシーバを更に含む
。それらの拡張位置において、フィンガはトランスミッタからの電磁エネルギー
のビームを伝送し、ポッド・シェルの前部を横切らせレシーバに戻す。ポートド
ア及びウェーハ・マッピング・システムが下方へ移動すると、ウェーハ・スロッ
ト内のウェーハはそのビームを分断し、レシーバ内へのビーム受信を妨害する。
この時、ウェーハの高さはビームの既知の高さと符合して、ウェーハの位置がメ
モリ内にマッピングされ得る。ビームが阻止されている期間は交差配置ウェーハ
及び二重配置ウェーハをも識別する。
ミッタからのビームが代わりにポッド・シェル内に且つ該ポッド・シェルを横切
るように反射され、ポッド・シェルの後方に設けられた反射性ストリップによっ
てレシーバに戻される。ポッド・シェル内に1つ或は2つの反射性ストリップが
可能であって、それらがビームが適切にレシーバへ戻るように反射されることを
保証するように角度付けされている。本発明の更なる実施例において、トランス
ミッタ及びレシーバはポートドアの対向する側部上のイヤー部に取り付けられ得
る。この実施例において、プロセス・ツールのアクセスポートの両側のポート・
プレートは垂直方向に配向されたウィンドウを含み、ポートドアがポート・プレ
ート背後で降下されると、トランスミッタがウィンドウを通じてビームをポート
の一方の側部に伝送し、レシーバがポートの対向側部上のウィンドウを介して戻
るビームを受信し得る。この実施例において、1対の反射性ストリップがポッド
・シェル外部のロードポート上に取り付けられ、水平ポッド支持面から上方へ延
在している。これらストリップは、トランスミッタからのビームをポッドを介し
てレシーバへ戻すために設けられて、ウェーハの位置をウェーハによるビームの
分断に及んでマッピングし得る。上述のように、マッピング・システムは交差配
置ウェーハ及び二重配置ウェーハをも検出し得る。
える。このシステムはビームがレシーバからの阻止される結果として特定高さの
ウェーハの存在を検出する。本発明の更なる代替実施例は、1つのトランスミッ
タ/レシーバ・ユニットを含む逆反射ウェーハ・マッピング・システムを備える
。このトランスミッタ/レシーバ・ユニットのトランスミッタはビームを、ポー
トドアが下方へ移動する際にポッド・シェルの内部に伝送する。特定ウェーハ・
スロット内のウェーハと遭遇するに及んで、ビームはウェーハ・エッジから反射
されて、そのトランスミッタ/レシーバ・ユニットのレシーバへ戻される。ビー
ムの受信に及んで、レシーバはウェーハの位置を追って使用するために保存させ
る。このシステムは1対のトランスミッタ/レシーバ・ユニットを備え得て、ユ
ニットの一方がウェーハ・ノッチから反射させる場合の状況を考慮する(その場
合、たとえウェーハ存在指示の結果となるが、ビームはレシーバへ戻るように反
射されない)。加えて、トランスミッタ/レシーバ・ユニットの各々はポートド
アに調整自在に取り付けられて、トランスミッタから放射されるビームがポート
ドア上方の所定高さであり且つポッド・シェル内のウェーハの平面と平行である
ことを保証する。
ーハの存在及び位置を検出するウェーハ・マッピング・システムに関する図1乃
至図20を参照して説明される。本発明はポッド・シェルに直に結着されたウェ
ーハ・スロットを有する300mmの前部開口SMIFポッドに関して説明され
るが、本発明の底部開口ポッド及びスタンドアローン型ウェーハ・カセットを含
む任意の様々な他の容器で作動できることを理解して頂きたい。更に理解して頂
きたいことは、本発明はポッド或はカセット内に移送された、半導体ウェーハ、
レティクル、並びに、平坦なパネル・ディスプレイを含む様々なワークピースに
対する存在及び位置的情報を検知すべく使用され得ることである。
4を覆うポートドア22を含むプロセス・ツール20内部から背面図をそれぞれ
が示している。特に図2及び図3に示されるように、ポッド26がプロセス・ツ
ールの前部上のロードポート上にロードされた後、筐体28内に収容された(不
図示の)機構はポッド・ドア30をポッド・シェル32から結合解除し、ポッド
・ドア30をポートドア22に結合する。ポッド・ドアのポートドアに対する結
合後、水平移送機構34はポートドア及びポッド・ドアをアクセスポート24か
ら後方へ引っ張る。その後、垂直移送機構36はポッド・ドア及びポートドアを
下方へ移動させてアクセスポート24に通ずる経路を開けて、ウェーハ25がポ
ッド・シェル及びプロセス・ツール間で移送され得るように為している。ウェー
ハ取り扱いロボット(不図示)をプロセス・チャンバー内に設けることができて
、ウェーハのポッド・シェル及びプロセス・ツール間での移送を実行する。
ートから離れて下方へ移動させられると共にそれらドアの垂直位置の正確な決定
を可能とするサーボ・ドライブを含む。本発明にとっては重要ではないが、水平
移送機構34は、ポートドアがアクセスポート24から取り除かれると共に該ポ
ートドアの水平位置の正確なモニタを為すためのサーボ・ドライブをも含み得る
。垂直とおそらくは水平との移送機構のサーボ・ドライブは、各モータと、リー
ド・ネジと、当該移送機構によってポートドア及びポッド・ドアの水平及び垂直
の移動を正確にモニタすることを可能とするエンコーダ等の既知のサーボ装置と
を備える。好適実施例において、エンコーダはモータの回転部に取り付けられ得
るが、代替実施例ではリード・ネジのシャフトに取り付けられ得る。サーボ・ド
ライブと、特に垂直移送機構36上のサーボ・ドライブとの結果、ポートドア2
2の正確な垂直位置が任意の所与時に知られる。結果として、以降に説明される
ようにポートドア上に取り付けられたウェーハ・マッピング・システムの垂直位
置は任意の所与時に知られる。
テム38はポートドアの上部或は該上部へ向かってポートドアの後方に取り付け
られる。本発明の第1実施例に従えば、ウェーハ・マッピング・システム38は
トランスミッタ・アセンブリ40及びレシーバ・アセンブリ42を含む。トラン
スミッタ・アセンブリ40はフィンガ46の端部に取り付けられたトランスミッ
タ44を含む。フィンガ46はトランスミッタ・アセンブリ・ハウジング48内
のベアリング(不図示)で回転自在に支持されたシャフト50に取り付けられて
いる。トランスミッタは測定可能な光ビームを放射する。好適実施例において、
トランスミッタ44から放射された光はベース内のレーザ・ダイオード(不図示
)によって生成され、シャフト50及びフィンガ46を通じて光ファイバ担体(
不図示)によってフィンガ46の端部内におけるトランスミッタと連通している
。理解して頂けるように、トランスミッタ44から放射された光は可視及び不可
視の光波周波数を含む様々な周波数であることが可能であり、代替実施例では発
光ダイオード(LED)からのようなコーヒレント光或はインコーヒレント光を
含み得る。こうした光ビームは光波の代わりに音波を含み得ることも意図されて
いる。
。フィンガ54はレシーバ・アセンブリ・ハウジング56内のベアリング(不図
示)によって回転自在に支持されたシャフト58に結着されている。レシーバ5
3はトランスミッタ44から発せられたビームを受信して、該ビームの受領を示
す信号を生成するように構成されている。次いでこの生成信号は、光ファイバ担
体、電気リード線、或は、無線通信方式(不図示)を介して処理及び/又は保存
のために中央処理ユニット(不図示)へ通信され得る。
上方且つ後方に横たわっている。ポッド・ドア及びポートドアがアクセスポート
24から一緒に移動させられ、そして垂直移送機構36がそれらポートドア及び
ポッド・ドアの下方への移動を始動した後、フィンガ46及び54は垂直軸線回
りに、例えば図2及び図3に示されるポッド・シェル内におけるそれらの拡張位
置まで回転させられる。次いでトランスミッタはレシーバ53へビームを放射し
、ポートドア及びポッド・ドアが下方へ移動するに連れて、ビームの平面におけ
るウェーハはビームを分断することになる。ウェーハがビームを分断する時のポ
ートドアの高さは、ビームが分断されている時間長と共に、ポッド内のウェーハ
に関する存在及び位置の情報を識別すべく以降に説明されるように使用される。
ッド・シェルの上部から離れたならば、それらの拡張位置まで内側にだけ回転さ
せられ得る。同時にフィンガ46及び54は、ポッド・シェル内の最上部のスロ
ット内であり得るウェーハに関する情報を記録に間に合うようにそれらの拡張位
置まで内側に回転させなければならない。垂直移送機構36は、通常、ポートド
ア及びポッド・ドアを約4インチ/秒の速度で下方へ移送する。しかしながらこ
の垂直移送機構36は、フィンガがポッド・シェルの上部から離れた後、内側に
揺動するに充分な時間を許容すべく減速するか或は完全停止となり得て、依然と
して上部スロット内のウェーハをモニタする位置に維持され得ることが意図され
ている。
くは、ウェーハの前方エッジから5mm乃至25mm後方、そして最適には約1
5mm後方の何れかの位置でウェーハを横切るように進む。図1に示されるよう
にフィンガ46及び54の取付点は、好ましくは、ポートドアの中心へ向かって
おり、それらフィンガがポートドアの側部へ向かって拡張している。フィンガ4
6,54は、その後にポートドアが図5に示されるような検知位置まで降下させ
られると、ポートドアの側部から遠ざかって内側に揺動し得る。当業者であれば
理解して頂けるように、フィンガがそれらの後退位置から拡張位置まで回転させ
られる角度はフィンガの長さと共に、フィンガが下方へ移動するに連れてウェー
ハと接触することなしに、伝送ビームがカセット内のウェーハの存在及び配置を
検出できるような位置決めに備えて変動され得る。理解して頂けるように、ウェ
ーハの前方エッジから後方のビームまでの距離は5mm以下であり得て、代替実
施例では25mm以上であり得る。
に取り付けられ、ポートドアの中心へ向かって内側に拡張することも意図されて
いる。フィンガがポートドア上に取り付けられる場合にかかわらず、好適実施例
におけるフィンガ46及び54の長さは、該フィンガが内側に自由に揺動でき、
ポッド・シェル32内のウェーハの直上、該ウェーハ下方、或は、該ウェーハ間
の何れかの空間に入らないように設けられる。このことは、それらフィンガが完
全に拡張された位置にある場合と、それらの完全拡張位置に向かって開いている
最中との双方に当てはまる。しかしながら代替実施例において、それらアームは
それらの完全拡張位置に向かって開いている最中、ウェーハの直上、該ウェーハ
下方、或は、該ウェーハ間の何れかの空間に入るように充分に長くなっているこ
とも意図されている。水平移送機構34がウェーハの空間に入ることなしに、よ
り長いフィンガが外側に回転することを可能とするに充分な余剰距離だけ、プロ
セス・ツール内に向かって後方へポートドア及びポッド・ドアを移動することも
可能である。ひとたびフィンガが拡張されてウェーハ範囲の外側に配置されたな
らば、水平移送機構はその拡張されたフィンガをウェーハの側部に沿ってポッド
・シェル内に位置決めすべくポートドア及びポッド・ドアを水平方向前方へ移動
する。
ポートドア上に取り付けられることが意図されている。この実施例の場合、フィ
ンガ46及び54の端部はミラー52及び60を含む。これらミラーは相互に角
度付けられて、ミラー52がトランスミッタからのビームを受信し、該ビームを
ウェーハの前方エッジを横切ってミラー60へ移送し、次いで該ミラー60はそ
のビームをレシーバ53へ移送する。理解して頂けるように、ミラー52及び6
0の角度はフィンガがそれらの拡張位置まで回転させられる角度や、ポートドア
上におけるフィンガ、トランスミッタ、並びに、レシーバの相対的な取付位置に
応じて変動することになる。更に理解して頂けるように、上述したようにビーム
を移送するミラーの代わりに他の機構が使用され得る。
ウェーハ・マッピング・システム38はポッド・シェル内のウェーハ各々に関す
る存在及び位置の情報を検出することになる。ウェーハがビームを分断すると、
(分断された際のビームの既知の高さによって決定される)ウェーハの高さが追
って使用されるためにメモリ内に保存又はマッピングされる。加えて、移動中の
ポートドアの速度と各ウェーハの厚みとは双方ともに既知であるので、適切に配
置されたウェーハがビームを分断する時間長は既知である。このようにして、二
重配置ウェーハ状態はビームが予想される長さよりも2倍の間阻止されることが
示唆される。加えて交差配置状態は、二重配置ウェーハよりも長い期間の間、ビ
ームが阻止される結果として示唆されることになる。二重配置或は交差配置のウ
ェーハのウェーハ・マッピング・システム38による検出に及んで、その特定ポ
ッドにおけるウェーハの処理は停止され得て、ウェーハの不適切な配置が矯正さ
れる。加えて、ウェーハがアクセスポートを通じてポッド・シェル及びプロセス
・ツール間を通過できるようにポートドアがプロセス・ツールから遠ざかるよう
に降下される段階中に、ウェーハ・マッピングが生じることが本発明の特徴であ
る。このようにして、本発明のこのシステムはプロセス・ステップ及び時間を従
来のウェーハ製造プロセスに追加することなしにウェーハ・マッピングを達成す
る。
の拡張位置まで回転する様々なドライブ・システムを、図1乃至図3と図8A乃
至図10とを参照して説明される。図1及び図3に示されるように、フィンガを
起動する1つのシステムはトランスミッタ或はレシーバのアセンブリ40及び4
2の下方或はそれらの両側に位置決めされた単一電気ドライバ62を備え得る。
この実施例に従えば、ドライブ62は、フィンガがポッド・シェルの上部から離
れたことを示す信号の受領に及んで起動される多極モータ或はソレノイド等の従
来の起動力構成要素であり得る。この状態は、例えばポートドアが特定高さを通
過して降下された際に示唆され得る。
れ得る。図1及び図3に示されるように、一実施例におけるドライバ62はそれ
から延出するシャフト63を含み、該シャフトがベルト65を介してローラ64
を駆動する。ローラ64はトランスミッタ・アセンブリ40及びレシーバ・アセ
ンブリ42間に延在するシャフト66に取り付けられ、該シャフト66はローラ
64と共に回転する。シャフト66の回転は、次いで、シャフト66及び50の
間、及び、シャフト66及び58の間にそれぞれ設けられた1対の傘歯車67及
び68を介してトランスミッタ及びレシーバの各アセンブリの各シャフト50及
び58を回転し得る。こうして、ドライバ62の回転はフィンガをそれらの後退
位置から拡張位置まで一方方向に旋回し、該ドライバ62の回転はフィンガをそ
れらの拡張位置から後退位置まで反対方向にフィンガを旋回する。
2、シャフト63、並びに、先に説明したようなベルト65を含む。ベルトは、
トランスミッタ・アセンブリ40のシャフト50に同軸状に取り付けられたロー
ラ150を駆動する。こうして、ドライバ62の回転はトランスミッタ・アセン
ブリのフィンガ46を回転する。第1の偏心ロッド152がシャフト50の第1
側部に結着され、第2の偏心ロッド154がシャフト58の対向側部に結着され
る(即ち、シャフト50に対する第1偏心ロッドの連結点から180°離間)。
連結ロッド156は第1及び第2の偏心ロッド152及び154の端部間に結着
されている。上述の機構によって、フィンガ46の一方方向の回転がフィンガ5
4の他方方向への回転を駆動する。理解して頂けるように、ドライバ62及びベ
ルト65は、代替的には、レシーバ・アセンブリに結着され得て、該レシーバ・
アセンブリがトランスミッタ・アセンブリを駆動するようになる。
用され得て、ドライバ62からのトルクを各フィンガ46,54へ移送する。3
つのそうした追加的な実施例が図8A乃至図8Cに示されている。図8Aにおけ
る実施例は図1及び図3に示されたものと同等であり、シャフト66からシャフ
ト50及び58へのトルク伝達用の傘歯車の代わりにヘリカル・ギヤを含む変更
が伴っている。図8Bにおける実施例は図2に対して説明された実施例と同様で
あり、偏心ロッド及び連結ロッドが省略され、ベルト158が各フィンガのシャ
フト上のローラ160及び162間に連結されている変更が伴っている。このベ
ルトはねじれて、シャフト50の一方方向の回転がシャフト58の他方方向の回
転を駆動するようになっている。図8Cも図2に対して説明した実施例と同様で
あり、偏心ロッド及び連結ロッドが省略されて、ラック・アンド・ピニオン機構
で置き換わっている変更を伴っている。特に、1対のピニオン・ギヤ164及び
166は各シャフト50,58回りに取り付けられている。オフセット・ラック
168はピニオン・ギヤ164と係合された第1端部と、ピニオン・ギヤ166
と係合された第2端部とを有する。ラック168はその両端部間にオフセット1
70を有し、ピニオン・ギヤ164と係合するギヤ歯は、ピニオン・ギヤ166
と係合するギヤ歯とは反対側のラックの側部上である。それ故に、シャフト50
の一方方向の回転はシャフト58の他方方向の回転を駆動することになる。他の
伝達システムも意図されている。本発明の更なる代替実施例において(不図示)
、フィンガ46及び54の各々はそれ自体のドライバ62を含み得る。
対して付勢されて、上述したドライバからの駆動力が欠如された際、フィンガを
ポートドア背後のそれらの後退位置に維持することになる。このバイアス力は、
ポートドアが適切な高さにある際、フィンガがそれらの後退位置から拡張するだ
けであることを保証する。一実施例において、トーション・スプリング(不図示
)がシャフト50及び58回りに巻き付けられて、上述したバイアス力を提供す
る。他の既知のバイアス構成要素も意図されている。ポートドアがひとたび放射
ビームがカセット内の底部ウェーハ・スロットの下方を通過する高さまで降下さ
れたならば、フィンガのポッド・シェルの底部に対する接触に先行して、ドライ
バはフィンガをそれらの後退位置まで旋回するように回転し得る。ポートドアが
底部ウェーハ・スロットに到達するに及んで、上述したドライバによって生成さ
れた任意の力が除去されて、フィンガに対するトーション・スプリングのバイア
ス力がフィンガをそれらの後退位置まで戻すように回転することも意図されてい
る。
れ得て、ポッド・シェルの底部近傍の該ポッド・シェルの開口を横切るようにビ
ームを送る。このトランスミッタ/レシーバ対は、フィンガの内の一方がそれが
事実上後退させられるべき際にその拡張位置にあるかどうかを示す。もしフィン
ガが依然として拡張されていれば、このトランスミッタ/レシーバ対は信号を生
成でき、それが制御回路へ送信されて、問題が修繕され得るようにポートドアの
下方運動を停止する。理解して頂けるように、このビームは、様々なビーム・ス
プリッタ及びミラーの使用と共に、上述したトランスミッタ44及びレシーバ5
3によってそれぞれ生成され受信され得る。代替的には、別個のトランスミッタ
/レシーバ対(不図示)が使用され得る。更なる代替実施例において、フィンガ
がポッド・シェルの底部に接触する場合、フィンガ及び/又はポッド・シェルに
損傷が生ずる前にそれらが分離できるようになる分離ジョイントを含み得る。
図9及び図10に示されるような受動的駆動システムによって回転させられ得る
。例えば図9に示されるように、電気ドライバが省略され得て、フィンガ46及
び54のの代わりに各々が延長部74,76を含み得る。延長部74及び76の
構造及び動作は相互に同等であり、一方のみの延長部74と付随する構造が図9
に完全に示されると共にこれ以降に説明される。延長部74,76の各々はそれ
自体の端部78に結着された磁石80を含む。フィンガがそれらの後退位置にあ
る際、マグネット80がアクセスポート24の両側のポート・プレートの内面上
に配置される。図9の実施例はトーション・スプリング(不図示)等のバイアス
力をも含み、フィンガをそれらの後退位置へバイアスすると共に、磁石80をポ
ート・プレートの内面に隣接する位置にバイアスする。
スポート24の両側のポート・プレートの内面内或は該内面上に更に設けられる
。ポートドアが下方へ移動するに連れて、フィンガ46及び54がポッド・シェ
ル上部から離間する高さになった直後、端部78上の磁石80は各磁気ストライ
プ82と係合することになる。磁石80及び磁気ストライプ82の磁極は整合さ
せられて、磁気ストライプに遭遇するに及んで、トーション・スプリングのバイ
アス力と対抗すると共に克服する力が生成される。この時点で、磁石80はポー
トドア上の磁気ストライプから遠ざかるように跳びはね、それによってフィンガ
46及び54を図9に示されるようにポッド・シェル32の拡張位置まで回転す
る。ひとたび、フィンガがポッド・シェル32内の最終ウェーハ・スロットから
離間する地点までポートドアが降下させられたならば、磁石80は磁気ストライ
プ82の端部を超えて移動して、ポッド・シェルの底部との接触を回避するよう
に、バイアス力がフィンガをそれらの後退位置までもう一度回転する。
0の実施例は図9に関して先に説明したような端部78を有する延長部74及び
76を含む。上述のように、この実施例に従った延長部74及び76の構造及び
動作は相互に同等であり、延長部74のみと付随する構造とが図10に完全に示
され、これ以降に説明される。図10の実施例において、フィンガ46及び54
がそれぞれ取り付けられているシャフト50及び58は引き伸ばされており、ト
ランスミッタ及びレシーバの各アセンブリ・ハウジング48,56内のベアリン
グ(不図示)によって回転自在に支持されている。先に説明した延長部74,7
6はシャフト50及び58の対応する端部に取り付けられ、環状フォロア84が
延長部74及び76各々の端部に回転自在に取り付けられている。加えて、磁気
ストライプ82の代わりに、***トラック86がアクセスポート24の両側のポ
ート・プレートの内面上に垂直方向に設けられている。図示されていないが、ト
ラック86の最上位部は好ましくはアクセスポート24の最下位部下方に配置さ
れている。しかしながら、理解して頂けるように、トラック86のアクセスポー
ト24に対する高さと、それに従ったシャフト50及び58の長さとは代替実施
例において変動し得る。上述のトーション・スプリングが好ましくは更に設けら
れて、フィンガをそれらの後退位置にバイアスすると共に、フォロア84をポー
トドアの内側にバイアスする。
4は各***トラック86と係合してフィンガ46,54をポッド・シェル内のそ
れらの拡張位置へ向けて外側へ回転する。フォロア84は、好ましくは、凹状外
周を含んで、該フォロア84の***トラック86に対する追随能力を改善する。
フォロア84は、好ましくは、ラバーで形成されるか或は他の低微粒子発生材料
で形成される。フィンガが最も底部のウェーハ・スロットを通過する時点で、フ
ォロア84微粒子発生材料で形成される。フィンガが最も底部のウェーハ・スロ
ットを通過する時点で、フォロア84は***トラック86の底部に到達して、バ
イアス力がフィンガ46,54をポートドア背後であるそれらの後退位置までも
う一度戻す。
らの後退位置からポッド・シェル内のそれらの拡張位置まで回転した。図11に
示された本発明の代替実施例において、それらの後退位置では、フィンガ46,
54はポートドア22の後方面に取り付けられ、ポートドアの上部エッジ(不図
示)上に上方へ延在している。ポートドアの降下に及んで、フィンガ46及び5
4はポッド・シェル32内部の位置まで下方へ水平軸線回りに回転させられ得る
。フィンガがこの実施例における最上位部ウェーハ・スロット上方に位置決めさ
せるために、フィンガが適切に配置されて最上位ウェーハ・スロットから情報を
マッピングするようにフィンガがポッド・シェルの上部を離間した後に、ポート
ドアが減速、停止、或は、上昇の何れかを為すことが意図されている。フィンガ
が、ポートドアに直交する平面内、或は、それらフィンガの完全拡張位置におけ
るポートドアに対して90°以下若しくはそれ以上の何等かの他の角度である平
面内においてそれらの後退位置及び拡張位置の間を回転することが意図されてい
る。
わりに、フィンガがポートドアから直線状に延出し得る。この実施例において、
フィンガは伸縮自在ボディを備え得て、それがフィンガが既知駆動システムによ
る起動に応じて拡張及び後退を為すことを可能とする。この駆動システムはソレ
ノイドを含み得て、電流の受領に及んで、フィンガが拡張し、電流の除去に及ん
で、フィンガが後退する。張力下のスプリング等のバイアス力が提供され得て、
フィンガをそれらの後退位置へバイアスする。
置とは完全に独立して達成された。即ち、ウェーハ・マッピング・システム38
はポッド・シェルと係合することなしに或はロードポート上のポッド・シェルの
位置に依存することなしに該ポッド・シェルに効果的に挿入される。ウェーハ・
マッピング・システム38によって決定されたようなウェーハの位置は、ポート
ドアがアクセスポートからの遠ざかるように下方へ移動するに連れて該ポートド
アの位置だけに応じる。
は省略されている。この実施例での先に説明したトランスミッタ44はポートド
アの後方に取り付けられて、ビームをドア上方にわたってポッド内へ送信し、先
に説明したレシーバ53はポートドアの後方に取り付けられて、ポートドアの上
部にわたってポッド・シェルから戻るビームを受信する。この実施例に従えば、
1対の垂直配置された反射性ストリップはポッド・シェル32内に設けられ、個
々別々のウェーハ・スロットを含むウェーハ支持コラムに取り付けられるか、或
は、ポッド・シェル自体に取り付けられる。反射性ストリップ88,90は相互
に対して内側へ例えば45°の角度が付けられて、反射性ストリップ88がトラ
ンスミッタ44からビームを受信し、それをポッド・シェル内部を横切って第2
反射性ストリップ90へ向けて移送する。次いで反射性ストリップ90はポッド
・シェルからのビームをレシーバ53へ向けて移送する。ウェーハにわたるビー
ムの正確な箇所は、ポートドア上のトランスミッタ及びレシーバの位置と、ポッ
ド・シェル内の反射性ストリップの位置とによって決定される。上述の実施例に
おけるように、この実施例に従ったウェーハ・マッピング・システムはポッド内
のウェーハ各々の高さを検出しマッピングすることができると共に、交差配置或
は二重配置された任意ウェーハを識別することができる。
て、トランスミッタ44及びレシーバ53はポッドの後方の単一反射性ストリッ
プ92に向けて内側に角度付けされている。この実施例において、トランスミッ
タ44はポートドアの上部にわたると共にポッド内へ反射性ストリップ92に向
かってビームを方向付ける。次いでこのストリップはそのビームをレシーバ53
へ戻すように反射する。理解して頂けるように、トランスミッタ及びレシーバの
箇所及び角度と、ストリップ92の箇所及び角度とは、ビームが反射性ストリッ
プ92に対して伝送されてレシーバ内に戻るように受信される備えに応じて変動
し得る。図13の実施例に従ったウェーハ・マッピング・システムは、特定ウェ
ーハ・スロット内のウェーハお存在を検出すべく、先に説明されたような二重配
置ウェーハを検出すべく使用され得る。しかしながらこの実施例でのビームがウ
ェーハ・スロット間をポッド・シェルを横切るようにもはや移動しないので、僅
かに異なるアルゴリズムが交差配置ウェーハの存在を検知すべく制御システムに
よって利用されなければならない。この実施例に従ったアルゴリズムは、例えば
、ポートドアが一定速度で下方へ移動するという事実を利用し得る。それ故に、
ウェーハ・マッピング・システムは、もしウェーハ・スロットのピッチによって
付与された予め設定された一定間隔でウェーハと遭遇することが予想され得る。
ビームがその予め設定された間隔以外の時間に分断される場合、これは交差配置
ウェーハの指示である。先に説明したように、もし交差配置ウェーハ或は二重配
置ウェーハが検出されれば、プロセスは停止され得て、交差配置ウェーハ或は二
重配置ウェーハの配置が矯正され得る。
施例と同様であり、反射性ストリップがポッド・シェル内に取り付けられていな
いが、その代わりに、ポートドアの両側のポート・プレート上であり且つ該ポー
トドアから前方に垂直に取り付けられている。反射性ストリップはポッド26を
支持するロードポートの水平面上に取り付けられ得て、そこから上方へ拡張する
ことも理解して頂きたい。この実施例において、ポートドアの上部にトランスミ
ッタ及びレシーバを取り付ける代わりに、それらトランスミッタ及びレシーバは
ポートドアの両側から外側に延出するイヤー部94及び96上に取り付けられる
。この実施例において、透明ウィンドウ98及び100がアクセスポート24の
両側におけるポート・プレート内に垂直方向に設けられる。図14の実施例に従
えば、ポートドアが下方へ移動するに連れて、トランスミッタ44はウィンドウ
98を通じてビームをポート・プレート上の反射性ストリップ102上へ移送す
る。反射性ストリップ102は内側に向かって角度付けられて、ポッド・シェル
の第1側部を通じてビームを、該ポッド・シェルの内部を横切って、該ポッド・
シェルの第2側部まで移送する。その時点で、ビームは第2反射性ストリップ1
3に衝突し、そのビームを該ストリップが透明ウィンドウ100を通じてレシー
バ53へ戻すように移送すべく角度付けられている。ポッド・シェルの側部はそ
こをビームが通過することを可能とするように透明である。例えば図12の実施
例のように、図14の従ったウェーハ・マッピング・システムはポッド26内の
ウェーハの存在及び位置をマッピングできる。
ポート上に手動的に或は自動的に配置されたポッド或はカセットとの間に大きな
間隙を残すように配置されている。しかしながら、本発明で利用されるような前
方開口ロードポートにおいて、ポッドが手動的に或は自動的にロードポートの水
平支持プレート上にロードされた後、ポッドが反射性ストリップ102及び10
3の間のポートドアまで自動的に前進させられる。ポッドが自動制御機構によっ
て前進させられると、窮屈な間隙が反射性ストリップ102,103とポッドと
の間に提供され得る。これはビームの迷反射の可能性を低減する長所をもたらす
。
ットがロードポート上のロードされたかを検出すべく使用されもする。例えば、
ポッドが下方へ移動すると、ポッドの上部が第1高さでビーム射を分断する一方
で、空のカセットの上部が第2高さでビームを分断する。次いで中央プロセッサ
は、ポッド或はカセットがビームが最初に分断されるに及んで、ポートドアの高
さに基づいてロードポート上にあるかを識別できる。
かつに彼或は彼女の手を、ポッド・ドアがそれと接触するように前進している際
にポートドアの前方に置くことが生じ得る。彼或は彼女の手がポッド及びポート
ドア間に挟まれる結果として、製造技術者が多少の怪我を負うことに加えて、そ
うした出来事はポッド及びポートドアの適切な符合を阻む可能性がある。他の物
体がポッド・ドアがそれと結合しようとする際にポートドアの前方にうかつに配
置され得ることも可能である。
検出するために、本発明の代替実施例に係るウェーハ・マッピング・システムは
、ポートドア及びポッド・ドアが結合してポートドア回りの「検知ウィンドウ」
を形成する前に該ポートドアをビームで取り巻くように為すことが可能である。
そうした実施例は図14A及び図14Bの正面図及び側面図で示されている。こ
れらの図面に示されるように、ポッド・ドアがポートドアと符合する前にポート
ドアがアクセスポート内に封止されると、トランスミッタ44は先に説明したウ
ィンドウ98を通じてビームを伝送し、該ビームが第1スプリッタ/移送装置1
40と接触する。このスプリッタ/移送装置140は反射性ストリップ102の
上方に配置されている。スプリッタ/移送装置140と接触するに及んで、ビー
ムは***又は分割されて移送され、ビームの第1部がポートドア22の上部を横
切って移送され、且つ、ビームの第2部がポートドア22の側部に沿って下方へ
移送される。当業者には理解して頂けるように、スプリッタ/移送装置140は
、先に説明したようにビームを分割し移送するための様々なビーム・分割及び反
射構成要素を備える。
高さに取り付けられたレシーバ142内に受信される。レシーバ142はポート
ドアを取り囲むポート・プレートの外部に取り付けられ得るか、或は、プロセス
・ツールの内部に取り付けられ得て、その場合にはミラー(不図示)がポート・
プレートの外部に設けられてビームをレシーバ142へ移送する。ポートドアの
上部を横切って移動するビームの部分は第2ビーム・スプリッタ/移送装置14
4と接触し、それがビームの一部をウィンドウ100を通じてレシーバ53へ戻
すように移送すると共に、ビームの一部をポートドア22の第2側部に沿って下
方へ移送する。第1スプリッタ/移送装置140の場合のように、スプリッタ・
移送装置144はビームを分割及び移送するための様々な既知の構成要素を備え
る。代替実施例において、ビームは単に下方へ移送されて分割され得ない。ポー
トドアの第2側部に沿って下方へ反射されたビーム(もし分割されなければ)或
はビームの一部(もし分割されれば)はレシーバ146に受信されるか、或は代
替的に、ミラーと接触し、該ミラーがそのビームをウィンドウ100を通じて、
レシーバ142に関して先に説明したように、プロセス・ツールの内部に取り付
けられたレシーバ146上に移送される。
行する垂直平面内に横たわっている。検知ウィンドウのポートドアからの距離は
代替実施例において変動し得る。オペレータの手或は他の異物がポッドが接近す
る際にポートドアの前方に横たわる場合、ビームの何等かの部分が分断され、各
レシーバ53,142,146の内の1つ或はそれ以上で受信されない。分断ビ
ームの検出に及んで、警告信号が物体がセンサ・ウィンドウ内に配置されている
こと、及び/又は、ポッドのポートドアへの前進が停止され得ることについての
警報を技術者に出し得る。
30が結合されて、プロセス・ツールの内部に移動した後、それは先に説明した
ように下方へ移動し始める。ひとたびトランスミッタ44がスプリッタ/移送装
置140の水平平面下方に降下したならば、図14A及び図14Bに示されたよ
うなビームの分割及び移送が停止し、センサ・ウィンドウが消える。次いで、ト
ランスミッタ44が反射性ストリップ102及び103の上部の水平平面に到達
するまでポートドア及びポッド・ドアが続けて降下し、その到達時にトランスミ
ッタ44からのビームはポッド(図14C及び14Dに不図示)を通じて反射性
ストリップ102によって移送され、反射性ストリップ103に当たって、図1
4で先に説明したようにレシーバ53へ戻る。
分断システムであった。即ち、それらシステムは、ビームがレシーバから分断さ
れる結果、特定高さでのウェーハの存在を検出する。本発明の更なる代替実施例
は図15乃至図20に示され、一般に逆反射性ウェーハ・マッピング・システム
104に関する。この逆反射性マッピング・システム104は1対のトランスミ
ッタ/レシーバのユニット106を含み、それらユニット各々が先に説明したよ
うなトランスミッタ及びレシーバを含む。図15乃至図20の実施例に従えば、
ユニット106のトランスミッタは、ポートドアが下方へ移動する際、水平面内
のポッド・シェル32の内部にビームを伝送する。特定ウェーハ・スロット内の
ウェーハとの遭遇に及んで、ビームがウェーハ・エッジからユニット106のレ
シーバへ反射される。ウェーハからのビームを受信するに及んで、レシーバはコ
ントローラへ信号を送って、そのウェーハの特定箇所を保存する。この実施例に
従えば、ビームは様々な波長で伝送され得て、コーヒレント光或は他のものを含
み得る。更なる代替実施例において、ビームは光波の代わりに音波を含み得る。
のウェーハの回転位置は変動し得て、それ故にポッド内のウェーハにおけるノッ
チの角度位置は明確には知られないか或は均一ではない。それ故に、2つの独立
したトランスミッタ/レシーバのユニット106が設けられている。両方の対は
上縁の側部近傍のポートドアの上部に取り付けられている。各ユニット106の
トランスミッタ及びレシーバは、特定ウェーハの遭遇に及んで、各トランスミッ
タのビームが反射されてそれらのレシーバへ戻されるように配置されている。こ
れらトランスミッタ/レシーバ対の内の一方がビームをウェーハに向けて方向付
け、該ビームがウェーハのノッチ内に到着(そのユニットのレシーバには反射で
戻らない)する場合、これら2つのトランスミッタ/レシーバのユニット106
の他方はその特定のウェーハ・スロット内のウェーハの存在を記録することにな
る。
一部がウェーハ・エッジを通過して、ポッド・シェルの後方から反射されて他方
のユニット106のレシーバ内に受信されることが決定される。このクロストー
クを削除するために、各ユニット106のトランスミッタは異なる波長でビーム
を伝送し、レシーバがその対応するトランスミッタの周波数だけを検出するよう
に同調される。例えば、トランスミッタ/レシーバ・ユニット106の内の一方
が670ナノメートル(nm)±5nmの周波数に同調され得て、他方のトラン
スミッタ/レシーバ・ユニット106は650nm±5nmの周波数に同調され
得る。加えて、それらトランスミッタからのビームは変調され得て、レシーバは
その対応するトランスミッタの変調信号のみを記録するように構成され得る。こ
れは、各ユニット106間のクロストークを更に防止すると共に、環境光からの
レシーバ内への擬似読み込みを防止する。
がウェーハの平面或はビームの平面に対して純粋に直交していないことである。
これらエッジは幾分丸まっている。それ故に、図16Aに示されるように、セン
サ・システムが特定ウェーハ上方である場合、ビームの下方移動成分がウェーハ
・エッジから上方へ反射されてレシーバへ戻る可能性がある。この状況は「早期
」反射信号となり、その信号はウェーハ・マッピング・システムが実際に検出ウ
ェーハの平面に到着する前にウェーハの存在を示唆することになる。同様に、図
16Bに示されるように、センサ・システムが特定ウェーハ下方を通過した後、
ビームの上方移動成分がウェーハ・エッジから下方へ反射されてレシーバへ戻る
可能性がある。この状況は「遅延」反射信号となり、ウェーハ・マッピング・シ
ステムが検出ウェーハの平面を通過した後、ウェーハの存在を示唆することにな
る。
におけるレシーバはアパチャー108(図17)背後に後退させられ、そのアパ
チャーが傾斜入射角度でレシーバに到着するビームの成分を防止する。ウェーハ
の平面において実質的に反射されるビームの成分のみが受信される。こうして、
ビームはウェーハ・マッピング・システムがウェーハ平面内に実質的に駐留する
ときのみにレシーバ内に反射して戻される。加えて、ビームの傾斜入射成分がレ
シーバに接触することを防止することは、レシーバを高利得設定に較正させるこ
とを可能とする。これは、反射率が乏しい窒化ウェーハでの作業時に有益である
。
ユニット106各々は支持ブラケット110に取り付けられている。支持ブラケ
ット110はポートドアの上部中央に取り付けられている。好適実施例において
、トランスミッタ/レシーバ・ユニット106各々は支持ブラケット上に略3イ
ンチ離間されているが、この寸法は代替実施例で変動し得る。トランスミッタ/
レシーバ・ユニット106の各々は相互に構造的に且つ動作的に同等であり(先
に議論されたように放射ビームの周波数の例外を伴って)、そこで便宜上、これ
らユニット106の一方のみがこれ以降に説明される。しかしながら、理解して
頂けるように、以下の説明は両トランスミッタ/レシーバ・ユニット106に同
等に適用される。
ーバ・ユニット106はネジ114によって上部支持プレート112に結着され
ている。アパチャー・プレート116はトランスミッタ/レシーバ・ユニット1
06及び支持プレート112の間に差し込まれ得る。図18には示されていない
が、図17はこのアパチャー・プレート116がこれらユニット106各々にお
けるトランスミッタ/レシーバを覆っていることを示し、トランスミッタがビー
ムを放射する穴118を含むと共に、背後にレシーバが取り付けられた先に説明
下アパチャーとを含む。
120(以下により詳細に説明)に取り付けされている。3つの整準ネジ124
a,124b,124cが支持プレート112内のネジ切り穴を介して回転調整
プレート120と接触するように設けられている。これらの整準ネジ124a乃
至124cはトランスミッタ/レシーバ・ユニット106及び回転調整プレート
120間の間隙を決定する。整準ネジ各々の位置を一体的に調整することによっ
て、回転調整プレート及びポートドアの上方におけるトランスミッタ/レシーバ
・ユニット106の垂直高さが調整され得る。これは、コントローラがウェーハ
・マッピング・システムによって記録されたウェーハの正確な高さを決定するた
めに、ビームの平面がポートドア上方の所定の設定高さに設けられなければなら
ないので重要である。3つの整準ネジ124a乃至124cの回転は一体的に、
ビームの高さがポートドア上方におけるこの所定の設定高さに調整されることを
可能としている。
シーバ・ユニット106が回転調整プレート及びポートドアに対して傾斜され得
る。こうして、例えば、他方の2つの整準ネジ124a及び124bを静止状態
に保持する一方で後方の整準ネジ124cの位置を調整することによって、トラ
ンスミッタ/レシーバ・ユニット106は上方或は下方へ傾斜され、それによっ
て、ビームが伝送される角度を変更する。この特徴はトランスミッタ/レシーバ
・ユニットの傾斜角度の調整が該ユニットから放射されるビームが常にウェーハ
の平面と平行することを保証することを可能としている。
6及びネジ128を含む。スロットは回転調整プレート120の位置が旋回ネジ
126を介して軸線回りに旋回されることを可能として、トランスミッタ/レシ
ーバ・ユニット106の配向をウェーハの平面内で調整する。ひとたびユニット
が適切に配置されて、ウェーハから反射されたトランスミッタからのビームがレ
シーバ内に受信されたならば、ネジ126及び128は締め付け可能であり、ユ
ニット106の位置を然るべき位置に固定する。回転調整プレートはトランスミ
ッタ/レシーバ・ユニット106を受け入れるための中央開口129を含む。こ
の開口129は充分に大きく、先に説明したような整準ネジ124a乃至124
cによってその中にユニット106の傾斜角度の調整を許容する。
トドアに対して適切な高さであり、ウェーハの平面に平行であることを保証する
ために、システムは図19及び図20に示されるように較正プレート130の使
用によって最初に較正される。そこに示されるように、プレート130は最初に
ポッド26がロードされようとしているロードポート132の運動ピン131上
に着座される。較正プレート130は所定高さに多数のスロット134を含む壁
133を含む。較正プレートは、スロット134として同一高さに設けられた溝
138を含む第2の壁136を更に含む。
って伝送される。もしビームがスロット134を通過して、溝138内に到着す
れば、ビームは双方ともに適切な高さであり、水平データ・プレート及びウェー
ハに平行している。もしビームがスロット134の下方或は上方であれば、3つ
の整準ネジ124a乃至124cの各々はビームの高さがスロット134の高さ
になるまで調整され得る。もしビームがスロット134を通過するものの、溝1
38で壁136と接触しなければ、ビームはウェーハの水平面と平行ではなく、
前方整準ネジ124a,124b或は後方整準ネジ124cの何れかがビームが
平行となるまでトランスミッタ/レシーバ・ユニット106を傾斜させるように
調整される必要がある。水平データ・プレートにおけるユニット106の平面性
は各ユニットにおけるレシーバがトランスミッタとして同一高さであることを保
証するためにも検査される。ビームが較正された後、較正プレートは除去され得
て、本発明に係るウェーハ・マッピング・システムは使用の準備ができる。本発
明の好適実施例は可視範囲における電磁気周波数で動作するので、ビームの高さ
及び平面性は見ることが可能である。理解して頂けるように、溝138は他の機
構によって置き換え可能であって、可視範囲以外の周波数を有する周波数を検出
する。
様な調整機構も、図1乃至図14を参照して説明されたビーム分断マッピング・
システムの様々な実施例において利用され得る。特にトランスミッタ44/レシ
ーバ53は支持プレートに取り付け可能であり、該支持プレートは複数の締付ネ
ジ及び整準ネジによって回転調整プレートに取り付けられる。このようにして、
トランスミッタ44及びレシーバ53は垂直軸線回りに調整自在に回転可能であ
り、ビームの高さ及び水平平面性も調整可能である。更には、較正プレートも利
用され得て、トランスミッタ44の位置及び平面性を最初に較正し、トランスミ
ッタに対するレシーバの平面性が検査され得て、それら双方が同一水平プレート
内に横たわることを保証する。
うことで説明された。しかしながら、本発明は追加的に或は代替的にポートドア
が上方へ移動する際に動作し得る。特に、ウェーハがツール20で処理されてポ
ッドに戻された後、先に説明されたウェーハ・マッピング・システムの様々な実
施例が使用され得て、アクセスポート24を覆う準備においてポートドア22が
上方へ移動する際にポッド内のウェーハをマッピングする。このプロセスはウェ
ーハがそれらの適切なスロットへ戻されることを保証する。加えて、封止SMI
Fポッドにおいて、ウェーハ保持機構がポッド・ドア内に配置され、該装置が移
送中にウェーハを然るべき位置に固定するためにポッドが封止される際に各ウェ
ーハが着座するスロットを含む。もしウェーハがポッドに戻されたならば、例え
ば交差配置状態でポッドに戻されたならば、ポッドが封止され且つウェーハ保持
機構が該ウェーハと係合するとウェーハは破損し得る。ウェーハがポッドに戻さ
れた後に該ウェーハをマッピングすることは、交差配置ウェーハを検出し、それ
に及んで、プロセスが停止され得て、交差配置ウェーハの位置が修正され得る。
に、電荷結合ディスプレイ(CCD)カメラ等のビデオ・カメラをポートドアの
上部に取り付けることができ、ポートドアが下方へ移動する際にカセット内のウ
ェーハのビデオ画像を検索する。ビデオ画像とドアが下方へ移動される際のドア
の既知高さとが使用され得て、ウェーハ・カセット内のウェーハの存在及び位置
を識別する。
ポッド・ドアが下方へ移動する際にポッド・シェル内の1つ或はそれ以上のウェ
ーハに関する情報を検知する。更に理解して頂けるように、本発明はポートドア
がアクセスポート24から戻って、アクセスポートから遠ざかるように上方へ移
動する場合にも動作し得る。そうした実施例において、検知システムはポートド
アの底部エッジに配置され得る。
こに開示された実施例に限定されないことである。様々な変更、代替、並びに、
変形が、特許請求の範囲で説明され且つ規定された発明の精神或は範囲から逸脱
することなしに、当業者であれば為され得るであろう。
斜視図であり、該ポートドアが本発明のウェーハ・マッピング・システムを含む
。
アの後方斜視図であり、該ポートドアが本発明のウェーハ・マッピング・システ
ムを含む。
された後方斜視図である。
ェーハ・マッピング・システムを含むポートドアとの部分的な側面図である。
マッピング・システムとの上面図を示している。
ステムとを示すポッドの内部の上面図である。
ステムとを示すポッドの内部の斜視図である。
的移送アセンブリの斜視図を示している。
・マッピング・システムの後方斜視図である。
・マッピング・システムの後方斜視図である。
む、本発明に従ったウェーハ・マッピング・システムの側面図を図示している。
ェーハ・マッピング・システムを示す後方斜視図である。
ピング・システムを図示する後方斜視図である。
を含む、本発明の代替実施例に従ったウェーハ・マッピング・システムの後方斜
視図を示している。図14A及び図14Cは図14に示されたウェーハ・マッピ
ング・システムの前方図であり、製造技術者の手或は他の物体がポートドアと符
合するポッド・ドアの経路内にあるかを検知する機構を付加的に示している。図
14B及び図14Dは図14に示されるウェーハ・マッピング・システムの側面
図であり、製造技術者の手或は他の物体がポートドアと符合するポッド・ドアの
経路内にあるかを検知する機構を付加的に示している。
ニットを含むウェーハ・マッピング・システムの後方斜視図である。
いる状態のトランスミッタ/レシーバ・ユニットの概略図である。図16Bは伝
送されたビームの1成分がウェーハの底部エッジから反射されている状態のトラ
ンスミッタ/レシーバ・ユニットの概略図である。
の上面図である。
の側面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 ワークピースを処理するツールのロードポート上の容器内に
着座された複数のワークピースの存在及び/又は位置をマッピングするシステム
であって、前記ロードポートが、前記ワークピースが移送されるアクセスポート
と、ポートドアとを有し、該ポートドアが、前記アクセスポートを覆うことがで
き、前記アクセスポートから遠ざかるように垂直方向に移動することができる、
システムにおいて、 前記ポートドアに取り付けられ、前記ポートドアと共に移動するトランスミッ
タを有し、該トランスミッタが前記容器内にビームを伝送することができ、 前記ポートドアに取り付けられ、前記ポートドアと共に移動するレシーバを有
し、該レシーバが前記ビームを受け取ることができ、前記レシーバは、該レシー
バが前記ビームを受け取ったときの第1状態を指示することができ、前記レシー
バは、該レシーバが前記ビームを受け取らないときの第2状態を指示することが
でき、 前記第1状態及び前記第2状態との間の前記レシーバの切り替えに基づいて、
前記ウェーハの存在及び/又は位置を決定するための手段とを備える、 前記システム。 - 【請求項2】 前記ウェーハの存在及び/又は位置を決定する前記手段が、
前記レシーバが前記第1状態から前記第2状態へ切り替わると前記ウェーハの位
置を決定する、請求項1に記載の複数のウェーハの存在及び/又は位置をマッピ
ングするシステム。 - 【請求項3】 前記ウェーハの存在及び/又は位置を決定する前記手段が、
前記レシーバが前記第2状態から前記第1状態へ切り替わると前記ウェーハの位
置を決定する、請求項1に記載の複数のウェーハの存在及び/又は位置をマッピ
ングするシステム。 - 【請求項4】 ワークピースを処理するツールのロードポート上の容器内に
着座された複数のワークピースの存在及び/又は位置をマッピングするシステム
であり、前記ロードポートがアクセスポートを含み、該アクセスポートを通じて
前記ワークピースが移送され、ポートドアが前記アクセスポートを覆うことがで
きると共に該アクセスポートから遠ざかるように垂直方向に移動できることから
成るシステムであって、 前記ポートドア上に取り付けられて該ポートドアと伴に移動して、前記容器内
へビームを伝送することができるトランスミッタと、 前記ポートドア上に取り付けられて該ポートドアと伴に移動するレシーバであ
り、前記ビームを受信でき、前記ビームを受信すると第1状態を指示できると共
に、ワークピースが前記ビームの前記レシーバ内への受信を妨害すると第2状態
を指示できるレシーバと、 前記第1状態及び前記第2状態の間における前記レシーバの切り替えに基づい
て、前記ウェーハの存在及び/又は位置を決定する手段と、 を備えるシステム。 - 【請求項5】 前記ポートドア上に取り付けられてそれと伴に移動する第1
フィンガであり、当該第1フィンガが前記容器内へ拡張しない場合に後退位置を
占有することができ、当該第1フィンガが前記容器内へ拡張する場合に拡張位置
を占有することができる第1フィンガと、 前記ポートドア上に取り付けられてそれと伴に移動する第2フィンガであり、
当該第2フィンガが前記容器内へ拡張しない場合に後退位置を占有することがで
き、当該第2フィンガが前記容器内へ拡張する場合に拡張位置を占有することが
できる第2フィンガと、を更に備え、 前記トランスミッタが前記第1フィンガ上に取り付けられ、前記レシーバが前
記第2フィンガ上に取り付けられることから成る、請求項4に記載の複数のウェ
ーハの存在及び/又は位置をマッピングするシステム。 - 【請求項6】 前記第1フィンガ及び前記第2フィンガがそれら後退位置及
び拡張位置の間を能動的に駆動される、請求項7に記載の複数のウェーハの存在
及び/又は位置をマッピングするシステム。 - 【請求項7】 前記第1フィンガ及び前記第2フィンガがそれら後退位置及
び拡張位置の間を受動的に駆動される、請求項7に記載の複数のウェーハの存在
及び/又は位置をマッピングするシステム。 - 【請求項8】 前記ビームが前記ワークピースによって阻止されない場合、
前記トランスミッタからの前記ビームを受信すると共に該ビームを前記レシーバ
へ反射するために、前記容器内に設けられた少なくとも1つの反射性面を更に含
む、請求項4に記載の複数のウェーハの存在及び/又は位置をマッピングするシ
ステム。 - 【請求項9】 前記ビームが前記ワークピースによって阻止されない場合、
前記トランスミッタからの前記ビームを受信すると共に該ビームを前記レシーバ
へ反射するために、前記容器外に設けられた少なくとも1つの反射性面を更に含
む、請求項4に記載の複数のウェーハの存在及び/又は位置をマッピングするシ
ステム。 - 【請求項10】 前記トランスミッタ及び前記レシーバが前記ポートドアの
上部に取り付けられている、請求項4に記載の複数のウェーハの存在及び/又は
位置をマッピングするシステム。 - 【請求項11】 ワークピースを処理するツールのロードポート上の容器内
に着座された複数のワークピースの存在及び/又は位置をマッピングするシステ
ムであり、前記ロードポートがアクセスポートを含み、該アクセスポートを通じ
て前記ワークピースが移送され、ポートドアが前記アクセスポートを覆うことが
できると共に該アクセスポートから遠ざかるように垂直方向に移動できることか
ら成るシステムであって、 前記ポートドア上に取り付けられて該ポートドアと伴に移動して、前記容器内
へビームを伝送することができるトランスミッタと、 前記ポートドア上に取り付けられて該ポートドアと伴に移動するレシーバであ
り、前記ビームが前記複数のワークピースの内の1つのワークピースから反射さ
れると前記ビームを受信でき、当該レシーバが前記ビームを受信すると第1状態
を指示できると共に、前記ビームを受信しないと第2状態を指示できるレシーバ
と、 前記第1状態及び前記第2状態の間における前記レシーバの切り替えに基づい
て、前記ウェーハの存在及び/又は位置を決定する手段と、 を備えるシステム。 - 【請求項12】 少なくとも1つのワークピースを処理するツールのロード
ポート上に配置された容器内のその少なくとも1つのワークピースに関する情報
を検知するシステムであり、前記ロードポートがアクセスポートを含み、該アク
セスポートを通じて前記少なくとも1つのワークピースが移送され、ポートドア
が前記アクセスポートを覆うことができると共に該アクセスポートから遠ざかる
ように垂直方向に移動できることから成るシステムであって、 前記ポートドア上に取り付けられて該ポートドアと伴に移動し、前記少なくと
も1つのワークピースに関する情報を検知するセンサと、 前記情報を解釈する手段と、 を備えるシステム。
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