JP2002540621A - マルチステージシングルドライブのｆｏｕｐドア開放システム - Google Patents

マルチステージシングルドライブのｆｏｕｐドア開放システム

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JP2002540621A
JP2002540621A JP2000608414A JP2000608414A JP2002540621A JP 2002540621 A JP2002540621 A JP 2002540621A JP 2000608414 A JP2000608414 A JP 2000608414A JP 2000608414 A JP2000608414 A JP 2000608414A JP 2002540621 A JP2002540621 A JP 2002540621A
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ロナルド アール． スティーブンス
ラビンダー アガーワル
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エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 ２つのＦＯＵＰを積み重ね、水平方向アクチュエータによって一緒に装置の壁に向けて移動させる。ＦＯＵＰのドアは水平方向アクチュエータによってユニットとして引き出され、垂直方向アクチュエータによってユニットとして下げられてＦＯＵＰの内部へのアクセスを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハハンドリング装置に関し、より詳細にはフロントオー
プン一体型ポッド（ＦＯＵＰ：Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ
Ｐｏｄｓ）のドアを移動するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハまたはその他の基板は、一般には、１つのタイプの装置から別の
装置へのウェハカセットの移送を含め、多くの処理ステップがなされる。例えば
、積層チャンバの中で１つの処理を受けたウェハは他の装置内に移送させられて
洗浄・乾燥された後、追加的な処理ステップのために異なる装置に移送される。
処理中のウェハを移送するときに不純物汚染から隔離し続けることは非常に重要
なことである。そこで、ウェハを密閉したボックスまたはポッドに入れて移送す
る技術が開発されている。移送後の新たな場所では、ウェハにアクセスすること
ができるようにボックスを開放することが必要となる。不純物汚染を最小限にし
て作業を最小限にするため、このボックスは機械的に開かれることが好ましい。
このようなボックスの一種であるＦＯＵＰは前部に開放するドアを有し、このド
アは、ドアフレームが合体対象の装置に対して密着した後に、自動機械装置によ
って取り外されることが可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最重要課題である半導体ウェハの処理コストは、しばしば単位コスト当たりの
処理能力で評価される。別の評価方法は床面積当たりの処理能力である。これは
使用する装置のフットプリントを低減することが望ましいということを意味する
。いずれにも関連することは、装置の投資コストを低減することの重要性である
。いずれかの方法によって価格競争力の向上が可能な発明が強く求められている
。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
簡単に述べると、本発明は２つのＦＯＵＰを基板ハンドリング装置に同時に接
続するための装置を備える。これは１つのポッドを支持するための下側プラット
ホームと第２のポッドを支持するための上側プラットホームをと備える。これら
のプラットホームは一緒に基板ハンドリング装置に近接・離間するように接続さ
れている。そのように配置されたとき、ドア開放用インターフェースがそれぞれ
のポッドの前部ドアと対合するかまたはインターフェースとなるように配置され
ている。これらのインターフェースは調和して動くように相互接続されている。
下側プラットホームの下に配置されたアクチュエータがポッドおよびインターフ
ェースを移動させるために供給されている。アクチュエータの下側プラットホー
ム下部への配置はポッド内に置かれた基板に粒子が到達する危険性を最小限にす
る。
【０００５】 本発明の方法によると、ＦＯＵＰはポッド下側表面の対合ハードウェアに接続
するプラットホーム上の結合ピンでそれぞれ２つのプラットホーム上に設置され
る。これはポッドを、その前部ドアが装置の開口部と位置合わせされてウェハを
受け取り、かつそれぞれのポッドのドア開放インターフェースと位置合わせされ
るように位置決めする。１つまたは複数のアクチュエータがポッドを同時に前方
に移動させ、工業規格に従って、ドア開放インターフェースと係合させてロック
する。ドアインターフェースはＦＯＵＰのドアとつながり、ドアをＦＯＵＰから
ロック解除させる機構を動作させる。前部ドア周囲のポッドフレームもまた装置
の壁に密閉され、それによって、ドアが外されるとそれぞれのポッドの内部が装
置内の所望の条件下に露出する。次のステップでは、ドアインターフェースが同
時に水平方向に動いてドアをポッドから取り去る。その後、垂直方向の駆動機構
が動作してドアを同時に引き下げ、それによってポッド中に含まれる基板を処理
する装置に対して両ポッドの内部が開放される。もちろん、このステップは逆順
序に動作され、ポッド前部ドアをポッドに閉じた位置にさせ、ポッドを引き離す
。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、垂直の壁１０は一般的な半導体処理装置の壁またはクリー
ンルームとの境界を表わしている。この壁から右側は装置または処理ツールの内
部を表わし、壁の左側は外部のクリーンルームを表わす。図１に示した部品の残
りの部分はこの垂直の壁によって支持されている。これらは床上に設置されてい
るが、壁に取り付けることも可能である。
【０００７】 外側で支持されているのは垂直方向に延びるハウジング１２である。これに支
持体１４が取り付けられており、この支持体は、下部位置決め板またはプラット
ホーム１８を支持している。このプラットホームと支持体とは、しばしば装填部
と称され、処理装置の内部に通じる壁１０の開口への入り口を表わす。プラット
ホーム１８から上に位置合わせピン２２が延びており、このピンはポッド２０の
底壁下部分にある対応する開口に対合するように構成されている。ポッドは、図
解説明する目的で、実質的にピンの上にわずかに隙間を開けて示されているが、
実用上はこれらのピンはポッド底壁にある対合用開口の中に延びている。ポッド
そのものの構造はＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ＳＥＭＩ）規格により設定されてい
る。ＳＥＭＩ規格のＥ６２−０９９７は３００ｍｍのＦｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎ
ｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＦＩＭＳ）の暫定的仕様である
。ポッドと支持プラットホームとの間の相互接続の詳細は、ここで参考資料とし
て採用したその文献から得られるであろう。
【０００８】 図１および図２において、上側の支持プラットホーム２６はフレーム２８によ
り下側プラットホーム１８に取り付けられ、それらがユニットとなって一体的に
移動することが示されている。他の適切な接続構造を使用することは可能である
。第２のＦＯＵＰ３０はその支持用プラットホーム上に支持され、ピン２２に対
合している。このポッドもまた壁１０の開口と位置合わせされている。
【０００９】 支持体１４上に搭載されたアクチュエータモータ３２は適切な方法で接続され
てプラットホーム１８，２６を壁１０に対して水平方向に近接、離間させる。別
の方法として、支持体２８に、プラットホーム２６を壁１０の開口に対して水平
方向に近接、離間するための別の駆動装置（図示せず）を設けることもあるが、
プラットホーム２６のための追加の搭載装置および別の駆動装置が必要となる理
由から、利点は少ない。
【００１０】 壁１０のツール側には、下側ドア開放装置３４と上側ドア開放装置３６が配置
されており、これらは壁１０の開口とそれぞれ位置合わせされている。これによ
りドア開放装置はポッド２０，３０の前部ドアとそれぞれ位置合わせされている
。それぞれのドア開放装置は図式的に示されたアクチュエータ５７を備え、これ
らアクチュエータはドアを保持するラッチキーを回転させるように動作すること
ができる。ドア開放装置は支柱３８によって相互に接続されており、それにより
２つのドア開放装置は１つのユニットとして動く。この支柱は、電気的または空
圧式の制御装置がそれらを通って延びることができるように管状であることが好
ましい。ドア開放装置はＳＥＭＩ規格に準拠してポッドのドアの前部壁と接続さ
れるように構成されたインターフェースまたは部分を備える。図１に示すように
、これらのドア開放装置は、支持体４２によって下側ドア開放装置３４に接続さ
れた支持用ブラケット４６の上に搭載されている。支持体は、ドア開放装置がモ
ータまたは他の手段５０によって壁１０に対して水平方向に近接、離間すること
ができるような方式でこのブラケットの上に搭載される。
【００１１】 ドア開放装置のための支持体は、壁１０において垂直に延びるキャリヤ５２に
搭載されている。このキャリヤは、ドア開放装置とともにアクチュエータ５６に
よって垂直方向に動くように垂直のシャフト５４上に搭載されている。
【００１２】 （動作） 動作においては、２つのポッド２０，３０が下側プラットホームおよび上側プ
ラットホームの上にそれぞれ搭載され、プラットホームは壁１０との関係におい
て引き出された位置にある。ドア開放装置は図１に示す位置にあって、それぞれ
のポッドの前部ドアと位置合わせされた壁１０の開口を塞いでいる。その後、プ
ラットホーム１８，２６を移動させるための水平方向のアクチュエータが動作し
て両方のポッドを同時に壁１０に向けて移動させ、それによりポッドのドアがド
ア開放装置のインターフェース部分に対合し、ドアのフレームが壁１０の開口を
構成している部分に対合する。ドア開放装置のインターフェースはアクチュエー
タ５７を使用してＳＥＭＩ規格に準拠してポッドのドアに自動的に結合する。そ
の後、ドア開放装置のための水平方向のアクチュエータが動作し、それによりポ
ッドのドアは壁１０のツール側へと内側に引き出されるかまたは移動させられる
。その後、ポッドの内部は壁のツール側の内部に対して開放状態となる。
【００１３】 それからドア開放装置のための垂直方向アクチュエータ５６が動作して両方の
ドアを同時に、ポッドと対応する位置から垂直方向に移動させる。すなわち、両
方のドアは下側ポッドへの開口よりも下の位置に移動させられ、それにより両方
のポッドの内部は壁１０のツール側からアクセス可能となる。その後、ポッド内
の基板はポッドから取り出されてツール内部で処理され、最終的にポッドに戻さ
れる。
【００１４】 その後、この工程は逆順序で進められて、もう一度ポッドのドアは元の場所に
戻される。すなわち、垂直方向アクチュエータが動作してドア開放装置を垂直に
移動させ、それによりドア開放装置は、もう一度水平方向においてポッドと位置
合わせされる。それから水平方向のドア開放装置アクチュエータが駆動し、ドア
開放装置をポッドに向けて移動させてドアをポッド内の位置まで運び、それらを
離す。その後、ドア開放装置はポッドから水平方向に離間し、したがってもう一
度ドアをポッドの元の場所に戻すことができる。ポッドはその後、壁から支持パ
ネル１８，２８を引き離す水平方向のアクチュエータを動作させることによって
壁から引き離される。その後、ポッドは新たな所望の場所へと移動可能になる。
【００１５】
【発明の効果】
説明した配置の主な利点は、様々なアクチュエータにより生じる可能性のある
粒子が、すべて下側ポッド２０の高さよりも下となるということが判るであろう
。したがって、ポッドのドアが外されて下げられるとき、粒子がポッドに入る可
能性は、アクチュエータがポッドの上にあった場合よりも大幅に最少化される。
加えて、両方のポッドを水平方向に移動させるために必要な水平方向アクチュエ
ータはわずか１つであり、また両方のドア開放装置を水平方向に移動させるため
に必要なアクチュエータもわずか１つであり、さらに両方のドア開放装置を垂直
方向に移動させるために必要な垂直方向アクチュエータもわずか１つである。し
たがって、２台が並んでいる配置よりも装置コストを節約し、単位コスト当たり
の処理能力を増加させる。またこの配置は、ポッドを垂直に積層することによっ
て、２台を並べた位置関係の場合よりも床面積を節約し、したがって床面積当た
りの処理能力を増大させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を採用した装置の側面図である。
【図２】 図１の２−２の線に沿って、上側ＦＯＵＰのプラットホームの支持状態を示す
図である。
【図３】 基板処理装置の内部から見たときの図１のドア開放機構の透視図である。
【図４】 一般的なＦＯＵＰの前部からの透視図である。
【符号の説明】
１４ 支持体 １８ 下側プラットホーム ２０，３０ ＦＯＵＰ（フロントオープン一体型ポッド） ２６ 上側プラットホーム ３２ アクチュエータ（プラットホームアクチュエータ） ３４ 下側ドア開放装置（下側ポッドドア開放装置インターフェイス） ３６ 上側ドア開放装置（上側ポッドドア開放装置インターフェイス） ５０ モータ（水平方向アクチュエータ） ５６ アクチュエータ（垂直方向アクチュエータ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アガーワル ラビンダー アメリカ合衆国 85233 アリゾナ ギル バート ウエスト ロイヤル パームス ドライブ 819 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA08 FA01 FA11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フロントオープン一体型ポッドを基板ハンドリング装置に接
    続するための装置であって、 下側ポッド支持用プラットホームと、 前記下側プラットホーム上にポッドを設置するために、必要な距離だけ前記下
    側プラットホームの上に空間を開けられて設けられている上側ポッド支持用プラ
    ットホームと、 前記下側プラットホーム上のポッドのフロントドアとのインターフェースとな
    るように構成された下側ポッドドア開放装置インターフェースと、 前記上側プラットホーム上のポッドのフロントドアとのインターフェースとな
    るように構成された上側ポッドドア開放装置インターフェースであって、前記上
    側および下側インターフェースは、該下側インターフェースが移動すると前記上
    側インターフェースも移動するように接続された上側ポッドドア開放装置インタ
    ーフェースと、 前記ポッドから前記フロントドアを取り外すために、前記ポッドおよび前記ド
    ア開放インターフェースを水平方向に移動させるための前記下側プラットホーム
    より下に配置された水平方向アクチュエータと、 両方の前記ドア開放装置インターフェースを、該インターフェースに取り付け
    られた前記ポッドのドアとともに同時に下げて前記ポッド内部の基板にアクセス
    可能にするための、前記下側プラットホームより下に配置された垂直方向アクチ
    ュエータと を備えている装置。
  2. 【請求項２】 前記プラットホームを水平方向に移動させるためのプラット
    ホームアクチュエータを備える請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記プラットホームアクチュエータによって前記プラットホ
    ームが一緒になってユニットとして移動するように前記プラットホームを接続す
    る支持体を備える請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 基板を該ポッドから出し入れするために、フロントオープン
    一体型ポッドを装置に接続し開く方法であって、 前記装置に搭載された下側プラットホーム上にある１つの下側ポッドを位置決
    めするステップと、 前記下側プラットホームより間隔を置いて上にある上側プラットホーム上の上
    側ポッドを位置決めするステップと、 下側ポッドドア開放インターフェースを前記下側ポッドのドアの前で位置決め
    し、上側ポッドドア開放インターフェースを前記上側ポッドのドアの前で位置決
    めするステップであって、前記両ドア開放インターフェースはユニットとして移
    動するように接続するステップと、 前記ドア開放インターフェースと前記ポッドとの間で水平方向の相対的な動き
    を生じさせて該ドア開放インターフェースを前記ドアに接続させるステップと、 アクチュエータにより発生する粒子が、開いたポッドから遠くなるように前記
    下側ポッドよりも下に配置されたアクチュエータによって前記ポッドと前記ドア
    開放インターフェースとの間で相対的な動きを生じさせて、前記上側および下側
    ポッドから前記ドアを同時に引き出すステップと、 前記ドア開放インターフェースユニットおよび前記ポッドのドアを、前記ポッ
    ド内の基板を取り出すために前記ポッド内部にアクセスすることができる位置ま
    で下げるステップと を備えている方法。
  5. 【請求項５】 前記ドアを引き出すためのステップが、前記アクチュエータ
    により発生する粒子が、開いたポッドから遠くなるように前記下側ポッドよりも
    下に配置されたアクチュエータにより生み出され、 該ステップが前記ドア開放ユニットを引き下げるステップを備え、該引き下げ
    るステップが前記下側ポッドよりも低い位置のアクチュエータによって実施され
    て、 それにより前記ドアを引き下げるアクチュエータによる前記基板への粒子不純
    物汚染の危険性が最小限にされる請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ポッドを水平方向に移動させるステップを備え、それに
    より前記ポッドのフロントドアが垂直の壁にある開口と位置合わせがなされ、前
    記ドアの周囲のフレームが前記開口を取り巻く壁に係合する請求項４に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記ユニットを前記ポッドと位置合わせされるまで上昇させ
    、前記ドアがポッドと係合するまで水平方向に移動させ、前記ドアを付けたポッ
    ドを壁から離すように移動させるステップを備えることによって前記ポッドを前
    記プラットホームに戻すことを備える請求項６に記載の方法。
JP2000608414A 1999-03-26 2000-03-06 マルチステージシングルドライブのｆｏｕｐドア開放システム Pending JP2002540621A (ja)

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US09/277,662 1999-03-26
US09/277,662 US6042324A (en) 1999-03-26 1999-03-26 Multi-stage single-drive FOUP door system
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