KR101313231B1 - 기판 로드용 기기 - Google Patents

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KR101313231B1
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다니엘 에이. 홀
글렌 엘. 신들데커
매튜 더블유. 코디
마르셀로 트롤리오
마이클 스피나졸라
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브룩스 오토메이션 인코퍼레이티드
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Abstract

프레임, 카세트 지지대, 및 사용자 인터페이스부를 구비한 기판 로드용 기기가 제공된다. 그 프레임은 기판 처리장치에 연결된다. 그 프레임은 그 기기와 처리장치 간에 기판이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한다. 카세트 지지대는 적어도 하나의 기판 보유 카세트를 보유하기 위하여 프레임에 연결된다. 사용자 인터페이스부는, 정보의 입력을 위하여 배치되고, 또한 프레임과 일체를 이루도록 프레임에 장착된다.

Description

기판 로드용 기기{Substrate loading device}
본 발명은 기판 처리장치(substrate processing apparatus)에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 기판 처리장치를 위한 개선된 로드 포트 모듈에 관한 것이다.
더 저렴한 전자 기기(electronic device)에 대한 소비자의 지속적인 요구가 그 기기의 제조자들에게 효율을 향상시키도록 압력을 유지해왔다. 진정으로, 현재의 시장에 있어서는, 많은 전자 기기들과 그 기기들에 이용되는 더 많은 전자 및 반도체 부품들이 일상적 상품이 되었다. 전자 기기 및 반도체 기기의 제조자들의 효율을 증대시키고자 하는 요구는 모든 수준(level)에서 나타나게 되었지만, 특히 제조설비의 설계, 구조, 및 작동과 제조설비 내에서 이용되는 기판 처리장치에서 중요하게 되었다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라서 기판 로드용 기기가 제공된다. 그 기판 로드용 기기는 프레임, 카세트 지지대, 및 사용자 인터페이스부를 포함한다. 상기 프레임은 상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화된다. 상기 프레임은 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한다. 상기 카세트 지지대는 적어도 하나의 기판 보유 카세트를 보유하기 위하여 프레임에 연결된다. 상기 사용자 인터페이스부는 정보 입력을 위하여 구성된다. 사용자 인터페이스부는 프레임과 일체로 되도록 프레임에 장착된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서 기판 로드용 기기가 제공된다. 상기 기판 로드용 기기는 프레임, 카세트 지지대, 및 디스플레이 장치를 포함한다. 상기 프레임은 상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화된다. 상기 프레임은 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한다. 상기 카세트 지지대는 적어도 하나의 기판 보유 카세트를 보유하기 위하여 프레임에 연결된다. 상기 디스플레이 장치는 상기 기기의 미리 정해진 특성에 관한 정보를 표시하기 위하여 구성된다. 상기 디스플레이 장치는 그래픽적인 사용자 인터페이스부로서 작동할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 프레임과 통합될 수 있어서, 일 유니트로서 처리장치에 짝맞춤되고 또한 처리장치로부터 제거될 수 있는 조립체를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서 기판 로드용 기기가 제공된다. 상기 기판 로드용 기기는 프레임, 및 기판 이송 컨테이너 지지대를 포함한다. 상기 프레임은 상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화된다. 상기 프레임은 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한다. 상기 기판 이송 컨테이너 지지대는 적어도 하나의 기판 이송 컨테이너를 보유하기 위하여 프레임에 연결된다. 기판 이송 컨테이너 지지대는 커버, 적어도 하나의 검출기, 및 부재를 포함한다. 상기 커버는 상기 지지대의 적어도 일부분을 덮는데, 여기에는 적어도 하나의 기판 이송 컨테이너가 안착된다. 상기 커버는 탄성적으로 유연성인 섹션을 구비한다. 상기 적어도 하나의 검출기는 상기 지지대 상에 있는 적어도 하나의 이송 컨테이너의 존재를 검출하기 위하여 상기 커버에 연결된다. 상기 부재는 커버의 유연성 섹션에 연결되어 유연성 섹션과 함께 일 유니트로서 움직인다. 상기 부재는 검출기와 협동하여 검출기가 지지대 상의 이송 컨테이너의 존재를 검출하도록 야기한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라서 기판 로드용 기기가 제공된다. 상기 기판 로드용 기기는 프레임, 및 기판 이송 컨테이너 지지대를 포함한다. 상기 프레임은 상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화된다. 상기 프레임은 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한다. 상기 기판 이송 컨테이너 지지대는 적어도 하나의 기판 이송 컨테이너를 보유하기 위하여 프레임에 연결된다. 상기 지지대는 커버, 및 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 상기 커버는 상기 지지대의 적어도 일부분을 덮는데, 여기에는 적어도 하나의 기판 이송 컨테이너가 안착된다. 상기 적어도 하나의 검출기는 적어도 하나의 이송 컨테이너가 상기 지지대 상에 있을 때를 검출하기 위하여 상기 커버에 연결된다. 상기 커버는 탄성적으로 유연성인 탭을 구비하고 일체형의 구조를 가진다. 상기 검출기는 지지대 상에 있는 적어도 하나의 이송 컨테이너의 검출을 검출기와 함께 수행하기 위하여 상기 탭에 장착된 부재를 포함한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라서 기판 로드용 기기가 제공된다. 상기 기판 로드용 기기는 프레임, 이송 컨테이너 셔틀, 및 센서를 포함한다. 상기 프레임은 상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화된다. 상기 프레임은 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한다. 상기 이송 컨테이너 셔틀는 프레임에 이동가능하게 연결되고 기판 이송 컨테이너를 보유하도록 적합화된다. 그 셔틀은 제1 터미널 위치와 제2 터미널 위치 간으로 프레임에 대해 상대적으로 이동가능하다. 상기 센서는 상기 셔틀에 의하여 이동되는 때에 이송 컨테이너의 특징물을 원격으로 감지하고 또한 프레임에 대한 그 특징물의 위치를 판정하기 위하여 프레임에 연결된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라서 기판 로드용 기기가 제공된다. 상기 기판 로드용 기기는 프레임, 이동가능한 프레임 부재, 구동부, 및 센서를 포함한다. 상기 프레임은 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 개구를 한정하는바, 상기 기판들은 프레임의 외측부 상의 기판 이송 컨테이너와 프레임의 내측부 상의 기판 이송 컨테이너 사이의 기판 이송 경로를 따라서 이송된다. 상기 이동가능한 프레임 부재는 상기 기판 이송 경로를 차폐 및 차폐해제하기 위하여 프레임에 이동가능하게 연결된다. 상기 구동부는 상기 이동가능한 프레임 부재를 제1 방향으로 이동시켜서 기판 이송 경로를 차폐하기 위하여 프레임에 연결된다. 상기 구동부는 상기 프레임 부재를 제1 방향으로 운반하는 운반 부재를 구비한다. 상기 센서는 기판의 존재를 감지할 수 있다. 상기 센서는 프레임 부재와는 독립적으로 운반 부재에 이동가능하게 연결된다. 상기 운반 부재는 프레임 부재를 제1 방향으로 이동시키는 때에 센서를 제1 방향으로 운반한다. 상기 센서는 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 그리고 프레임에 대하여 상대적으로 이동한다. 상기 센서는 제2 방향으로 이동하여 이송 컨테이너 내의 기판의 존재를 감지할 수 있는 위치로 이동할 수 있다.
본 발명의 상기 사항들과 다른 특징들은 아래와 같은 첨부 도면들을 참조로 하는 하기의 상세한 설명에서 설명된다.
도 1 은 기판 이송 컨테이너(substrate transport container; T)들, 및 일 실시예에 따라서 본 발명의 특징들을 포함하는 기판 처리장치의 개략적 사시도이고;
도 2 는 도 1 의 처리장치의 로드 포트 모듈의 전방을 도시하는 부분사시도이고;
도 3 은 도 2 의 로드 포트 모듈의 프레임을 도시하는 다른 부분사시도이고;
도 4 는 도 3 의 로드 포트 모듈의 후방 측부를 도시하는 사시도이고;
도 5 는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 로드 포트 모듈을 도시하는 다른 사시도이고;
도 6 내지 6a 각각은, 로드 포트 모듈의 후방을 도시하는 또 다른 사시도 및 로드 포트 모듈의 측면도이고;
도 7a 내지 7d 각각은, 도 3 의 로드 포트 모듈의 이송 컨테이너 지지대의 사시도, 평면도, 정면도, 및 측면도이고;
도 8 은 지지대의 통합된 컨테이너 검출 스위치(integrated container detection switch)를 도시하는 것으로서, 도 7a 의 이송 컨테이너 지지대의 부분사시도이고;
도 9a 내지 9b 각각은, 상이한 방향에서 도시된 종래의 예시적 기판 이송 컨테이너(T)의 사시도이고;
도 10 은 로드 포트 모듈의 기판 이송 컨테이너 클램핑 시스템(substrate transport container clamping system)의 개략적 사시도이고;
도 11 은, 로드 포트 모듈의 가동부(movable portion)가 제1 위치에 배치된 상태에서, 로드 포트 모듈의 섹션, 및 로드 포트 모듈 상의 도킹 위치(docked position)에 있는 기판 이송 컨테이너(T)를 도시하는 다른 부분사시도이고(로드 포트 모듈의 부분들은 명료성을 위하여 생략됨);
도 12 는 도 11 의 도면과 유사하게 기판 이송 컨테이너 및 로드 포트 모듈을 도시하되 가동부가 다른 위치에 있는 상태를 도시하는 또 다른 부분사시도이고;
도 13 은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법을 도시하는 블록도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 특징들을 포함하는 기판 처리장치(10)의 사시도가 도시되어 있다. 본 발명이 도면들에 도시된 실시예를 참조로 하여 설명되기는 하지만, 본 발명은 다양한 대안적인 실시예들로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한 임의의 적합한 크기, 형상, 형태의 요소들 또는 소재들이 이용될 수 있다.
도 1 에 도시된 실시예에서, 장치(10)는 일반적인 기판 일괄 처리 도구의 구성을 갖는 것으로 예시적으로서 도시되어 있다. 대안적인 실시예들에서는, 아래에서 상세히 설명될 것인 바와 같이, 본 발명의 특징들이 개별적인 기판 처리를 위한 도구들을 포함하는 임의의 기판 처리 도구 구성에 동등하게 적용될 수 있으므로, 기판 처리장치가 임의의 다른 적합한 구성을 가질 수 있다. 장치(10)는, 200 mm 또는 300 mm 의 반도체 웨이퍼들, 반도체 패키징 기판(예를 들어, 고밀도 상호연결부(interconnects)), 반도체 제조용 처리 이미징 플레이트들(process imaging plates)(예를 들어, 마스크들(masks) 또는 레티클들(reticles)), 및 평판 패널 디스플레이 장치들(flat panel displays)용 기판들과 같은 임의의 요망되는 형태의 평판 패널 또는 기판을 핸들링(handling) 및 처리할 수 있다. 일반적으로, 장치(10)는 전방 섹션(front section; 12) 및 후방 섹션(rear section; 14)을 포함할 수 있다. 전방 섹션(12)(여기에서 전방이라는 용어는 기준이 되는 예시적인 프레임을 편의상 식별하기 위하여 이용된 것이고, 대안적인 실시예들에서는 그 장치의 전방이 그 장치의 임의의 요망되는 측부에 수립될 수 있다). 전방 섹션(12)은 (아래에서 상세히 설명되는) 시스템을 구비하는데, 그 시스템은 제조설비로부터의 기판들을 장치(10)의 내부 속으로 도입시키는 것을 가능하게 하는 인터페이스부(interface)를 제공한다. 또한 일반적으로 전방 섹션(12)은 하우징(housing; 16), 및 하우징 내에 배치되어 기판들을 외향의 전방 섹션 인터페이스부와 후방 섹션(14) 간으로 핸들링하는 자동화 구성요소들(automationion components)을 구비한다. 후방 섹션(14)은 전방 섹션의 하우징(16)에 연결된다. 장치의 후방 섹션(14)은 제어되는 분위기(예를 들어, 진공, 불활성 가스)를 가질 수 있고, 일반적으로 기판을 처리하기 위한 처리 시스템을 포함한다. 예를 들어, 후방 섹션은 일반적으로, 기판 이송 기기를 구비한 중앙 이송 챔버, 및 장치 내에서 기판들에 대해 요망 되는 제조 처리과정(process; 예를 들어, 에칭(etching), 소재 증착(material deposition), 세정(cleaning), 베이킹(baking), 검사(inspecting) 등)들을 수행하기 위한 주변 처리 모듈들을 포함할 수 있다. 제조설비(FAB) 내에서, 기판들은 컨테이너(T) 내에서 처리장치(10)로 이송될 수 있다. 컨테이너(T)들은 전방 섹션 인터페이스부에 또는 그에 인접하게 위치될 수 있다. 기판들은, 전방 섹션에 있는 자동화 구성요소들이 이용됨으로써, 컨테이너들로부터 인터페이스부를 통하여 전방 섹션(12) 내로 들여보내진다. 그 후, 기판들은 하나 이상의 처리 모듈에서의 처리를 위하여 로드-락(load lock)을 거쳐서 분위기가 제어되는 후방 섹션으로 이송된다. 처리된 기판들은 실질적으로 거꾸로인 방식으로 전방 섹션(12)으로, 그 후 제거를 위하여 이송 컨테이너(T)들로 복귀될 수 있다.
환경적 전방 단부 모듈(environmental front end module; EFEM)로도 호칭되는 전방 섹션(12)은 보호되는 환경 또는 소형-환경(mini-environment)을 한정하는 케이싱 또는 외피를 구비할 수 있는데, 거기에서는 제조설비 내에서 기판들을 이송하는데에 이용되는 이송 컨테이너(T)들과 후방 처리 섹션(14) 내의 제어되는 분위기로의 도입을 제공하는 로드-락(14L)들 사이에서의 오염 잠재성을 최소로하는 상태로 기판들이 접근(access) 및 핸들링될 수 있다. 로드 포트(load port) 또는 로드 포트 모듈(24)들(아래에서 설명되는 바와 같이 하나 이상이다)은 전방 섹션과 제조설비 사이의 인터페이스부를 제공하는 전방 섹션의 하나 이상의 측부들 상에 배치된다. 로드 포트 모듈들은 환경적 전방 단부 모듈 내부와 외부 사이에 밀폐가능한 인터페이스부를 형성하는 밀폐가능 포트(30O)들을 구비할 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 로드 포트 모듈들은 기판 이송 컨테이너(T)를 위한 지지 영역(support area)을 구비할 수 있다. 또한 부수적인 보유 영역(holding area)이 지지 영역 아래에 제공될 수 있는데, 거기에서는 이송 컨테이너들이 일시적으로 버퍼링될 수 있다. 이송 컨테이너 지지 영역은, 거기에 지지되는 이송 컨테이너(T)의 최종 위치 또는 도킹 위치로의 자동화된 이동을 가능하게 할 수 있다. 이동 전에, 이송 컨테이너(T)가 지지 영역에 적절히 배치되는 것은, 지지 영역의 케이싱(casing) 또는 커버(cover)와 일체를 이루는 검출 스위치들로 검출 및 확인될 수 있다. 또한 이동 전에는, 아래에서 설명되는 바와 같이, 로드 포트의 작용되는 클램프(clamp)들에 의하여, 로드 포트 지지 영역에 있는 이송 컨테이너의 명확한 맞물림(positive engagement) 또는 락-다운(lock down)이 이루어질 수 있다. 로드 포트의 지지 영역 상에 있는 이송 컨테이너의 최종 위치 또는 도킹 위치(즉, 기판들이 환경적 전방 단부 모듈 케이싱 내부와 이송 컨테이너 간으로 이송될 때에 통과하는 포트에 근접한 이송 컨테이너의 위치)로의 이송은 무접촉식(즉, 오염이 없는) 위치 센서에 의하여 검출될 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 위치 센서(position sensor)는 장치 제어 시스템과 협력해서 작동하여, 이송 컨테이너의 치수에 있어서의 공차 편차(tolerance variation)에 불구하고 반복적으로 로드 포트 프레임과 컨테이너 사이의 간극(clearance)이 최소로 되도록 이송 컨테이너 도킹 위치를 수립한다. 또한, 아래에서 설명되는 바와 같이, 이송 컨테이너의 자동화된 이동 중의 핀치 검출(pinch detection)은 이송 모터들에 대한 전류를 모니터링(monitoring)하는 하나 이상의 센서들에 의하여 제공된다. 핀치 센서(pinch sensor)들은 제어 시스템에 연결되는데, 그 제어 시스템은 핀치 센서들로부터의 적당한 신호를 받으면 자동적으로 정지하고 이동 방향을 거꾸로 하도록 하는 프로그램을 갖는다. 로드 포트 모듈의 포트 도어(port door)는 이송 컨테이너를 개방하기 위하여 도킹 위치에 있을 때에 이송 컨테이너와 맞물릴(engage) 수 있고, 이 때에는 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 로드 포트 프레임에 있는 접근 포트(30O)도 개방되어, 환경적 전방 단부 모듈 내부와 컨테이너 간의 기판들의 이송을 위한 접근뿐만 아니라 이송 컨테이너 내에서의 기판들에 대한 접근도 제공한다. 포트 도어와 이송 컨테이너 간의 맞물림(engagement)은, 아래에서 설명되는 부적당한 맞물림 또는 작동을 검출하는 독립적인 센서들로 독립적으로 작동가능한 키이(key)들에 의하여 이루어질 수 있다. 포트 도어는, 개방될 때에 접근 포트 프레임 또는 다른 로드 포트 모듈 구조물이 방해되지 않도록 하기 위하여 도어에 충분한 범위의 움직임을 제공하는 한편, 도어를 안정적으로 지지하는 탄성적으로 유연한 장착부 상에 장착될 수 있다. 기판 이송을 위하여 포트를 개방하는 도어의 추가적인 이동은, 개방/밀폐 시에 도어 이동이 환경적 전방 단부 모듈의 면(face)과 실질적으로 평행하게 되도록 일 위치로 피봇되는 구동부에 의하여 수행될 수 있다. 로드 포트 모듈은 이송 컨테이너의 내측에서 기판들의 존재를 검출하는 센서를 가질 수 있다. 그 센서는, 접근 포트(access port)를 개방하는 포트 도어의 이동과 함께 동시적으로, 이송 컨테이너 내부에 접근하도록 작용되고 또한 이송 컨테이너의 내부를 스캔(scan)하도록 이동된다. 그 센서는, 이송 컨테이너 내측의 기판의 존재, 위치, 및 방위를 식별하기 위하여 제어 시스템에 연결된다. 아래에서 설명되는 다른 특 징은, 그 로드 포트 모듈이 지능형 로드 포트 모듈일 수 있다는 것이다. 로드 포트는 통합된 제어 시스템에 통신가능하게 연결된 사용자 인터페이스부(user interface), 콘트롤러들, 및 센서들을 구비하여, 사용자가 처리장치의 작동 및 건전 상태 모니터링(health status monitoring)을 위한 프로그램, 정보, 및 데이터를 구역적으로(locally) 입력하는 것을 가능하게 한다. 사용자 인터페이스부는, 제어 시스템에서 얻을 수 있는 임의의 요망되는 접근가능한 정보 뿐만 아니라 그 장치의 건전 상태 데이터 및 요망되는 작동 상태에 관한 정보를 그래픽적으로 표시할 수 있는 그래픽 디스플레이 장치(graphics display)를 로드 포트 모듈에 통합된 상태로 구비할 수 있다. 사용자 인터페이스부는, 티치 펜던트(teach pendant)와 같은 주변 기기와 연결되고 또한 사용자 인터페이스부에 연결된 때에 그 주변 기기와 양방향으로 통신가능한 적합한 입/출력 포트들을 가질 수 있다. 로드 포트 모듈에는 요망되는 자동화 구성요소들의 움직임을 관찰하기 위하여 배치된 카메라가 더 제공될 수 있다. 그 카메라는 제어 시스템에 통신가능하게 연결될 수 있고, 그 제어 시스템은 자동화 구성요소들의 움직임에 있어서의 오류를 카메라로부터 식별하도록 적합하게 프로그램된다. 사용자 인터페이스부의 디스플레이 장치는, 그 카메라에 의하여 생성된 관찰 프레임들(view frames) 또는 비디오 스트림(video stream)을 표시할 수 있다.
이제 본 예시적인 실시예에 따른 처리장치의 로드 포트 모듈(24)의 사시도인 도 2 를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 로드 포트 모듈(24)은 이송 컨테이너 보유 또는 지지 영역(28) 및 밀폐가능한 포트(30O)를 (앞서 언급된 바와 같이) 전체 적으로 한정할 수 있는 프레임(29)을 갖는데, 기판들은 상기 밀폐가능한 포트(30O)을 통하여 전방 섹션 하우징(16) 내측의 소형-환경에 출입하도록 이송된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 환경적 전방 단부 모듈의 로드 포트 모듈(24)과 하우징(16)이 연결되어, 외부로부터 실질적으로 밀폐되고 앞서 언급된 바와 같이 전방 섹션(12) 내에 제어된 또는 소형의 환경을 제공하는 챔버 또는 공간(25)을 형성한다. 예를 들어, 그 전방 섹션은, 전방 섹션(12) 내의 소형-환경 내로 입자 오염물이 들어오는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 루버들(louvers), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템(미도시)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 로드 포트 모듈(24)의 이송 컨테이너 보유 영역(28)은 제1의 또는 주된 스테이션(36) 및 부수적 스테이션(34)을 구비할 수 있다. 이 실시예에서, 보유 영역(28)의 각 스테이션(36, 34)은 이송 컨테이너(T)를 보유할 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 이송 컨테이너 보유 영역이 더 많거나 적은 보유 스테이션(holding station)을 구비할 수 있고, 각각의 보유 스테이션은 임의의 요망되는 갯수의 기판 이송 컨테이너들을 지지할 수 있다. 보유 스테이션들(36, 34) 상에 안착된 것으로 도시된 이송 컨테이너(T)들은 예시를 위하여 전방 개구 균일 포드(front opening uniform pod; FOUP) 스타일의 컨테이너들인 것으로 묘사되었으나, 대안적인 실시예들에서는 로드 포트 보유 영역의 보유 스테이션들이 SMIF 컨테이너들과 같은 임의의 요망되는 형태의 이송 컨테이너를 지지할 수 있다. 도 1 에 도시된 실시예에서, 예를 들어 전방 섹션(12)은 전방 섹션(12)의 전방면(12F) 상에 위치된 로드 포트 모듈(24)들을 가질 수 있다. 이 위 치에서 로드 포트 모듈(24)은, 브룩스 오토메이션(Brooks Automation, Inc)의 에어로로더(Aeroloader?)와 같은 자동화된 소재 핸들링 시스템(automated material handling system; AMHS)(미도시)을 이용함으로써 로드 포트 모듈 보유 영역(28)의 적어도 하나의 보유 스테이션(34, 36) 상에서 이송 컨테이너(T)들을 용이하게 배치 및 제거할 수 있도록 배치될 수 있다. 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이, 로드 포트 모듈 보유 영역(28)은 전방 섹션의 면(12F)으로부터 전방으로 돌출되고, AMHS 에 의한 이송 컨테이너(T)들의 보유 영역(28) 상에의 제거/배치를 위한 접근은 상측 또는 전방으로부터 이루어질 수 있다. 대안적인 실시예에서, 로드 포트 모듈은 요망되는 바에 따라 전방 섹션의 다른 측부들 상에 위치될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서는, 로드 포트 모듈들이 전방 섹션(12)의 둘 이상의 측부들 상에 위치된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 이 예시적인 실시예에서의 로드 포트 모듈(24)은 로드 포트 모듈(24)의 베이스 플레이트(base plate)로부터 외향으로 돌출되는 확장부(38)를 구비할 수 있다.
이제 도 3 을 참조하면, 로드 포트 모듈(24)의 프레임(29)의 사시도가 도시되어 있다. 예시적인 실시예에서, 프레임(29)은 베이스 플레이트(292) 및 강직성 보강용 레일(stiffener rail; 294)들을 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(292) 및 강직성 보강용 레일(294)들은 임의의 상업적으로 입수가능한 표준적 구조의 강철(예를 들어, ASTM A36)과 같은 강철(steel)로서 만들어질 수 있는바, 그 강철은 그 프레임의 예상되는 부하에 적합하도록 요망되는 두께를 갖는 압연된(rolled) 또는 스탬핑된(stamped) 판(plate)들 또는 조각(section)들이다. 필요하다면, 그 베이 스 플레이트와 레일들은, 로드 포트 모듈의 중량을 더 저감시키기 위하여, 고강도 강철(예를 들어, ASTM A242)로 만들어질 수 있다. 대안적인 실시예들에서는, 임의의 요망되는 금속이 이용될 수 있다. 베이스 플레이트(292)는 전방 섹션(12)의 장착 면(12F)의 치수들에 대해 요망되는 바에 따라 크기가 정해진다. 도 1 에 도시된 실시예에서, 전방 섹션(12)은 실질적으로 동일한 두 개의 로드 포트 모듈(24)들을 갖는다(다만, 대안적인 실시예에서는, 전방 섹션이 요망되는 바에 따라서 그보다 많거나 적은 로드 포트 모듈을 가질 수 있다). 따라서, 각 로드 포트 모듈(24)의 프레임(29)은 예를 들어 전방 섹션의 폭의 대략적인 절반으로 연장될 수 있다. 베이스 플레이트(292)의 높이는 예를 들어 전방 섹션의 전체 높이로 연장되거나 또는 그보다 어느 정도 적게 연장되어, 전방 센션 하우징(16)과의 적합한 인터페이스 및 밀봉을 가능하게 한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 이 예시적인 실시예에서 예시적인 목적으로 전체적으로 채널(channel)의 단면을 갖는 것으로 도시된 레일(294)들은, 베이스 플레이트(292)의 측방 가장자리들에 위치된다. 대안적인 실시예에서, 레일들은 임의의 요망되는 표준형의 압연된 또는 스탬핑된 단면(예를 들어, T자형, 각도형 등)을 가질 수 있고, 베이스 플레이트 상에 요망되는 바에 따라 배치되어 프레임에 요망되는 강도 및 휨에 대한 강직성을 제공할 수 있다. 요망되는 형상/크기가 표준형인 것으로 입수될 수 없다면, 표준형 조각에서 하나 이상의 플랜지들의 부분을 절단함으로써 요망되는 형상/크기가 용이하게 형성될 수 있을 것이다. 이 실시예에서, 베이스 플레이트(292)는 일 단부에 상승된 플랜지(flange; 292F)들을 구비할 수 있고(도 3 참조), 다른 단부에서 외향으로 돌출된 채널(2910)을 형성하도록 (예를 들어 스탬핑(stamping) 또는 압연에 의하여) 형상화될 수 있다. 레일(294)들, 상승된 플랜지(292F), 및 채널(2910)은 전체적으로 구조적인 박스 형태(이것은 프레임의 비틀림을 최소화시킨다)를 형성하고 또한 스스로 지지하는 구조를 제공하도록 연결될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 베이스 플레이트는 임의의 다른 요망되는 방식으로 형상화될 수 있고, 또한 갯수가 더 적거나 많을 수 있는 상기 레일들은 요망되는 구조적 특성을 제공하기 위하여 요망되는 바에 따라서 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 베이스 플레이트(292)와 레일(294)들은 SMAW, MIG, 또는 TIG 용접과 같은 방식으로 함께 용접될 수 있다. 그 용접은 점형(spot) 또는 연속형 용접일 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 베이스 플레이트와 레일들은 납땜(brazing), 압력식 또는 화학적 접합, 또는 기계적 고정과 같은 임의의 요망되는 수단에 의하여 구조적으로 접합될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 프레임 베이스 플레이트와 레일들은 프레임의 형성 중에 통합됨으로써 그 프레임이 일체의 구조를 갖는 단일체 부재(one-piece member)로 될 수도 있다. 이송되는 로드 포트 모듈(load port module; LPM; 24) 주위에 있고 모든 로드 포트 모듈 구성요소들(아래에서 설명됨)이 장착된 프레임은 스스로 지지하는 구조이기 때문에, 구조적 적합성을 유지하기 위하여 추가적인 납땜 또는 지지부를 필요로 하지 않는 하나의 유니트(unit)로 된다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 베이스 플레이트(292)는 부분(2910)에 형성된 개구(2912) 및 그 플레이트의 하측 부분에 형성된 개구(2914)를 구비한다. 전술된 바와 같이, 베이스 플레이트(292)에는 로드 포트 모듈의 접근 포트(30O)를 한정하는 개구(2916)도 형성된다. 개구(2912)는 베이스 플레이트의 중심선 상에 중심이 잡힐 수 있고, 또한 아래에서 상세히 설명되는 사용자 인터페이스부(102; 도 2 참조)의 그래픽 디스플레이 장치에 적합한 크기를 갖는다. 대안적인 실시예에서, 그 디스플레이 개구(display opening)는 프레임에 그래픽 디스플레이 장치를 위치 및 장착시키기 위하여 적합한 임의의 위치, 크기, 및 형상을 가질 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트의 하측 부분에 있는 개구(2914)는 전체적으로 박스 형상인 벽(298)에 의하여 실질적으로 둘러싸인다. 그 박스 형상의 벽(298)은 강철과 같은 금속의 시트(sheet)로 만들어질 수 있고, 점형 용접(spot welding), 화학적 접합, 또는 임의의 다른 요망되는 수단에 의하여 베이스 플레이트(292)에 접합될 수 있다. 그 박스 형상의 벽(298)은 로드 포트 모듈의 확장부(38)(도 2 참조)에 배치될 수 있다. 박스 형상의 벽(298)은 케이스를 형성하고, 아래에서 상세히 설명되는 접근 포트 도어(30D)(도 1 참조)의 작동 메카니즘(operating mechanism)을 지지한다. 이 실시예에서 그리고 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 도어 작동 메카니즘은 도어와의 맞물림을 위하여 개구(2914)를 통하여 확장된다. 확장부(38) 내에 도어 작동 메카니즘을 배치시키면, 전방 섹션 하우징(16) 내에서 도어 작동 메카니즘만을 위한 공간이 제거되거나 적어도 최소화된다. 즉, 이것은 종래의 장치에 비하여 전방 섹션 하우징(16)의 크기가 감소되는 것을 가능하게 한다.
이 실시예에서, 베이스 플레이트에 있는 개구(opening; 2914)는 밀폐 또는 밀봉되어 있지 않을 수 있는데, 이것은 박스 벽들(box walls; 298) 내의 공간과 전 방 섹션 하우징(16)의 내부 간의 자유로운 소통으로 귀결된다. 박스 벽(298)들은 박스 벽(298)들의 전방 측부를 밀폐시키는 플래싱(flashing) 또는 커버(38C)(도 2 참조)에 의하여 덮일 수 있다. 커버(38C)는 베이스 플레이트(292) 또는 로드 포트의 다른 구조물에 밀봉될 수 있는바, 이로써 로드 포트 모듈(24)들이 전방 섹션 하우징(16)에 연결된 때에, 전방 섹션 내의 소형-환경은 개구(2914)를 통하여 로드 포트 모듈들의 확장부(38) 내로 확장될 수 있다. 대안적인 실시예에 있어서, 로드 포트 모듈의 프레임은 프레임을 통하여 확장되는 도어 작동 메카니즘을 위한 개구를 구비하지 않을 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 프레임(29)의 일부분은 로드 포트 모듈 구성요소들에 대해 용이한 접근을 제공하기 위하여 제거가능하게 장착될 수 있다.
다시 도 3 을 참조하면, 프레임(29)은 이송 컨테이너 보유 영역(28)을 위한 지지 구조물(296)을 구비한다. 지지 구조물(296)은 강철(또는 임의의 다른 원하는 금속)의 플레이트 또는 시트를 원하는 형태로 압연, 스탬핑, 또는 벤딩(bending)함에 의하여 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 지지 구조물은 편평한 상측 섹션(upper section; 296H), 수직적 단부 벽(296)들, 및 내향으로 돌출된 플랜지(296F)들을 구비한, 플랜지가 형성된 채널의 형태를 갖도록 형성된다. 구조물(296)은 일체형의 구조물일 수 있는데, 예를 들어 단일의 금속 시트 조각을 원하는 형태로 벤딩시킴(휨)에 의하여 형성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 지지 구조물은 다수의 조각들로 이루어진 조립체 또는 용접물(weldment)일 수 있는데, 예를 들어 그 구조물은 중앙 솔기선(center seam line)에서 용접, 납땜, 접합, 또는 체결(fastening)에 의하여 결합된 두 개의 유사한 조각들로 형성될 수 있다. 구조물(296)이 형성된 후, 그것은 점형 용접, 납땜, 접합, 또는 기계적 체결을 포함하는 임의의 적합한 수단에 의하여 로드 포트 프레임의 베이스 플레이트(292)에 부착될 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 지지 구조물(296)은 박스 벽(298) 위에 위치되고, 필요하다면 그 박스 벽은 연장되어 지지 구조물(296)에 결합됨으로써 프레임(29)에 증대된 견고성을 제공할 수 있다. 이 실시예에서 지지 구조물(296)은, 견고성을 더 증가시키기 위하여, 베이스 플레이트의 측방 측부들을 경계짓는 레일(294)들에 예를 들어 용접에 의하여 구조적으로 속박되도록 연장될 수도 있다. 대안적인 실시예에서, 이송 컨테이너 보유 영역 지지 구조물은, 로드 포트 모듈 프레임의 박스 벽의 측부 레일들에 결합되지 않을 수 있다. 전술된 바와 같이, 표준적인 상업용 플레이트와 표준적인 조각 부재들을 최대한 활용하여 로드 포트 모듈 프레임(29)을 제조하는 것은, 종래의 장치에 비하여 로드 포트 모듈 프레임의 제작에 관련된 비용과 시간을 현저히 절감하는 효과가 있다. 종래의 로드 포트 모듈 프레임의 제작에 있어서는, 원료 강편(stock billet)으로부터 최종적 형태로 기계가공되거나 또는 최종 형상으로 주조 또는 성형되어 프레임을 형성하도록 기계적 체결구들에 의하여 함께 결합되는 부재들을 이용하는 것이 일반적이다.
이제 도 4 를 참조하면, 도 2 의 방향에 반대인 방향(후방)으로 본 로드 포트 모듈(24)의 다른 사시도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 프레임(24)에는 제어되는 표면 또는 기준 표면(296D1, 296D2, 294D1 - 294D4)이 제공될 수 있는데, 이들은 로드 포트 모듈 프레임 상에 배치되거나 또는 그에 장착되 는 인터페이스하는 품목들 간에 적합한 방위(orientation) 및 정렬(alignment)을 제공하고, 또한 로드 포트 모듈(24) 자체(그리고, 그에 장착된 임의의 구성요소들)와 그 장치의 전방 또는 후방 섹션들(12, 14)의 다른 임의의 인터페이스하는 구성요소들의 적합한 방위 및 정렬을 제공한다. 예를 들어, 선들(2916D1, 2916D2)에 의하여 표시된 기준 표면은 베이스 플레이트(292)에 있는 접근 포트 구멍(2916)의 가장자리 주위로 수립(establish)될 수 있다. 그 포트가 밀폐된 때에는 구멍(2916)의 가장자리에 있는 표면이 포트 도어(30D)(도 2 참조)에 의하여 접촉될 수 있고, 그 표면들의 (수직축 및 수평축 둘 다에 대해 상대적인) 평면성(planarity) 과 편평성(flatness)은 통제될 것이 요망된다. 또한 이송 컨테이너 보유 영역 지지 구조물(296)에는 예를 들어 기준 표면(296D1, 296D2)이 제공될 수 있는데, 이들은 예를 들어 접근 포트에 있는 기준 표면(2916D1, 2916D2)에 대해 지지 구조물(296)의 편평성과 직교성(orthogonality)을 수립한다. 이것은, 아래에서 설명되는 바와 같이, 접근 포트의 도어와 보유 영역(28) 상에 위치된 임의의 이송 컨테이너 간의 인터페이스를 위한 적합하고 반복가능한 정렬을 보장하는데에 도움을 준다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 하우징에 로드 포트 모듈(24)을 인터페이스시키는 표면(294I)들의 평면성 방위(planar orientation) 및 편평도를 제어하기 위하여, 로드 포트 모듈 프레임의 후방 측부에는 기준 표면들/선들(294D1-294D4)이 제공될 수 있다. 인터페이스 표면(294I)에는 로드 포트 모듈(24)과 전방 섹션 하우징(16)을 서로에 대해 고정시키기 위한 BOTLS 형태의 인터페이스부(미도시)가 제공될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 로드 포트 모듈은 다른 임의의 요망되는 형 태의 인터페이스부를 구비할 수 있다. 인터페이스부의 형태에 관계없이, 로드 포트 모듈 프레임의 후방 측부에 있는 기준 표면들/선들(294D1- 294D4)의 시스템은, 로드 포트 모듈(24)과 그에 장착된 구성요소들이 장치(10)에 유사한 임의의 장치의 전방 또는 후방 섹션들(12, 14)에 대해 반복가능하게 정렬되는 것을 가능하게 하는 기준 시스템(reference system)을 제공한다. 이것은 프레임(29)에 유사한 프레임들을 구비한 로드 포트 모듈들이 상이한 장치 간에 교환되는 것을 가능하게 한다. 프레임의 제작이 완료된 후에 필요하다면, 국부적 기계가공 또는 임의의 다른 요망되는 수단에 의하여 프레임(29) 상에 기준 표면들이 제공될 수 있다. 그 표면들은, 테스트 벤치(test bench) 또는 지그(jig)를 이용함에 의하여 또는 광학 정렬 시스템을 이용함에 의하여 식별될 수 있다. 기준 표면들을 형성하기 전에 표면을 높이기 위하여, 기계가공가능한 그루터기(stock) 또는 쐐기(shim)가 필요에 따라 제공될 수 있다. 환경적 전방 단부 모듈의 케이싱(16)에 로드 포트 모듈(24)을 인터페이스시키기 위하여, 1999년 1월 11일에 출원된 미국 특허 출원 제09/600,829호(참조로서 여기에 포함된다)에 설명된 것을 예로 들 수 있는 적합화기(adapter; 미도시)가 이용될 수 있다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 로드 포트 모듈 프레임(29)은, 전방 섹션 소형-환경 내에 위치된 필요한 자동화 구성요소들을 지지하기 위한 일체형 장착용 표면들 및 구조물들(2918, 2920)을 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 처리장치의 전방 섹션(12)은, 장치(10)의 후방 섹션(14)과 (도 1 에 도시된 로드 포트 모듈 상에 안착된) 이송 컨테이너(T) 간에 기판들을 이송함에 있어서 이용되는 다양한 자동화 구성요소들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서는, 예를 들어, 전방 섹션(12)이 이송 컨테이너 맵핑기(transport containet mapper; 200)(도 6 참조), 기판 이송 장치(40)(도 5 참조), 정렬기(aligner; 42)(도 5 참조), 및 기판 버퍼(substrate buffer; 44)와 같은 자동화 구성요소들을 포함할 수 있다. 아래에서 상세히 설명되는 맵핑기(200)는 보유 영역(28) 상의 이송 컨테이너(T) 내측에 위치된 기판들을 맵핑시키기 위하여 위치선정가능(positionable)하다. 도 5 에는 기판 이송 장치(40)가 개략적으로 도시되어 있다. 일반적으로, 이송 장치(40)는 기판을 보유 및 (도 5 에서 θ(회전방향) 및 R(반경방향) 의 화살표로 표시된 바와 같이) θ 움직임 및 R 움직임의 방향으로 이송시킬 수 있는 이송부(40A)를 포함할 수 있다. 필요하다면, 이송 장치(40)는 이송부(40A)를 도 5 에서 화살표(L)에 의하여 표시된 바에 따라서 로드 포트 모듈을 가로질러 측방향으로 이동시킬 수 있는 측방향 운반 시스템(lateral carriage system; 40C)도 포함할 수 있다. θ,R 움직임 부분(40A)은, 임의의 적합한 형태 및 아암(SCARA type arm)과 같은 스카라 형태의 구성의 것일 수 있다. 도 5 에서 이송부(40A)는 예시를 위하여 스카라 형태의 구성을 갖는 것으로 개략적으로 도시되었다(아암의 두 개의 링크(link)들만이 도시되어 있으며, 단부 조작기(end effector)는 명확화를 위하여 생략되었다). 장치(10)에서 이용될 수 있는 스카라 형태의 아암의 적합한 예로서는, 브룩스 오토메이션 사의 아큐트랜 7 로봇(AcuTran 7 Robot)이 있다. 대안적인 실시예에서, θ,R 움직임 이송부는 임의의 다른 요망되는 구성을 가질 수 있다. 이송부(40A)는, 도 5 에서 화살표(Z)에 의하여 표시된 Z 방향 또는 수직 방향으로 이송부(40A)를 이동시키기 위한 구동부 를 구비하고 하우징 또는 케이싱(40A1) 내에 이동가능하게 보유될 수 있다. 케이싱(40A1)은 측방향 운반 시스템(40C)의 운반기(carriage; 미도시) 상에 장착될 수 있다. 정렬기(42)(도 5 에 점선으로 표시됨)는 브룩스 오토메이션 사의 아큐라이너 7(AcuLigner 7)와 같은 임의의 적합한 형태를 가진 것일 수 있다. 정렬기(42)는 이송 장치(40)가 기판들을 그 위에 집어올림(pick)/배치시키는 것을 허용하도록 위치된다. 버퍼(44)는 전방 섹션(12)의 내측에 요망되는 수의 기판들을 버퍼링(≒일시저장)하는 것을 허용하는 임의의 적합한 구성을 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서, 전방 섹션은 다른 다양한 형태의 자동화 구성요소들, 또는 그보다 많거나 적은 유사한 자동화 구성요소들(예를 들어, 하나 이상의 맵핑기, 정렬기)을 구비할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 이 실시예에서는, 맵핑기(200), 이송 장치(40), 정렬기(42), 및 버퍼(44)가 로드 포트 모듈(24)에 일체로 되도록 로드 포트 모듈 프레임(29)에 (직접적으로 또는 간접적으로) 장착될 수 있다. 따라서, 전방 섹션(12)에 대한 또는 그로부터의 맵핑기, 이송 장치, 정렬기, 및 버퍼 모듈의 설치 또는 제거는, 로드 포트 모듈 자체의 설치 또는 제거 시에 수행된다. 또한, 예를 들어 이송 장치, 정렬기, 및 버퍼와 같은 로드 포트 모듈 구성요소들 중의 하나 이상은, 로드 포트 모듈이 케이싱(16)에 장착된 때에, 로드 포트 모듈 상에 설치 및 제거될 수 있는 하위-모듈(sun-module; 미도시) 또는 로드 포트 모듈(24) 상에 장착될 수 있다. 로드 포트 모듈을 위한 제거가능한 하위-모듈의 다른 예가 2004년 6월 15일자로 출원된 미국 가출원 제60/579,862호에 설명되어 있는바, 그것은 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 이송 장치(40)를 위한 장착용 표면들 또는 구조물들(2918, 2920)(도 4 에 개략적으로 도시됨)은 프레임(29)에 의존한다. 그 표면들 또는 구조물들(2918, 2920)은 임의의 적합한 방식으로 형성될 수 있고, 도 4 에 도시된 실시예에서는 그들이 프레임의 레일들(294) 상에 위치된다. 대안적인 실시예에서는, 그 이송 장치 장착용 표면들/구조물들이 요망되는 강도 및 강직성을 갖는 프레임의 임의의 다른 요망되는 부분에 배치될 수 있다. 장착용 표면들(2918, 2920)은 프레임(29)의 기준들(reference datums)(294D1-294D4)에 대해 상대적으로 위치될 수 있고, 측방향 운반 시스템(40L)(또는 이송 장치가 측방향 운반 시스템을 포함하지 않는 경우에는, θ,R 움직임 이송부(40A)의 케이싱(40A1))을 위한 부착 지점들을 제공할 수 있다. 유사하게, 로드 포트 모듈에 정렬기(42)를 장착시키기 위한 장착용 구조물(2923C)(도 5 참조), 및 로드 포트 모듈 프레임에 버퍼를 장착시키기 위한 장착용 구조물(미도시)가 제공될 수 있다. 또한, 이 지지 구조물들은 요망되는 공차의 범위 내에서 프레임의 기준들(294D1-294D4)에 위치적으로 제어될 수 있다. 로드 포트 모듈들의 프레임(29)들, 그리고 그에 따라서 로드 포트 모듈들은, 이로써 다른 유사한 로드 포트 모듈들과 완전히 상호교환가능하게 될 수 있다.
로드 포트 모듈 프레임(29)은 로드 포트 모듈들이 옆으로 부착되어 도 5 에 도시된 바와 같이 중첩 또는 복합 모듈(241)을 형성하는 것을 가능하게 하는 측방향 인터페이스 시스템들(2922, 2924)(도 4 참조)을 더 포함한다. 이 실시예에서, 로드 포트 모듈(24)의 측방향 측부들 각각에 하나의 측방향 인터페이스 시스 템(2922, 2924)이 제공된다. 따라서, 로드 포트 모듈 프레임의 일 측부 또는 양 측부 모두에 다른 모듈이 부착될 수 있다. 로드 포트 모듈들 사이의 인터페이스 시스템(2922, 2924)은 서로 부착되는 모듈들을 정렬시키는 정렬 수단(2922A, 2922P)(시스템(2922)의 정렬 수단만이 도시되었으나, 시스템(2924)에 대하여도 유사함)을 포함할 수 있다. 예를 들어 이 실시예에서는, 그 정렬 수단이 레일(294)에 있는 기준(294D2)과 같은, 요망되는 기준에 대해 상대적으로 정밀하게 위치된 구멍(2922A)들을 포함할 수 있다. 도 4 에는 세 개의 구멍(2922A)들이 도시되었으나, 대안적인 실시예에서는 그 정렬 수단이 임의의 요망되는 갯수의 구멍들을 포함할 수 있다. 그 정렬 수단은 은못(dowel) 또는 끼움 핀(fitted pin)(2922P)을 더 포함할 수 있는바, 이것은 각 구멍(2922A)들 각각에의 삽입을 위한 것이다(도 4 에는 하나의 핀(2922P)만이 예시를 위하여 도시되었음). 대응하는 핀(2922P)들이 일 로드 포트 모듈의 프레임(29)에 있는 개별의 정렬 구멍(2922A), 및 인접한 로드 포트 모듈 프레임에 있는 구멍(2922A)과 유사한 것으로서 짝이 맞는 구멍(미도시)을 관통하도록 삽입될 수 있다. 이로써, 인접한 로드 포트 모듈들의 서로에 대한, 그리고 광역적 기준(global reference)에 대한 정렬이 수립된다. 정렬 후, 국부적 기준(local reference)(프레임(29)을 위한 기준들(294D1-294D3)에 의하여 예시되는 각 로드 포트 모듈을 위한 기준 평면을 형성함)은 도 5 에 도시된 중첩 모듈의 기준 평면(29D5)와 실질적으로 동일 평면을 이룬다. 또한 인터페이스 시스템들(2922, 2924)은 측방향 안착 표면들(seating surfaces)(도 4 에는 표면(2924S)만이 도시됨) 및 밀봉부(2924O)들을 포함할 수 있다. 표면(2924S)과 같은 안착 표면 들은 인접한 로드 포트 모듈들이 함께 맞대어지는 것을 가능하게 하고, (임의의 적합한 엘라스토머(elastomer) 또는 점탄성(viscoelastic) 소재로 형성될 수 있는) 밀봉부(2924O)들은 인접한 프레임 부재들 간의 간극을 밀봉하여 복합 모듈의 면을 가로질러 소형-환경을 유지시킨다. 로드 포트 모듈들을 서로에 대해 고정시키기 위하여, 예를 들어 기계적 체결구(mechanical fasteners)와 같은 체결 시스템(fastening system; 미도시) 또는 용접 또는 접합에 의한 부착이 이용될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 임의의 요망되는 갯수의 로드 포트 모듈(24)들이 옆으로 연속하여 부착될 수 있다.
도 5 는 다수의 로드 포트 모듈들(24A, 24B, 24C)을 옆으로 부착시킴에 의하여 형성된 복합 로드 포트 모듈(24')의 사시도이다. 도시된 실시예에서, 복합 모듈(24')은 세 개의 개별적인 로드 포트 모듈들(24A, 24B, 24C)을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 복합 모듈은 임의의 요망되는 갯수의 개별적 로드 포트 모듈들로 형성될 수 있다. 로드 포트 모듈들(24A, 24B, 24C)은 앞서 설명되고 도 2 내지 도 4 에 도시된 로드 포트 모듈(24)과 실질적으로 유사하다. 로드 포트 모듈들(24A, 24B, 24C)은 인터페이스 시스템들(2922, 2924)(도 4 참조)과 유사한 인터페이스 시스템들로 서로에 대해 부착되는데, 그 인터페이스 시스템 둘 다는 개별의 모듈들을 (앞서 설명된) 기준 평면(29D5)에 정렬시키고 개별의 모듈들을 접합시켜서 단일의 통합된 유니트를 형성한다. 복합 모듈(24')의 프레임(19')은 개별 모듈들의 프레임들(29A, 29B, 29C)의 통합된 복합체이다. 따라서 복합 로드 포트 모듈(24')은 일 유니트로서, 그에 부착된 조합된 자동화 구성요소들(40, 42)과 함께, 장치의 전 방 섹션(12)에 설치되거나 또는 그로부터 제거될 수 있다. 도 5 에 도시된 실시예에서, 이송 장치(40)는 하나 이상의 모듈 프레임(29A, 29B, 29C)의 장착용 구조물들(2918, 2920)에 유사한 장착용 구조물들에 장착될 수 있다. 이 실시예에서 측방향 운반 시스템(40C)은 세 개의 모듈들(24A, 24B, 24C) 모두를 따라서 연장된다. 따라서, 이송부(4OA)는 복합 모듈(24)의 전체 폭에 걸쳐서 (화살표(L)로 표시된 방향으로) 횡단할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 복합 모듈 내의 하나 이상의 모듈들은 그에 장착된 전용의 이송 장치를 구비할 수 있다. 도 5 에 도시된 실시예에서, 모듈(24C)은 장착용 정렬기(42)를 위한 지지 구조물(2923C)을 구비한다. 대안적인 실시예들에서, 정렬기 지지 구조물은 복합 모듈을 형성하는 개별의 모듈들 중의 임의의 것에 있을 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 개별의 모듈들(24A, 24B, 24C)의 프레임들은, 임의의 추가적인 프레임 지지 부재 없이, (도 5 에 도시된 바와 같이) 그 모듈들이 함께 묶여서 임의의 요망되는 폭을 갖는 복합 모듈을 형성하는 것을 가능하게 한다. 그럼에도 불구하고, 개별적인 모듈들(24, 24A, 24B, 24C) 각각의 프레임(29)은 각 모듈이 전방 섹션 하우징(16)에 독립적으로 장착되는 것을 가능하게 한다.
다시 도 1 내지 도 3 을 참조하면, 로드 포트 모듈(24)의 이송 컨테이너 보유 영역(28)은 상측 지지 스테이션(upper support station; 36) 및 하측 지지 스테이션(lower support station; 34) 둘 다를 구비할 수 있는데, 지지 스테이션(36, 34) 각각은 도 1 에 도시된 바와 같이 이송 컨테이너(T)를 보유 또는 지지할 수 있다. 이 실시예에서, 하측 스테이션(34)은 전체적으로 상측 스테이션(36)의 아래에 배치된다. 하측 스테이션(34)은 대향 부재(34L)들(도 3 에는 그들 중의 하나만 도시되었음)을 포함할 수 있는데, 그것은 이송 컨테이너(T)의 구조에 들어맞아 (conformally) 결합될 수 있고, 이로써 이송 컨테이너가 하측 스테이션(34)에 배치되는 때에 이송 컨테이너는 그 부재들(34L)에 의해 지지된다. 도 9a 및 9b 는 각각 예시적인 기판 이송 컨테이너(T)의 전방 사시도 및 하측 사시도이다. 도 9a 및 도 9b 의 컨테이너(T)는 FOUP 형태의 구성을 갖는 것으로 도시되었다. 대안적인 실시예에서는, 기판 컨테이너가 도 9a 에 도시된 바와 같이 요망되는 임의의 다른 구성을 가질 수 있는바, 이송 컨테이너(T)는 일반적으로 케이싱(T2) 및 그 케이싱에 제거가능하게 연결된 케이싱 커버 또는 도어(T4)를 구비한다. 케이싱(T4)은 상측 표면(T6)을 구비하고, 그 상측 표면에는 그로부터 돌출된 고정물(fixture; T8)이 구비된다. 고정물(T8)은, 케이싱의 상측 표면(T6)으로부터 이격된 거리에 있는 측방향 플랜지(lateral flange)들 또는 외향으로 돌출된 안착 표면(T10)들을 포함할 수 있다. 안착 표면(T10)들은 SEMI; E47.1-1001 에 따른 핸들링 플랜지의 일부분일 수 있다. 안착 표면(T10)들은, (에어로로더(AeroLoader?)와 같은) 자동화된 소재 핸들링 시스템의 컨테이너 이송기(transporter)의 결합부(coupling portion; 미도시)에 결합하고, 이로써 컨테이너를 이송기로부터 지지하는 기능을 할 수 있다. 다시 도 2 내지 도 3 을 참조하면, 이 실시예에서 로드 포트 모듈 보유 영역(28) 상의 하측 스테이션(34)의 지지 부재(34L)들은 각도 또는 전체적으로 L자 형상의 구성을 가진 것으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 부재(34L)들은 내향으로 돌출된 플랜지(34F)들을 구비한다. 대안적인 실시예에서, 지지 부재(34L) 들은 임의의 적합한 다른 형상을 가질 수 있다. 지지 부재(34L)들은 예를 들어, 금속, 플라스틱, 또는 적합한 임의의 다른 소재로 형성될 수 있고, 도 3 에 도시된 바와 같이, 로드 포트 프레임(29)의 지지 구조물(296)에 연결될 수 있다. 내향으로 지향된 플랜지(34F)들은 이송 컨테이너 상의 안착 표면(T10)(도 9a 참조)과 그 컨테이너의 상측 표면(T6) 사이에 들어갈 수 있는 크기를 갖는다. 대향 부재(34L)들의 플랜지(34F)들은 그들 사이에 컨테이너(T)의 지지 고정물(T8)이 삽입될 수 있도록 충분히 분리되는바, 삽입된 때에는 외향으로 돌출된 안착 표면(T10)들이 대응하는 플랜지(34F)에 (적어도 부분적으로) 걸린다. 따라서, 이송 컨테이너(T)가 하측 스테이션(34) 내로 적재되는 경우에는, 이송 컨테이너는 플랜지(34F)들 상에 안착된 안착 표면(T10)들에 의하여 지지된다.
이 실시예에서, 고정물(T8)이 플랜지들(34F) 사이에서 이동되도록 컨테이너를 (도 2 에서 화살표(I)로 표시된 방향으로) 삽입시킴에 의하여, 이송 컨테이너(T)는 작업자에 의해 수동적으로(manually) 하측 스테이션(34)에 위치될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 하측 지지 스테이션의 지지 부재들은 이송 컨테이너가 임의의 다른 요망되는 방향으로부터 배치되는 것을 허용하기 위하여 임의의 다른 요망되는 방위를 가질 수 있다. 하측 스테이션(34)으로부터 이송 컨테이너(T)를 제거하는 것은 실질적으로 역 방식으로 수행될 수 있는바, 사용자가 수동적으로 컨테이너를 설치 상태로부터 반대의 방향으로 이끌어냄에 의하여 수행될 수 있다. 하측 지지 스테이션(34)은, 상측 지지 스테이션(36)이 다른 이송 컨테이너에 의하여 점유되거나 또는 상측 스테이션에 이송 컨테이너(T)가 배치되는 것이 방지되는 어떤 상태(예를 들어, 시험(testing))에 있는 때에, 사용자가 이송 컨테이너(T)를 배치시킬 수 있는 다른 컨테이너 적재 위치를 로드 포트 모듈에 제공한다. 전술된 바와 같이, 대안적인 실시예에 있어서는 로드 포트 모듈이 이송 컨테이너 보유 영역(28)에 하측 지지 스테이션을 구비하지 않을 수 있다.
이제 도 2 를 다시 참조하면, 로드 포트 모듈(24) 상의 이송 컨테이너 보유 영역(28)의 상측 지지 스테이션(36)은 일반적으로 베이스 지지대(base support) 또는 선반(shelf)(50), 및 그 선반 상에 움직임가능하게 장착된 운반기 또는 셔틀(shuttle; 52)을 포함한다. 셔틀 구동 시스템(54)은 셔틀(52)을 선반(50)에 작동가능하게 연결시키고, 셔틀(52)을 선반 상에서 이동시킬 수 있다. 그 구동 시스템(54)은 셔틀을 제1 위치와 제2 위치 간으로 (도 2 에 도시된 화살표(M)에 의하여 표시된 방향으로) 이동시킨다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 셔틀(52)은 그 위에 이송 컨테이너(T)가 배치되는 것을 허용하도록 구성된다. 제1 셔틀 위치는, 이송 컨테이너(T)가 자동화된 소재 핸들링 시스템(미도시)에 의하여 운반기 상에 자동적으로 위치될 수 있도록 (또는 그로부터 집어 올려질 수 있도록) 배치될 수 있다. 셔틀(52)이 이동되는 제2 위치는, 아래에 설명되는 바와 같이 그 셔틀 상의 이송 컨테이너(T)가 도어(30D)(도 1 참조)에 도킹될 수 있도록 배치된다. 그 셔틀이 제2 위치에 있는 때에, 그 위에 있는 이송 컨테이너(T)는 편의를 위하여 아래에서 도킹 위치로 불리는 곳에 배치된다. 콘트롤러(400)는, 아래에서 설명되는 바와 같이, 셔틀 상의 센서들 및 구동 시스템과 통신가능하게 연결된다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 이송 컨테이너(T)는 컨테이너의 바닥 표면이 셔 틀 상에 안착된 상태로 셔틀(52) 상에 배치된다. 따라서, 아래에서 설명되는 바와 같이, 셔틀(52)은 이송 컨테이너(T)의 바닥에 들어맞아 결합되도록 구성된다. 도 9b 는 예시적인 기판 이송 컨테이너(T)의 바닥(T3)의 특징들을 예시하는 저면도이다. 이 실시예에서, 이송 컨테이너의 바닥(T3)은 SEMI E47.1 의 사양(specification)에 전체적으로 들어맞는 특징물을 구비한다. 대안적인 실시예에서, 기판 이송 컨테이너의 바닥은 임의의 요망되는 다른 특징물들을 구비할 수 있다. 이 경우, 바닥(T3)은 일반적으로 캐리어 감지 패드(carrier sensing pad; T12)들, 라인의 전방 단부(front end of line; FEOL) 및 라인의 후방 단부(back end of line; BEOL) 정보 패드들(T14, T16), 캐리어 용량(즉, 기판 보유 위치들의 갯수) 정보 패드(T18), 및 박스 또는 카세트 정보 패드(box or cassette information pad; T20)를 포함한다. 컨테이너 바닥(T3)은 셔틀 상의 위치/운동 결합 핀들에 의한 결합을 위한 슬롯(T22)들을 더 포함할 수 있다. 바닥 표면 내로 들어간 제1 요부(T24)는 제1 보유 특징물(first retention feature)로서 제공된다. 또한 컨테이너의 바닥에는 제2 보유 특징물(T26)이 형성된다. 제2 보유 특징물은, 바닥 내로 형성되고 전체적으로 원형인 요부(T30)를 포함하는데, 그것은 외측 구멍(T32) 및 실질적으로 사각을 이루는 가장자리부(T34)들을 구비한다 (이로써 결합 립(engagement lip; T36)들이 형성된다).
도 7a 내지 도 7d 는 각각, 셔틀(52) 및 셔틀이 안착하는 지지 선반 구조물의 일부분의 개략적 사시도, 평면도, 전방 입면도, 및 측면도이다(지지 선반 구조물(50)은 도 7c 내지 7d 에서만 보임). 셔틀(52)은 샤시 또는 프레임(55), 및 샤 시 위에 배치된 커버(56)를 포함하는 것이 일반적이다. 또한 셔틀(52)은, 셔틀에 컨테이너(T)를 적절히적절히키는 것을 돕는 배치용 특징물(locating feature; 58), 셔틀에 대한 컨테이너(T)의 명확한 결합을 위한 결합용 특징물(coupling feature; 60), 및 셔틀(52) 상에의 컨테이너(T)의 존재 및 정확한 배치를 검출하기 위한 검출 시스템(detection system; 62)을 구비하는 것이 일반적이다. 이제 셔틀(52)의 부분절개도가 도시된 도 8 을 참조하면, 샤시(55)는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있고, 임의의 적합한 소재로 만들어질 수 있으며, 셔틀(52) 상에서의 이송 컨테이너(T)의 배치 및 제거는 물론, 컨테이너와 셔틀의 제1 위치와 제2 위치 간으로의 이동과 관련된 정적 부하와 동적 부하를 지지할 수 있다. 샤시(55)는 로드 포트 모듈 프레임의 지지 선반(50)에 대한 셔틀(52)의 (도 2 에 도시된 화살표(M)에 의하여 표시된 방향으로의) 자유로운 움직임을 가능하게 하는, 롤러들(rollers) 또는 슬라이드(slides)과 같은 이동 이스템(미도시)을 구비할 수 있다. 도 8 에 부분적으로 도시된(도 2 도 참조) 지지 선반(50)은 프레임(29)의 지지 구조물(296)에 의하여 형성될 수 있다(도 3 참조). 선반(50)은 프레임 구조물(296)(예를 들어, 상측 플레이트(296H) 또는 측부 플레이트(296E)) 상에 형성되거나 또는 그로부터 지지된 트랙들 또는 레일들(미도시)을 포함할 수 있고, 거기에는 샤시(55)의 움직임 시스템(motion system)이 얹혀진다. 컨테이너 배치용 특징물(58), 결합용 특징물(60), 검출 시스템(62), 및 커버(56)는 샤시(55)에 장착된다.
도 7a 내지 도 7b 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 셔틀(52) 상의 컨테이너 배치용 특징물(58)이 돌출된 맞물림 부재(64)를 포함할 수 있다. 이 실시 예에서, 맞물림 부재(64)는 전체적으로 절두-피라미드형(frusto-pyramidal) 형상을 가질 수 있는바, 그것은 컨테이너의 바닥(T3)에 있는 배치용 요부(T24)(도 9b 참조)의 형상에 전체적으로 들어맞는다. 맞물림 부재(64)는, 샤시(55)에 앵커링(anchoring)될 수 있고, 커버(56)에 있는 적합한 개구를 통하여 커버의 상측 표면(56U) 위로 충분히 돌출되어, 컨테이너(T)가 셔틀(52) 상에 안착된 때에 컨테이너에 있는 배치용 요부(T24)에 맞물린다. 맞물림 부재(64)는, 컨테이너(T)의 셔틀 상에의 적당한 자동적 위치선정을 보조하기 위하여, 컨테이너 배치용 특징물의 가장자리부들과 협력하기 위한 캠 표면(cam surface; 64C)들을 구비할 수 있다. 대안적 실시예에서, 셔틀은 부재(64)와 같은 맞물림 부재를 구비하지 않을 수 있다. 이 실시예에서는, 셔틀(52)이 배치용 포스트(locating post; 66)들을 구비할 수 있다. 포스트(66)들은 셔틀(52) 상에 컨테이너(T)를 바르게 위치시키는 것을 보조하는 배치용 특징물로서 기능할 뿐만 아니라, 컨테이너(T)를 셔틀(52)에 명확히 결합시키기 위한(즉, 킨스매틱 결합(Kinsmatic coupling)을 위한) 수단을 제공한다. 도 7b 및 도 9b 에 도시된 바와 같이, 포스트(66)들은 셔틀(52) 상에 위치되어 컨테이너 바닥(T3)에 있는 슬롯(T22)들과 협력한다. 금속 또는 플라스틱과 같이 임의의 적합한 소재로 형성될 수 있는 포스트(66)들은 도 8 에 도시된 바와 같이 셔틀의 샤시(54)에 직접적으로 앵커링될 수 있다. 포스트(66)들은 슬롯(T22)들에서 컨테이너의 바닥과 맞물리기 위하여, 커버(56)를 통하여 (커버에 있는 적합한 구멍을 통하여) 돌출될 수 있다(도 9b 참조). 이 실시예에서, 포스트(66)들은 셔틀 상에 있는 이송 컨테이너(T)를위한 지지용 평면(supporting plane)을 한정할 수 있 다. 포스트(66)들의 단부 또는 끝부분(66T)들은 도 7d 및 도 8 에 도시된 바와 같이 전체적으로 원뿔형의 또는 둥근 형상을 가질 수 있다. 이것은, 셔틀 상의 컨테이너를 위한 지지 평면의 정밀하고 반복가능한 한정(definition)을 위하여, 셔틀(52)과 컨테이너의 바닥 간에 요망되는 세 개의 접촉 지점들을 제공한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 포스트(66)들은 컨테이너(T)의 중량을 지지하고, 따라서 컨테이너 중량을 샤시에 배분시키기 위하여 도 8 에 도시된 반경방향의 플랜지들과 같은 구성물(configuration)을 갖는다. 또한 포스트(66)들의 원뿔형 상측부(66T)는 컨테이너 바닥에 있는 슬롯(T22)들의 경사진 측부에 대해 받아들이는 표면(earning surface)으로서 작용할 수 있는바, 이로써 셔틀 상에 있어서 컨테이너의 요망되는 위치가 (포스트(66)들의 상측부(66T)들과 슬롯(T22)들의 기하형태에 의하여) 수립될 때까지 컨테이너가 지지 평면을 따라서 기계적으로 안내된다.
셔틀(52)의 검출 시스템(62)은 일반적으로 셔틀의 영역에 걸쳐 분포된 다수의 스위치(68)들을 포함한다. 스위치(68)들은 셔틀(52) 상에 위치되어, 컨테이너의 바닥에 있는 캐리어 감지 패드(Tl2)들, FEOL 및 BEOL 정보 패드들(Tl4, Tl6), 및 캐리어 용량 및 카세트 정보 패드들(T18, T20)과 협력한다. 도 7b 에는 컨테이너(T)의 바닥에 있는 패드들(T12-T20)의 위치가 셔틀(52)의 커버(56) 및 스위치(68)들 상에 겹쳐져 있는 상태로 도시되어 있다. 이 실시예에서, 스위치(68)들은, 일반적으로 서로 유사하고 동일한 형태의 것이며, 대표적인 스위치를 참조로 하여 아래에서 설명될 것이다. 대안적인 실시예에서, 컨테이너(T)의 상이한 정보 패드들(T16-T20)에 의하여, 주어진 스위치에 릴레이(relay)될 수 있는 상이한 형태 의 정보에 대응하여, 상이한 종류의 스위치들이 셔틀 상의 상이한 위치에서 이용될 수 있다. 대표적인 스위치(68)의 구조가 도 8 에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 스위치(68)는 전자-광학적 스위치(electro-optic switch)일 수 있는데, 이것은 일반적으로 베이스부(base portion) 또는 센서부(sensor portion)(68O), 및 작용부(actuation portion; 68I)를 포함한다. 작용부(68I)는 아래에서 설명되는 바와 같이 스프링으로 장전되고, 컨테이너 바닥에 있는 대응하는 패드에 의한 접촉에 의하여 작용된다. 센서부(68O)는 신호를 제어 시스템으로 송신하는 작용부의 작용을 검출한다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 센서부(68O)는 셔틀의 샤시(55) 상에 위치된 인쇄회로보드(printed circuit board; PCB; 74) 상에 장착될 수 있다. 인쇄회로보드(74)는 전원 및 신호 전송을 위하여 형성된 트레이스(trace ;68E)들을 구비할 수 있다. 트레이스(68E)들은 적합한 표면 접촉부(surface contact)(미도시)들에서 끝날 수 있는데, 그 접촉부로는 전자 구성요소들의 접촉 단자(contact terminal)들이 요망되는 바에 따라 (플러쉬 웨이브 솔더링(flush wave soldering)을 포함하여, 인쇄회로보드 상에 전자 구성요소들을 장착시키기 위한 임의의 수단을 이용함으로써) 연결될 수 있다. 센서부(68O)의 접촉 단자들(전원 및 신호)은 유사한 방식으로 인쇄회로보드(74)에 있는 트레이스(68E)에 연결될 수 있다. 스위치(68)들의 센서부들과 같은 전자적 구성요소들을 일체형 트레이스들을 구비한 인쇄회로보드에 장착시키는 것은, 개별의 도전체들을 경감시키는데에 기여할 뿐만 아니라, 그렇지 않는 경우라면 그 구성요소들을 전원 공급원과 제어 시스템에 연결시키는 데에 이용될 샤시에의 설치에 소요되는 비용과 시간을 경감시키는 데에도 기 여한다. 인쇄회로보드에 있는 트레이스(68E)들은 단자 커넥터(terminal connector)(미도시)로 연장될 수 있는데, 그 단자 커넥터들에는 예를 들어 유연성 와이어 하네스(flexible wire harness; 72)(도 7d 참조)의 커넥터가 구비된 단부가 짝지워질 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 와이어 하네스는 인쇄회로보드(74)에 있는 트레이스(68E)들을 제어 시스템과 전원 공급원으로 연결시키고, 따라서 검출기 스위치(68)들의 센서부들과 같은 전자적 구성요소들을 제어 시스템(400)(도 2 참조) 및 전원 공급원(미도시)으로 연결시킨다. 센서부(68O)는, 예를 들어 LED 와 같은 적합한 광원 및 포토 셀(photo cell)과 같은 광 검출기(photo detector)를 구비할 수 있다. 스위치의 비활성 상태에서, 예를 들어 그 광원은 센서부로 하여금 제어 시스템(400)에 (트레이스(68E)를 거쳐서)신호를 송신하도록 하는 포토 셀을 조명할 수 있는데, 그것은 제어 시스템에 의하여 스위치의 비활성 상태인 것으로 해석된다. 스위치의 작용부(68I)의 어떤 부분에 의하는 등, 광원이 방해받는 경우에는, 포토 셀(photo cell)로부터의 신호가 변화하고, 이것은 제어 시스템에 의하여 이제 스위치가 활성된 상태인 것으로 읽혀진다. 대안적인 실시예에서, 그 센서부는, 스위치가 비활성 상태에 있는 때에 방해받고 활성된 상태에서 광 검출기를 조명하도록 구성될 수 있다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 스위치(68)의 작용부(68I)는 셔틀의 커버(56) 내로 통합된다. 이 실시예에서, 작용부(68I)를 편향(biasing)시키는 스프링은 커버(56)의 일부분에 의하여 형성된다. 셔틀(52)의 커버(56)는 예를 들어, 플라스틱 또는 시트형 금속, 똔느 임의의 다른 적합한 소재로 만들어질 수 있다. 이 실시예 에서는, 커버(56)가 단일체의(즉, 일체형의 구조를 갖는) 부재일 수 있다. 커버(56)가 플라스틱인 경우, 그것은 예를 들어 사출성형(injection molding) 또는 임의의 다른 적합한 공정에 의하여 형성될 수 있다. 도 7a 내지 도 7d 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서의 커버(56)는, 상측 표면(upper surface; 56U) 및 상측 표면으로부터 투사된 주변 벽(56W)들을 구비한, 전체적으로 6면체인 형상을 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서, 셔틀 커버는 임의의 적합한 다른 형상을 가질 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 샤시(55) 상에 장착된 때에, 커버(56)는 샤시를 실질적으로 내부에 둘러싸는 기능을 하지만, 선반(50)과 주변 벽(56W)들의 바닥측 가장자리들 사이에는 약간의 간극이 제공됨으로써, 셔틀 시스템 내로의 먼지 또는 다른 입자들의 유입을 최소화하는 한편, 셔틀의 자유로운 상대 운동을 용이하게 한다. 커버의 상측 표면(56U)은, 도 7a 에 도시된 바와 같이 거기에 형성된 관통공(through hole; 56H)들을 구비한다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 관통공(56H)들은 포스트(66)들이 커버(56)를 통하여 연장되는 것을 허용한다. 이 실시예에서 구멍(56H)들은, 도 8 에도 도시된 바와 같이 셔틀 샤시(55) 상에 커버(56)의 위치를 잡아주는 기능도 한다(그 구멍 가장자리와 대응하는 포스트(66) 사이의 간극은 충분히 작아서, 포스트(66)가 샤시(55)에 대해 커버(56)를 정확히 위치시킨다). 나아가, 이 실시예에서 구멍(56H)들의 테두리는 도 8 에 도시된 바와 같이 포스트(66)들 칼라(collar; 66C) 상에 안착됨으로써, 커버(56)를 포스트들에 대해 지지한다. 대안적인 실시예에서, 커버는, 커버와 샤시를 부착시키기 위한 임의의 요망되는 장착용 시스템을 구비할 수 있다. 도 7a 내지 7b 에 도시된 바와 같이, 커버 의 상측 표면(56U)은 거기에 형성된 손가락부(finger; 70)들 또는 탄성적으로 유연한 탭(tab)들을 다수 구비한다. 탭(70)들은, 커버(56)의 상측 표면(56U)을 절개하는 등과 같은 임의의 적합한 수단에 의하여 형성될 수 있다. 탭(70)들의 갯수는 검출 시스템(62)의 스위치(68)들의 갯수와 일치할 수 있다. 이 실시예에서는, 커버의 상측 표면에 형성된 8개의 탭(70)들이 있다. 대안적 실시예에서는, 커버가 그에 형성된 임의의 요망되는 갯수의 유연성 탭들을 구비할 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서는, 유연성 탭들이 커버의 다른 요망되는 표면에 형성될 수 있다. 도 7a 내지 도 7b 에 도시된 실시예에서, 탭(70)들은 서로에 대해 실질적으로 유사하고, 따라서 탭(70)들은 유사한 탄성적으로 유연한 특성을 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서는, 상이한 탭들에 상이한 유연성 특성을 제공하기 위하여, 상이한 탭들의 형상(즉, 길이, 단면)이 다를 수 있다. 이 실시예에서는, 커버가 샤시에 장착된 때에, 각 끝부분(tip; 70E)들이, 대응하는 스위치(68)의 센서부(68O)의 실질적인 위로 위치되도록, 탭(70)들의 끝부분(70E)들이 커버 상에 위치된다. 대안적인 실시예에서, 그 탭들은, 탭의 요망되는 다른 임의의 부분(즉, 탭의 중간부분)이 대응하는 스위치의 센서부 위로 위치되도록, 배치될 수 있다. 커버의 상측 표면(56U) 상의 탭 방위(tab orientation)는 탭에 구속되지 않는 캔틸레버의 유연성을 제공하도록 요망되는 바에 따라 달리 선택될 수 있다. 도 7a 내지 도 7b 에 도시된 탭(70)들의 방위는 단지 예시적인 것이며, 그 탭들은 임의의 다른 요망되는 방위를 가질 수 있다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 스위치(68)의 작용부(68I)가 대 응하는 탭(70)의 끝부분(70E) 상에 배치 또는 장착된다. 작용부(68I)는, (예를 들어 커버 상측 표면의 성형(molding) 과정 중에 형성되어) 탭(70)과 일체형의 구조를 가지거나, 또는 접착제와 같은 적합한 접합 수단으로 탭(70)에 장착될 수 있다. 작용부(68I)는, 커버의 상측 표면(56U)으로부터 충분히 돌출되어 포스트(66) 상에 배치된 컨테이너의 대응하는 패드들(T12-T20)과 접촉되고, 이 접촉에 의하여 탭(70)이 충분히 휘어져서 작용부의 인터럽터 플래그 부분(interrupter flag portion; 68F)을 움직여서 (예를 들어, 광원이 방해받음으로써) 스위치(68)의 활성화를 야기한다. 컨테이너(T)가 셔틀(52)로부터 제거된 때에는, 유연성 탭(70)이 탄성에 의하여 휘어지지 않은 위치로 되돌아옴으로써, 스위치를 비활성 상태로 복귀시킨다. 이해되는 바와 같이, 컨테이너(T)가 셔틀 상에 적절히 배치되지 않으면, 스위치(68)들의 작용부들(68I) 중의 적어도 일부와 컨테이너의 패드들(T12-T20) 간에 일부 정렬오류가 있을 수 있고, 이로써 스위치들의 적어도 일부가 활성화되지 않는다. 일부 스위치들이 활성화되고 다른 스위치들이 활성화되지 않은 신호 조합은, 제어 시스템(400)에 의하여, 셔틀 상에 컨테이너(T)가 적절치 못하게 배치되었다는 것의 표시로 해석된다. 그러면 제어 시스템 프로그램은 셔틀(52)이 움직이지 못하도록 하고, 셔틀로부터 컨테이너를 제거시키는 명령을 내리거나 또는 배치를 바로잡도록 하기 위하여 정정 작용을 명령한다.
전술된 바와 같이, 셔틀(52)은 이송 컨테이너(T)를 셔틀에 명확하게 결합시키기 위한 결합용 특징물(60)을 구비할 수 있다. 전술된 바와 같이, 포스트(66)들은, 셔틀 움직임 중에 컨테이너와 셔틀 간의 운동학적 결합 수단으로서 기능한다. 이 실시예에서, 셔틀 결합용 특징물(60)은 컨테이너 클램핑 시스템(61)을 더 포함할 수 있다. 도 10 에는 일 예시적인 실시예에 따른 클램핑 시스템(61)의 사시도가 도시되어 있다. 클램핑 시스템(61)은 일반적으로 클램프 키이(clamp key; 76)를 구비하는데, 클램프 키이는 상하로 이동가능하고 또한 회전가능하여, 컨테이너 보유 특징물(container retention feature; T26)(도 9b 참조)을 통하여 이송 컨테이너과 맞물릴 수 있다. 도 10 에 도시된 실시예에서, 클램핑 시스템(61)은 리이드 스크류(lead screw; 78)를 회전시키는 구동 모터(74)를 구비한다. 클램프 키이(76)는, 리이드 스크류의 회전이 설명되는 바와 같이 클램프 키이에 축방향의 움직임 및 회전 움직임을 제공하도록, 리이드 스크류(78)에 장착되거나 또는 다른 방식으로 연결된다. 모터(74)는 양방향 회전이 가능한 교류 모터 또는 직류 모터와 같이 임의의 적합한 형태의 모터일 수 있다. 모터 케이싱은 도 7d 에 도시된 바와 같이 셔틀 샤시(55)에 장착될 수 있다. 임의의 적합한 크기를 갖는 리이드 스크류일 수 있는 리이드 스크류(78)는 모터(74)의 출력 측에 연결된다. 모터(74)는 콘트롤러(400)에 소통가능하게 연결되는바, 그 콘트롤러는 모터 회전의 양 방향에 대한 명령을 내릴 뿐만 아니라 그 회전의 정도에 대하여도 명령을 내린다. 모터(74)는, 샤프트 회전(shaft rotation)을 식별하고 또한 콘트롤러(400)로 적합한 신호를 송신하기 위한 인코더(encoder) 또는 다른 적합한 기기를 포함할 수 있다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 클램프 키이(76)는 키이 섹션(key section; 76K) 및 결합 섹션(coupling section; 76C)을 구비한다. 결합 섹션(76C)은 컨테이너 바닥에 있는 개구(T34)를 통하여 들여보내질 수 있는 크기를 가지고, 임의의 적합한 형상을 가 지며, 또한 클램프 키이(76)가 리이드 스크류 상에 나사체결되는 것을 허용하는 크기를 가진 나사형성된 보어(threaded bore; 76B)를 구비한다. 키이 섹션(76K)은 클램핑 섹션(clamping section)의 위에 배치된다. 클램프 키이(76)는 강편의 기계가공 또는 주조에 의하여 형성된 일체형 구조물일 수 있다. 대안적인 실시예에서는, 결합 섹션과 키이 섹션이 임의의 다른 적합한 수단에 의하여 연결될 수 있다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 키이 섹션(76K)은, 결합 섹션(76C)과 함께 일반적인 T 자 형상을 이루는 결합 섹션(76C)으로부터 외향으로 연장되어 돌출된 플랜지(76R)들을 구비한 종장형의 형상(elongated shape)을 가진다. 키이 섹션(76K)의 종장형 형상은, 키이 섹션(76K)의 큰 치수 부분이 개구(34)의 큰 치수 부분과 정렬되도록 키이 섹션(76K)의 방향이 잡힌 때에만, 키이 섹션(76K)이 컨테이너 보유 특징물의 개구(T34)(도 9b 참조)를 통과할 수 있도록 허용한다. 이와 같은 방향을 그 키이의 삽입/제거 위치로 칭하기로 한다. 도 9b 및 도 10 으로부터 이해되는 바와 같이, (개구(T34)를 통해 요부(T30) 내로 삽입된 후) 키이(76K)의 큰 치수 부분이 개구(T34)의 큰 치수 부분에 대해 각도를 이루는 방향으로 그 키이가 회전되면, 플랜지(76F)가 이동되어 컨테이너 보유 특징물(26)의 맞물립 립(T36)들에 맞물린다. 이 실시예에서, 키이의 큰 치수 부분이 구멍(T34)의 큰 치수 부분에 실질적으로 직각을 이루는 때에 그 키이(76K)가 맞물린 위치에 있으며, 키이 플랜지(76F)와 립(T86) 간의 맞물림이 최대로 된다.
단일의 구동 모터로 (도 10 에 있는 화살표(KA)에 의하여 표시된 바에 따르고, 키이의 보유 특징물(26)로의 삽입/제거를 위하여 이용되는) 키이(76)의 축방향 움직임, 및 (도 10 에서 화살표(KR)에 의하여 표시된 바에 따르고, 키이의 맞물림/맞물림해제를 위하여 이용되는) 키이(76)의 회전 움직임 둘 다를 제공하기 위하여, 이 실시예의 클램핑 시스템(61)은 안티-백래쉬 너트(anti-backlash nut; 80) 및 회전 정지부들(82, 84)를 구비할 수 있다. 안티-백래쉬 너트(80)는, 그 너트가 리이드 스크류(78) 상에 장착될 수 있도록 나사가 형성된 보어를 구비한다. 또한 너트(80)는, 요망되는 회전 위치에서 너트의 회전을 제한하기 위하여, 회전 정지부들(82, 84)과 각각 협동하는 정지 표면들(stop surfaces; 80 CW, 80 CCW)을 구비한다. 정지 표면(80 CW)은 너트의 시계방향 회전을 정지시키는 정지부(82)와 맞물리고, 정지 표면(80 CCW)은 너트의 반시계방향 회전을 정지시키는 정지부(84)와 맞물린다. 이 실시예에서, 정지부들(82, 84)과 너트 상의 정지 표면들(80 CW, 80 CCW)의 상대적인 위치는, 너트의 최대 회전을 대략 90°(키이 삽입/제거 위치와 맞물림 위치 간의 각도 차이)로 제한하도록 정해진다. 예를 들어, 도 10 에서 너트(80)는 시계방향 정지 표면(80 CW)이 시계방향 정지부(82)에 맞대어 위치된 것으로 도시되어 있다. 이로써 반시계 정지 표면(80 CCW)의 면과 과 반시계 정지부(84) 사이에는 각도 간격(angular gap; R)이 형성된다. 이 위치에서의 각도 간격(R)은 너트의 최대 각도 이동량과 동등하고, 본 실시예에서는 대략 90°이다. 대안적인 실시예에서는, 너트의 최대 회전이 임의의 요망되는 양으로 설정되도록, 정지부들과 너트 상의 정지 표면의 기하형태가 수립될 수 있다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 너트(80) 및 키이(76)는, 너트(80)의 상측 표면(80S)이 키이 결합부(76C)의 바닥에 맞닿아 안착되도록, 리이드 스크류(78) 상에 장착될 수 있다. 너트(80)와 결합 부(76C) 사이에 요망되는 압축 사전부하(compression preload)의 양은, 너트 회전이 정지부들(82, 84) 중의 하나에 의하여 방해받지 않는 때에 너트가 스크류(78)와 실질적으로 일치되어 회전하는 것을 보장하기 위하여, 리이드 스크류(78)와 너트(80) 간의 회전 마찰의 요망되는 양을 생성시키도록 (너트(80)와 결합부(76C) 간의 상대적인 회전에 의하여) 제공될 수 있다. 셔틀(52)에 대한 컨테이너의 클램핑(clamping)은 다음과 같은 방식으로 이루어질 수 있다. 셔틀(52) 상에 컨테이너(T)가 적절히 위치되었다는 표시를 검출 시스템(62)으로부터 수신한 후에, 콘트롤러는 모터(74)의 작동을 명령하여 스크류(78)를 예를 들어 반시계 방향으로 회전시킨다. 셔틀(52) 상에 컨테이너(T)를 배치시킨 후, 그리고 모터의 움직임을 명령하기 전의 시점에서, 키이(76)는, 컨테이너 바닥(T3)의 요부(T30)(도 9b 참조) 내측에 배치된 키이 섹션(76K)이 삽입/제거 위치로 방향잡힌 상태로 위치된다. 너트(80)는 시계방향 정지부(82)에 의하여 맞물린다. 스크류(78)의 반시계방향 회전은, 너트(80)가 반시계방향 정지부(84)에 맞물릴 때까지(본 실시예에서는 대략 90°로) 너트(80) 및 키이(76)를 반시계방향으로 회전시킨다. 이로서 키이(76)는 맞물림 위치로 회전된다(플랜지(76F)들이 이제 컨테이너 맞물림 립(T36)에 걸린다). 콘트롤러(400)는 스크류(78)의 반시계방향 회전을 계속하도록 명령하는데, 이것은 키이(76) 및 너트(80)가 축방향 하향으로 이동되도록 야기하여 컨테이너 맞물림 립(T36)들을 클램핑하고, 따라서 컨테이너를 셔틀에 클램핑시킨다. 키이의 축방향 이동의 요망되는 양을 위한 스크류의 회전이 달성되었다는 데이터를 모터 인코더로부터 수신하면, 콘트롤러(400)는 회전을 중지시킨다. 컨테이너를 클램핑해 제(unclamping)시키기 위하여, 그 스크류의 움직임은 거꾸로 되는데, 먼저 키이(76) 및 너트(80)가 컨테이너 맞물림 립(T36)으로 부터 상승하게 되고(키이와 맞물림 립 간의 초기 마찰이 키이/너트 와 리이드 스크류 간의 상대적인 회전을 허용한다), 키이(76) 및 너트(80)가 시계방향 정지부(82)로 회전되며(이제 키이가 맞물림해제된다), 그 후 키이와 너트가 초기 위치를 향하여 축방향 상향으로 이동된다. 그 후 컨테이너는 셔틀로부터 제거될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 클램핑 시스템의 안티-백래쉬 너트 구성을 구비한 단일의 모터는 이중 모터 시스템에 의하여 대체될 수 있다. 그 경우, 모터들은 역회전가능한 스테퍼(stepper) 모터일 수 있다. 하나의 모터는 키이의 축방향 움직임을 제공하기 위하여 전용될 수 있고, 다른 하나의 모터는 키이를 삽입/제거 및 맞물림 위치 간으로 회전시키기 위하여 전용될 수 있다. 축방향 구동 모터에는, 베이스 너트(base nut)가 회전가능하게 장착될 수 있는 리이드 스크류(도 10 의 리이드 스크류(78)와 유사함)가 제공될 수 있다. 리이드 스크류의 회전 중에 있어서의 베이스 너트의 움직임은, 베이스 너트를 선형 가이드 레일(linear guide rail)에 링크시킴(linking)으로써 축방향 움직임으로 제한될 수 있다.
베이스 너트의 축방향 움직임이 회전 구동 모터의 축방향 움직임으로 귀결되도록 하기 위하여, 회전 구동 모터는 적합한 트랜스미션(transmission)에 의하여 베이스 너트에 장착 또는 다른 방식으로 결합될 수 있다. 클램프 키이는, 보유 특징물(T26)(도 9b 참조)을 통하여 이송 컨테이너를 클램핑시키도록 작동가능한, 도 10 의 클램프 키이(76)와 유사할 수 있다. 그 클램프 키이는, 앞서 설명된 바와 같이 회전 모터에 의하여 삽입/제거 위치와 맞물림 위치 간에 회전될 수 있도록, 회전 구동 모터에 작동가능하게 연결될 수 있다. 축방향 모터에 의하여 생성되는 축방향 움직임이 회전 구동부를 통하여 클램프 키이에 부여될 수 있다. 적층된 모터 구성이 그 키이에 축방향 움직임과 회전 움직임 둘 다를 제공할 수 있는바, 이로써 전술된 바와 같이 컨테이너(T)를 셔틀에 클램핑시킬 수 있게 된다.
이제 다시 도 2 및 도 7a 내지 도 7d 를 참조하면, 셔틀(52)는 구동 시스템(54)에 의하여 셔틀의 제1 위치 또는 적재 위치와 도킹 위치 간으로 (도 2 의 화살표(M)에 의하여 표시된 방향으로) 이동될 수 있다. 도 7c 내지 도 7d 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서의 셔틀 구동 시스템(54)은 일반적으로 리이드 스크류(57)를 구동하는 전기 모터(53)를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 그 셔틀은 공압식 또는 유압식 구동 시스템과 같은 임의의 적합한 형태의 구동 시스템을 구비할 수 있다. 이 실시예의 전기 모터(53)는 교류 모터 또는 직류 모터, 스테퍼 모터 또는 서보 모터와 같은 임의의 적합한 형태의 모터일 수 있다. 모터(53)는 선반 구조물(50)에 고정적으로 장착될 수 있다. 리이드 스크류(57)는 모터의 출력 샤프트에 연결된다. 모터는 리이드 스크류를 시계방향 및 반시계방향 둘 다로 회전시킬 수 있다. 또한 리이드 스크류(57)는 셔틀의 샤시(55)에 구동적으로(drivingly) 결합된다. 리이드 스크류와 샤시 간의 결합은 예를 들어, 리이드 스크류에 의하여 나사체결방식으로 결합되고 샤시에 고정된 나사형성된 부슁(threaded bushing)과 같은 임의의 적합한 수단에 의하여 제공될 수 있다. 모터(53)에 의한 리이드 스크류(57)의 회전은 리이드 스크류 상의 부슁의 축방향 움 직임으로 귀결되고, 따라서 모터(53)가 고정된 선반(50)에 대한 샤시와 셔틀(52)의 움직임으로 이어진다. 도 7c 에 도시된 바와 같이, 모터(53)는 적합한 회로(91)에 의하여 콘트롤러(400)에 소통가능하게 연결된다. 콘트롤러(400)는 회로(91)를 통하여 모터(53)에 명령 신호 및 (적합한 전원 공급원으로부터의)전원 둘 다를 제공할 수 있다. 모터(54)는 콘트롤러에 위치 표시 데이터를 송신하기 위한 모터 인코더(58E)(도 7d 참조)를 포함할 수 있다. 콘트롤러(400)는 로드 포트 상의 셔틀의 위치를 식별하기 위하여 모터 인코더 데이터를 처리할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 리니어 인코더(linear encoder)가 셔틀과 지지 선반 사이에 장착되어 움직임 중의 셔틀의 위치를 식별할 수 있게 된다. 도 7c 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 회로(91)가 셔틀 움직임에 대한 방해를 검출할 수 있는 핀치 보호 회로(pinch protection circuit 90)를 더 포함할 수 있다. 핀치 보호 회로는, 모터(53)에 대한 전류 변화를 측정할 수 있는 요망되는 민감도와 임의의 적합한 형태를 갖는 전류 센서(92)를 포함할 수 있다. 전류 센서(92)는 회로(91)를 통하여 모터(53)에 공급되는 전류를 모니터(monitor)하도록 요망되는 바에 따라 구성된다. 센서(92)로부터의 측정 신호는 회로(90)에 의하여 콘트롤러(400)으로 전송된다. 핀치 보호 회로(90)는 요망되는 바에 따라서 폐쇄 루프 시스템(closed loop system) 또는 개방 루프 시스템(open loop system)일 수 있다. 이해되는 바와 같이, 셔틀이 구동 모터(53)에 의하여 진행되고 방해물을 마주치면, (회로(91)를 거쳐서) 모터에 공급되는 전류가 그 방해물에 의하여 제공되는 셔틀 움직임에 대한 저항의 수준에 전체적으로 비례하여 증가한다. 센서(92)에 의하여 "과잉의" 전류 가 검출되고 그 정보가 회로(90)를 거쳐서 콘트롤러(400)로 전달된다. 센서(92)는 미가공 또는 미처리의 센서 데이터를 콘트롤러(400)로 보낼 수 있다. 콘트롤러는, 방해물을 나타내는 충분한 수준의 그리고 충분한 지속기간 동안의 과잉 전류가 모터(53)에 공급되는 때를 노이즈(noise)로부터 식별하기 위하여, 센서로부터의 데이터를 처리하도록 (적합한 알고리즘으로서) 프로그램될 수 있다. 콘트롤러(400)는 자동-역작동(auto-reverse) 프로그램(402)(도 1 참조)를 구비하는바, 과잉 전류가 식별되는 때(즉, 셔틀 움직임에 대한 방해물이 식별되는 때)에는 콘트롤러가 모터(53)에 이전에 명령된 작동을 중지하고 모터의 방향을 역으로 작동시키라는 명령 신호를 보낸다. 따라서, 셔틀(52)의 움직임을 야기하는 리이드 스크류(57)의 회전이 역으로 되며, 이로써 셔틀의 움직임이 거꾸로 되어 방해물로부터 멀어지게 된다. 셔틀은 인코더(53E) 정보로부터 수립된 미리 정해진 거리만큼 역으로 작동된다. 대안적인 실시예에 있어서, 전류 센서(92)는 과잉 전류를 검출하기 위한 설정 지점들을 요망되는 바에 따라 선택하도록 프로그램될 수 있다. 이 경우, 전류 센서는 프로그램된 설정 지점들을 초과하는 수준(level)과 지속기간(duration)을 갖는 과잉 전류가 검출되는 때에, 제어부에 적합한 신호를 보낼 수 있다. 전류 센서로부터의 신호를 받으면, 콘트롤러는 콘트롤러 메모리 내의 자동-역작동 프로그램(402)에 접근한다. 이것으로써, 편향가능한 바아(deflectable bar)(즉, 핀치 바아(pinch bar))를 채택하는 종래의 시스템보다 낮은 비용으로 우수한 방해물 검출 및 회복 시스템이 제공된다.
이제 다시 도 2 를 참조하면, 본 실시예에서 도시된 로드 포트 모듈은 이송 컨테이너 진행 검출 시스템(110)(도 2 에는 개략적으로 도시됨)을 구비할 수 있다. 컨테이너 진행 검출 시스템(110)은, 셔틀(52)에 의하여 진행되고 셔틀에 장착된 컨테이너(T)의 사항을 검출하고, 컨테이너가 도킹 위치에 있을 때에 컨테이너의 전방면이 상이한 컨테이너들 간의 공차 편차에 무관하게 반복가능하게 요망되는 위치에 있도록 셔틀을 정지시키는 비접촉식 시스템이다. 컨테이너와 로드 포트 프레임(29) 사이에 실제의 접촉이 없게 그들 사이에 최소의 간극이 있도록 로드 포트 셔틀 진행 움직임을 정지시키는 것이 바람직하다. 컨테이너의 치수는 특히 제조사들 간에 상이하기 때문에, 종래의 시스템에서는 셔틀 움직임이 일반적으로 "최악의 경우"에 맞춰 조정되었고, 이로 인하여 대부분의 경우에는 과도하게 큰 간극이 있게 되었다. 로드 포트 모듈(24)의 컨테이너 진행 검출 시스템(110)은 종래 시스템의 문제점을 극복하여, 상이한 컨테이너들의 전방면이 최소 간극의 위치(L1)에 있게 그 컨테이너들이 정지되는 것을 가능하게 한다. 이 실시예에서의 검출 시스템(110)은 방사 에너지(radiating energy)의 공급원 또는 방출기, 및 그 방출기로부터의 방사 에너지를 검출하기 위한 검출기를 구비한 "쓰루 빔(thru beam)" 센서 구성을 구비한다. 예를 들어 이 실시예에서는, 검출 시스템(110)이, 적합하고 이격된 광 공급원에 연결된 광섬유의 단자 단부에 있는 레이저 다이오드(laser diode) 또는 LED 와 같은 광 공급원(112)을 구비할 수 있다. 시스템(110)은 그 공급원(112)으로부터의 광 빔(light beam)을 감지하기 위하여 포토 셀(photo cell)과 같은 적합한 광 감지부(light sensing portion; 114)를 더 구비할 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 공급원(112)에 의하여 방출되고 센서(114)의 적어도 감지 부 분을 조명하는 광 빔(B)이 셔틀(52)에 의하여 장착 및 이송된 컨테이너(T)에 의하여 차단되도록, 광 공급원(112) 및 센서(114)는 셔틀(52)의 대향하는 양 측에 요망되는 높이로 위치된다. 도 10 에 도시되지는 않았으나, 광 공급원(112) 및 센서(114)는, 셔틀(52)에 의하여 이송되는 컨테이너가 아닌 다른 물체에 의한 빔의 비의도적 방해(inadvertent interruption)을 방지하기 위하여, 그리고 접촉 및 미립자로부터의 보호를 위하여, 적합한 커버 내에 수용될 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 컨테이너(T)의 전방면이 셔틀에 의하여 도킹 위치로 들여졌을 때에 광 빔(B)이 컨테이너(T)의 전방면의 위치(L1)로부터 요망되는 거리(d)만큼 이격되도록, 센서들(112, 114)은 셔틀 이동 방향(도 2 에서 화살표(M)로 표시됨)으로 오프셋 거리(offset distance)를 두고 배치된다. 이해되는 바와 같이, 셔틀에 의하여 진행되는 컨테이너(T)의 전방면은 도킹 위치의 배치(L1)로부터 거리(d)를 둔 때에 빔(B)을 차단한다. 콘트롤러(400)는 거리(d)로 프로그램된다. 또한, 콘트롤러(400)는, 셔틀 상의 컨테이너(T)의 전방면이 위치(L1)에 있도록 셔틀 진행 움직임이 정지되는 때를 결정하기 위하여, 모터 인코더(53E)(도 7d 참조)에 의하여 콘트롤러에 제공될 수 있는 셔틀 움직임 정보와 거리(d)를 이용하는 알고리즘(도 1 의 프로그램 모듈(401))으로 프로그램될 수 있다. 따라서, 진행하는 컨테이너(T)의 전방면이 빔(B)을 차단하는 때에 센서(114)는 컨테이너 전방면의 검출을 콘트롤러에 알리는 적합한 신호를 콘트롤러(400)로 보낸다. 그러면, 콘트롤러(400)는 전술된 바와 같이 셔틀 진행을 중단시키는 명령을 언제 할 것인지를 결정하고, 정확한 시간에 셔틀 구동 섹션(54)에 그 명령을 보낸다. 이와 같은 방식으로, 셔틀에 의하여 이송되는 각 컨테이너(T)는 그 도킹 위치에 적절히 위치되어, 컨테이너들 간의 치수의 편차에 무관하게 위치(L1)에 컨테이너 전방면이 배치되게 한다.
도 1 에 도시된 바와 같이 컨테이너(T)가 도킹 위치에 있는 상태에서, 컨테이너의 도어(T4)는 로드 포트 모듈 접근 포트(30O)의 도어(30D)에 의하여 맞물릴 수 있다. 컨테이너(T)의 전방면에 있는 도어(T4)는 도 9a 에 개략적으로 도시되어 있다. 도어(T4)는, 맞물렸을 때에 도어(T4)를 컨테이너 박스에 보유시키는 래치 시스템(T40, T42)을 포함할 수 있다. 컨테이너 도어를 위한 래치 시스템의 예는 1998년 6월 30일자로 등록된 미국 특허 제5,772,386호에 개시되어 있는바, 그것의 전체는 여기에 참조로서 포함된다. 도어 래치 시스템(T40, T42)은 피봇가능한 허브(pivotable hub; T44)를 포함할 수 있는바, 그 허브에는 래치 탭(latch tab; T46)들이 분절적으로 링크(link)될 수 있다. 허브(T44)가 회전되면, 래치 탭(T46)이 작용하여, 컨테이너 하우징과 맞물리거나 또는 맞물림해제된다. 래치 허브(latch hub; T44)는 도어(T4)에 있는 래치 키이 접근 구멍(T50)들을 통하여 접근할 수 있다. 또한 컨테이너 도어(T4)는 도 9a 에 도시된 위치선정 핀 구멍(locator pin hole; T52)을 포함할 수도 있다. 다시 도 2 를 참조하면, 로드 포트 모듈의 접근 포트 도어(30D)는, 컨테이너의 도어(T4)에 있는 래치 키이 접근 구멍(T50)과 위치선정 핀 구멍(T52)에 상보적인 또는 짝맞는 구성을 갖는 위치선정 핀(120) 및 래치 키이(122)를 구비한다. 포트 도어(30D)에 있는 위치선정 핀(120) 및 래치 키이(122)는 미국 특허 제5,772,386호(앞에서 참조로서 여기에 포함됨)에 개시된 위치선정 핀 및 래치 키이와 유사할 수 있다. 포트 도어(30D)의 래치 키 이(122)는 컨테이너 도어에 있는 키이 접근 구멍(T50) 및 래치 시스템의 허브(T44)에 있는 키이 구멍의 형상과 들어맞는다. 포트 도어(30D)가 컨테이너 도어(T4)에 맞물릴 때에, 접근 도어(30D) 상의 래치 키이(122)가 키이 접근 구멍(T50)을 통하여 컨테이너의 래치 허브(T44)에 형성된 키이 구멍 내로 들어간다. 래치 키이(122)를 회전시키면, 허브(T44)가 회전되고, 래치 시스템이 작용하여 래치 탭을 맞물림/맞물림해제 시켜서, 컨테이너로부터의 컨테이너 도어(T4)를 잠금(locking)시키거나 또는 잠금해제(unlocking)시킨다.
이해되는 바와 같이, 래치 키이(122)는 접근 도어 구조물에 회전가능하게 장착된다. 래치 키이(122)는, 접근 도어에 피봇가능하게 유지되는 스핀들 샤프트(spindle shaft)들을 포함할 수 있다. 스핀들 샤프트(122S)의 이격 단부(far end)들이 도 4 에 도시되어 있다. 또한 도 4 에는 래치 키이를 작동시키는 구동 시스템(124)이 도시되어 있다. 도 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 래치 키이(122)는 독립적으로 구동된다. 이 실시예에서, 래치 키이 구동 시스템(124)은 두 개의 서보 모터들(126A, 126B)을 포함하는바, 이들은 각각 대응하는 래치 키이를 작용시키기 위한 것이다. 서보 모터(126A)는 적합한 트랜스미션(transmission; 128A)에 의하여 일 래치 키이의 스핀들 샤프트(122S)에 연결되고, 서보 모터(126B)는 다른 트랜스미션(128B)에 의하여 다른 래치 키이의 스핀들 샤프트에 연결된다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 서보 모터들(servo mortors; 126A, 126B) 둘 다, 그리고 그에 대응하여 모터를 각각의 키이 스핀들 샤프트에 연결시키는 트랜스미션들(128A, 128B)은 독립적이다. 따라서, 각 키이(122)는 독립적으로 작용될 수 있 다. 서보 모터들(126A, 126B)은, 서보의 움직임을 지시하는 작동 명령을 수신하기 위하여 그리고 움직임 명령에 응답하여 서보에 의하여 수행되는 움직임을 의미하는 적합한 신호를 콘트롤러에 송신하기 위하여, 콘트롤러(400)에 소통가능하게 연결될 수 있다. 필요하다면, 콘트롤러는 래치 키이(122)들의 작용을 동기화(synchronize)시킬 수 있는데, 이로써 래치 키이들은 실질적으로 동시에 실질적으로 동일한 움직임의 범위에 걸쳐서 움직일 수 있다. 그렇지 않다면, 콘트롤러(400)는, 각 키이가 자신의 최적 속도로 회전하는 것을 허용하고, 명령된 움직임이 완료되었다는 신호를 서보 모터들로부터 받기를 기다릴 수 있다. 어느 경우이든, 래치 키이(122)들 각각을 독립적으로 구동하는 독립적인 구동 모터들(126A, 126B)은, 래치 키이들 둘 다를 위한 공통의 구동부를 구비한 종래 시스템에 비하여, 래치(latching)/래치해제(unlatching)의 문제점들(포트 도어와 컨테이너 도어 간의 정렬오류(misalignment), 컨테이너 도어와 컨테이너 박스 간의 정렬오류, 또는 컨테이너 박스에의 손상에 의하여 야기될 수 있는 문제점 등)에 대해 대략 두 배의 예민함(acuity)을 제공한다. (전술된 바와 같이 포트 도어의 래치 키이(122)를 활성화시킴에 의하여) 컨테이너 도어 래치 시스템(T40, T42)을 잠금해제시키면, 컨테이너 도어(T4)가 컨테이너 박스로부터 해제(release)된다. 해제 시에는, 컨테이너 도어 내에 맞물린 래치 키이(122)가 컨테이너 도어(T4)를 전방 도어(30D)로부터 지지하는 기능을 한다.
도 6 내지 도 6a 에는 로드 포트 모듈(24)의 후방 사시도 및 측방 입면도가 각각 도시되어 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 포트 도어(30D)는 로드 포트 모듈 프레임(29)에 이동가능하게 장착된다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 포트 도어(30D)는, 접근 포트(30O)(도 2 참조)를 통한 충분한 접근성을 제공하여 접근 포트를 통한 기판 이송을 용이하게 하기 위하여, 프레임(29)에 대해 충분하게 이동될 수 있다. 도 6 에서, 포트 도어(30D)는 밀폐 위치(closed position) 또는 초기 위치(D1)(아래에서는 편의를 위하여 이와 같이 호칭한다)에 있는 것으로 도시되어 있다. 이 실시예에서, 초기 위치에 배치되어 있는 때에, 도어(30D)는, 접근 포트를 전체적으로 실질적으로 밀봉하기 위하여, 접근 포트(30O)의 프레임 가장자리 또는 테두리에 접촉할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 밀폐 위치에 있는 도어는 프레임과 접촉하지 않거나 또는 접근 포트 둘레에 밀봉을 형성하지 않을 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 밀폐 위치에 있는 도어는 접근 포트를 부분적으로만 차단할 수 있고, 접근 포트 둘레의 프레임 가장자리로부터 일정 거리만큼 오프셋(offset)될 수 있다. 로드 포트 모듈(24)은, 포트 도어(30D)를 밀폐 위치(D1)으로부터 도 6a 에 실질적으로 도시된 개방 위치(open position; D2)로 이동시킬 수 있는 도어 이송 시스템(130)을 구비한다. 필요한 경우에는, 포트 도어(30D)가 컨테이너 도어(T4)에 맞물리고 또한 컨테이너 도어가 컨테이너 박스로부터 해제된 후에, 포트 도어(30D)가 그 밀폐 위치로부터 이동될 수 있다. 전술된 바와 같이, 컨테이너 박스로부터 해제된 후에, 컨테이너 도어(T4)는 포트 도어(30D)에 의하여 지지되고, 따라서 포트 도어와 함께 일치되어 움직인다. 이 실시예에서 도어 이송 시스템(130)은 전자기계적 구동 시스템(electromechanical drive system)일 수 있으나, 대안적인 실시예에서는, 공압식 시스템 또는 유압식 시스템과 같은 임의의 적합한 구동 시스템이 이용될 수 있다. 이송 시스템(130)은 도 6 내지 도 6a 에 개략적으로 도시되어 있다. 일반적으로 이송 시스템(130)은, 스테퍼 모터와 같은 적합한 구동 모터(미도시)가 장착되는 프레임(130F)을 포함할 수 있다. 또한 프레임(130F)은, 포트 도어(30D)가 고정적으로 장착되는 운반기(134)를 이동가능하게 지지한다. 적합한 선형 구동 트랜스미션(132)은, 모터의 작동으로 인하여 운반기가 이송 시스템 구동축(도 6a 에서 화살표(DA)로 표시됨)을 따라서 프레임(130F)에 대해 상대적으로 이동하도록, 프레임에 있는 구동 모터를 도어 운반기에 구동가능하게 연결시킨다. 운반기가 구동축(DA)을 따라서 이동가능하지만, 그와는 달리 프레임(130)에 대해 고정될 수 있다. 선형 구동 트랜스미션(132)은, 예를 들어 도어 운반기(134) 상의 너트에 맞물리고 구동 모터의 출력 샤프트에 의하여 구동되는 리이드 스크류를 포함할 수 있다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 이송 시스템(130)의 프레임(130F)은 움직임가능한 장착부(movable mount; 138)에 의하여 로드 포트 모듈의 프레임(29)에 장착된다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 움직임가능한 장착부(138)는, 이송 시스템 프레임(130F)이 로드 포트 모듈 프레임에 대해 상대적으로 (장착부(138)의 피봇축을 중심으로) (도 6a 의 화살표(P)에 의하여 표시된 바와 같이) 피봇되는 것을 허용한다. 프레임(130F)이 피봇되는 때에, 그 이송 시스템은 운반기(134) 및 도어(30D)와 함께 장착부(188)의 피봇축(pivot axis)을 중심으로 피봇된다.
도 6a 에는, 포트 도어(30D)가 밀폐 위치(D1)에 있는 때에 있어서의 이송 시스템(130)의 위치가 가장 잘 도시되어 있다. 또한 도 6a 에는, 이 실시예에서 이 송 시스템의 구동축(DA)과 포트 도어(30D) 간의 상대적인 기울어짐(tilt)이 가장 잘 도시되어 있다. 운반기(134)에 고정된 포트 도어(30D)는 이송 시스템(130)의 구동축(DA)과 각도(α)를 한정하는 방위를 갖는다. 도어(30D)가 밀폐 위치에 있을 때에, 그 도어의 전방면은 로드 포트 프레임 기준 시스템의 수직축(Z)(즉, 접근 포트의 후방면)와 실질적으로 정렬될 수 있다. 밀폐 위치에 있는 포트 도어를 수직축(Z)과 정렬시키는 것은, 컨테이너가 앞서 언급된 도킹 위치에 있을 때에 컨테이너 도어(T4)와의 적절한 맞물림을 보장한다. 이 위치에서, 이송 프레임(130F)은 도 6a 에 도시된 바와 같이, 구동축(DA)이 Z축과 각도(α)을 이루도록, 전방으로 기울어진다. 이 실시예에서는, 포트 도어(30D)를 개방하기 위하여, 이송 시스템 프레임(130F)이 화살표(P)에 의하여 구동축이 수직이 되는 위치를 향하여 표시된 방향으로 회전될 수 있고, 그 후 운반기(134)가 위치(D2)를 향하여 축(DA')을 따라 이동될 수 있다. 도어의 폐쇄는 실질적으로 유사하되 개방에 대해 역인 방식으로 수행된다. 도 6a 에 도시된 바와 같이, 전기식 솔레노이드 또는 공압식 피스톤과 같은 적합한 엑츄에이터(136)이 프레임을 피봇시키는데에 이용될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 이 실시예에서는, 도어(30D)가 도어 운반기(134)에 대해 고정된 방위를 가지고, 그 운반기(134)는 (축(DA')를 따라서 이송 프레임(130F)에 대해 평행이동가능(translatable)하지만) 이송 시스템 상에서 운반기의 움직임의 전체 범위에 걸쳐서 구동축에 대해 고정된 방위를 유지한다. 따라서, 도어(30D)의 방위는 이송 구동축(DA')에 대해 고정된 채 유지된다. 나아가, 이송 프레임(130F)의 피봇부(138)의 회전은, 그 피봇부를 중심으로 한 도어(30D)의 알맞은 회전을 야기한다. 예를 들어, 프레임(130F)이 밀폐 위치로부터 각도(α)만큼 회전되면 (이로써 이송 시스템 구동축이 도 6a 의 화살표(DA')에 의하여 표시된 수직 위치로 위치되면), 도어(30D)가 충분히 이동되어, (포트 도어(30D) 상에 지지된다면) 컨테이너 도어(T4)(도 9a 참조)가 접근 포트(30O)(도 1 참조)를 통하여 전방 섹션(12) 내부로 이동될 것이다. 피봇 후 평행이동 전의 포트 도어(30D)의 위치는, 도 6a 에 선(D2A)에 의하여 개략적으로 도시되었다. 이 위치에서, 포트 도어(30D)는 수직축(Z)에 대해 각도(α)로 기울어진다. 이 실시예에서, 구동축이 수직 위치로 이동된 후에, 포트 도어(30D)가 운반기(134)에 의하여 구동축(화살표(DA')에 의하여 표시됨)을 따라서 위치(D2)를 향해 하향으로 평행이동될 수 있다.
여전히 도 6 내지 도 6a 를 참조하면, 이 실시예에서는 트랙(track; 13OF)이 기울어진 위치(도 6a 의 위치(I)에 의하여 표시됨)에 있는 때와 그 트랙이 수직 위치로 회전된 때 둘 다의 경우에, 도어 이송 시스템(130)이 로드 포트 모듈(24)의 전방 확장부(extension section; 38)의 실질적인 내측에 수용된다. 포트 도어(30D)가 장착되는 운반기 지지부(134S)의 부분들은, 도어와 운반기 지지부들 간의 연결을 허용하기에 충분하도록만 접근 포트(30O)의 평면(베이스 플레이트(292)에 의하여 정의됨, 도 3 및 도 4 참조)을 넘어 돌출될 수 있다. 도 6 및 도 6a 에 도시된 실시예에서, 도어와 운반기 지지부들 간의 연결은, 운반기 지지부(134S)들의 돌출된 부분들이 도어의 두께와 대략적으로 동일한 거리만큼 접근 포트의 평면으로부터 돌출되도록 이루어진다. 도 6 및 도 6a 에서 이해되는 바와 같이, 로드 포트 모듈의 전방 확장부(38) 내측에(즉 접근 포트의 평면의 전방에) 도어 이송 시 스템(130)을 배치시키면, 종래 시스템에서와 같이 전방 단부 모듈(12)에 이송 시스템을 수용시키기 위한 공간에 대한 필요성이 적절히 제거된다. 따라서, 단부 모듈(12)를 위한 공간 구획(space envelope)이 종래의 시스템에 비하여 저감될 수 있다. 또한, 도어 이송 시스템을 수용하는 확장부(38)가 이송 컨테이너 보유 스테이션(34)의 투사범위(footprint) 내에 위치되기 때문에, 이 실시예의 로드 포트 모듈(24)의 전체적인 투사범위는 통상적인 로드 포트 모듈에 필적할만하다. 따라서, 전방 단부 모듈(12)과 로드 포트 모듈(34)의 전체적인 투사범위는 종래의 시스템보다 작다.
도어 이송 시스템(130)을 로드 포트 프레임(29)에 장착시키는 움직임가능한 장착부(138)는 도 6, 도 6a 및 도 11 에 도시되어 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 장착부(138)는, 도어(30D)가 밀폐 위치와 개방 위치 간으로 이동될 수 있도록 하기 위하여, 도어 이송 시스템의 (도 6a 에 화살표(P)에 의하여 표시된 방향으로) 충분한 피봇 움직임을 허용하도록 구성된다. 이 실시예에서, 움직임가능한 장착부는 일반적으로, 베이스 섹션(base section; 138B) 및 베이스 섹션에 연결된 탄성적인 유연성 섹션(flexible section; 138F)을 포함한다. 이송 시스템 프레임은 유연성 장착부(138)의 탄성적으로 유연성인 섹션(138F)에 부착되고 그에 지지되며, 탄성적으로 유연한 섹션의 유연성은 로드 포트 모듈 프레임에 대한 이송 시스템 및 도어(30D)의 움직임을 가능하게 한다. 도 6 및 도 6a 에 도시된 실시예에서, 움직임가능한 장착부(138)는, 그 장착부의 바닥측에 베이스 섹션(138B)이 구비되고 또한 유연성 섹션(138F)이 베이스 섹션으로부터 전체적으로 상향으로 연장된 상태로, 전 체적으로 L 자 형상 또는 구조적으로 각도가 형성된 구성을 갖는 것으로 예시되었다. 장착부(138)는 단일체의 구조를 가질 수 있고, 금속, 플라스틱, 또는 복합물과 같은 임의의 적합한 소재로 만들어질 수 있다. 이 실시예에서 편평한 프레임으로서 예시된 베이스 섹션(138B)은, 장착부를 로드 포트 프레임에 장착시키기 위하여 플랜지와 같은 충분한 장착용 표면을 구비한 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 전술된 바와 같은 이송 시스템의 움직임을 위한 장착부(138)의 실질적으로 모든 움직임이 유연성 섹션의 탄성적 휨으로부터 유발되도록, 베이스 섹션(138B)은 유연성 섹션(138F)에 비하여 매우 견고하다. 이 실시예에서, 유연성 섹션(138F)은 전체적으로 베이스 섹션으로부터 외팔보처럼 연장된 반-판 스프링(semi-leaf spring) 형상 또는 판 스프링(leaf spring) 형상을 갖는다. 대안적인 실시예에서, 유연성 섹션은, 밀폐 위치와 개방 위치 간으로 도어(30D)를 이동시키는 이송 시스템의 요망되는 움직임을 발생시킬 수 있는 점탄성 부분들 또는 비틀림 스프링과 같은 임의의 적합한 탄성적으로 유연한 요소를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 6a 에 도시된 실시예에서, 움직임가능한 장착부(138)의 유연성 섹션(138F)은 의도적으로 단일의 판 스프링 부재인 것으로 도시되었으나, 유연성 섹션은 단일의 평면에 서로에 대해 측방향을 따라 배치되거나 또는 복수의 실질적으로 평행한 평면들에 직렬적으로 배열된 임의의 요망되는 갯수의 판 스프링 부재들을 포함할 수 있고, 그들은 일체로서 휘어지며 또한 이송 시스템의 요망되는 움직임을 발생시킬 수 있다. 이 실시예에서, 유연성 섹션(138F)은 (판 스프링 섹션을 접합시키는 야금적(metallurgical) 접착제, 화학적 접착제, 또는 기계적 체결구(fastener)들과 같 은 임의의 적합한 수단에 의하여) 이송 시스템 프레임의 바닥(130B)(도 6 참조)에 인접하여 이송 시스템 프레임(130F)에 부착된다. 대안적인 실시예에서, 이송 시스템의 움직임가능한 장착부는, 이송 시스템의 길이를 따른 임의의 바람직한 위치에 배치될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 유연성 섹션(138F)은, 도어가 밀폐 위치(도 6a 에 도시된 D1)에 있는 때에 휘지 않은 형상으로 있도록, 그 방향이 정해진다. 이송 시스템(130)을 변위시키고 또한 도어(30D)를 개방하기 위하여 엑츄에이터(136)가 작동되면, (화살표(P)에 의하여 표시된 방향으로 판 스프링이 탄성적으로 휨에 의하는 등과 같이) 장착부(133)의 탄성적으로 유연한 섹션(138F)의 휨이 야기되고, 이로써 도어가 각도(α) 만큼 회전되고 개방 위치(D2A)에 도달할 수 있게 된다. 도어(30D)를 밀폐하기 위하여 엑츄에이터(136)가 작동되면, 유연성 섹션(138F)이 휘지 않은 위치로 복귀된다. 유연성 섹션(138F)은, 도어 움직임의 싸이클(cycle)들의 실질적으로 무한인 횟수 동안 견딜 수 있는 크기를 갖는다. 예시적인 실시예에서 포트 도어(30D)를 이동가능하게 지지하는 움직임가능한 장착부(138)는 움직임을 용이하게 하기 위하여 유연성에 의존하고, 따라서 (종래의 움직임가능한 장착부에서는, 이동가능한 부품들 간의 상대적인 미끄럼이동을 가능하게 하기 위하여 제공되었을) 여유 간극(clearance gap)을 갖지 않는다. 이것은, 밀폐 위치와 개방 위치 간의 도어(30D)의 움직임이 실질적으로 동일한 경로를 따라서 이루어지는 것과, 따라서 도어가 종래의 움직임가능한 장착부를 이용하여서는 가능하지 않았던 정도의 정확도로 매번마다 그리고 언제나 실질적으로 동일한 밀폐 위치로 복귀하는 것을 보장한다. 도어(30D)의 위치에 있어서의 이와 같은 정확성 은, 이송 컨테이너(T) 상의 도어(T4)(도 9a 참조)와의 인터페이스는 물론, 컨테이너 밀폐시의 컨테이너 박스와 컨테이너 도어 간의 맞춤(fit up)을 용이하게 한다. 또한, 움직임가능한 장착부(138)는, 장착 요소들 간에 (회전형의 또는 선형의) 미끄럼이동을 채택하는 종래의 움직임가능한 장착부에 비하여, 제조와 설치가 현저히 용이해진다는 장점도 있다.
로드 포트 모듈(24)는 컨테이너 도어(T4)가 제거된 때에 컨테이너(T) 내의 기판들의 존재를 검출할 수 있는 센서(200)를 구비한다. 도 6 및 도 6a 에 도시된 실시예에서, 센서(200)는 아래에 설명되는 바와 같이 이송 시스템(130)의 운반기(134) 상에 장착되고, 따라서 운반기(134)와 함께 움직인다. 센서(200)들은, 쓰루-빔(thru-beam) 센서(예를 들어, 전자기적 빔 공급원 및 검출기), CCD, 또는 용량성 영향 센서(capacitive influence sensor)와 같은 임의의 적합한 종류의 것일 수 있다. 도 6 에 도시된 실시예에서는 예시를 위한 목적으로서만, 센서(200)가 두 개의 센서헤드들(sensor heads; 204, 206)(각각, 빔 공급원 및 검출기)을 구비한 쓰루-빔 센서인 것으로 도시되었다. 이 실시예에서 센서(200)는 도어(30D) 위에 배치되어 있다. 이 실시예에서, 센서(200)는 프레임(202)에 장착되어 있다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 프레임은 운반기(134) 상에 센서를 장착시키는 도어(30D) 둘레로 전체적으로 연장되어 있다. 이 실시예에서 프레임(202)은 도어(30D)를 전체적으로 둘러싸되 도어(30D)와 접촉하지는 않는 일반적인 후프(hoop) 형상을 가진다. 후프 프레임(202)은 도어(30D)의 위에 배치되고 전체적으로 횡방향인 부재(208)를 구비함으로써, 센서(200)의 센서 헤드(sensor head)들을 위한 지 지 표면을 제공한다. 센서 프레임(202)은 도어 운반기(134)에 이동가능하게 장착된 베이스부(210)도 구비한다. 프레임(200)과 운반기(134) 간의 움직임가능한 장착은, 프레임 또는 그것의 적어도 일부분이, 센서(200)가 도 6a 에 도시된 바와 같이 환경적 전방 단부 모듈 내에 배치되는 보관 위치(stowed position) 또는 배터리 위치(battery position; 휴식 위치)와, 아래에서 설명되는 바와 같이 센서(200)가 접근 포트(30D)를 통하여 이송 컨테이너(T) 내로 위치되는 전개 위치(deployed position) 간으로 이동하는 것을 허용한다. 도 6 및 도 6a 에 도시된 예시적인 실시예에서, 피봇 조인트(pivot joint) 또는 힌지(hinge)(212)는 프레임(202)을 운반기(134)에 연결시킨다. 힌지(212)는 프레임이 화살표(SR)(도 6 참조)에 의하여 표시된 방향으로 회전되는 것을 허용한다. 대안적인 실시예에서, 센서 프레임과 운반기 간에 요망되는 임의의 (예를 들어, 선형인 또는 회전형인) 상대 움직임을 가능하게 하는 다른 임의의 적합한 형태의 움직임가능한 장착부, 예를 들어 (선형의 또는 회전형의) 미끄럼이동부(slide)들 또는 탄성적으로 유연성인 장착부들이 이용될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 센서 프레임은 운반기에 고정적으로 장착될 수 있고, 운반기 장착부(carriage mounting)와 센서 플랫폼(sensor platform) 사이에 센서를 이송 컨테이너 내로 전개시키기 위하여 센서 플랫폼이 운반기에 대해 움직이는 것을 허용하는 중간 가동 조인트(intermediate movable joint)들을 포함할 수 있다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 힌지(212)를 중심으로 하여 프레임을 화살표(SR)에 의하여 표시된 방향으로 이동시키기 위하여, 구동부(218)가 프레임에 작동가능 하게 연결된다. 센서 구동부(218)는, 서보 모터, 스테퍼 모터, 또는 공압식 구동부와 같은 임의의 적합한 형태일 수 있다. 스프링과 같은 편향 수단(biasing means)(미도시)이 제공됨으로써, 구동부(218)에 전원 상실(power loss)이 있는 경우에 센서 프레임이 자동적으로 배터리 위치로 복귀할 수 있도록 허용된다. 또한, 구동부(218)로부터의 명령되지 않은 구동 입력사항(uncommanded drive inputs)으로부터 발생하는 등의 경우에 프레임의 요망되지 않는 움직임을 정지시키기 위하여, 급히멈춤 표면(snubbing surfaces)(예를 들어, 프레임(202)에 있는 구멍(214))과 상호작용하는 명확한 정지부(216)가 제공된다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 구동부(218)는, 포트 도어(30D)에 대한 센서(200)의 (도 6 에 도시된 화살표(SR)에 의하여 표시된 방향으로의) 독립적인 움직임을 용이하게 한다. 앞서 언급된 바와 같이, 도 6 내지 도 6a 에서 센서(200)는 배터리 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 이 실시예에서, 센서 프레임(202)은, 센서가 배터리 위치에 있는 때에 프레임(202)과 센서들(204, 206)이 도어(30D)의 최내측 가장자리를 넘어 환경적 전방 단부 모듈 내를 향해 실질적으로 내측으로 돌출되지 않도록 구성된다. 따라서, 센서와 프레임(202)을 수용하는, 전방면(12F)(도 1 참조)으로부터 환경적 전방 단부 모듈 내까지의 공간 구획부(space envelope)는 포트 도어(30D)를 위한 것과 실질적으로 동일하다. 대안적인 실시예에서, 센서 프레임은 임의의 다른 요망되는 윤곽(profile)을 가질 수 있다.
도 11 내지 도 12 에는 다른 예시적인 실시예에 따른 센서(200A)가 도시되어 있다. 도 11 내지 도 12 에 도시된 센서(200A)는 위에서 설명되고 도 6 내지 도 6a 에 도시된 센서(200)와 실질적으로 유사하고, 유사한 특징물에 대하여는 유사한 참조부호가 부여된다. 프레임(202A)은 일반적으로 프레임(202)과 유사하여, 도어 위에 센서 헤드(sensor head; 204A)를 위한 센서 지지대를 제공하지만, 대안적인 실시예에서는 그 센서 헤드가 도어에 대해 요망되는 임의의 위치 또는 프레임 상에 위치될 수 있다. 피봇 장착부(pivot mount; 212A)는 프레임(202A)을 운반기에 장착시키고, 모터(218A)는 프레임 상에서 작동하여 (도 6 의 방향(SR)에 유사한 방향으로) 프레임을 회전시키며, 이로써 센서 보유부(sensor retention)를 배터리 및 전개 위치들로 이동시킨다. 본 실시예에서 센서 배터리 및 전개 위치들은 도 6 내지 도 6a 의 센서(200)의 배터리 및 전개 위치들과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 6 내지 도 6a 와 함께 도 11 내지 도 12 는, 예를 들어 컨테이너(T) 내에서 기판들을 맵핑시킬 때에 센서들의 움직임을 설명하기 위하여 이용될 것이다. 앞서 언급된 바와 같이, 포트 도어(30D)가 밀폐 위치(도 6a 참조)에 있는 때에 센서는 배터리 위치에 있는 것으로 도시된다. (앞서 설명된 바와 같이) 이송 시스템 프레임(130F)의 회전은 도어를 개방시키고(도 6a 의 위치(D2A) 참조), 구동축(DA)을 수직으로 이동시킨다. 이해되는 바와 같이, 이송 시스템의 운반기(134)에 (도어(30D)에 대하여) 독립적으로 장착된 센서 프레임(202A) 또한, 이송 프레임의 회전에 의하여 내향으로 회전된다. 센서(200)는 그 움직임의 범위에 대하여 여전히 배터리 위치에 있다. 센서의 전개(deployment)에 앞서, 운반기(134)는 센서(200, 200A)를 포트 개구(30D)의 가장자리 아래로 배치시키는 위치를 향해 구동축(DA)을 따라서 하향으로 이동될 수 있다(도 12 참조). 도시된 실시예에서, 이것은 센서가 배터리 위치로부터 전개 위치로 이동됨에 있어서 방해받지 않게 한다. 도 12 에는 센서가 전개된 위치(200A')에 있는 것이 가장 잘 도시되어 있다. 이 실시예에서, 전개 위치를 향한 센서(200, 200A)의 이동은, 프레임을 도 6 의 화살표(SR)에 의하여 표시된 방향으로 독립적으로 회전시킴에 의하여 수행된다. 도 12 에 도시된 바와 같이, 전개 위치에서 센서 헤드(204A)는 컨테이너(T) 내측의 기판(S)들의 존재를 검출하기에 충분하게 포트 개구(30O)을 통하여 컨테이너 하우징 내로 돌출된다. 컨테이너 내에서의 기판 배치의 맵핑(mapping)은, 센서(200, 200A)가 전개 위치(200A')에 있는 때에 운반기(134, 134A)를 구동축(DA')(도 6a 참조)을 따라 하향으로 이동시킴으로써 수행될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 컨테이너(T)의 맵핑은, 포트 도어(30D)의 위치(D2A)로부터 위치(D2) 로의 이송(도 6a 참조)과 동시적으로 수행될 수 있다. 센서 신호들은, 적합한 통신 링크(communication link)(미도시)를 거쳐서 콘트롤러(400)(도 1 참조)로 전송될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 도 2 를 다시 참조하면, 로드 포트 모듈(24)은 지능형 로드 포트 모듈이다. 로드 포트 모듈(24)은 사용자가 데이터와 프로그램 지시 및 명령(programming instruction and commands)을 입력하고 시스템으로부터 원하는 정보를 받는 것을 허용하는 통합형 사용자 인터페이스부(100)를 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 사용자 인터페이스부(100)는 디스플레이 장치(300)를 포함한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(300)는 로드 포트 프레임(29)에 장착된다. 이 실시예에서, 디스플레이 장치(300)는 프레임(29)에 있는 개구(2912)를 통하여 볼 수 있도록 배치된다. 프레임(29)에 있는 디스플레이 개구(2912)는, 이송 컨테이너(T)들이 지지 스테이션(36)에 위치된 때에 사용자가 디스플레이 장치를 보는 것이 방해받지 않도록 허용하기 위하여 포트 개구(30O) 위에 배치된다. 대안적인 실시예에서, 사용자 인터페이스부의 디스플레이 장치(300)는 로드 포트 상의 요망되는 다른 임의의 위치에 배치될 수 있다. 이 실시예에서 디스플레이 장치(300)는,임의의 요망되는 그래픽 정보(302)를 디스플레이(표시)할 수 있는 (예를 들어, 임의의 요망되는 해상도를 가진 LCD 와 같은) 그래픽 디스플레이 장치이다. 이 디스플레이 장치 구조물은, 아크 형태인 임의의 위치로부터 또는 디스플레이 장치의 정면에서 대략 130°의 위치로부터 디스플레이 장치를 볼 때에 표시 정보를 읽을 수 있도록 구성된다. 디스플레이 장치(300)는 컬러(color) 또는 모노크롬(monochrome) 형태의 것일 수 있고, 또한 터치 스크린(304)를 포함할 수 있는데, 그 터치 스크린은 디스플레이 장치(300) 상에 표시된 선택가능한 특징물들과 조합되어 사용자가 요망되는 명령을 선택하고 요망되는 데이터 및 정보를 입력하는 것을 가능하게 한다. 키이패드(keypads; 306)(도 1 참조) 또는 커서 트랙킹 기기(cursor tracking devices)(예를 들어, 마우스, 조이스틱)와 같은 다른 사용자 인터페이스 기기도 로드 포트 모듈 사용자 인터페이스부(100)에 포함될 수 있는바, 이들은 디스플레이 장치(302)와 연결되어 또는 그와는 별도로 작동될 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스부(100)의 입력 기기(즉, 터치 스크린(304), 키이패드(306))와 출력 기기(디스플레이 장치(300))는 임의의 적합한 양방향 통신 링크(500)를 거쳐서 콘트롤러(400)에 연결된다. 통신 링크(communication link)는, 예를 들어 파이어와이어 티엠 통신 규약(FireWire TM communication protocol)을 이용하여 로드 포트 모듈(24) 와 콘트롤러(400) 간에 유선연결된 것이거나, 또는 예를 들어 블루투스 티엠 통신 규약(Bluetooth TM communication protocol)을 이용한 무선연결된 것일 수 있다. 통신 링크(500)는 네트워크(예를 들어, 국부적 로컬(local) 네트워크 또는 인터넷과 같은 글로벌(global) 네트워크)에 통합되거나, 또는 로드 포트 모듈 사용자 인터페이스부(100)와 콘트롤러(400) 간의 전용 직접 링크(direct link)일 수 있다. 도 2 에서는, 사용자 인터페이스부(100), 셔틀 구동부(54), 검출 시스템(62)과 같은 로드 포트 모듈 시스템들과 콘트롤러(400) 간의 통신 링크가 대표적인 통신 링크로서 도시되어 있다. 그러나, 통신 링크는, 임의의 적합한 갯수의 통신 경로에 걸쳐 요망되는 바에 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(400)와 사용자 인터페이스부(100) 간의 통신 링크는 일 경로에 걸쳐 배치될 수 있고, 위에서 설명된 로드 포트 모듈의 셔틀 구동부(54) 및/또는 검출 시스템(62), 및/또는 콘트롤러에 의해 작동되는 임의의 다늘 시스템들과 콘트롤러(400)를 인터페이스시키는 통신 링크가 상이한 통신 경로에 걸쳐 배치될 수 있다. 주어진 로드 포트 모듈(24)에 장착된 사용자 인터페이스부(100)는 그 로드 포트 모듈만을 위한 사용자 인터페이스부로서 기능하는 것에 국한되지 않을 수 있다는 것에 유의한다. 도시된 실시예에서, 주어진 로드 포트 모듈 프레임의 사용자 인터페이스부(100)는 임의의 요망되는 갯수의 로드 포트 모듈을 위하여 기능할 수 있다. 그 사용자 인터페이스부(100)의 기능의 영향을 받을 수 있는 로드 포트 모듈들은 동일한 환경적 전방 단부 모듈(12)(도 1 참조)에 짝지워지거나, 또는 다수의 상이한 환경적 전방 단부 모듈들(미도시)에 짝 지워질 수 있다. 도 1 에 도시된 실시예에서, 콘트롤러(400)는 예시적인 도구(10)의 두 개의 로드 포트 모듈(24)들에 통신가능하게 연결된다. 각 로드 포트 모듈의 제어될 수 있게 작동가능한 시스템들(예를 들어, 셔틀 구동부(54), 컨테이너 검출 시스템(62), 컨테이너 진행 검출 시스템(110), 래치 키이 구동 시스템(124)(도 4 참조), 도어 이송 시스템(130)(도 6 참조), 맵핑기 센서(200), 기판 이송 장치(40), 정렬기(42)(도 5 참조) 등)과 콘트롤러(400) 간의 통신 링크(500), 및 주어진 로드 포트 모듈(24)의 사용자 인터페이스부(100)와 콘트롤러(400) 간의 통신 링크는, 각 로드 포트 모듈의 사용자 인터페이스부와 양 로드 포트 모듈의 시스템들 간의 통신 링크를 유효하게 정의한다. 콘트롤러(400)는 다른 처리 도구들(미도시)의 다른 로드 포트 모듈들에 더 연결될 수 있고, 사용자 인터페이스부(100)와 다른 로드 포트 모듈들의 시스템들 간의 통신은 유사한 방식으로 유효하게 될 수 있다. 도 1 내지 도 2 에 도시된 실시예에서, 환경적 전방 단부 모듈(12)에 결합된 각 로드 포트 모듈(24)은 일체형 사용자 인터페이스부(100)를 구비하지만, 앞서 언급된 바와 같이, 대안적 실시예에서는 하나 이상의 로드 포트 모듈들이 통합된 사용자 인터페이스부를 구비하지 않고 다른 로드 포트 모듈의 통합형 사용자 인터페이스부를 함께 이용할 수 있다. 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이, 통신 링크(500)는 콘트롤러와 사용자 인터페이스부(100)를, 로드 락(14L)과 처리 섹션(14)의 모듈 이송 장치(미도시), 그리고 분위기 제어 시스템(미도시)과 같은 도구(10)의 다른 구성요소들과 시스템들에도 연결시킨다. 따라서, 이 실시예의 로드 포트 모듈(24)의 사용자 인터페이스부(100)는, 콘트롤러와 통신하는 주어진 도구의 요망 되는 임의의 시스템들을 모니터 및 제어하고 그로부터의 정보에 접근하기 위하여 이용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 로드 포트 모듈에 통합된 사용자 인터페이스부는, 그 인터페이스부에 링크된 콘트롤러와 통신하는 임의의 도구의 요망되는 임의의 시스템과 인터페이스하기 위하여 이용될 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 통신 링크(500)가, 콘트롤러(400)를 우회하여, 사용자 인터페이스부가 통합되는 로드 포트 모듈(24)의 하나 이상의 시스템들 및/또는 로드 포트 모듈이 장착되는 환경적 전방 단부 모듈(12)의 하나 이상의 시스템들 및/또는 도구(10)의 하나 이상의 시스템들에 사용자 인터페이스부(100)를 직접적으로 연결시키는 일부의 경로들(pathways) 또는 채널들(channels)(500A, 500B)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 경로(500A)는 사용자 인터페이스부(100)를 컨테이너 셔틀 구동부(54) 및 검출 시스템(62)에 직접적으로 연결시킬 수 있고, 경로(500B)는 사용자 인터페이스부를 컨테이너 진행 검출 시스템(110)에 직접적으로 연결시킬 수 있다. 경로들(500A, 500B)에 유사한 다른 경로들(미도시)은 사용자 인터페이스부를 로드 포트 모듈(24)의 다른 통합형 시스템(예를 들어, 래치 키이 구동부(124), 도어 이송부(130), 맵핑기(200), 기판 이송 장치(40), 정렬기(42) 등)들에 직접적으로 연결시킬 수 있다. 이 실시예에서, 사용자 인터페이스부(100)는 디스플레이 장치(300), 터치 스크린(304)(그리고 요망된다면, 키이패드(306))에 연결된 로컬 프로세서(local processor; 310)를 포함할 수도 있다. 로컬 프로세서(310)는, 사용자 인터페이스부(100)와 직접 통신하는 다양한 시스템들로부터의 미가공 신호들을 디스플레이 장치(300) 상에의 표시를 위하여 수신 및 처리하고, 또한 (사용자 인터 페이스부 입력으로부터의) 적합한 명령들을 포맷(format)하고 그것을 콘트롤러(400)를 우회하는 다양한 시스템들에 전송할 수 있는, (요망된다면 콘트롤러(400)보다는 적을 수 있겠지만) 적적한 처리 능력을 가질 수 있다. 예를 들어, 로컬 프로세서(310)는 콘트롤러(400)와는 독립적으로, 컨테이너 셔틀 구동부(54) 또는 도어 이송부(130)와 같은 요망되는 시스템의 작동을 시작/정지시키기 위한 "소프트(soft)" 키이를 제공할 수 있다. 그 로컬 프로세서는 디스플레이 장치(300) 상에 "소프트" 키이(308C)를 표시할 수 있고, 또한 사용자에 의한 선택 시에는 그 키이의 표시된 상태를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 만일 소프트 키이(308C)가 초기에 "시작"으로서 표시된다면, 사용자가 그 키이를 선택하는 때에 그 프로세서(306)가 그 표시를 "정지"로 읽히도록 변경시킬 수 있다(그리고, 역으로 "정지"를 선택한 때에는 "시작"으로 변경시킬 수 있다). 또한 로컬 프로세서(310)는 작동자(operator)의 선택을 등록(register)하고, 그로부터 요망되는 시스템으로 전송될 적합한 명령을 발생시킬 수 있다. 시스템 작동상의 한계(예를 들어, 셔틀 이송에 있어서의 이동 정지) 또는 시스템 오류(예를 들어 구동부 또는 구동 시스템의 손상)에 기인하여 그 명령이 수행될 수 없다는 신호를 그 시스템으로부터 수신하는 때에, 로컬 프로세서는 표시된 상태를 (예를 들어, 단속적인(intermittent) "정지"로) 변경시킬 수도 있다. 이해되는 바와 같이, 로컬 프로세서(310)는 임의의 다른 요망되는 정보를 표시할 수 있다. 로컬 프로세서(310)와 디스플레이 장치(302), 터치 스크린(304) 간의 인터페이스는 물론, 사용자 인터페이스부(100)가 직접적으로 통신할 수 있는 시스템들과 로컬 프로세서(310) 간의 인터페이스는, 콘트롤 러(400)의 협동과 함께 이루어질 수 있다. 콘트롤러(400)는, 로컬 프로세서(310)에 의하여 디스플레이 장치(300)/터치 스크린(304) 상에 도입될 수 있는 다양한 사항들과 정보의 선택 및/또는 표시를 가능하게 하는 소프트웨어 인터락(software interlocks)(미도시)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(400)는, 로드 포트 모듈(24) 또는 도구(10)가 생산 싸이클(production cycle) 내에서 작동하고 있지 않는 때에 로컬 프로세서(310)에 의한 표시/선택 가능성을 위하여 "소프트" 키이(308C)를 작동가능하게 할 수 있다. 콘트롤러(400)에 비하여 제한된 처리 용량 및 메모리를 구비할 수 있는 로컬 프로세서(310)는, 작업자가 주어진 특징물을 선택할 때에 선택된 사항을 수행하기 위하여 콘트롤러(400)로부터 요망되는 명령 서브루틴(command subroutine) 또는 알고리즘을 다운로드받을 수 있다. 유사하게, 콘트롤러(400)는, 요망되는 조건이 존재하는 때에 데이터/신호가 콘트롤러(400)를 우회하고 로컬 콘트롤러(310)로 전송되도록, 사용자 인터페이스부에의 직접적인 통신 경로를 구비한 시스템들 중의 임의의 하나에 지시할 수 있다. 이로서, 로컬 프로세서(310)는, 로컬 제어가 요망되는 때의 경우에 있어서 콘트롤러(400)의 이용이 최소화되거나 또는 필요하다면 그 이용이 없게 되도록, 로드 포트 및 도구 시스템들의 국부적 제어 및 모니터링(local control and monitoring)을 제공한다. 대안적인 실시예에서, 사용자 인터페이스부(100)에는 로컬 프로세서가 제공되지 않고, 실질적으로 모든 처리 능력이 콘트롤러(400)와 유사한 콘트롤러에 의하여 제공될 수 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 통신 링크(500)는, 다른 기기들 또는 네트워크 들(600)을 통신 링크(500)에 연결시키고 또한 로드 포트 모듈(24) 또는 도구(10)의 요망되는 임의의 구성요소들과 기기들/네트워크들 간에 양방향의 통신을 가능하게 하기 위하여, 적합한 연결부(coupling) 또는 시스템 연결 인터페이스부(system connection interface; 502)를 포함할 수 있다. 연결부(502)는 도 2 에 개략적으로 도시되어 있고, 통신 링크(500)에 연결되는 기기들/네트워크들(600)의 인터페이스 파라미터들(interface parameters)에 따르도록 요망되는 바에 따라 구성될 수 있다. 예를 들어, 연결부(502)는 USB 포트, 파이어와이어 포트(Firewire port), 또는 이더넷 포트(Ethernet port)와 같은 접촉 인터페이스부를 포함할 수 있다. 또한 연결부(520)는 블루투스(Bluetooth™)와 같은 적합한 무선 인터페이스부를 포함할 수도 있다. 이해되는 바와 같이, 연결부(502)는 통신 링크(500)에 요망되는 바에 따라 위치될 수 있는 임의의 요망되는 갯수의 독립적인 연결부들을 포함할 수 있다(도 2 에는 예시를 위하여 단일의 연결부(502)가 도시되었고, 도시된 그것의 위치도 또한 예시적인 것일 뿐이다). 연결부(502)를 거쳐서 통신가능하게 연결될 수 있는 기기(600)들은, 예를 들어 로드 포트 모듈의 기판 이송 장치(40)와 같은 이송 시스템들의 움직임을 프로그램하기 위하여 이용되는 콘트롤러 또는 티치 펜던트(teaching pendent; 602)일 수 있다. 연결부(502)의 이용에 의하여 연결될 수 있는 다른 기기들은, 개인용 컴퓨터 또는 프린터, 모뎀 등과 같은 주변 기기일 수 있다. 네트워크들(604)은, 로컬 영역 네트워크(LAN), 인터넷과 같은 광역 네트워크, 또는 공중의 전환된 전화 네트워크(public switched telephone network)일 수 있다. 콘트롤러(400)는, 연결부(502)를 거쳐서 연결된 기기들/네트워크들(602, 604)에 "플러그 앤 플레이" 능력을 제공하도록 적합하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(400)는 연결된 기기/네트워크와의 통신을 위한 통신 규약은 물론 연결부(502)에의 짝맞춤(mating)을 선택하기 위하여, 프로그램 모듈(401, 404) 내에 적합한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 연결부 인터페이스의 검출 시, 콘트롤러는 그 연결된 기기들/네트워크들과의 통신이 이루어지도록 하기 위하여 콘트롤러 메모리(401, 404) 내의 적합한 통신 소프트웨어를 초기화시킬 수 있다.
이해되는 바와 같이, 콘트롤러(400)는 사용자 인터페이스부의 사용자 입력 기기들(예를 들어, 터치 스크린(304), 키이패드(306))와 인터페이스하고 또한 디스플레이 장치(300)를 작동시키기 위한 적합한 구동용 소프트웨어(driver software)를 구비한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 콘트롤러(400)는 사용자 인터페이스부의 입력 기기들(304, 306)과 디스플레이 장치(300)를 위한 인터페이스용 소프트웨어를 구비한 프로그램 모듈(404)을 구비할 수 있다. 도 1 에 도시된 프로그램 모듈(404)은, 콘트롤러의 프로그램 모듈을 대표하고, 임의의 요망되는 갯수의 상이한 프로그램들 및 콘트롤러의 메모리 위치들을 유치(host)할 수 있다. 인터페이스용 소프트웨어는, 메뉴 작동식 구조(예를 들어 윈도우즈(Windows™) 형태의 구조)와 같은 임의의 적합한 구조를 가질 수 있지만, 임의의 다른 구조도 이용될 수 있다.
메뉴 작동식 구조의 경우에 있어서, 콘트롤러(400) 내의 인터페이스용 소프트웨어는 사용자 인터페이스부(100)의 디스플레이 장치(300) 상에 선택가능한 키이들 또는 메뉴 특징물(308A)들을 표시할 수 있다. 소프트웨어는 터치 스크린(304) 또는 키이패드(306)을 거쳐서, 표시된 메뉴 특징물(308A)들의 선택을 허용할 수 있 다. 이해되는 바와 같이, 인터페이스부 소프트웨어에 의하여 이용가능하게 되는 선택가능한 메뉴 특징물(308A)들은, 콘트롤러(400) 또는 로컬 프로세서(310)의 메모리 모듈들(401, 404) 내에 상주하는 실행가능한 소프트웨어에 대응된다. 예를 들어, 그 실행가능한 소프트웨어는 도구(10) 및 로드 포트 모듈(24)의, 또는 도구(10)의 개별적인 구성요소들 및 시스템들의 하나 이상의 작동을 통합된 유니트(integrated unit)로서 제어하기 위한 작동 프로그램(operation program)일 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(300) 상에 표시된 선택가능한 메뉴 특징물(308A)은, 기판들의 처리를 개시하는 도구(10)의 작동을 위하여, 그 프로그램을 개시 및 실행하라는 콘트롤러(400)에 대한 명령일 수 있다. 작동 시스템 구조가 메뉴 형태의 구조가 아닌 대안적인 실시예에 있어서, 사용자 인터페이스부는 실질적으로 유사한 방식으로 채택될 수 있으나, 콘트롤러에 대한 작동 명령은 다른 임의의 요망되는 수단에 의하여 입력될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스부의 키이패드가 이용됨으로서 컨트롤러에 대한 작동 명령을 식별시키는 하나 이상의 문자들이 입력될 수 있고, 그 문자들은 입력되는 중에 사용자 인터페이스부의 디스플레이 스크린 상에 표시될 수 있다.
전술된 바와 같이, 콘트롤러(400)의 프로그램 모듈들(401, 404)은, 로드 포트 모듈(24)의 사용자 인터페이스부(100)로부터 접근 및 실행될 수 있는 임의의 요망되는 갯수의 프로그램들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그 프로그램 모듈들은, 사용자 인터페이스부의 디스플레이 장치(300) 상에 표시될 수 있는 설치/작동 매뉴얼(manual), 캘리브레이션 문제 해결 및 서비스 안내(calibration trouble shooting and service guides)와 같은 파일들 또는 임의의 요망되는 텍스트 또는 데이터 프로그램들(text or data programs)을 포함할 수 있다. 그 텍스트 프로그램들은, 디스플레이 장치(300) 상에의 표시를 위하여 임의의 요망되는 포맷으로 구조화된 표들(tables), 도식들(illustrations), 그래프들(graphs), 사진들, 및 비디오 부분들을 포함할 수도 있다(예를 들어, 도식들과 사진들은 비트맵(bit map)의 구조를 가질 수 있다). 텍스트 프로그램들은 시스템 설정(system setup) 중에 콘트롤러(400)의 프로그램 모듈들(401, 404) 내에 저장되거나, 또는 네트워크(604) 상의 개인용 컴퓨터와 같은 적합한 외부의 또는 원격의 소스(source)로부터 후속적으로 다운로드될 수 있는데, 콘트롤러는 통신 링크 연결부(502)를 거쳐서 그들과 통신할 수 있다. 나아가, 콘트롤러(400)의 통신 세트(communication suite)는 작동자가 콘트롤러에는 존재하지 않고 원격의 소스들(예를 들어, 기기들(602, 604))에 위치된 텍스트 및 그래픽 파일들을 보는 것을 가능하게 한다. 유사하게, 콘트롤러(400)의 통신 세트는 원격의 기기들(602, 604)의 디스플레이 장치 상에 표시된 정보가 로드 포트 모듈 디스플레이 장치(300) 상에 표시되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 기판 이송 장치(40)(도 3 참조)의 움직임 제어를 프로그램하는 등의 용도를 위하여 티치 펜던트(602)가 통신 인터페이스부(502)에 연결된 때에, 티치 펜던트로 프로그램을 수행하는 것과 관련하여 표시되는 것으로서, 티치 펜던트(602)에 연결된 네트워크(604)의 개인용 컴퓨터 또는 티치 펜던트(teaching pendent; 602)의 디스플레이 장치 상에 표시될 수 있는 정보는, 로드 포트 모듈의 사용자 인터페이스부(100)의 디스플레이 장치(300) 상에도 표시될 수 있다. 따라서, 도 구(10)와 유사한 도구의 이송 장치의 움직임에 대해 프로그램 또는 "지침(teaching)"을 주는 작업자는, 작업자가 지침을 수행하는 바로 그 도구의 디스플레이 장치(300) 상에서 "지침"과 관련된 정보를 볼 수 있다. 프로그램 모듈(401)들은 다양한 그래픽 프로그램들을 포함할 수 있는데, 그것은 콘트롤러의 기계 통신 프로그램(machine communication programs)과 협동하여, 콘트롤러(400)에 연결된 도구(10) 및 로드 포트 모듈(24)의 구성요소들과 시스템들로부터의 미가공 데이터 또는 신호들을 독출하고 디스플레이 장치(300) 상에 표시될 수 있는 그래픽 정보로 변환시킬 수 있다. 이 정보는 도구(10)의 제어가능한 시스템들의 상태 정보 및 오류 정보를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치 작동 소프트웨어는 사용자가 표시될 것이 요망되는 정보를 선택하는 것을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 로드 포트 모듈의 디스플레이 장치(300) 및 사용자 인터페이스부는 작업자가 추가적인 하드웨어(hardware)의 이용없이, 도구 설정, 시험, 문제 해결, 및 로드 포트 모듈 또는 원격지에서의 작업을 효과적으로 수행하는 것을 가능하게 할 것이다.
이제 도 1 및 도 5 를 참조하면, 로드 포트 모듈(24)은 아래에서 설명되는 바와 같이 도구(10)의 환경적 전방 단부 모듈 내에 있는 하나 이상의 구성요소를 모니터링(monitoring)하기 위한 디지털 카메라(700)를 더 포함할 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 로드 포트 모듈의 내측에 있을 수 있는 카메라(700)는 전체적으로 환경적 전방 단부 모듈의 내향으로 연장되도록 장착된다. 그 카메라는 도 5 에 가장 잘 도시되어 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 이 예시적인 실시예에서는 복수의 로드 포트 모듈들(24A-24L)이 함께 결합되어 환경적 전방 단부 모듈의 전방 면을 형성한다. 이 실시예에서, 로드 포트 모듈(24B)이 내부 카메라(700)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 대안적인 실시예에서는, 환경적 전방 단부 모듈 상에 있는 것으로서 하나 이상이되 모두는 아닌 로드 포트 모듈들이 도 5 에 도시된 로드 포트 모듈(24B)과 유사한 카메라들을 구비할 수 있다. 카메라(700)는, 환경적 전방 단부 모듈의 케이싱(16)에 로드 포트 모듈(24B)을 짝맞춤으로써 카메라가 환경적 전방 단부 모듈 내에 위치되도록, 로드 포트 모듈 프레임(29)(도 3 참조)의 후방면 상에 장착될 수 있다. 카메라(700)는 로드 포트 모듈(24)에 일체화되거나 또는 로드 포트 모듈(24)과는 별도로 환경적 전방 단부 모듈 내에 설치될 수 있다. 카메라(700)는 기계적 체결구와 같은 임의의 적합한 장착 수단에 의하여 로드 포트 모듈(24B)에 장착될 수 있다. 도 5 에 도시된 실시예에서 로드 포트 모듈 및 시스템/구성요소들에 대한 카메라(700)의 위치는 단지 예시적인 것일 뿐이고, 대안적인 실시예에서는 카메라가 로드 포트 모듈 프레임 상의 다른 임의의 적합한 위치에 장착될 수 있다. 나아가, 도 1 및 도 5 에서 카메라(700)는 단일의 카메라 헤드(camera head)인 것으로 개략적으로 도시되어 있으나, 카메라(700)는 로드 포트 모듈 프레임 상의 상이한 배치들로 분포된 하나 이상의 카메라 헤드(미도시)들을 포함할 수 있다. 카메라 또는 카메라 헤드 유니트(700)는, 적합한 카메라 칩(camera chip; 702), 및 카메라의 시야장(field of view; FOV)으로부터 적합한 이미지를 생성하기 위해 카메라 칩에 빛을 지향시키기 위한 광학계(704)를 포함한다. 카메라 칩(702)은 예를 들어 CMOS 형태 또는 CCD 형태의 칩이거나 또는 임의의 다른 적합한 형태의 카메라 칩일 수 있다. 필요한 경우에는 카메라가 하나 이 상의 카메라 칩을 포함할 수 있다. 카메라 칩(들)은 임의의 요망되는 해상도를 가질 수 있고, 컬러 또는 모노크롬의 이미지를 생성할 수 있다. 카메라 광학계(704)는 예를 들어, 임의의 적합한 렌즈들, 필터들, 거울들, 카메라 칩(들)(702)에 지향되는 빛의 양을 안내 및 제어하기 위한 구멍(미도시)을 포함할 수 있다. 카메라 칩(들)(702) 및 광학계(들)(704)은, 카메라의 시야장(FOV) 및 초점 깊이(focal depth)가 카메라로 하여금 실질적으로 환경적 전방 단부 모듈 내부 전체를 포괄하는 공간(즉, 이미지 커버리지(image coverage))을 이미지화하는 것을 가능하게 하도록 배치될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 카메라에 요망되는 이미지 커버리지를 제공하기 위하여, 카메라 헤드는 시야장을 회전시키는 적합한 서보 모터들에 의하여 짐벌(gimbal; 자세전환)될 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서는, 앞서 설명된 바와 같이, 복수의 고정된 카메라 헤드들이 채택되어 요망되는 이미지 커버리지를 생성할 수 있다. 또 다른 실시예들에서는, 카메라의 이미지 커버리지가 기판 이송 장치, 정렬기, 또는 로드 포트 모듈 충전 개구(load port module charging opening)와 같은 환경적 전방 단부 모듈의 요망되는 영역들 또는 구성요소들을 맡도록(cover) 제한될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 도 1 및 도 5 에 도시된 실시예에서는, 카메라(700)의 이미지 커버리지가, 환경적 전방 단부 모듈을 따르고 실질적으로 임의적인 측방향 위치(화살표(L)에 의하여 표시됨)에서 기판 이송 장치(40)의 (도 5 에서 화살표들(θ, R)에 의하여 표시된) (θ,R 방향의) 움직임의 전 범위를 전체적으로 포함하기에 충분하다. 카메라(700)에 의한 장치(40)의 이미지 커버리지는 장치(40)의 배터리 위치(미도시)와, 로드 포트 모듈 충전 개 구(30O)(도 4 참조) 또는 로드-락(14L)(도 1 참조)에 있는 연장된 위치(미도시) 사이에서 연장된다. 따라서, 카메라(700)의 이미지 커버리지는, 카메라가 실질적으로 임의적인 작동의 θ, R 위치에 있는 이송 장치(40)를 이미지화하는 것을 가능하게 한다. 도 5 에 도시된 예시적인 실시예에서, 기판 이송 장치는 (앞서 설명된 바 있는) 화살표들(θ, R)에 의하여 표시된 방향으로 이동가능한 이동부(movement portion; 4OA)를 구비하고, 따라서 카메라(700)의 이미지 커버리지는 그 평면, 즉 그 장치 이동부의 작동적인 이동을 포괄하는 움직임의 장(field of motion)에 대응된다. 대안적인 실시예에서, 이송 장치의 이동부는 임의의 다른 형태 및 범위의 움직임을 통하여 작동될 수 있고, 환경적 전방 단부 모듈에 있는 카메라(들)에는 그 이송장치의 이동부의 움직임의 장/평면에 대응하는 이미지 커버리지가 제공된다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 카메라(700)는, 카메라 칩(들)(702)과 협동하여 카메라 칩(들) 상에 지향된 빛으로부터 이미지 데이터를 생성하고 또한 그 데이터를 적합한 포맷으로 처리하는 적합한 처리 회로(706)를 포함한다. 카메라(700)는 카메라와 콘트롤러 간의 양방향 통신을 가능하게 하는 (앞서 설명된) 통신 링크(500)에 의하여 콘트롤러(400)에 연결될 수 있다. 콘트롤러의 프로그램 모듈들(401, 404)은 요망되는 바에 따라 이미지를 포착하기 위하여 카메라(700)를 작동시키는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(400) 내의 소프트웨어는, 카메라(700)로 이미지 생성 명령(generate image command)을 보낼 수 있는 상위 레벨(level)의 프로그램일 수 있다. 콘트롤러 내의 소프트웨어는, 콘트롤러로 어느 이미지들이 전송도어야 하는지에 관하여 카메라(700)에 지시를 내리기도 한다. 카메라(700)의 처리 회로(706)는, 직접적으로 작동하고 콘트롤러(400)로부터 이미지 생성 명령을 받는 때에 카메라 칩(들)(702) 및 처리 회로(706)로 이미지 생성을 야기하는 (예를 들어, 처리 회로의 적합한 메모리 내에 상주하는) 프로그램 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 처리 회로(706)는 이미지(들)을 콘트롤러로 전송하기 전에 하나 이상의 전자 이미지들(electronic images) 또는 전자 이미지(들)을 구현하는 데이터를 요망되는 바에 따라 버퍼링(buffering)하기 위한 적합한 메모리를 구비할 수도 있다. 콘트롤러(400) 내의 소프트웨어는 카메라로부터의 이미지들을 수신할 수 있고, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 기판 이송 장치(40)와 같이 카메라(700)에 의하여 이미지화되는 구성요소들의 오류를 예상 및 문제해결하기 위하여 그 이미지들을 이용할 수 있다. 콘트롤러 소프트웨어는 전술된 바 있는 로드 포트 모듈(24)의 디스플레이 장치(300)(도 2 참조) 상에 그 카메라(700)로부터의 이미지들을 표시할 수도 있다.
이제 도 13 을 참조하면, 도구(10) 상의 기판 이송 장치(40)에 있는 오류를 모니터링 및 문제해결하는 것을 보조하기 위하여 카메라(700)를 채택하는 예시적인 방법의 도식적인 표현이 도시되어 있다. 이해되는 바와 같이, 도 13 에 도시되고 아래에 설명되는 예시적인 방법은 카메라의 이미지 커버리지 내에 있는 다른 구성요소들을 모니터링 및 문제해결(trouble shooting) 하기 위하여 카메라(700)가 이용되는 때에 일반적으로 적용될 수 있다. 도 13 의 블록(P1) 에 도시된 바와 같이, 카메라(700)는 도 13 에 도시된 방법을 구현하는 콘트롤러(400) 내의 프로그램 에 따라 작동되어, 기판 이송 장치(40)의 이동부(40A)가 전체 범위, 요망되는 범위, 또는 θ,R 움직임을 겪음에 따라서 기판 이송 장치(40)의 이동부(40A)의 베이스 라인 이미지 프레임들(base line image frames)을 생성할 수 있다. 카메라(700)에 의한 베이스 라인 이미지 프레임들의 생성을 위하여 이동부(40A)가 연습(exercise)됨에 있어서 겪는 θ,R 움직임의 요망되는 범위는, 도구의 처리 작업 중에 예상되는 θ,R 움직임뿐만 아니라, 장치(40) 내의 오류들을 문제해결하는 것을 돕는 것에 구체적으로 관련된 요망되는 시험적 움직임(test movements)도 실질적으로 포함할 수 있다. 베이스 라인 이미지 프레임들은, 이동부(40A)의 캘리브레이션(calibration) 후, 그리고 요망되는 작동적 움직임을 통하여 이동부(40)를 이동시키도록 콘트롤러(400)에 "지침"을 내린 후에 생성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 베이스 라인 이미지 프레임들은 임의의 시점에 취해질 수 있다. 카메라(700)의 처리 회로(706) 및/또는 콘트롤러(400) 내의 소프트웨어에 의하여 명령되는 이동부의 움직임 중의 이미지 프레임들의 타이밍(timing)과 빈도(frequency)는 요망되는 바에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 카메라(700)는 이동부(40A)가 그 움직임 경로의 요망되는 부분들을 옮겨다니는 중에 이미지 프레임들을 생성할 수 있고, 이동부가 관심없는 이동 데이터의 부분들을 옮겨다니는 중과 정지된 때에는 카메라(700)가 이미지 프레임들을 생성하지 않는 대기 모드(standby mode)에 있을 수 있다. 대안적인 실시예에서, 카메라(700)는 이동부(40A)가 이동하는 실질적인 모든 시간 중에 이미지 프레임들을 생성하도록 명령받을 수도 있다. 카메라(700)에 의하여 생성되는 이미지 프레임들의 빈도는 요망되는 바에 따라 설정되 되, 실질적으로 연속적인 비디오 스트림(video stream)을 형성하기에 충분할 정도로 설정된다. 베이스 라인 이미지 프레임들은 콘트롤러(400)의 메모리 위치에 기록될 수 있다. 예를 들어 도구에 의하여 수행되는 처리를 지지하는 등의, 이동부(40A)의 작동적 이동 중에는, 카메라(700)가 도 13 의 블록(P2)에서와 같이 이동부의 작동 이미지 프레임들(operational image frames)을 생성한다. 작동 이미지 프레임들의 타이밍과 빈도는, 대응하는 베이스 라인 이미지 프레임들의 타이밍 및 빈도와 유사할 수 있다(즉, 작동 이미지 프레임들과 베이스 라인 이미지 프레임들은, 이동부(40A)의 실질적으로 동일한 이동 경로에 대해 생성된다). 대안적인 실시예에서, 작동 이미지 프레임들의 타이밍 및 빈도는, 대응하는 베이스 라인 이미지 프레임들과 상이할 수 있다(예를 들어, 그 빈도가 더 늦거나/적을 수 있다). 이 예시적인 실시예에서는, 작동 이미지 프레임들이 카메라(700) 또는 임의의 다른 적합한 버퍼 메모리(buffer memory) 내에 버퍼링되고, 아래에 설명되는 바와 같이 미리 정해진 시간에 콘트롤러로 전송될 수 있다. 이것은 콘트롤러(400)의 처리 부담을 경감시킨다. 버퍼는 요망되는 갯수의 이미지 프레임들을 저장할 수 있는 용량을 가진다. 버퍼가 충만한 때에는 버퍼링된 이미지 프레임들이 삭제될 수 있다. 이동부(40A)의 작동 중에, 콘트롤러(400)는 이동부의 움직임에 있어서의 오류를 검출할 수 있다. 이동부의 움직임에 있어서의 오류 발생을 감지하고 콘트롤러에 신호를 송신하기 위하여, 환경적 전방 단부 모듈 내의 이송 장치(40)의 이동부(40A) 내에는 다양한 센서들이 포함될 수 있다. 도 13 의 블록(P3)에 도시된 바와 같이, 이동부(40A)의 작동적 움직임 중에 콘트롤러(400)에 의하여 오류가 검출되지 않으 면, 일부 버퍼링된 작동 이미지 프레임들이 주기적으로 콘트롤러(400)로 다운로드될 수 있다(도 13 의 블록(P4) 참조). 주기적으로 다운로드된 이미지 프레임들은, 버퍼 메모리 내에 존재하는 이미지 프레임들로부터 선택된 이미지 프레임들일 수 있다. 다운로드를 위하여 선택된 이미지 프레임들은, 예를 들어 이동부가 어떤 형태(구성)을 가지거나, 이동부의 구동부가 최대 토크를 전달하거나, 또는 이동부의 단부 조작기가 최대 속도 또는 최대 가속도를 겪는 등과 같은, 이동부의 움직임 중에 일어나는 요망되는 조건에 대응될 수 있다. 선택된 이미지 프레임들의 다운로드의 주기는 요망되는 바에 따라 설정될 수 있는바, 예를 들어 커넥터와의 다른 통신 트래픽(communication traffic)이 저감되는 때, 또는 이동부(40A)의 움직임 싸이클 마다, 또는 이동 싸이클을 한번 걸러 한 번마다로 설정될 수 있다. 도 13 의 블록(P4)에서의 콘트롤러로의 전송 후에, 다운로드된 이미지 프레임들은 이동부(40A)의 움직임에 있어서의 어떤 위치적 이탈을 식별하기 위하여 베이스 라인 이미지 프레임들과 비교될 수 있다. 예를 들어 베이스 라인에 대한 이동부(40A)의 움직임 이탈에 있어서 진행되는 경향의 존재를 식별하거나, 또는 그 이탈이 허용가능한 경계를 언제 초과할 것인가를 예측하기 위하여, 콘트롤러(400) 내에 상주하는 적합한 알고리즘에 의하여 이동부의 위치적 차이를 판정하기 위한 이미지 프레임들의 비교가 수행될 수 있다. 베이스 라인 이미지 프레임들과 작동 이미지 프레임들의 이용을 용이하게 하기 위하여, 카메라(700)에 의하여 생성된 각 이미지 프레임에는 식별자(identifier)가 제공될 수 있는바, 그 식별자로서는 예를 들어 시간 태그(time tag) 또는 임의의 다른 적합한 식별자가 이용될 수 있고, 이로써 각 이미 지 프레임이 공통의 기준 프레임에 관련될 수 있다. 이것은, 각 이미지 프레임이, 이동부에 대한 콘트롤러 명령의 시간들과 이동부의 작용 시간들에 관계되는 것을 가능하게 한다.
도 13 에 도시된 바와 같이, 블록(P3)에서 작동적 움직임 중에 콘트롤러가 오류를 검출하는 경우에는, 콘트롤러(400)가 버퍼 메모리 내에 있는 작동 이미지 프레임들을 다운로드(download)한다. 콘트롤러(400)는, 선택된 버퍼링된 이미지 프레임들(예를 들어, 오류 발생 검출의 전과 후 사이의 주어진 기간에 생성되어 그 기간에 있어서의 이동부 위치를 기록하는 작동 이미지 프레임들)을 다운로드하거나, 또는 모든 버퍼링된 이미지 프레임들을 다운로드할 수 있다(블록(P5) 참조). 블록(P5)에서 다운로드된 이미지 프레임들은, 오류가 검출된 때의 이동부(40A)의 위치 및 이동부의 움직임이 정지된 때를 직접적으로 식별하기 위하여 이용될 수 있다. 그 위치 정보는, 그 오류를 문제해결하는 것을 돕기 위하여, 또한 이동부를 정지된 위치로부터 이동시키기 위해 이동부에 대한 콘트롤러 명령을 식별함에 있어서 이용될 수 있다. 이동부의 베이스 라인으로부터의 위치적 이탈을 식별하기 위하여, 그 다운로드된 작동 이미지 프레임들이 대응하는 베이스 라인 이미지 프레임들과 비교될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 도 13 에 도시된 방법은, 로드 포트 모듈(24)의 카메라(700)가 채택되는 적합한 방법의 일 예이다. 카메라(700)는 도구(10)의 환경적 전방 단부 모듈의 작동을 향상시키기 위하여 다른 방식으로 채택될 수 있다. 필요하다면, 카메라(700)가 사용자 인터페이스부(100)를 거쳐서 입력되는 사용자 명령에 의하여 환경적 전방 단부 모듈을 디스플레이 장치(300) 상에 실시간으로 보여 주도록 하기 위하여 작동될 수도 있다.
상기 설명은 본 발명을 예시하는 것에 불과하다는 것이 이해되어야 한다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 대안적인 실시예들과 변형예들을 도출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 그러한 대안적인 실시예들, 변형예들, 및 변화들을 모두 포괄하도록 의도된다.
본 발명은 기판 처리장치에 이용될 수 있고, 보다 구체적으로는 기판 처리장치를 위한 로드 포트 모듈에 이용될 수 있다.

Claims (34)

  1. 기판 로드용 기기(substrate loading device)로서,
    상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화되고, 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구(transport opening)를 구비한, 프레임;
    적어도 하나의 기판 보유 카세트(substrate holding cassette)를 보유하기 위하여 프레임에 연결된 카세트 지지대(cassette support); 및
    상기 기기의 미리 정해진 특성에 관한 정보의 표시 및 정보 입력을 위한 사용자 인터페이스부로서, 하나의 유니트(unit)로서 상기 처리장치에 짝맞춤(mate)되고 또한 상기 처리장치로부터 제거될 수 있는 조립체를 형성하게끔 상기 사용자 인터페이스부가 상기 프레임과 일체로 되도록 상기 프레임에 장착된, 사용자 인터페이스부;를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 그래픽적인 사용자 인터페이스부(graphical user interface)인, 기판 로드용 기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 그래픽적인 사용자 인터페이스부를 제공하도록 적합화된 디스플레이 장치(display)를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 터치 스크린 디스플레이 장치(touch screen display)를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 프레임에 의하여 지지되는, 기판 로드용 기기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위하여 사용자 인터페이스부에 통신가능하게 연결된 콘트롤러를 더 포함하는, 기판 로드용 기기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기기의 작동을 수행하기 위하여 프레임에 연결된 적어도 하나의 엑츄에이터를 더 포함하고, 엑츄에이터의 데이터가 사용자 인터페이스부 상에 표시될 수 있고 또한 엑츄에이터의 명령이 사용자 인터페이스부를 통하여 입력될 수 있도록 하기 위하여, 사용자 인터페이스부가 콘트롤러를 거쳐서 상기 적어도 하나의 엑츄에이터에 작동가능하게 연결된, 기판 로드용 기기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    콘트롤러는 상기 기기 또는 상기 기판 처리장치 중의 적어도 하나의 미리 정 해진 상태에 관련된 소프트 인터락(soft interlock)을 구비하여, 미리 정해진 입력사항(input)이 사용자 인터페이스부를 거쳐서 입력되는 것을 방지하는, 기판 로드용 기기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 주변 기기를 사용자 인터페이스부에 통신가능하게 연결시키기 위한 연결 포트를 구비한, 기판 로드용 기기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    주변 기기는 기판 이송 로봇(substrate transport robot)에 지침을 내리기 위한 지침부여 기기(teaching device)인, 기판 로드용 기기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    연결 포트는 무선 포트(wireless port)인, 기판 로드용 기기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 윈도우즈 작동 시스템(Windows™ operating system)을 이용하는 전자 기기와 통신할 수 있는, 기판 로드용 기기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    이송 개구를 밀폐시키기 위하여 프레임에 움직임가능하게 연결된 도어를 더 포함하는, 기판 로드용 기기.
  14. 기판 로드용 기기로서,
    상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화되고, 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한, 프레임;
    적어도 하나의 기판 보유 카세트를 보유하기 위하여 프레임에 연결된 카세트 지지대; 및
    상기 기기의 미리 정해진 특성에 관한 정보를 표시하기 위한 것으로서, 그래픽적인 사용자 인터페이스부로서 작동할 수 있고, 프레임과 통합되어 일 유니트(unit)로서 처리장치에 짝맞춤(mate)되고 또한 처리장치로부터 제거될 수 있는 조립체(assembly)를 형성하는, 디스플레이 장치;를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    사용자 인터페이스부는 터치 스크린 디스플레이 장치를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    그래픽적인 사용자 인터페이스부는 윈도우즈 작동 시스템을 이용하는 전자 기기와 통신할 수 있는, 기판 로드용 기기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위하여 디스플레이 장치에 통신가능하게 연결된 콘트롤러를 더 포함하는, 기판 로드용 기기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기기의 작동을 수행하기 위하여 프레임에 연결된 적어도 하나의 엑츄에이터를 더 포함하고, 엑츄에이터의 데이터가 디스플레이 장치 상에 표시될 수 있고 또한 엑츄에이터의 명령이 그래픽적인 사용자 인터페이스부를 통하여 입력될 수 있도록 하기 위하여, 디스플레이 장치가 콘트롤러를 거쳐서 상기 적어도 하나의 엑츄에이터에 작동가능하게 연결된, 기판 로드용 기기.
  19. 제 17 항에 있어서,
    콘트롤러는 상기 기기 또는 상기 기판 처리장치 중의 적어도 하나의 미리 정해진 상태에 관련된 소프트 인터락을 구비하여, 미리 정해진 입력사항이 그래픽적인 사용자 인터페이스부를 거쳐서 입력되는 것을 방지하는, 기판 로드용 기기.
  20. 기판 로드용 기기로서, 상기 기기는:
    상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화되고, 상기 기기와 처리장 치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한, 프레임; 및
    적어도 하나의 기판 이송 컨테이너를 보유하기 위하여 프레임에 연결된 기판 이송 컨테이너 지지대;를 포함하고,
    상기 지지대는:
    상기 지지대의 적어도 일부분을 덮는 커버(cover)로서, 상기 일부분에는 적어도 하나의 기판 이송 컨테이너가 안착되고, 상기 커버는 탄성적으로 유연성인 섹션(resiliently flexible section)을 구비하는, 커버;
    상기 지지대 상에 있는 적어도 하나의 이송 컨테이너의 존재를 검출하기 위하여 상기 커버에 연결된 적어도 하나의 검출기; 및
    커버의 유연성 섹션에 연결되어 유연성 섹션과 함께 일 유니트로서 움직이고, 검출기와 협동하여 검출기가 지지대 상의 이송 컨테이너의 존재를 검출하도록 야기하는, 부재;를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 탄성적으로 유연성인 부분은, 이송 컨테이너가 지지대에 의하여 지지되는 때에 탄성적으로 휘어지는, 기판 로드용 기기.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 검출기는 광학 검출기인, 기판 로드용 기기.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 검출기는 커버에 의하여 덮인 인쇄회로보드(printed circuit board; PCB) 상에 장착된, 기판 로드용 기기.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 커버는 플라스틱으로 만들어진 단일체의 부재인, 기판 로드용 기기.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 부재는 광학 검출기를 위한 방해 부재(interrupter member)인, 기판 로드용 기기.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 탄성적으로 유연성인 섹션의 휘어짐은, 상기 지지대 상의 이송 컨테이너의 검출을 수행하기 위한 부재를 움직이는, 기판 로드용 기기.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 커버는 커버에 형성되어 상기 탄성적으로 유연성인 섹션을 한정하는 한 쌍의 슬롯들(slots)을 구비하는, 기판 로드용 기기.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 탄성적으로 유연성인 섹션은 종장형의 외팔보(cantilever) 형태인, 기판 로드용 기기.
  29. 기판 로드용 기기로서, 상기 기기는:
    상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화되고, 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한, 프레임; 및
    적어도 하나의 기판 이송 컨테이너를 보유하기 위하여 프레임에 연결된 기판 이송 컨테이너 지지대;를 포함하고,
    상기 지지대는:
    상기 지지대의 적어도 일부분을 덮는 커버로서, 상기 일부분에는 적어도 하나의 기판 이송 컨테이너가 안착되는, 커버; 및
    적어도 하나의 이송 컨테이너가 상기 지지대 상에 있을 때를 검출하기 위하여 상기 커버에 연결된 적어도 하나의 검출기;를 포함하며,
    상기 커버는 탄성적으로 유연성인 탭(resiliently flexible tab)을 구비하고 일체형의 구조를 가지며, 상기 검출기는 지지대 상에 있는 적어도 하나의 이송 컨테이너의 검출을 검출기와 함께 수행하기 위하여 상기 탭에 장착된 부재를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이송 컨테이너가 지지대에 있을 때를 검출하기 위하여 커버에 연결된 적어도 하나의 다른 검출기를 더 포함하고, 상기 커버는 다른 탄성적으로 유연성인 탭을 구비하며, 상기 적어도 하나의 다른 검출기는 상기 다른 탄성적으로 유연성인 탭에 장착된 다른 부재를 구비하는, 기판 로드용 기기.
  31. 기판 로드용 기기로서,
    상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화되고, 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한, 프레임; 및
    프레임에 이동가능하게 연결되고 기판 이송 컨테이너를 보유하도록 적합화되며, 제1 터미널 위치(first terminal position)와 제2 터미널 위치 간으로 프레임에 대해 상대적으로 이동가능한 이송 컨테이너 셔틀로서, 제2 터미널 위치는 상기 셔틀에 의하여 상이한 이송 컨테이너들이 제2 터미널 위치로 이송되는 때에 셔틀 상의 이송 컨테이너의 표면과 프레임 표면 사이에 미리 정해진 간극을 유지시키기 위하여 변경될 수 있는, 이송 컨테이너 셔틀;을 포함하는, 기판 로드용 기기.
  32. 기판 로드용 기기로서,
    상기 기기를 기판 처리장치에 연결시키도록 적합화되고, 상기 기기와 처리장치 간으로 기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 이송 개구를 구비한, 프레임;
    프레임에 이동가능하게 연결되고 기판 이송 컨테이너를 보유하도록 적합화되며, 제1 터미널 위치와 제2 터미널 위치 간으로 프레임에 대해 상대적으로 이동가능한, 이송 컨테이너 셔틀; 및
    상기 셔틀에 의하여 이동되는 때에 이송 컨테이너의 특징물(feature)을 원격으로 감지하고 그리고 그 특징물의 프레임에 대한 위치를 판정하기 위하여 프레임에 연결된 센서;를 포함하는, 기판 로드용 기기.
  33. 제 32 항에 있어서,
    센서로부터의 신호를 수신하기 위하여 센서에 통신가능하게 연결되고, 그 신호를 이용하여 셔틀의 터미널 위치를 계산하도록 프로그램된, 콘트롤러를 더 포함하는, 기판 로드용 기기.
  34. 기판 로드용 기기로서,
    기판들이 이송됨에 있어서 통과하는 개구를 한정하는 프레임으로서, 상기 기판들은 프레임의 외측부(exterior side) 상의 기판 이송 컨테이너와 프레임의 내측부(interior side) 사이의 기판 이송 경로를 따라서 이송되는, 프레임;
    상기 기판 이송 경로를 차폐(blocking) 및 차폐해제(unblocking)하기 위하여 프레임에 이동가능하게 연결된 이동가능한 프레임 부재(movable frame member);
    상기 이동가능한 프레임 부재를 제1 방향으로 이동시켜서 기판 이송 경로를 차폐해제하기 위하여 프레임에 연결되고, 상기 프레임 부재를 제1 방향으로 운반하는 운반 부재(carry member)를 구비하는, 구동부; 및
    기판의 존재를 감지할 수 있고 프레임 부재와는 독립적으로 운반 부재에 이동가능하게 연결된 센서로서, 상기 운반 부재는 프레임 부재를 제1 방향으로 이동 시키는 때에 센서를 제1 방향으로 운반하고, 그 센서는 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 그리고 프레임에 대하여 상대적으로 이동하여 이송 컨테이너 내의 기판의 존재를 감지할 수 있는 위치로 이동하는, 센서;를 포함하는, 기판 로드용 기기.
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