(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物容器と共に稼働するシステムであって、
ロードポートを有し、前記ロードポートは、
第１の開口部及び第２の開口部を備えた第１のプレートを有し、前記第２の開口部は、前記第１の開口部よりも低い高さ位置で前記第１のプレートに設けられ、
加工物容器を支持して当該加工物容器内に貯蔵された加工物に前記第１の開口部を介して接近できるようにするための第１の加工物接近場所を有し、
加工物容器を支持して当該加工物容器内に貯蔵された加工物に前記第２の開口部を介して接近できるようにするための第２の加工物接近場所を有し、
前記第２の加工物接近場所の下に配置された貯蔵棚を有し、
前記ロードポートの前記貯蔵棚の下を通る部分を備えたフロア利用型素材搬送システムを有し、
前記第１のプレートと同じ寸法及び形状を有する第２のプレートと、容器を前記第１の加工物接近場所と前記第２の加工物接近場所と前記貯蔵棚との間で移動させたり加工物容器を前記フロア利用型素材搬送システムに対して直接受け渡したりする前記第２のプレートの容器搬送機構体を備えた移送モジュールを有し、
前記第１のプレート及び前記第２のプレートは、ボックス・オープナ／ローダ・ツー・ツール・スタンダード・インタフェース（Box Opener/Loader to Tool Standard Interface）から成る、システム。
【請求項２】
前記第１の加工物接近場所は、
加工物容器を支持すると共に前記加工物容器を第１の位置と第２の位置との間で移動させる容器前進プレートと、
前記第１のプレートの前記第１の開口部を介する接近を制御するポートドアとを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記第２の加工物接近場所は、
加工物容器を支持すると共に前記加工物容器を第１の位置と第２の位置との間で移動させる容器前進プレートと、
前記第１のプレートの前記第１の開口部を介する接近を制御するポートドアとを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記容器搬送機構体は、各加工物容器の頂部ハンドルに係合する、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記容器搬送機構体は、各加工物容器の側部ハンドルに係合する、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記貯蔵棚は、前記第２の加工物接近場所の前記容器前進プレートの下に位置した状態でこれと水平方向に整列する、請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記貯蔵棚の下に配置されていて、これと水平方向に整列する第２の貯蔵棚を更に有する、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
第２のロードポートを更に有し、前記第２のロードポートは、
第１の開口部及び第２の開口部を備えた第３のプレートと、
加工物容器を支持して当該加工物容器内に貯蔵された加工物に前記第３のプレートの前記第１の開口部を介して接近できるようにするための第１の加工物接近場所と、
加工物容器を支持して当該加工物容器内に貯蔵された加工物に前記第３のプレートの前記第２の開口部を介して接近できるようにするための第２の加工物接近場所を有し、
前記第２の加工物接近場所の下に配置された貯蔵棚とを有し、
前記移送モジュールは、加工物容器を第１のロードポート及び前記第２のロードポートの前記第１のウェーハ接近場所と前記第２のウェーハ接近場所と前記貯蔵棚との間で移送することができる、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記第２のロードポートの前記第１の加工物接近場所は、
加工物容器を支持すると共に前記加工物容器を第１の位置と第２の位置との間で移動させる容器前進プレートと、
前記第３のプレートの前記第１の開口部を介する接近を制御するポートドアとを有する、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２のロードポートの前記第２の加工物接近場所は、
加工物容器を支持すると共に前記加工物容器を第１の位置と第２の位置との間で移動させる容器前進プレートと、
前記第３のプレートの前記第２の開口部を介する接近を制御するポートドアとを有する、請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のロードポートは、前記第１の加工物接近場所の上方に配置された第３の貯蔵棚を更に有する、請求項７記載のシステム。
【請求項１２】
前記容器搬送機構体は、加工物容器を前記第３の貯蔵棚に対して受け渡しすることができる、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記容器搬送機構体は、
前記ロードポートの前記第１のプレートに対して垂直に動くことができるキャリジを有し、
第１の端部及び第２の端部を備えた上側リンクアームを有し、前記第１の端部は、前記キャリジに回転可能に結合され、
第１の端部及び第２の端部を備えた下側リンクアームを有し、前記第１の端部は、前記上側リンクアームの前記第２の端部に回転可能に結合され、
前記下側リンクアームの前記第２の端部に回転可能に結合されたグリッパを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記移送モジュールは、
処理ツールの前側端部に固定されるようになったプレートを有し、
容器搬送機構体を有し、当該容器搬送機構体は、
前記プレートに対して垂直に動くことができるキャリジを有し、
第１の端部及び第２の端部を備えた上側リンクアームを有し、前記第１の端部は、前記キャリジに回転可能に結合され、
第１の端部及び第２の端部を備えた下側リンクアームを有し、前記第１の端部は、前記上側リンクアームの前記第２の端部に回転可能に結合され、
前記下側リンクアームの前記第２の端部に回転可能に結合されたグリッパを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記加工物容器は、小容量加工物容器から成る、請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記加工物容器は、半導体ウェーハを貯蔵する容器から成る、請求項１記載のシステム。
【請求項１７】
前記加工物容器は、機械的に開放可能なドアを備えた容器シェルを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１８】
小容量加工物容器と共に稼働し、加工物を処理ツールに供給するシステムであって、
第１のロードポートを有し、前記第１のロードポートは、
第１の開口物を備えた第１のプレートと、
小容量加工物容器を支持して前記小容量加工物容器内に貯蔵されている加工物に前記第１のプレートの前記第１の開口部を介して接近可能であるようにする加工物接近場所と、
前記加工物接近場所の下に配置された貯蔵場所とを有し、
第２のロードポートを有し、前記第２のロードポートは、
第２の開口物を備えた第２のプレートと、
小容量加工物容器を支持して前記小容量加工物容器内に貯蔵されている加工物に前記第２のプレートの前記第２の開口部を介して接近可能であるようにする加工物接近場所と、
前記加工物接近場所の下に配置された貯蔵場所とを有し、
移送モジュールを有し、前記移送モジュールは、
第３のプレートと、
前記第３のプレートに対して垂直方向に動くことができるキャリジ及び小容量加工物容器を前記第１のロードポートと前記第２のロードポートの両方の前記加工物接近場所と前記第１及び第２のロードポートの両方の前記貯蔵場所との間で移動させるロードアームを備えた容器搬送機構体とを有し、
前記第１のプレート、第２のプレート及び第３のプレートは同じ寸法及び形状を有し、
前記第１のプレート、前記第２のプレート、及び前記第３のプレートは、各々、ボックス・オープナ／ローダ・ツー・ツール・スタンダード（Box Opener/Loader to Tool Standard）準拠型インタフェースから成る、システム。
【請求項１９】
前記第１のロードポートと前記第２のロードポートの両方の前記加工物接近場所の各々は、
小容量加工物容器を支持すると共に小容量加工物容器を第１の位置と第２の位置との間で移動させる容器前進プレートと、
ポートドアとを有する、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記ロードアームは、
第１の端部及び第２の端部を備えた上側リンクアームを有し、前記第１の端部は、前記キャリジに回転可能に結合され、
第１の端部及び第２の端部を備えた下側リンクアームを有し、前記第１の端部は、前記上側リンクアームの前記第２の端部に回転可能に結合され、
前記下側リンクアームの前記第２の端部に回転可能に結合されたグリッパを有する、請求項１８記載のシステム。
【請求項２１】
前記グリッパは、小容量加工物容器の頂部ハンドルに係合する、請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】
前記グリッパは、小容量加工物容器の側部ハンドルに係合する、請求項２０記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１のロードポートの前記貯蔵場所及び前記第２のロードポートの前記貯蔵場所の下を通る部分を備えたフロア利用型素材搬送システムを更に有する、請求項１８記載のシステム。
【請求項２４】
前記容器搬送機構体は、小容量加工物容器を前記フロア利用型素材搬送システムに対して直接受け渡しすることができる、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記小容量加工物容器は、半導体ウェーハを貯蔵する容器から成る、請求項１８記載のシステム。
【請求項２６】
前記小容量加工物容器は、容器シェルと、機械的に開放可能なドアとを有する、請求項１８記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ロードポートに関する。特に、本発明は、容器の開放及びプロセスツールへのウェーハの提供に加えて、１つ又は２つ以上の容器を貯蔵し又は一時収納することも可能なロードポートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来型半導体製造設備は、典型的には容器１つ当たり２５個のウェーハを貯蔵する３００ｍｍウェーハ搬送容器を取り扱う。これら容器は、スタンダード・メカニカル・インタフェース（Standard Mechanical Interface：ＳＭＩＦ）ポッド又はフロント・オープニング・ユニバーサル・ポッド（Front Opening Universal Pods：ＦＯＵＰ）と通称されている。製造設備内の種々の処理ツール、ストッカ及び素材（材料）取り扱いシステムは、これら３００ｍｍＳＭＩＦポッド及びＦＯＵＰと共に稼働するよう設計されている。
【０００３】
ロードポートがＦＯＵＰを開き、ＦＯＵＰ内のウェーハを接近可能にした後、処理ツールは、ＦＯＵＰ内に貯蔵されているウェーハを全て処理する。ＦＯＵＰは、全てのウェーハが処理されてＦＯＵＰドアが元の状態に戻されるまではロードポートから取り出されることはない。かくして、各ＦＯＵＰに関するサイクル時間は、ＦＯＵＰ内に貯蔵されているウェーハの個数で決まる。各ＦＯＵＰのロットサイズをＦＯＵＰ１つ当たり２５個のウェーハから例えばＦＯＵＰ１つ当たり６個のウェーハに減少させることにより工場内サイクル時間の向上を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ロットの小さなＦＯＵＰを利用する場合、ツールが受け取って処理しようとしてもその対象がまだ来ていないことが大きな問題になる。素材搬送システムが完成状態のポッドを取り出し、これを新たなポッドで置き換えるのに要する時間は、非常に早くなければならず又はツールは、処理すべき素材を受け取るのに待機しなければならない場合が生じるであろう。処理ツールが稼働しないでじっとしている時間を最小限に抑えるのに役立つ一手段は、ＦＯＵＰを処理ツールの近くに配置された貯蔵場所（「ストッカ」と呼ばれる場合が多い）内に一時収納することである。しかしながら、ストッカは、貴重な施設内フロアスペースを占める。スループットが非常に高いツールの場合、局所ストッカ（例えば、ツールベイ内に位置するストッカ）であっても、これらストッカは、幾つかのツールが非稼働状態のままじっとしているのを阻止するのに十分には早くない場合がある。これは、特に、２つのロードポートしか備えてないツールに特に当てはまる。６個ウェーハ収納形ＦＯＵＰ内に貯蔵されたウェーハの全てを処理するのに要する時間は、システムが近くの貯蔵場所であってもこれから新たなＦＯＵＰをツールに搬送するのに要する時間よりも依然として短い場合がある。このことは、ツールが素材搬送システムの速度よりも速い速度ではウェーハを処理することができないということを意味している。
【０００５】
したがって、ストッカにより移動させるのではなくポッドを直接ツールからツールに送ることができるということが望ましい。これにより、設備内での搬送回数が減少し、それによりサイクル時間が減少すると共にスループットが増大する。一般的に言って、ＦＯＵＰをツールからツールに直接移動させることができるようにするためには、ツールそれ自体は、ツールのところでＦＯＵＰを一時収納することができなければならず、それにより、ＦＯＵＰは、処理ツールが現在のＦＯＵＰ内のウェーハの処理を終える前にツールに到達することができ、又、その逆の関係が成り立つ。
【０００６】
したがって、１つ又は２つ以上のＦＯＵＰ内に貯蔵されたウェーハを処理しながらＦＯＵＰを貯蔵することができるロードポートが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点は、処理ツールのところに局所的に容器を一時収納し又は貯蔵することにある。本発明の一実施形態では、ロードポートは、容器内に貯蔵された加工物に接近できるようにする２つのウェーハ接近場所及び少なくとも１つの貯蔵場所を有する。ロードポートに隣接して配置された移送モジュールが、容器をウェーハ接近場所と貯蔵場所との間で搬送する。別の実施形態では、１つ又は２つ以上の貯蔵コラムを有するシステムが、従来型ロードポートを備えた処理ツールに近接して配置される。貯蔵コラムは、従来型ロードポートのうちの１つが新たな容器を受け入れるために利用できるまで容器を一時収納するための多数の貯蔵場所を有する。システムは、好ましくは、容器を貯蔵場所相互間で移送すると共に容器をシステムと処理ツールとの間で搬送する素材搬送システムに対して容器の受け渡しをする移送モジュールを有する。
【０００８】
本発明の別の観点は、従来型ロードポートの容器開放機能を単純化することにある。システムが機械的に開放可能なドアを備えた容器と共に稼働する一実施形態では、各ウェーハ接近場所のポートドアは、容器ドアをロック解除し、容器ドアを容器から取り外す。ポートドアは、容器ドアがこれに結合された状態で、容器内に貯蔵されている加工物への接近を可能にするよう移動しなければならない。一実施形態では、ポートドアは、閉鎖位置と開放位置との間で回転する。別の実施形態では、リンク‐アーム機構体が、ポートドアを閉鎖位置と開放位置との間で直線経路に沿って垂直方向に移動させる。さらに別の実施形態では、ポートドアを閉鎖位置と開放位置との間で直線経路に沿って水平方向に移動させる機構体が設けられる。
【０００９】
本発明の更に別の観点は、従来型３００ｍｍＦＯＵＰをも搬送することができる容器搬送機構体によって小容量容器（例えば、２５個未満の加工物を貯蔵する容器）に接近できるようにすることにある。一実施形態では、容器搬送機構体は、容器の頂部ハンドルに固定されるグリッパを有する。別の実施形態では、グリッパは、容器の一対の側部ハンドルに固定される。
【００１０】
本発明の更に別の観点は、従来型３００ｍｍ生産設備と共に稼働し、４５０ｍｍウェーハ生産の要件を満たすようスケール変更可能なモジュラーシステムを提供することにある。一実施形態では、ロードポートは、処理ツールの前側端部に固定されるプレートを有する。プレートは、開口部、少なくとも１つの加工物接近場所及び少なくとも１つの貯蔵場所を有する。開口部、加工物接近場所及び貯蔵場所は、任意サイズの容器（例えば、３００ｍｍ容器、４５０ｍｍ容器、従来型ＦＯＵＰ等）に適合するようスケール変更可能であるのが良い。例えば、処理ツールが従来型ＦＯＵＰと併用稼働から小容量容器との併用稼働に変換される場合、従来型ロードポートを処理ツールから取り外し、本発明のロードポートを処理ツールの前側端部の定位置に固定するのが良い。処理ツールの他の要素（例えば、ウェーハ取り扱いロボット）のうちで、ツールに「レトロフィット」するために改造されなければならない要素は存在しない。
【００１１】
本発明の別の観点は、従来型ロードポートを含む処理ツールの近くで容器を一時収納したり貯蔵したりすることにある。一実施形態では、システムは、素材搬送システムによって処理ツールに作動的に連結されている。システムは、１つ又は２つ以上の貯蔵コラム及び素材搬送システムに対してインタフェースをなす移送モジュールを有する。容器を貯蔵場所相互間で移動させることに加えて、移送モジュールは又、容器を素材搬送システムに投入したりこれから取り出したりする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の斜視図である。
【図２】図１に示されている実施形態の斜視図であり、容器移送装置を可動状態で示す図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態としての容器移動シーケンスの部分切除側面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態としての容器移動シーケンスの部分切除側面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態としての容器移動シーケンスの部分切除側面図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施形態としての容器移動シーケンスの部分切除側面図である。
【図４Ａ】図１に示されている実施形態の概略背面図であり、ドア機構体の実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】図１に示されている実施形態の概略背面図であり、ドア機構体の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図６】図５に示されている本発明の背面側斜視図である。
【図７】本発明の更に別の実施形態の斜視図である。
【図８Ａ】ドア機構体の実施形態の概略背面図である。
【図８Ｂ】ドア機構体の実施形態の概略背面図である。
【図９Ａ】ドア機構体の更に別の実施形態の略図である。
【図９Ｂ】ドア機構体の更に別の実施形態の略図である。
【図１０Ａ】ドア機構体の更に別の実施形態の略図である。
【図１０Ｂ】ドア機構体の更に別の実施形態の略図である。
【図１１】本発明の別の実施形態の正面図である。
【図１２】追加のコラム上に配置された貯蔵場所を含む図１１に示されているシステムの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
半導体装置・材料国際協会（ＳＥＭＩ）は、半導体ウェーハ製造設備に関する規格を作った（これについては、http://www.semi.org）を参照されたい。ＳＥＭＩ規格は、半導体製造設備に関する許容可能な公差及びインタフェースを定めている。本発明の説明の目的上、本明細書においては、小容量容器を取り扱うためのロードポートについてのみ参照する。しかしながら、本明細書において説明する本発明は、半導体製造設備又は小容量容器に限定されるわけではない。
【００１４】
一例を挙げるに過ぎないが、本発明の種々の実施形態は、ＳＭＩＦポッド、レチクル容器、フラットパネルディスプレイ搬送装置若しくは任意他の容器又は処理ツールを取り扱うシステムにも用いられると共に（或いは）これらに合わせて改造可能である。容器は、物品を支持するための任意形式の構造体として定義され、かかる物品としては、半導体基板が挙げられるが、これには限定されない。一例として挙げるに過ぎないが、容器は、物品に接近できる開放容積部を有する構造体（例えば、ＦＰＤ搬送装置）又は機械的に開放可能なドアを備えた容器（例えば、底部開放式ＳＭＩＦポッド、ＦＯＵＰ）を含む。
【００１５】
図１は、小容量容器１０と共に稼働状態にあるシステム１００の一実施形態を示している。各小容量容器１０は、容器シェル１１、頂部ハンドル１２容器ドア１４及び一対の側部ハンドル１６を有している。従来型ＦＯＵＰは、最高２５個までの半導体ウェーハを貯蔵することができる。各小容量容器１０は、従来型ＦＯＵＰよりも少ない数の半導体ウェーハを貯蔵するよう設計されている。小容量容器１０内に貯蔵可能なウェーハの特定の個数は、様々である場合がある。
【００１６】
この実施形態では、システム１０は、第１のロードポート１０２、第２のロードポート１０４及び第１のロードポート１０２と第２のロードポート１０４との間に配置された移送モジュール１０６を有する「３ワイド」システムから成る。第１のロードポート１０２、第２のロードポート１０４及び移送モジュール１０６は、好ましくは、従来型ボックス・オープナ／ローダ・ツー・ツール・スタンダード・インタフェース（ＢＯＬＴＳ）準拠型ロードポートと同一の寸法形状であり、このボルツ準拠型ロードポートは、半導体業界内では周知であって広く用いられている。ロードポート１０２，１０４及び移送モジュール又は装置１０６がＳＥＭＩによって設定されたＢＯＬＴＳ規格に適合している場合、従来型ロードポートを有するプロセスツール又は処理ツールを容易に「レトロフィット」することができる。たとえば、プロセスツールが３つのロードポートを有している場合、３つの従来型ロードポートをプロセスツールから取り外し、システム１００をプロセスツール内の定位置に固定することができる。処理ツールの他の要素（例えば、ウェーハ取り扱いロボット）のうちで、システム１００と一緒に稼働するために改造されなければならない要素は存在しない。当然のことながら、ロードポート１０２のプレート１０８、ロードポート１０４のプレート１４０及び移送モジュール１０６のプレートは、他の寸法を有しても良く、ＢＯＬＴＳ規格に適合する必要はない。
【００１７】
図１は、第１のロードポート１０２が２つのウェーハ接近場所及び３つの貯蔵場所を有している状態を示している。ロードポート１０２は、とりわけ、第１の開口部１１０及び第２の開口部（見えていない）を備えたプレート１０８、第１の容器前進棚１１２、第２の容器前進棚１１４、第１の貯蔵棚１１６、第２の貯蔵棚１１８及び第３の貯蔵棚１２０を有している。図１に示されている各容器前進棚及び貯蔵棚は、位置合わせ特徴部、例えばキネマチックピン１２６を有している。容器前進棚及び貯蔵場所は、他の位置合わせ特徴部を有しても良く、位置合わせ特徴部は、互いに類似している必要はない。容器前進棚及び貯蔵場所は、他の特徴部、例えば容器１０が棚上に置かれた時期又は特定の貯蔵場所に納められた時期を検出するセンサを更に有するのが良い。かかる特徴部は、容器相互間の衝突を阻止するのに役立つ（例えば、容器搬送機構体１６０は、容器１０を、既に別の容器１０で占有されている棚上に置こうとはしないであろう）。
【００１８】
ロードポート１０２のウェーハ接近場所は、一般に、容器１０を支持すると共にこの容器のドアを取り外して、容器１０内に貯蔵されているウェーハにプレート１０８に設けられている開口部のうちの１つを介して接近できるようにする。図１では、第１のウェーハ接近場所は、棚１１２及びポートドア１２８を有する。この実施形態では、棚１１２は、容器１０をプレート１０８の開口部１１０に近づけたりこれから遠ざけたりするための容器前進プレート１２２を有している。ポートドア１２８は、容器ドア１４をロック解除し、容器ドアをポートドア１２８に結合し、容器ドア１４（後で詳細に説明する）を取り外して、容器内に貯蔵されたウェーハに開口部１１０を介して接近できるようにする。
【００１９】
ロードポート１０２の第２のウェーハ接近場所は、容器前進棚１１４及びポートドア１２９（見えていない）を有する。この実施形態では、棚１１４は、容器１０をプレート１０８の開口部１１１に近づけたりこれから遠ざけたりする容器前進プレート１２４を有している。ポートドア１２９は、上述したポートドア１２８に類似している。図１に示されているポートドア１２８，１２９は各々、容器ドア１４を開閉し、容器ドア１４をポートドアに当接保持する一対のラッチキー１３０を有している。かかるポートドアの一例は、米国特許第６，５０２，８６９号明細書（発明の名称：Pod Door to Port Door Retention System）に開示されている。この米国特許は、アシスト・テクノロジーズ・インコーポレイテッド（Asyst Technologies, Inc.）に譲渡されており、この米国特許を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。
【００２０】
図１に示されているように、ロードポート１０２は、３つの貯蔵場所を有している。貯蔵場所は、好ましくは、受動式貯蔵領域を有し、この受動式貯蔵領域は、貯蔵場所に納められている容器内に貯蔵されているウェーハに接近する手段とはならない。この実施形態では、各貯蔵場所は、容器１０を支持する棚を有している。ロードポート１０２は、３つの貯蔵棚１１６，１１８，１２０を有し、各貯蔵棚は、容器１０の対応の特徴部と位置が合うキネマチックピン１２６を有している。後で詳細に説明するように、ロードポート１０２は、任意の数の貯蔵場所を有して良く、かかるロードポートは、開口部１１０の上方に設けられた追加の貯蔵場所を有することができる。図１は、棚１１８上に置かれた容器１０を示しており、他方、棚１１６，１２０は、空の状態である。
【００２１】
ＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１（ツールロードポートに関する仕様項目）は、水平基準面が一般にロードポートの容器前進プレートと相関し、この水平基準面が設備フロアから約９００ｍｍのところに配置されるべきことを明記している。容器前進プレート上に置かれた状態で３００ｍｍＦＯＵＰ内に貯蔵されたウェーハに水平基準面よりも４４ｍｍ〜２８４ｍｍ上方のところで測定された高さ位置で接近可能である。装置フロントエンドモジュール（Equipment Front End Module：ＥＦＥＭ）内に設置されているウェーハ取り扱いロボット又は処理ツールは、ＦＯＵＰ内に貯蔵されているウェーハのうちのどれにも接近することができる。
【００２２】
図１は、少量容器１０と共に稼働状態にあるシステム１００を示している。容器前進棚１１２，１１４は、好ましくは、処理ツールをシステム１００に「レトロフィット」することができ、プロセスツール又はＥＦＥＭ内のウェーハ取り扱いロボットが棚１１２上に置かれている容器と棚１１４上に置かれている容器の両方内に貯蔵されているウェーハに接近することができるよう位置決めされる。一実施形態では、シェル１１２は、設備フロアから９００ｍｍのところに位置決めされ、棚１１４は、設備フロアから１０９０ｍｍのところに位置決めされている。これら２つの高さ位置のところで、棚１１２，１１４上に置かれている容器１０は、従来型ロードポート上に置かれた従来型３００ｍｍＦＯＵＰと実質的に同一の高さ位置を占める。かくして、棚１１２，１１４上に置かれている２つの容器内に貯蔵されたウェーハに水平基準面よりも４４ｍｍ〜２８４ｍｍ上方に測定した高さ位置で、即ち、ウェーハが従来型３００ｍｍＦＯＵＰ内に貯蔵されていたとすればそれと同じ高さ位置で接近可能である。したがって、ウェーハ取り扱いロボットは、システム１００と共に稼働するよう改造される必要は全くない。容器１０が、例えば、単一ウェーハインタフェース（ＳＷＩＦ）容器から成る場合、３つ以上のウェーハ接近場所が従来型３００ｍｍＦＯＵＰと同一の高さ位置を取る位置を占めることは本発明の範囲に含まれる。
【００２３】
ロードポート１０２は、容器前進棚１１４よりも下に配置された３つの貯蔵場所１１６，１１８，１２０を有している。図１に示されているように、各貯蔵場所は、互いに水平に整列している。ロードポート１０２は、プレート開口部１１０よりも上方に位置していて、追加の貯蔵容量のための追加の貯蔵場所を更に有するのが良い（図１１及び図１２参照）。ロードポート１０２が３つの追加の貯蔵場所を有する場合、容器移送機構体１６０が追加の貯蔵場所に接近することができるよう容器移送又は搬送機構体１６０（後で詳細に説明する）のＺ行程を増大させる必要がある。
【００２４】
図１に示されているロードポート１０４は、２つのウェーハ接近場所及び３つの貯蔵場所を更に有している。ロードポート１０４は、とりわけ、第１の開口部１４２及び第２の開口部１４３を備えたプレート１４０、第１の容器前進棚１４４、第２の容器前進棚１４６、第１の貯蔵棚１４８、第２の貯蔵棚１５０及び第３の貯蔵棚１５２を有している。ロードポート１０４の各容器前進棚及び貯蔵棚は、位置合わせ特徴部、例えばキネマチックピン１２６を有している。容器前進棚及び貯蔵場所は、他の位置合わせ特徴部を有しても良い。
【００２５】
ロードポート１０４は、第１の開口部１４２を介する接近を制御する第１のポートドア１２８及び第２の開口部１４３を介する接近を制御する第２のポートドア１２９を更に有している。図１に示されているポートドア１２８，１２９は各々、容器ドア１４を開閉し、容器ドア１４をポートドアに結合する一対のラッチキー１３０を有している。
【００２６】
図１は又、システム１００が移送モジュール１０６を有している状態を示している。移送モジュールは、プレート１５９及び容器搬送機構体１６０を有している。図１に示されているように、プレート１５９は、プレート１５９が軌道１７２を有している点を除き、ロードポート１０２，１０４のプレート１０８，１４０とほぼ同じである。容器搬送機構体１６０は、容器１０をロードポート１０２とロードポート１０４と素材搬送システム５０との間で移動させるためのものである。この実施形態では、機構体１６０は、ショルダー部１６２、上側リンクアーム１６４、下側リンクアーム１６６及びグリッパ１６８を有している。かかる機構体の１つは、アシスト・テクノロジーズ・インコーポレイテッドのＡＸＹＳロボットである。
【００２７】
ショルダー部１６２は、軌道１７２内で走行するキャリジ１７０に作動的に結合されている。キャリジ１７０は、Ｚ軸（図２参照）に沿って垂直に動き、このキャリジは、ボールねじ、ベルト、ケーブルホイスト、ラック・ピニオン装置又は任意他の直線駆動方法によって駆動されるのが良い。容器移送機構体１６０の移動範囲は、容器Ｚ走行ゾーンと呼ばれている。
【００２８】
図１は、容器移送機構体１６０を２つの別々の位置、即ち、上昇位置と下降位置（想像線で示されている）で示している。上昇位置では、機構体１６０は、第１のロードポート１０２の容器前進棚１１２及び第２のロードポート１０４の容器前進棚１４４に接近することができる。下降位置では、機構体１６０は、容器１０を素材搬送システム５０から持ち上げ又は容器１０を素材搬送システム５０上に置くことができる。機構体１６０は、当然のことながら、上昇位置と下降位置との間のどこにでも停止することができる。
【００２９】
図１は、容器１０を製造設備全体にわたり又はツールベイ内で移動させるためのフロア利用型素材搬送システム５０と共に稼働状態にあるシステム１００を示している。かかる素材搬送システムは、米国特許出願第６０／６９８，１２４号明細書（発明の名称：Belt Conveyor）に開示されており、この米国特許出願は、アシスト・テクノロジーズ・インコーポレイテッドに譲渡されており、かかる米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。システム１００が半導体業界で知られている他形式の素材搬送システムと関連して稼働することも又、本発明の範囲に含まれ、かかる素材搬送システムの例は、無人搬送車、自走型搬送車及び頭上ホイスト型搬送シャトルであるが、これらには限定されない。図１は、ロードポート１０２の貯蔵棚１２０及びロードポート１０４の貯蔵棚１５２の下を通る素材搬送システム５０の一部分を示している。最も底部に位置する各貯蔵棚は、素材搬送システム５０上を走行する容器１０が貯蔵棚１２０，１５２の下を妨げられない状態で走行するよう設備フロアから見て高いところに位置している。
【００３０】
システム１００の構成は、図１の実施形態とは異なっていても良い。例えば、処理ツールが「２ワイド」システム（例えば、２つのロードポート）のためのスペースを有しているに過ぎない場合、第２のロードポート１０４をシステム１００からなくしても良い。ロードポート１０２と移送モジュール１０６は、一システムとして稼働することができる。変形例として、３ワイドシステム１００の第２のロードポート１０４は、全ての貯蔵場所を有しても良い。ロードポート１０４が全ての貯蔵場所を有する場合、図１に示されているシステム１００は、２つのウェーハ接近場所（例えば、棚１１２，１１４）及び７つの貯蔵場所（例えば、ロードポート１０２の棚１１６，１１８，１２０及びロードポート１０４の５つの貯蔵棚）を有することになる。
【００３１】
図２に示されているように、ショルダー部１６２は、キャリジ１７０に対してＹ軸に沿って動く（プレート１５９に近づいたりこれから遠ざかったりする）よう作動され、ショルダー部１６２は又、回転可能である（回転矢印によって示されている）。ショルダー部の運動により、機構体１６０は、容器１０を素材搬送システム５０、貯蔵場所の各々及びウェーハ接近場所の各々に整列させることができる。機構体１６０は、それに応じて、容器１０を拾い上げ又は容器１０をリンクアームの側方範囲内で素材搬送システム５０のどこかの場所に置くことができる。
【００３２】
グリッパ１６８は、受動式装置であっても良く能動式装置であっても良い。例えば、図１及び図２に示されているグリッパ１６８は、グリッパを完全に貫通したスロット１６９を備えた構造体を有する。この実施形態では、機構体１６０は、スロット１６９を容器１０の頂部ハンドル１２に整列させ、そして図２に示されているように頂部ハンドル１２が実質的にスロット１６９内に配置されるまでグリッパ１６８を頂部ハンドル１２上に動かすことによって容器１０を拾い上げる。グリッパ１６８のスロット１６９により、グリッパ１６８は、容器１０のｔ字形頂部ハンドル１２上に妨害されない状態で動くことができる。グリッパ１６８は、好ましくは、グリッパ１６８が受動式装置から成っている場合であっても容器の頂部ハンドル１２に係合し、その目的は、容器１０がグリッパ１６８から滑り落ちるのを阻止することにある。
【００３３】
一実施形態では、ハンドル１２の下面は、位置合わせ特徴部、例えばキネマチックピンを有している。かかるハンドル１２では、グリッパ１６８は、頂部ハンドル１２上をこれに沿って滑り、その結果、ハンドル１２がスロット１６９内を滑り、キネマチックピンがグリッパ１６８の対応の位置合わせ特徴部と整列するようになる。その時点において、機構体１６０は、グリッパ１６８を持ち上げてキネマチックピンがグリッパスロット１６９の位置合わせ特徴部に係合して容器１０を持ち上げてコンベア１０、貯蔵場所又は容器前進棚から離すようにする。グリッパの一例は、米国特許第６，５７９，０５２号明細書（発明の名称：SMIF Pod Storage, Delivery and Retrieval System）に開示されており、この米国特許は、アシスト・テクノロジーズ・インコーポレイテッドに譲渡されており、この米国特許を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。
【００３４】
グリッパ１６８は、ハンドル１２をグリッパ１６８に固定する能動的機構体を有するのが良い。例えば、容器１０がいったん僅かに持ち上げられると、グリッパ１６８は、クランプを作動させて容器１０がグリッパ１６８に対して動くのを阻止し又はグリッパスロット１６９から滑り出るのを阻止することができる。グリッパ１６８が、容器ハンドル１２の存在及び適正な把持圧力を検出する他の特徴部、例えば光センサ又は触覚センサを有することは、本発明の範囲に含まれる。
【００３５】
下側リンクアーム１６６及びグリッパ１６８は、好ましくは、機構体１６０が容器１０を上方の棚に接触しないでロードポート１０２，１０４の貯蔵場所のうちの任意のものの上に置いたり（これから除いたり）することができる。かくして、機構体１６０は、グリッパ１６８、下側リンクアーム１６６及び容器１０を２つの隣接の棚相互間で操作することができなければならない。
【００３６】
例えば、機構体１６０が容器１０を貯蔵棚１２０上に置く際は、次のステップが実施される。キャリジ１７０を下降させ、ついには、容器１０の底部が棚１２０から上方に延びるキネマチックピン１２６の高さ位置よりも僅かに上の高さ位置のところに容器１０が位置するようにする。機構体１６０は、リンクアーム１６４，１６６を伸長させて容器１０を水平に動かし、ついには容器１０の底部の位置合わせ特徴部がキネマチックピン１２６と整列するようにする。容器１０をキネマチックピン１２６に整列させると、キャリジ１７０を再び下降させ、ついには、容器１０が棚１２０上に置かれるようにする。容器１０が棚１２０上にいったん置かれると、機構体１６０は、グリッパ１６８をハンドル１２から遠ざけ、リンクアーム１６４，１６６を図１に示す位置に引っ込めて戻す。すると、機構体１６０は、別の高さ位置又は休止位置に自由に動くことができる。
【００３７】
図３Ａ〜図３Ｄは、機械的に開放可能なフロントドア１４を備えた容器と共に稼働状態にあるロードポートの一実施形態を示している。ロードポート１０２の容器前進プレート１１２の作用が、例示目的でのみ示されている。図３Ａ〜図３Ｄは、ロードポート１０２かロードポート１０４かのいずれかの容器前進プレートのうちの任意のものに当てはまる。図３Ａでは、容器１０Ａは、貯蔵場所１１２の容器前進プレート１２２上に配置された状態で示されている。容器前進プレート１２２は、搬送システム（例えば、素材搬送システム５０、シャトル等）と垂直に整列可能な引っ込み位置で示されており、したがって、機構体１６０は、容器１０を容器前進プレート１２２上に置くために容器１０をＹ軸に沿って動かす必要がない。貯蔵場所が搬送システムと整列する場合、機構体１６０は、Ｙ軸に沿って動くことができるショルダー部１６２を必要とすることはない。
【００３８】
図３Ｂは、容器前進プレート１２２を前進完全前方位置で示している。容器前進プレート１２２をモータ、例えばロードポート１０２に設けられたモータ（しかしながら、これには限定されない）によって作動可能であり又はショルダー部１６２をＹ軸に沿って動かす同一の駆動機構体によって作動可能である。容器前進プレート１２２は、容器搬送機後退１６０によって動かされる自由滑りプレート（例えば、モータによって駆動されない）を更に有するのが良い。例えば、機構体１６０は、容器を前進プレート１２２上に載せることができ、そして、依然として容器１０と係合した状態で、容器をプレート１０８に向かって動かすことができる。それにもかかわらず、この前方位置では、容器の前側開口部１３は、ロードポートドア１２８から延びるラッチキー１３０が容器ドア受け具（図示せず）内に挿入されるまでプレート１０８の開口部１１０内に挿入される。この位置では、ポートドア１２８のフェースは、容器ドア１４に接触し又はポートドア１２８と近接シールを形成することができる。ラッチキー１３０は、容器ドア１４を容器シェルからロック解除し、一実施形態では、更に、容器ドア１４をポートドア１２８のフェースに当接保持する。
【００３９】
図３Ｃでは、容器前進プレート１２２は、容器１０の前側開口部１３がロードポート１０２のプレート１０８内に僅かに突き出るまで僅かに引っ込んでいる。容器１０は、ロードポートドア１２８が開くことができるほど十分遠くに引っ込められている。この実施形態では、容器ドア１４は、ロードポートドア１２８内に保持され又は収納される。
【００４０】
図３Ｄでは、ロードポートドア１２８は、開放位置で示されている。この実施形態では、ポートドア１２８は、プレート１０８の平面に対して配向状態を保ったままの状態でプレート１０８の後ろに垂直方向上方に動かされている。貯蔵場所１１４は、図３Ａ〜図３Ｄに示された貯蔵場所１１２及びポートドア１２８により実行されるステップと類似した仕方で動作する。しかしながら、ポートドア１２９は、開放位置まで垂直方向下方に下げられている。
【００４１】
ポートドア１２８，１２９は、他の方法又はステップによって動作可能であり、かかる方法又はステップとしては、現行の３００ｍｍＦＯＵＰロードポートに類似した方法及びステップが挙げられるが、これらには限定されない。ロードポート１０２と従来型ロードポートの１つの相違点は、ポートドア１２８が好ましくは、開放位置まで下げられないということにあり、その理由は、ポートドア１２８を下降させることにより、下側開口部が塞がれるからである。ポートドア１２８を下降させることができるが、貯蔵場所１１２，１１４は、ポートドア１２８の走行を許容するよう更に間隔を置いて離されなければならない。貯蔵場所１１２，１１４を互いに間隔を置いて配置することは可能であるが、このようにすると、ロードポートの貯蔵能力の効率が減少する。図３Ａ〜図３Ｄは、容器ドア１４を取り外すために容器１０を前後に動かすロードポート１０２を示している。容器ドア１４を取り外すためにポートドア１２８が容器ドア１４に近づいたりこれから遠ざかったりすることも又、本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
ロードポート１０２は又、機械的に開放可能なドア１４を備えていない容器と共に稼働することができる。この場合、ポートドア１２８，１２９は、先の場合とは異なり、開放位置と閉鎖位置との間で動くシャッタを有するのが良い。開放位置により、ウェーハ取り扱いロボットは、開口部を通ってウェーハに接近することができる。シャッタは、粒子が処理ツール又はＥＦＥＭに入るのを阻止するためにロードポートが稼働状態にない間、閉鎖位置のままであるのが良い。変形例として、ロードポート１０２は、ポートドア又はシャッタを全く備えなくても良い。
【００４３】
図４Ａ及び図４Ｂは、ポートドアを開放位置と閉鎖位置との間で動かす機構体１８９の一実施形態を示している。図４Ａは、ポートドア１２８，１２９を閉鎖位置で示している。この実施形態では、機構体１８９は、第１のリンク１９６及び第２のリンク１９８を備えていて、ポートドア１２９を開放位置と閉鎖位置との間で動かすリンク装置を有している。第１のリンク１９６は、ポートドア１２９に固定され、第２のリンク１９８は、プレート１０８に固定されている。機構体１９０は、第１のリンク１９２及び第２のリンク１９４を備えていて、ポートドア１２８を開放位置と閉鎖位置との間で動かすリンク装置を有している。第１のリンク１９２は、ポートドア１２８に固定され、第２のリンク１９４は、プレート１０８に固定されている。リンク装置１８９，１９０は、ポートドア内に設けられるかプレート１０８に取り付けられるかのいずれかの歯車モータによって駆動されるのが良い。
【００４４】
各ポートドアは、一対のレールに沿って走行する。この実施形態では、プレート１０８は、レール１８２，１８４を有し、ポートドア１２８は、これらレールに沿って開放位置と閉鎖位置との間で走行する。プレート１０８は、一対の第２のレール１８６，１８８を更に有し、ポートドア１２９は、これらレールに沿って開放位置と閉鎖位置との間で走行する。他の機械的装置によりポートドア１２８，１２９を動かすこと及び開放位置と閉鎖位置との間でのポートドアの走行を維持するための他の機構体を用いることは、本発明の範囲に含まれる。
【００４５】
図４Ｂは、ポートドア１２８，１２９を開放位置で示している。図４Ｂでは、機構体１８９は、リンク装置１９６，１９８を引っ込めてポートドア１２９をレール１８６，１８８に沿ってその開放位置まで下降させている。機構体１９０は、リンク装置１９２，１９４を引っ込めてポートドア１２８をレール１８２，１８４に沿ってその開放位置まで上昇させている。上述したように、ポートドア１２８は、開口部１１１を塞ぐのを回避するためにその開放位置まで上げられている。ポートドア１２９は、ポートドア１２９が開口部１１０を塞ぐのを阻止するために下げられている。
【００４６】
図８〜図１１は、ポートドアを開閉する機構体の他の実施形態を示している。図８Ａ及び図８Ｂは、ドアを各々単一直線スライダ及び駆動機構体によって支持する開放機構体を示している。この実施形態では、ポートドア１２８，１２９は各々、垂直直線スライダ１７５に沿って滑る。ポートドア１２８は、ウェーハ取り扱いロボットが開口部１１０を通ってウェーハに接近できるようにする開放位置（図８Ｂ参照）まで上方に滑る。ポートドア１２９は、ウェーハ取り扱いロボットが開口部１１１を通ってウェーハに接近できるようにする開放位置（図８Ｂ参照）まで下方に滑る。各ポートドアは、これが他の開口部を塞がないように滑る（例えば、ポートドア１２８は、開放位置に配置されると、開口部１１１を塞ぐことはなく、ポートドア１２９は、開放位置に配置されると、開口部１１０を塞ぐことはない）。
【００４７】
図９Ａ及び図９Ｂは、ポートドアを開放位置（図９Ｂ参照）と閉鎖位置（図９Ａ参照）との間で動かす水平直線スライダ機構体を示している。この実施形態では、ポートドア１２８は、直線レール又はスライダ１８０に沿って走行し、ポートドア１２９は、直線レール又はスライダ１８２に沿って走行する。図９のポートドア構成を備えたロードポートは、図８のポートドア構成を備えたロードポートよりも能動的な貯蔵棚（例えば、貯蔵棚１１２，１１４）を有するのが良い。水平運動ポートドアを備えたロードポートは、上述したように能動的貯蔵棚を更に間隔を置いて配置することを必要とする垂直ドア運動に対応する必要はない。
【００４８】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、ポートドアを開放位置（図１０Ｂ参照）と閉鎖位置（図１０Ａ参照）との間で回転させるポートドア駆動組立体を示している。この実施形態では、ポートドア駆動組立体は、ポートドア１２８を継手Ｒ１回りに回転させ、ポートドア駆動組立体は、ポートドアを継手Ｒ２回りに回転させる。ロードポート１０２のポートドア１２８は、この実施形態では、開放位置まで反時計回りに回転させられ、ロードポート１０２のポートドア１２９は、その開放位置まで時計回りに回転させられる。ロードポート１０４のポートドア１２８は、その開放位置まで時計回りに回転させられ、ロードポート１０４のポートドア１２９は、その開放位置まで反時計回りに回転させられる。特定の各ロードポートのポートドア１２８，１２９は、他方のポートドアのロードポート開口部を塞ぐのを阻止するために互いに逆方向に回転させられる。
【００４９】
図５及び図６は、ロードポート１０２，１０４と共に稼働状態の容器搬送又は移送機構体の別の実施形態を示している。この実施形態では、機構体２６０は、フォークリフト形機構体から成る。機構体２６０は、とりわけ、キャリジ２７０、スライドアーム２６４及びグリッパ２６６を有している。この実施形態では、キャリジ２７０は、軌道２７２内でロードポート２０６の前部に沿って垂直に走行する。グリッパ２６６は、スライドアーム２６４の第１の端部２６３と第２の端部２６５との間で水平に走行する。この実施形態では、グリッパ２６６は、ベース２６９を有し、このベース２６９から一対の支持バー２６８が延びている。各支持バー２６８は、位置合わせ特徴部２７４を備えたプラットホーム２７２を有している。一実施形態では、各支持バー２６８は、ベース２６９に対して回転することができる。
【００５０】
図５に示されているように、ロードポート１０２は、能動的貯蔵場所１１２，１１４及び受動的貯蔵場所１１６，１１８，１２０を有している。ロードポート１０４は、能動的貯蔵場所１４４，１４６及び受動的貯蔵場所１４８，１５０，１５２を有している。キャリジ２７０の垂直運動とグリッパ２６６の水平運動の組み合わせにより、機構体２６０は、ロードポート１０２又は１０４の能動的又は受動的貯蔵場所のうちの任意の貯蔵場所に納められた容器１０又は素材搬送システム５０上に置かれた容器に接近することができる。
【００５１】
図５は、能動的貯蔵場所１４４に納められた容器１０に係合している機構体２６０を示している。貯蔵場所１４４に納められた容器１０は、とりわけ、頂部ハンドル１２及び一対の側部ハンドル１６を有している。各容器側部ハンドル１６は、位置合わせ特徴部又は切欠き１８を有している。容器１０に接近するため、機構体２６０は、グリッパ２６６がＺ走行ゾーン内に位置した状態で、先ず最初にキャリジ２７０及びスライドアーム２６４を適当な高さ位置に上昇させる。「適当な」高さ位置は、グリッパ２６６が容器１０の頂部上に心出しされるまでグリッパ２６４がスライドアーム２６４に沿って水平に走行できる高さ位置である。次に、機構体２６０は、キャリジ２７０を下降させ、ついには、グリッパアーム２６８が容器側部ハンドル１６のそばを通るようになる。次に、グリッパアーム２６８は、容器１０に向かって回転し、ついには、各グリッパアーム２６８の位置合わせ特徴部２７４が容器の側部ハンドル１６の切欠き１８と位置が合うようになる。この時点で、容器１０は、グリッパ２６６と係合し、貯蔵場所１４４の容器前進プレートから持ち上げ可能である。
【００５２】
説明の目的上、図６は、ロードポート１０４を取り外した状態の機構体２６０の背面等角図である。一実施形態では、グリッパアーム２６８は、Ｙ軸方向（矢印Ｙによって示されている）に動くと共に持ち上げ位置（図６に示されている）とクリアランス又は間隔保持位置（想像線で示されている）との間で回転する（矢印Ｒによって示されている）よう作動可能である。グリッパ２６６のアーム２６８は、好ましくは、容器１０の幅よりも大きな間隔を置いて配置されている。このように、アーム２６８が間隔保持位置に配置されると、機構体２６０は、最初にグリッパ２６６をＸ方向に（矢印Ｘによって示されている）容器Ｚ走行ゾーンまで引っ込める必要なく、キャリジ２７０及びかくしてグリッパ２６６をＺ方向に（矢印Ｚで示されている）動かすことができる。換言すると、機構体２６０は、グリッパ２６８を貯蔵場所相互間で直接垂直に動かすことができる。グリッパ２６６を貯蔵場所相互間で直接動かすことができるようにすると、グリッパアーム２６８が各容器１０上に走行できない場合でも、容器Ｚ走行ゾーンへの追加の前後運動がなくなるので、システム１００のスループットが向上する。
【００５３】
作用を説明すると、機構体２６０は、先ず最初に、グリッパアーム２６８が素材搬送システム５０上に置かれている容器１０に係合するまで下方に動く。次に、機構体は、容器１０を素材搬送システム５０から持ち上げ、容器１０を容器Ｚ走行ゾーン内で適当な高さ位置まで動かし、グリッパ２６６をスライドアーム２６４に沿って動かし、そして容器１０を受動的貯蔵場所（例えば、貯蔵ばね１４８）上に置く。容器１０を貯蔵棚１４８上に置いた後、機構体２６０は、次に、グリッパ２６８をすぐ上に位置している貯蔵棚（例えば、貯蔵棚１４６）まで垂直に動かしてこの棚の上に載っている容器１０に係合する。機構体２６０は、先ず最初にグリッパ２６８を容器Ｚ走行ゾーンまで移動させ、グリッパ２６８を上昇させ、次にグリッパ２６８を貯蔵棚１４６上に置かれている容器１０上に移動させるようにする必要はない。次に、グリッパ２６８は、貯蔵棚１４６上に置かれている容器に係合し、そして、例えば容器１０を容器Ｚ走行ゾーン上まで移動させ、そして素材搬送システム５０まで下げることができる。
【００５４】
別の実施形態では、グリッパアーム２６８は、回転ではなく、Ｘ方向に沿って動いて、グリッパ２６６が容器１０を垂直に通り抜けているときに容器側部ハンドル１６に当たらないようにするのに十分アーム２６８を互いに引き離す。フォークリフト形アーム２６８を備えた機構体２６０の一利点は、容器１０の頂部取り扱い特徴部と底部取り扱い特徴部（例えば、頂部ハンドル１２と底部プレート）の両方がグリッパ２６６による容器１０の搬送中、妨害されないということにある。したがって、機構体２６０は、容器１０の頂部ハンドル１２か底部プレートかのいずれかへの接近を必要とする容器搬送システム（例えば、頭上搬送シャトル又はフロア利用型素材搬送システム５０）へのハンドオフに好適である。
【００５５】
図７は、容器移送又は搬送機構体３６０を示している。容器移送機構体３６０は、ロードポート１０４に専用であり、かかる容器移送機構体は、とりわけ、キャリジ３７０、スライドアーム３６４及びグリッパ３６８を有している。このグリッパ３６８は、スライドアーム３６４の第１の端部３６５と第２の端部３６６との間を滑って動く。この実施形態では、グリッパ３６８は、容器１０の頂部ハンドル１２に係合する。
【００５６】
図７に示されているように、ロードポート１０４は、能動的貯蔵場所１４４，１４６及び受動的貯蔵場所１４８，１５０，１５２を有している。キャリジ３７０の垂直運動とグリッパ３６８の水平運動の組み合わせにより、機構体３６０は、ロードポート１０４の能動的又は受動的貯蔵場所のうちの任意の貯蔵場所に納められた容器１０又は素材搬送システム５０上に置かれた容器に接近することができる。
【００５７】
図７は、能動的貯蔵場所１４４に納められた容器１０に係合している機構体３６０を示している。貯蔵場所１４４に納められた容器１０は、とりわけ、頂部ハンドル１２及び一対の側部ハンドル１６を有している。容器１０に接近するため、機構体３６０は、グリッパ３６８がＺ走行ゾーン内に位置した状態で、先ず最初にキャリジ３７０及びスライドアーム３６４を適当な高さ位置に上昇させる。「適当な」高さ位置は、グリッパ３６８がハンドル１２上に滑り動いて容器１０の頂部上に心出しされるまでグリッパ３６８がスライドアーム３６４に沿って水平に走行できる高さ位置である。この時点で、容器１０は、グリッパ３６８と係合し、貯蔵場所１４４の容器前進プレートから持ち上げ可能である。容器１０を貯蔵場所１４４から持ち上げた後、グリッパ３６８は、アーム３６４の第１の端部２６５まで戻り、容器１０がＺ走行ゾーン内に配置されるようにする。次に、機構体３６０は、容器１０を素材搬送システム５０上に下降させるのが良い。
【００５８】
図１１は、本発明がロードポートの上方の典型的には未使用のチムニースペース（chimney space）に追加の貯蔵場所をどのように提供するかを示している。図１１は、２つのプロセスツール４０，４２を示している。プロセスツール４０は、２つの従来型ロードポート４８，５２を有している。各ロードポートは、小容量容器１０と共に稼働するよう改造されている。例えば、ロードポート５２は、とりわけ、開口部５６を備えたプレート５４、垂直に調整可能な容器前進機構体５８及びポートドア６０を有している。かかるロードポートは、米国特許出願第１１／１７７，６４５号明細書（発明の名称：Direct Tool Loading）に開示されており、この米国特許出願は、アシスト・テクノロジーズ・インコーポレイテッドに譲渡されており、この米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。
【００５９】
プレート５４の開口部５６は、従来型３００ｍｍＦＯＵＰを受け入れるほど大きい。図１１では、開口部５６は、小容量容器１０の容器ドア１４に対応するよう効果的に小さくなっている。従来型３００ｍｍＦＯＵＰと小容量容器の両方と共に稼働するかかるロードポートは、米国特許出願第６０／８１９，６０２号明細書（発明の名称：Variable Lot Size Load Port）に開示されており、この米国特許出願は、アシスト・テクノロジーズ・インコーポレイテッドに譲渡されており、かかる米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。ロードポート５４は、容器１０を開口部５６の下又は開口部５６の上に貯蔵又は一時収納することができない。開口部５６の下に位置する空間は、機構体５８が図１１に示された位置と素材搬送システム５０との間で走行できるよう自由でなければならない。また、ロードポート５４は、容器を開口部５６の上方に貯蔵する能力を持っていない。
【００６０】
図１１は、図１の処理ツール４０を第２の処理ツール４２に隣接して位置した状態で示している。処理ツール４０，４２は、容器１０を素材搬送システム５０から受け取る。隣接のシステム４００が、処理ツール４２の前側端部に取り付けられ、ロードポート４８，５４は、処理ツール４０に取り付けられる。一般に、処理ツール４０，４２は、ロードポート４８，５４と比較した場合のシステム４００の利点を説明する目的で、互いに同一の寸法（例えば、高さ及び幅）を有している。
【００６１】
システム４００は、ロードポート４０４及び移送モジュール４０６を有し、これらは両方共、処理ツール４２の前部に取り付けられている。この実施形態では、ロードポート４０４及び移送モジュール４０６は、処理ツール４２のフェース全体に沿ってツールの底部からツールの頂部まで延びている。ロードポート４０４及び（又は）移送モジュール４０６は、互いに異なる長さのものであって良く、ツール４２のフェース全体にわたって延びる必要はない。容器搬送機構体１６０は、容器１０を貯蔵棚４２０〜４３８と素材搬送システム５０との間で搬送する。図１に関して上述したように、機構体１６０は、とりわけ、キャリジ１７０に取り付けられたショルダー部駆動箱１６２、上側リンクアーム１６４、下側リンクアーム１６６及びグリッパ１６８を有している。
【００６２】
ロードポート４０４は、任意の数のウェーハ接近場所及び（又は）貯蔵場所を有することができる。この実施形態では、ロードポート４０４は、第１の開口部４４０及び第２の開口部（見えない）を備えたプレート４０５、２つのウェーハ接近場所４２４，４２６及び８つの貯蔵場所４２０，４２２，４２８，４３０，４３２，４３４，４３６，４３８を有している。ウェーハ接近場所４２６は、容器前進プレート４２２及びポートドア４４４を有している。容器前進プレート４４２は、容器１０内に貯蔵されている加工物に第１の開口部４４０を通ってツール４２内から接近できるよう容器１０を支持している。ポートドア４４４は、開放位置と閉鎖位置との間で動き、この実施形態では、かかるポートドアは、容器ドアをロック解除し、この容器ドアを容器シェルから取り外す。ウェーハ接近場所４２４は、ウェーハ接近場所４２６の下に位置しており、このウェーハ接近場所４２４も又、容器前進プレート４２５及びポートドア（図示せず）を有する。
【００６３】
ロードポート４０４は、任意の数の貯蔵場所を有することができる。この実施形態では、ロードポートは、８つの貯蔵場所を有している。この実施形態では、８つの貯蔵場所４２０，４２２，４２８，４３０，４３２，４３４，４３６，４３８の各々は、位置合わせ特徴部を備えた貯蔵棚を有している。ロードポート４０４は、プレート４０５に設けられている２つの開口部を通る処理ツール４２への加工物の出し入れを制御する。かくして、貯蔵場所４２０，４２２，４２８，４３０，４３２，４３４，４３６，４３８は、容器前進プレート又はプレート４０５に設けられる開口部を必要としない。貯蔵場所に納められた容器１０内に貯蔵されている加工物には接近することはできない。容器搬送機構体１６０（後で説明する）が容器１０を貯蔵場所から取り出し、容器１０をウェーハ接近場所４２４又は４２６のいずれかに移送するまで加工物には接近することができない。
【００６４】
移送モジュール４０６は、ロードポート４０４に隣接して処理ツール４２の前側端部に取り付けられている。移送モジュール４０６は、主要構成要素として、軌道１７２を備えたプレート１０７及び搬送機構体１６０を有している。この実施形態では、搬送機構体１６０は、図１に示されている搬送機構体とほぼ同じである。機構体１６０は、とりわけ、ショルダー部駆動箱１６２、上側リンクアーム１６４、下側リンクアーム１６６、グリッパ１６８及びキャリジ１７０を有している。キャリジ１７０は、軌道１７２（「容器Ｚ走行ゾーン」と呼ばれる）に沿って垂直に走行する。キャリジ１７０を軌道１７２に沿ってボールねじ、ベルト、ケーブルホイスト、ラック・ピニオン装置又は当該技術分野において知られている任意他の直線駆動方法により駆動することができる。
【００６５】
機構体１６０は、軌道１７２に沿って走行してロードポート４０４上の貯蔵場所又はウェーハ接近場所のうちの任意の場所に接近すると共に容器をロードポート４０４と素材搬送システム５０との間で動かす。ロードポート４０４は、容器１０を貯蔵するために処理ツール４２の前側フェースの大部分を利用すると共に依然として、２つの入力／出力ポートが加工物を処理ツール４２に受け渡しすることができる状態にしている。
【００６６】
ロードポート４８，５２は各々、１つのウェーハ接近場所を提供する。ロードポート５２は、処理ツール４０の前側端部に取り付けられていて、単一の開口部５６を備えたプレート５４を有している。ロードポート４８は、処理ツール４０の前側端部に取り付けられていて、単一の開口部（見えない）を備えたプレート４９を有している。ロードポート４８のプレート４９及びプレート５６は、各々、単一の開口部を有している。かくして、ロードポート４０４は、２つのロードポート４８，５２を組み合わせると、同じ数の入力／出力ポートを有する。したがって、ロードポート４０４のウェーハ処理スループットは、２つのロードポート４８，５２と実質的に同一である。しかしながら、ロードポート４８，５４は、貯蔵場所を備えておらず、ロードポート４０４は、８つの貯蔵場所４２０，４２２，４２８，４３０，４３２，４３４，４３６，４３８を有している。システム４００は、入力／出力ポートを有する必要はない。この場合、ロードポート４０４は、例えば、処理ツール４０のための追加の貯蔵手段を提供するために全ての貯蔵場所を有するのが良い。
【００６７】
図１２は、追加の貯蔵ポート４０２を有するシステム４０４を示している。貯蔵ポート４０２は、処理ツール４２の前部に取り付けられたプレート４０３を有している。この実施形態では、貯蔵ポート４０２は、１０個の貯蔵場所４５０，４５２，４５４，４５６，４５８，４６０，４６２，４６４，４６６，４６８を有している。貯蔵場所の数が任意であることは、本発明の範囲に含まれる。図１２は、処理ツール４２の縁４３を越えて延びるプレート４０３を示している。このプレートは、貯蔵コラム４０２が貯蔵場所を有するに過ぎないので、処理ツール４２の縁４３を越えて延びることができる。
【００６８】
しかしながら、貯蔵ポート４０２は、１つ又は２つ以上のウェーハ接近場所を有するのが良い。貯蔵ポート４０２が少なくとも１つのウェーハ接近場所を有する場合、プレート４０３は、恐らくは、処理ツール４２の縁４３を越えて延びることはなく、その結果、プレート４０３の開口部は、処理ツール４２の内部への接近を可能にするようになる。図１２の実施形態では、システム４００は、２つのウェーハ接近場所４２４，４２６及び１８個の貯蔵場所４２０，４２２，４２８，４３０，４３２，４３４，４３６，４３８，４５０，４５２，４５４，４５６，４５８，４６０，４６２，４６４，４６６，４６８を提供し、これらは全て、処理ツール４２の前部に取り付けられている。移送モジュール４０６は、容器１０を貯蔵場所、ウェーハ接近場所及び素材搬送システム５０のうちの任意のもの相互間で搬送する容器搬送機構体１６０を有している。比較すると、ロードポート４８，５４は、処理ツール４０のフェース上に２つのウェーハ接近場所を提供するが、貯蔵場所を提供していない。
【００６９】
ロードポート４０２は、追加の貯蔵手段を処理ツール４０に提供すると共に貯蔵手段を処理ツール４２に提供することができる。加うるに、ロードポート４０４を貯蔵ポートで置き換えても良い。この場合、システム４００は、容器をツール４２に提供せず、その代わり、追加の貯蔵場所を処理ツール４０に提供する。
【００７０】
理解されるべきこととして、容器を受け入れて容器と共に稼働する上述のロードポート及び関連機構体は、例示目的で説明されているに過ぎず、本発明は、これらによって限定されることはない。かくして、動作方法及びロードポートシステムの好ましい実施形態を説明したが、システムの或る特定の利点を達成していることは当業者には明らかなはずである。また、理解されるべきこととして、本発明の範囲及び精神の範囲内において、この実施形態の種々の改造例、変更例及び変形例を想到できる。例えば、ロードポート及び容器を半導体製造設備との関連で図示すると共に説明したが、上述の本発明の概念の多くは、他の非半導体製造用途と関連して利用されるよう同じように利用できることは明らかなはずである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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