(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を、ポッドシェルと結合でき且つスロットを備えたポッドドアを含むポッド内とプロセスツール内との間で移送するためのシステムであって、
プロセスツールへのインターフェースを提供するとともに、ポッドドアに対向配置される面を形成し、ポッドドアを取り外すためのポートドアと、
ポートドア内に搭載され、ポッドドア内のスロットに対応する形状のラッチキーを有するラッチキーアセンブリと、を含み、ラッチキーアセンブリは、ポッドドアをポートドアに結合するためにポートドア面と実質的に直交する軸の回りにラッチキーを回転させ、且つポッドドアをポートドアに密着保持させるために、前記軸に沿った方向にラッチキーを移動させる機構を更に備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ラッチキーがポッドドアのスロットに係合した状態で、前記ラッチキーを回転させる手段を更に含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
工作物を、ポッドシェルと結合でき且つスロットを有するポッドドアを含むポッド内とプロセスツール内との間で移送するためのシステムであって、
プロセスツールへのインターフェースを提供するとともに、ポッドドアに対向配置される面を形成し、ポッドドアを取り外すためのポートドアと、
第１端部のねじベース部分と、第１端部とは反対側の第２端部の係合部分とを有するラッチキーと、を含み、ねじベース部分は、ポートドアに回転可能に取り付けられ、係合部分は、ポートドアから突出し、且つラッチキーのねじベース部分を受け入れるようにねじ中央開口を有するポートドアに結合されるナットによって、ポッドドアのスロットに係合するように形状付けられ、ねじベース部分は、スロットと係合して回転すると、ポッド内とプロセスツール内との間で工作物を移送するために、ポッドドアがポッドから取り外されてプロセスツールに収容される際、ポッドドアをポートドアに密着結合させるよう、ポートドア面に関して実質的に直交する方向に係合部分を動かす、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４】
ポートドアに設けられ、ラッチキーを回転させるように結合された駆動機構を更に含む、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
ポートドアに設けられ、ポッドドアをポッドシェルから取り外し可能な駆動機構を更に含む、
請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
ポッドのポッドドアは、第２のスロットを有し、システムは、第１端部のねじベース部分及び第１端部と反対側の第２端部の係合部分を有する第２のラッチキーを更に含み、ねじベース部分は、ポートドアに回転可能に取り付けられ、第２のラッチキーの係合部分は、ポートドアから突出し、且つポッドドアの第２のスロットと係合するように形状付けられ、ねじベース部分は、スロットと係合して回転すると、ポッド内とプロセスツール内との間で工作物を移送するために、ポッドドアがポッドから取り外されてプロセスツールに収容される際、ポッドドアをポートドアに密着結合させるよう、ポートドア面に関して実質的に直交する方向に係合部分を動かす、
請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
ラッチキーの係合部分は、ラッチキーの長手方向軸線に関して実質的に直交して位置決めされたピンと、ピンに取り付けられた第１のローラと、を含む、
請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
ラッチキーは、ピンに取り付けられた第２のローラを含む、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
第１のローラ及び第２のローラは、ピンの反対端に取り付けられる、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ラッチキー及びポートドアのスロットは、実質的に平滑面を有する、
請求項３に記載にシステム。
【請求項１１】
ラッチキーの自己調整をもたらすために、ラッチキーのベース部分が貫通する孔を定め、ねじナットとポートドアの間に結合されるばね負荷板を更に含む、
請求項３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、格納輸送ポッドからプロセスツールへの半導体ウェーハ等の工作物の移送に関する。特に、本発明は、ポッドとプロセスツール間での工作物移送中、ポッドドアがポッドから取り外されプロセスツールに収容される際、ポッドドアをポートドアに固着、固定させ確実に保持するシステムに関する。
【０００２】
（関連技術）
ヒュ−レッドパッカード社によるＳＭＩＦシステムが、米特許第４，５３２，９７０号、第４，５３４，３８９号に開示されている。ＳＭＩＦの目的は、半導体製造過程におけるウェーハの格納、輸送中に、半導体ウェーハ上への粒子束を減少することである。この目的は、一部には、格納、輸送中、ウェーハ周辺のガス媒体（空気、窒素等）が、ウェーハに対して実質的に固定されることを機械的に保証することにより、また周囲環境から粒子が、隣接のウェーハ環境に入らないことを保証することにより達成される。
【０００３】
ＳＭＩＦは、次の３種の主構成要素を備える。つまり、（１）ウェーハ、および／またはウェーハカセットを格納、輸送するのに使用される最小容量封止ポッド，（２）半導体プロセスツール上に位置付けられる入出力（Ｉ／Ｏ）ミニ環境、このミニ環境により、露出ウェーハ、および／またはウェーハカセットが、プロセスツール内部に搬送／搬出されるミニアチュアクリーン空間が提供される（クリーンエア充填後）、（３）ウェーハ、またはカセットを粒子にさらすことなく、ＳＭＩＦとＳＭＩＦミニ環境間で、ウェーハ、および／またはウェーハカセットをやり取りするインタフェースである。当該ＳＭＩＦシステムが、論文「ＳＭＩＦ：ＶＬＳＩ製造におけるウェーハカセット移送技術」（固体技術、ｐ１１１〜１１５、１９８４年７月、Ｍｉｈｉｒ・Ｐａｒｉｋｈ，Ｕｌｒｉｃｈ・Ｋａｅｍｐｆ）にさらに詳しく記載されている。
【０００４】
上述タイプのシステムは、０．０２ミクロン（μｍ）より小さいものから２００μｍより大きい範囲の粒径に関する。これらのサイズの粒子は、半導体装置製造で採用される幾何形状が小さいため、半導体処理で非常に大きな損傷を与えることがある。今日、通常の高度半導体処理では、２分の１μｍ以下の幾何形状が採用されている。０．１μｍより大きい幾何形状を有する不必要な汚染粒子では、１μｍ幾何形状の半導体装置が実質上干渉を受ける。傾向としては、言うまでもなく、ますます小さな半導体処理幾何形状が採用されるようになっており、今日、研究開発実験室では０．１μｍ以下に近づいている。将来、幾何形状はより小さくなり、よって汚染粒子もより小さくなり、分子レベルの汚染物が関心の的となるであろう。
【０００５】
一般に、ＳＭＩＦポッドは、ポッドドアを備え、このポッドドアが、ポッドシェルと係合して、ウェーハが格納、輸送される封止環境が提供される。いわゆる「底部開口」ポッドが知られており、ここではポッドドアが、ポッドドア低部に横に設置され、ウェーハが、ポッドドアに支持されるカッセット内に支持される。また、「正面開口」ポッドが提供されることも知られている。この場合、ポッドドアが縦平面に位置され、ウエーハが、ポッドシェル内搭載のカッセット内、またはポッドシェル内搭載の棚に支持される。正面開口、低部開口ポッド両方において、ポッドドアには、封止ポッド環境の一部として含まれる正面と、ウェーハファブ環境に露出される後方面とが含まれる。
【０００６】
ウェーハファブ内で、ＳＭＩＦポッドとプロセスツール間でウェーハを移送するため、ポッドは、通常、ツール正面のロードポート上に手動、自動のどちらかで装着される。プロセスツールには、アクセスポートが含まれる。このアクセスポートは、ポッドがない場合、ウェーハファブ環境に露出される正面と、プロセスツール内の封止環境の一部である後方面を含むポートドアにより覆われる。ＳＭＩＦポッドは、ポッドトアとポートドアがお互いに隣接配置されるよう、ロードポート上に着座される。ポッドドア内の溝に係合するポートドア上には、位置決めピンが設置され、これによりポートドアに対するポッドドアの適切な係合が保証される。
【０００７】
ポッドがロードポートに位置付けられると、ポートドア内の機構により、ポッドシェルからポッドドアの掛け金がはずされ、ポッドトアとポートドアが共にプロセスツール内に移動され、そこで次にドアがウェーハ移送路から収容される。ポッドドアは、プロセスツール内部、ウェーハ周辺のポッドシェルを含む環境をクリーンに維持するよう、インタフェースポートに近接して保持される。その後、プロセスツール内のウェーハ処理ロボットは、ポッド内支持の特定ウェーハにアクセスし、ポッドとプロセルツール間の移送が可能となる。
【０００８】
プロセスツール内露出ウェーハ周辺において、クリーンな、低粒子、汚染物環境を提供することが非常に重要である。通常、ウェーハファブ内空気はある程度濾過されるが、プロセスツール、ＳＭＩＦポッド周辺環境には、ポッド、ツール内と比較して、比較的高いレベルの粒子、汚染物が含有されている。よって、ウェーハファブ内の周辺環境からＳＭＩＦ，プロセスツール内部を隔離する工程が重要となる。
【０００９】
上述のように、ポドドア、ポートドアは、ウェーハファブ環境露出の表面を有するが、通常、ポットとツール間でのウェーハ移送準備のため、プロセスツール内部に収容される。露出ドア表面上の粒子、汚染物がプロセスツール内部を汚染しないよう、ポッド、ポートドアをプロセスツール内に収容する際、ドアがその中に位置決定される間、露出ポット、ポートドア表面をお互いに対向保持することが従来より知られている。このような接触により、露出表面間に粒子、および／または汚染物が捕獲され、それによりプロセスツール内への粒子、および／または汚染物の移送が防がれる。
【００１０】
従来より、ポッドドアがポッドより取り外され、プロセスツール内に収容される際、ポッドドアをポートドアに結合する結合機構が知られている。しかし、ポッドとポートドア間にどのような抑止も追加されない場合、ポッドドアがポードドア上で振動し、あるいはポッドドアが傾斜、またはポードドアに対して移動してしまう可能性がある。このような振動、移動はどのようなものでも、結果として、ポッド、および／またはポードドア表面から粒子、および／または汚染物を移動させ、プロセスツール内への沈殿を引き起こしてしまうことがある。
【００１１】
従来技術において、ドアが結合され、プロセスツール内に収容される間に、ポッドドアをポートドアに対してしっかりと固定保持することが行われてきた。そのようなシステムの１つが、米特許第５，７７２，３８６号、「半導体処理施設用ローディング・アンローディングステーションン」（Ｊｅｎｏｐｔｉｋ  Ａ．Ｇ）に開示されている。このシステムでは、ポートドアに、真空源接続の一対の吸着カップが含まれる。ポッドドアがポートドアに結合されると、吸着カップがポッドドア表面に係合し、真空源によりカップ内に吸着が起こり、ポッドドアがポードドアに保持される。それでもまだ粒子、汚染物がドア間から退出し、プロセスイツール内に至る可能性があるという事実に加え、上述開示のシステムでは、真空源が故障したり、あるいはポッドトポートドア間吸着が損失してしまう等の不利な点がある。このような場合、上述にように、ポッドドアが、振動したり、ポードドアに対して移動したりしてしまう可能性がある。さらに、この種のシステムでは、プロセスツールへの有効な追加手段として真空源を提供するウェーハファブが必要となる。このことはコスト高、ツールデザインの複雑化ばかりでなく、制御システムにも、適当な操作を保証するため、真空源を監視するルーチンを含むことが必要になる。
【００１２】
（発明の要約）
したがって、本発明の利点は、ポッドとポートドア間から移動して、プロセスツールに至る粒子、汚染物の量が最小化されることである。
【００１３】
また、本発明の利点は、ドアの並置表面間からの汚染物、および／または粒子の退出を防ぐため、ドアがお互いラッチされる際、ポートとポッドドア間が密着封止されることである。
【００１４】
本発明の別の利点は、プロセスツールにモニタ、真空源等の手段を付け加える必要なしに、ポートとポッドドア内の機構により、完全にポートとポッドドア間が密着封止されることである。
【００１５】
本発明のさらなる利点は、ポートとポッドドアの様々な厚さを許容するよう手動調整可能であり、ポートとポッドドアを共にしっかりと保持するシステムが提供されることである。
【００１６】
本発明の別の利点は、上述のポート、ポッドドア厚のバラツキを許容し、工学公差を提供する手動調整システムに加え、またはそれに代わる自己調整システムが提供されることである。
【００１７】
本発明の別の利点は、従来の吸着システムより密着性の高いポートドアへのポッドドア結合を提供可能なシステムが提供されることである。
【００１８】
上述および他利点は、本発明により提供されるが、好適実施形態において、本発明は、ポッドとポートドア間での工作物移送中に、ポッドドアがポッドから取り除かれ、プロセスツールに収容される際に、ポッドドアをポートドアに密着して引き寄せる機構に関する。一好適実施形態において、この機構には、ポードドア外面から上に突出するラッチキーが含まれる。ラッチキーは、ポッドドア内にあるドアラッチアセンブリのスロットと係合するよう設置される。ラッチキーは、スロット内に適当に封止されると、ポートドア内の機構により回転され、ポッドシェルからポッドドアを切断する。このような回転により、同時にポッドドアはポートドアに結合される。本発明の好適実施形態によれば、ラッチキーは、回転する間に、同時に後方（つまり、ポートドアに向け後方に）に移動し、それによりポッドドアが引き込まれて、ポートドアと密着係合する。
【００１９】
一好適実施形態では、回転後ラッチキーを後方に移動させるため、ラッチキーが、後方ねじ部を含むシャフトに装着される。ねじ部は、ポートドア内搭載のねじナット内で受け取られ、それによりラッチキーは、回転すると、ナットに対して後方にも移動することになる。
【００２０】
ナットは、それを通して提供される調整スロット内に嵌合するねじにより、ポートドア内に装着してもよい。ラッチキーが静止状態にある間に、調整スロット内からねじが緩められることで、スロットまで回転可能となる。そこで、ラッチキーが、ポートドア外面に対して、前後に移動することになる。この調整機構により、ポートドア表面前のラッチキー高さが、ポッドドア厚さのバラツキを許容するよう調整可能となる。さらに、所定のナット回転は、結果的にラッチキーの比較的小さい移動をもたらすため、ナット調整アセンブリは、ポートドア表面を通るラッチキー位置の微調整が可能である。この調整は、ねじピッチをそれぞれ減少、増加させたりしてほぼ微調整とされる。ねじピッチの変更は、所定のラッチキー回転において、ラッチキーの移動を変更することにもなる。
【００２１】
本発明の別の実施形態において、ナットは、ラッチキー軸位置の自己調整を可能とするバネ装着板上に搭載してよい。このような別の実施形態により、ポート、ポッドドア厚のバラツキが許容され、またポート、ポッドドア内に工学公差も提供される。
【００２２】
ラッチキー、ラッチキーを受けるスロットには、ラッチキーがスロット内で回転するときの粒子生成を最小とするため、なだらかな表面が含まれることが好ましい。一方、粒子が生成された場合、その粒子はポッドドア内に捕獲される。さらに別の実施形態では、ラッチキーに、回転してさらに粒子生成を防ぐよう、スロット壁に接触して配置されるローラが設置されてよい。
【００２３】
（発明の実施形態の説明）
次に、図１〜７Ｃを参照し、本発明を説明する。本発明は、その好適実施形態において、一般に、ポッドとプロセスツール間での工作物移送中、ポッドドアがポッドから取り外され、プロセスツールに収容される際、ポッドからポッドドアを切断し、またそのポッドドアをポートドアに密着結合させる機構に関する。本発明の一好適実施形態は、ＳＭＩＦポッドと共に作動するが、本発明は様々な容器のどれとでも作動するものである。ここには、２００ミリメートル（ｍｍ）、３００ｍｍポッド、底部開口、正面開口ポッド、ＳＭＩＦ技術に従い作動しないポッド・ボックスが含まれる。さらに、本発明は、ウェーハ、レチクル、平面パネル表示器等、様々な工作物のどれでも搬送する容器とも作動するものである。本発明による構造は、全ての適用可能ＳＥＭＩ規格に一致し、またそれへの合致も可能とするものである。
【００２４】
図１は、ポッドドア２２を含む３００ｍｍ正面開口ＳＭＩＦポッド２０の斜視図である。ポッドドア２２は、ポッドシェル２４係合して、中に１つ以上の工作物が配置される封止環境が画成される。（通常、ポドドア２０後部は、ポッドがポートにロードされるとき、ポートドアに対向配置される。だが、図１では、明瞭化のため別の状態で示されている）。上述のように、ポッド２０は、３００ｍｍ正面開口ポッドとして例示されているが、ポッドのサイズ、タイプは本発明では重要ではない。ポッド２０とプロセスツール２８間で工作物を移送するため、ポッドは、プロセスツール前面上にあるポートドア２６に隣接するロードポート２５上にロードされる。ツール２８内で実行される処理のタイプは、本発明では重要ではなく、様々な試験、監視、および／または処理操作のどれであってもよい。
【００２５】
図１、２に示すように、ポートドア２６の正面３０は、ポッドドア２２の後方面３１に対向して配置され、一対のラッチキー３２を含む。この一対のラッチキー３２は、ポッドドア２２内搭載のドアラッチングアセンブリの対応する一対のスロット３３に受けられる。ラッチキー３２を受け、共に作動する構成のポッド内のドアラッチアセンブリの例が、米特許第４、９９５，４３０号、「改良機構を有する封止可能、輸送可能容器」（Ｂｏｎｏｒａ等）に開示されている。これは、本発明所有者が所有するものであり、ここでその全体を参照というかたちで記載する。ポートドアにポッドドアをラッチするため、ポッドドア２２は、ポートドア２６に隣接して封止され、それにより縦配向ラッチキーが、縦配向スロット３３内に受け取られる。
【００２６】
ポッドシェルからポッドドアを切断することに加え、ラッチキー３２に回転でも、キーは各スロット３３にロックされ、したがってポートドアにポッドドアが結合される。以下詳細に説明するように、キーのピン３７上搭載のローラ３５を含む別のラッチキー３２が、図２Ａに示されている。本発明の一好適実施形態には、２組のラッチキー３２とスロット３３対が含まれ、各対は、お互い構造，且つ操作上同一である。よって、以下の説明では、ラッチ、及び・またはスロットの片方のみ論じられることもある。一方、ラッチキー、スロット、その関連構成要素の説明は、ラッチキー、スロットの両方に等しく当てはまることに留意する必要がある。しかし、本発明の別の実施形態では、単一のラッチキーとスロット対、または２組以上のラッチキーとスロット対により、ポッドドアを、ポートドアに結合してもよい。さらに、１組以上のラッチキーとスロット対がある場合、本発明の別の実施形態では、各対がお互い同一である必要のもない。
【００２７】
以上ポッドドア内のドアラッチアセンブリの一好適実施形態を説明してきたが、ポッドシェルにポッドドアを結合・切断したりするポッドドア内機構は、本発明では重要ではなく、別の実施形態において大幅に変更してもよい。
【００２８】
一好適実施形態において、ラッチキー３２は、２重の機能を果たす。これらの機能は、ポートとポッドドアの密着結合・切断であり、またポッドドアとポッドシェルの結合・切断の作動である。一方、ラッチキー３２は、べつの実施形態において、これら機能の一方、あるいは他方のみ実行するようにしてもよい。例えば、そのような別の一実施形態において、ラッチキー３２により、ポッドドアとポッドシェル間にどのような結合・切断機能も提供されない。このような実施形態では、ラッチキー３２は、本発明の原理に従い、ポートドアの対してポッドドアをラッチ・ラッチ解除を行うだけである。ポッドトアとポッドシェル間にどのような結合・切断機能も提供しないラッチキーを有するシステムの例としては、米特願番号第９９８，１１５（平成８年）、「ＳＭＩＦポッドドア、ポートドア取外し・返却システム」（Ｂｏｎｏｒａ等）が上げられる。この出願は、本発明所有者が所有するものであり、ここでその全体を参照という形で記載する。また、さらに別の実施形態において、ラッチキーは、ポッドシェルへのポッドドアの結合・切断を作動するためにだけ提供してもよい。このような実施形態では、以下より詳細に説明するように、ラッチキー３２以外の機構を設置して、ポートドアにポッドドアを密着結合、そして切断するようしてもよい。
【００２９】
次に、本発明の好適実施形態に関して、ラッチキー３２を作動させるポートドア内の構造を図３の後方図、図４、５の斜視図を参照し説明する。ラッチキー３２は、以下より詳細に記載する各ラッチキー搭載アセンブリ３４に装着される。各ラッチキー３２には、アクチュエータ３６が固定搭載され（図４に最もよく示すように）、アクチュエータ３６は、それぞれ移動ロッド３８によりお互いに接続される。一好適実施形態において、ポッドが一旦ポートドア２６に隣接して着座されると（例えば、ポート配置ポッドセンサが示すように）、モータ４０により、タイミングベルト４６を介して、一対のプーリ４２と４４がお互いに取着される。プーリ４４は、上にキャリッジ５０を搭載した親ねじ４８に取りつけられ、キャリッジ５０は、ねじが回転すると、親ねじに沿って前後に移動する。キャリッジ５０は、アクチュエータ３６装着の移動ロッド３８に接続される。したがって、モータの回転で、ロッド３８が移動し、アクチュエータ３６が枢軸旋回し、それによりラッチキー３２が回転する。当業者であれば分かるように、上述のものには様々な機構、リンクが代用可能であり、モータからアクチュエータ３６にトルクを送り、それによりラッチキー３２を回転するようにしてもよい。
【００３０】
次に特に図４、５を参照すると、ラッチキー搭載アセンブリには、静止状態で搭載される軸受支持ブロック５２が含まれる。ブロック５２には、ポートドア内に形成される穴５６内に嵌合する軸受５４が含まれる。ラッチキー３２には、そこから後方に延びるシャフト５８が含まれる。このシャフトは、軸受支持ブロック５２の軸受５４内に回転可能に支持される。上述のように、アクチュエータ３６もシャフト５８に沿って搭載され、例えば、そこにピン６０により固定される。したがって、ラッチキー３２は、アクチュエータ３６と共に強制的に回転される。
【００３１】
ラッチキー搭載アセンブリ３４には、さらに軸受支持ブロック５２に静止状態で搭載されるナット搭載ブロック６２が含まれる。アクチュエータ３６が、ラッチキーシャフト５８に固定搭載されると、ナット搭載ブロック６２と軸受支持ブロック５２間に空間が提供され、それにより以下説明するように、ラッチキーの回転軸に沿って、アクチュエータが少し移動可能となる。
【００３２】
ラッチキーアセンブリ３４には、さらに一対のねじ６６により、ナット搭載ブロック６２に調整可能に搭載される軸調整ナット６４が含まれる。特に、ねじ６６は、調整ナット６４を通り軸方向に提供される各正確に形成されたスロット６８を貫通し、ナット搭載ブロック内の別の２対のさら穴６３の１つ内に嵌合する。ねじ６６が緩められると、調整ナット６４が、スロット６８が許可する程度にまで回転してよい。別の２対のさら穴６６が提供され（このような穴１対に対して）、３６０°の調整ナットの調整が可能となる。特に、別の第１対の穴６３に提供されるねじ６６で、ナットは、ある回転程度（スロット６８の弧長により定められる）まで調整可能となる。一方、以後ねじ６６が取り外され、別の第２対の穴６３に挿入される場合、さらなる回転調整がえられることになる。
【００３３】
ラッチキーシャフト５８の後方部には、ねじ７０が含まれる。シャフト５８は、軸受５４、アクチュエータ３６内開口、ナット搭載ブロック６２を通して嵌合され、調整ナット６４の中央開口内で受け取られる。調整ナット内の中央開口には、ねじ７０と係合するねじが含まれる。したがって、通常のナットとボルト構成にように、調整ナット６４とラッチキー３２間のどのような相対的回転でも，結果的に、調整ナットとポートドアに対してラッチキーの一般的移動をもたらす。
【００３４】
以下動作を説明する。ポッドドアが、当初ポートドアに隣接して着座され、ラッチキーが、ドアラッチアセンブリスロット３３内で受け取られると、モータ４０によりアクチュエータ３６が回転される。次に、この回転により、各ラッチキー３２が回転され、ポートドアにポッドドアがロックされる。また、本発明によれば、調整ナット６４のねじ中央開口内にあるラッチキーねじ７０が回転すると、ラッチキー３２が、回転中にポートドアに向け後方に移動される。ラッチキー３２は、その後方への移動中に、スロット３３の後部壁に係合して、それによりポッドドアが引き込まれて、ポートドアに密着係合することになる。
【００３５】
本発明の一好適実施形態において、アクチュエータ３６は、おゆおそ９０°ポッドドアラッチを回転してよい。ねじ７０のピッチは、ラッチキーの９０°回転の結果、ポートドア表面に向け、ラッチキーが後方におよそ２５〜３７ミル（ｍｉｌ）移動するよう、およそ１００〜１５０ミルに設定してよい。ねじ７０のピッチは、本発明の別の実施形態では、１００〜１５０ｍｉｌより小さく、あるいは大きく設定してよい。
【００３６】
適宜、ポットおよび／またはポートドアの厚さを変更したり、あるいはラッチキーがポートドア前面を過ぎて突出する距離を少し調整することが望ましい。このことはねじ６６を緩めて、軸調整ナット６４を回転することにより達成することができる。このような回転中に、アクチュエータ３６がラッチキーの回転を防ぐ。これにより、調整ナット６４の回転でラッチキーが軸方向に移動され、ポートドア前面を過ぎてより大きく、またはより小さく突出するすることになる。ラッチキーの軸位置が調整される程度は、軸調整ナット６４内スロット６８の弧長を長くまたは短くしたりして、および／またはねじ７０のピッチを変更したりして変更できる。ナットとラッチキー間の所定回転が、結果的にラッチキーの比較的小さな移動をもたらすように、ナット調整アセンブリは、ポートドア表面と過ぎてのラッチキーの位置を微調整が可能である。この調整は、ねじ７０のピッチを減少、または増加させたりしてほぼ微調整とすることができる。他の実施形態では、スロット６８をねじ穴に交換し、上述の調整特徴を省略してよい。
【００３７】
本発明の別の実施形態が、図６の拡大斜視図に示されている。図６は、図４、５を参照して開示した実施形態と同一であるが、次の点で異なっている。上述実施形態のナット搭載ブロック６２が省略され、代わりにガイドピンブロック７２、ナット係合板７４が使用される。特に、ガイドピンブロック７２は、ポートドア内に静止状態で搭載されるよう、軸受支持ブロック５２に装着される。ガイドピンブロック７２には、その周辺にバネ７８を含む、少なくとも２本の後方に延びるガイドピン７６が含まれる。ナット係合板７４には、ガイドピン７６の数、位置に対応する穴８０が含まれる。穴８０は、ガイドピン７６より少し大きな径を有するが、バネ７８よりその径は小さい。ナット係合板７４は、止め輪８２によりガイドピンブロック７２に装着される。この止め輪８２は、ガイドピン７６が、ナット係合板７４内の穴８０を通して嵌合した後、ガイドピン後部にしっかりと固定される。このような構成において、ナット係合板７４は、ガイドピン７６周辺に搭載されるバネ７８の偏向力に抗して、ガイドピンブロック７２に向け前方移動が可能である。
【００３８】
軸調整ナット６４は、ねじ６８により、ナット係合板に装着される。上述のように、調整ナット６４は、ねじ６６が弧状スロット６８内に嵌合する結果調整可能となるようにしてもよい。本実施形態では、スロット６８を省略し、代わってねじ穴を使い、ナット６４の回転、それによる手動調整をい防ぐようにしてもよい。
【００３９】
図６の実施形態において、シャフト５８は、軸受５４、アクチュエータ３６内開口と通り、またガイドピンブロック内中央開口、ナット係合穴を通り後方に延び、それにより上述のように、ねじが、調整ナット６４の中央開口内に受け取られる。本実施形態によれば、ポートドア表面を過ぎて突出するラッチキーの程度のどのような手動調整に加え、ガイドピンブロックとナット係合板が共に、ラッチキー搭載アセンブリの自己調整も提供することになり、ポッド、ポートドア厚のバラツキが許容され、また工学公差が提供される。特に、ラッチキー３２が、その回転ストロークを終える前に、ポッドドアが、ポートドアに十分密着保持され、本発明の目的を満足させる場合、ラッチキーがさらに後方に移動する代わりに、ラッチキー回転が継続し、その結果、バネ７８を圧縮することにより、ガイドピンブロック７２に向けて、調整ナット６４、ナット係合板７４が前方移動することになる。
【００４０】
調整ナット６４の角度位置を調整することで、ナット係合板７４が、バネ７８力に抗してガイドピンブロックに向け移動開始する点を一部制御するようにしてもよい。また、本発明によれば、ポートとポッドドア間での所望圧縮力を、バネ７８のバネ定数、および／または与圧程度を変更することにより変えるようにしてもよい。
【００４１】
ラッチキー３２、ラッチキーを受けるスロット３３には、ラッチキーがスロット内で回転するときの粒子生成を最小とするよう、滑らかな表面を有することが好ましい。たとえ粒子が生成されても、粒子は、ポッドドア内に捕獲され、プロセスツール内環境に影響を与えることはない。図２Ａに示す本発明の別の実施形態では、ラッチキーに、シャフト５８前面端を通るピン３７に搭載されるローラ３５を設置してもよい。このローラは、ラッチキーが後方移動するとき、スロット３７の壁に接触して配置される。このローラで、ラッチキーローラとスロット壁間に大きな圧縮力がかけられると、粒子を生成することなく、スロット壁３７に対してラッチキーの回転が可能となる。
【００４２】
本発明によるラッチキー搭載アセンブリの一実施形態では、ラッチキーの回転を利用して、ラッチキーが移動させられるが、ラッチキーは、その回転と独立して移動させるようにしてもよい。本発明の別の実施形態において、別の機械的システムを採用し、ラッチキー３２の所望移動をもたらし、ポッドドアとポートドア間を密着係合させるようにしてもよい。このような別の一実施形態が、図７Ａ〜７Ｃに示されている。まず図７Ａ、７Ｂを参照すると、ラッチキー３２の平面図であり、シャフト５８が、そこから後方に延び、またポートドア２６、軸受支持ブロック５２、アクチュエータ３６内開口を通って延びている。この実施形態には、さらにポートドア内に移動可能に搭載されるＵ形状ブラケット８２、シャフト５８端部に固着されるワッシャ８４、シャフト５８周辺に巻き付けられ、ブラケット８２の正面壁８８とワッシャ８４間に圧縮されるコイルバネ８６が含まれる。
【００４３】
図７Ａ〜７Ｃに示す別の実施形態によれば、緩められた状態で、ワッシャ８４は、バネ８６により後方に偏向され、ブラケット８２の後部壁９０に当接する。一実施形態では、ブラケット８２は、当初、既存の移動機構により前方に（つまり、ポートドア２６に向けて）移動される。例えば、ブラケット８２は、親ねじ、またはソレノイドに装着され、駆動されるようにしてもよい。この前方移動により、ラッチキー３２は、ポッドドアのドアラッチアセンブリにあるスロット内に着座可能となる。別の実施形態では、ラッチキーは、当初、移動ブラケット８２の当初の前方移動が必要でなくなるよう、ポートドア前に十分離れて配置するようにしてもよい。上述のように、アクチュエータ３６がラッチキー３２を回転させ、ポートドアにポッドドアを結合した後、あるいはその間に、移動ブラケットを後方に移動するようにしてもよい。このように後方移動すると、バネ８６にブラケット８２の正面壁８８が力をかけることになる。そこでワッシャ８４にも力がかけられて、シャフト５８、ラッチキー３２が後方に移動し、よってポートドアにポッドドアがより密着保持されることになる。
【００４４】
ブラケット８２の後方移動中ある時点で、ポッドドア２２が、ポートドア２６に十分に密着保持されて、本発明の目的が達成される。この時点で、ラッチキー３２、シャフト５８、ワッシャ８４の後方移動に対向する力で、バネ８６の力が圧倒され、その時点で、図７Ｃに示すように、バネ８６は圧縮し始める。バネ８６が完全に圧縮する前の所定時点に、ブラケット８２の後方移動が終了する。したがって、本実施形態によれば、バネ８６は、ポートドアにポッドドアを密着保持する役割を果たし、また機構も、ポートドア、ポッドドア厚のバラツキ、公差に関して自己調整の特徴を有する。図６に示す本発明の実施形態のように、ポートとポッドドア間での所望圧縮力は、バネ８６のバネ定数、および／または与圧程度を変更すうことにより可変としてもよい。
【００４５】
当業者でれば分かるように、ラッチキーの移動が、その回転と独立に達成される他の構成も可能である。このような別の構成は、図７Ａ〜７Ｃに示す構成と同じであるが、バネ８６、Ｕ形状ブラケット８２は省略してよい。本実施形態では、一般に、シャフト５８、ラッチキーが、親ねじ、ソレノイド等のドライバに装着される。このようなドライバにより、ポートドアへのポッドドアの結合中、またはその後、ラッチキーを後方に移動させ、ドア間の密着結合が提供される。シャフト５８は、例えば、ドライバへの移動用スラスト軸受内に搭載してもよい。スラスト軸受により、シャフト５８、ラッチキーの回転が可能となり、またシャフトに軸負荷が加えられ、シャフトとラッチキーの移動が可能となる。本実施形態によれば、ポートドアへのポッドドアの結合中、またはその後、ドライバにより、ポッドとポートドア間に密着係合が達成されるまで、シャフト５８、ラッチキー３２が駆動される。
【００４６】
上述の本発明好適実施形態では、ポッドアンラッチアセンブリの作動、ポートドアへのポッドドアの結合に加え、ラッチキー３２により、ポッドドアとポートドア間に密着接触が確立される。一方、ラッチキー以外の機構でも、ポッドとポートドアをお互いに引き密着係合する目的を達成できる。例えば、米特許第４，５３４，３８９号、「ＩＣ処理用ドック可能インタフェースのインターロックドアラッチ」に、ポートにポッドドアを保持するバネ装着ラッチ、リリースケーブル（該特許図５）が開示されている。
【００４７】
さらに別の実施形態（図示せず）において、ポートドアに、ぞの前面に１個以上の磁石を搭載し、この磁石が、ポッドドア後部面の対応する数の磁石と整合する構成も考えられる。ロードポートへのポッドドア装着後、ポート磁石のＮＳ極が、ポッド磁石それぞれのＮＳ極と整合し、それによりポッドドアが、ポートドアに引きつけられてしっかりと係合することになる。ポート（あるいはポッド）内の磁石は、ポート内で回転可能に支持され、それによりポート、ポッドドア表面に垂直な軸の回りを回転可能となるようにしてもよい。ポッドドアをポッドに戻すとき、ポート磁石のＮＳ極が、各ポッド磁石のＮＳ極と整合するよう、磁石が回転される。この位置で、並置磁石がお互い拒絶しあい、ポッドドアをポッドに戻すことができる。
【００４８】
以上本発明を詳細に説明したが、本発明は、開示の実施形態に限定されるわけでない。当業者であれば、特許請求の範囲内で本発明の精神、範囲を逸脱することなく様々な変更、修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プロセスツールのポートドアに隣接配置される正面開口ＳＭＩＦポッドの斜視図である。
【図２】    ポートドア外面から上の突出するラッチキーを含む、そのポートドア外面の１部を示す拡大斜視図である。
【図２Ａ】  ローラを含む、図２に示すラッチキー構成に代わる別のラッチキー構成を示す図である。
【図３】  ラッチキーを回転する機構を含む、ポートドア内部の正面図である。
【図４】  ラッチキーの回転、並進を可能にする本発明によるラッチキー、搭載構成要素を説明する拡大斜視図である。
【図５】  ラッチキーを支持、回転し、並進させるポートドア内アセンブリ機構の斜視図である。
【図６】  本発明の別の実施形態による、ラッチキーの回転、並進を可能にするラッチキー、搭載構成要素の斜視図である。
【図７Ａ】  さらに別の実施形態による、ラッチキーの回転、並進を可能にするラッチキー、搭載構成要素の平面図である。
【図７Ｂ】  図７Ａに示す本発明実施形態の側面図である。
【図７Ｃ】  格納位置にある、図７Ａに示す本発明実施形態の平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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