(57)【要約】支持及び位置合わせカップリング及びその方法に関し、半導体基板キャリアを半導体処理設備に位置合せするための支持及び位置合わせカップリングが、キャリアレセプタクルによって支持されるようになっているレール形接触部を有する。従って、キャリアと処理設備間の位置合わせが、改善されることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板キャリアを支持部材に位置合わせする位置合わせカップリングであって、該キャリアが位置合わせレセプタクルを有し、前記カップリングは、前記キャリアレセプタクルに支持されるようになっているレール形接触部と、前記支持部材に結合されるようになっているベース部とを有するカップリングを含むことを特徴とする、位置合わせカップリング。
【請求項２】
前記カップリングの接触部が、長手方向軸線を定める、長手方向ベース部と長手方向冠状部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の位置合わせカップリング。
【請求項３】
前記冠状部が、前記長手方向軸線に対して横方向に切頭三角形の断面を有することを特徴とする、請求項２に記載の位置合わせカップリング。
【請求項４】
前記冠状部の切頭三角形断面が、丸みがあることを特徴とする、請求項３に記載の位置合わせカップリング。
【請求項５】
前記冠状部の切頭三角形断面が、２つの横側と頂部中心側とを有することを特徴とする、請求項４に記載の位置合わせカップリング。
【請求項６】
前記頂部中心側が、前記断面に曲率半径を有し、各横側が、前記断面に曲率半径を有することを特徴とする、請求項５に記載の位置合わせカップリング。
【請求項７】
前記カップリングが、ステンレススチールで形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の位置合わせカップリング。
【請求項８】
前記ベース部が、前記軸線に対して横方向に長方形の断面を有することを特徴とする、請求項２に記載の位置合わせカップリング。
【請求項９】
キネマティックピンのベース直径がＳＥＭＩ規格によって定められ、前記カップリングの接触部が、少なくとも前記ピンベース部直径の長さを有することを特徴とする、請求項２に記載の位置合わせカップリング。
【請求項１０】
前記接触部が、少なくとも１０ｍｍの長さを有することを特徴とする、請求項２に記載の位置合わせカップリング。
【請求項１１】
前記接触部が、１０から２８ｍｍの範囲の長さを有することを特徴とする、請求項２に記載の位置合わせカップリング。
【請求項１２】
前記位置合わせレセプタクルが、長手方向軸線を定める長手方向溝を形成し、前記レセプタクルが、前記溝の長手方向軸線に対して横方向のＶ字型断面を有することを特徴とする、請求項３に記載の位置合わせカップリング。
【請求項１３】
複数の位置合わせレセプタクルを有し、半導体基板キャリアを支持するネストであって、
前記キャリアを支持するようになっている支持部材と、
前記支持部材に結合された複数の位置合わせカップリングと、
を含み、
前記各カップリングが、キャリアレセプタクルによって支持されるようになっているレール形接触部を有することを特徴とするネスト。
【請求項１４】
前記位置合わせカップリングの３つが、前記支持部材に結合されていることを特徴とする、請求項１３に記載のネスト。
【請求項１５】
前記３つの位置合わせカップリングが、前記支持部材上に三角形のパターンで配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載のネスト。
【請求項１６】
前記３個の位置合わせカップリングが、各々半径方向軸線に沿って位置合わせされ、各半径方向軸線が、共通点上に中心があることを特徴とする、請求項１５に記載のネスト。
【請求項１７】
前記基板キャリア内の基板が、中心軸線を定め、前記共通点が、前記基板中心軸線と位置合わせされることを特徴とする、請求項１６に記載のネスト。
【請求項１８】
３対のキネマティックピン位置がＳＥＭＩ規格によって定められ、各対が、第１のキネマティックピン位置と、第２のキネマティックピン位置とを含み、各半径方向軸線が、第１及び第２のキネマティックピン位置の対と位置合わせされることを特徴とする、請求項１７に記載のネスト。
【請求項１９】
各カップリングの前記接触部が、該カップリングの半径方向軸線が位置合わせしている、前記１対の第１及び第２のキネマティックピン位置の間に基本的に配置されていることを特徴とする、請求項１８に記載のネスト。
【請求項２０】
前記支持部材が、ワークステーションロードポート支持部材であることを特徴とする、請求項１３に記載のネスト。
【請求項２１】
前記支持部材が、キャリアハンドラ支持部材であることを特徴とする、請求項１３に記載のネスト。
【請求項２２】
半導体基板キャリアを支持部材に位置合わせする方法であって、
前記支持部材によって支持される複数の位置合わせカップリング上に前記キャリアを位置決めし、前記位置決めが、前記キャリアの下側によって定められた位置合わせレセプタクルに、各カップリングのレール形接触部を位置決めすることを含む、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、半導体基板を搬送するためのキャリア及び半導体基板を加工するための処理装置に関し、より詳細には、半導体基板キャリアを位置合わせするための方法及び装置、及び処理装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
ウェーハのような半導体基板は、通常多数の処理ステーションを備えた処理ラインにおいて加工されることが多い。このような一ステーションが、図１に図示され、全体が１０で示されている。処理ステーション１０は、適切なプラットホーム（図示せず）を具備する移送チャンバ１１を含む。幾つかの加工チャンバ（本例では４つ）１２が、本例では６つの面を有する移送チャンバ１１の４面に取付けられている。２つのロードロックチャンバ１３は、移送チャンバの残りの２面に取付けられ、ミニエンバイロメント（工場インターフェースとも呼ばれる）１５に接続されており、このミニエンバイロメント１５もまた図２に示されている。１４で概略的に示されているロボットは、ウェーハをロードロックチャンバ１３から加工チャンバ１２へ、及び加工チャンバ１２間で移送するように動作する。この様なステーションの実施例には、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手可能なＣｅｎｔｕｒａ又はＥｎｄｕｒａがある。
【０００３】
全体を１５で示しているミニエンバイロメント１５は、ウェーハを計画通りに処理するためのクリーン環境として機能する。このようなミニエンバイロメントには、カリフォルニア州フレモントのＡｓｙｓｔ Ｔｅｃｈｎｏｎｏｇｉｅｓ社から入手可能なＳＭＩＦ−３００ウェーハ管理システムがある。これには、筐体１６と、幾つかの（この実施例では２つ）ウェーハポッド２３及び２４に対するそれぞれウェーハポッドローダ２１及び２２とが含まれている。各ウェーハポッド２３、２４は、ステーション１０によって処理されるべき積層されたウェーハを含む。筐体１６は、ウェーハ２８をポッドからロードロックチャンバ１３へ移送する、１つ又はそれ以上のロボット（この実施例では２台）２５及び２７を収容している。適切なトラックロボットが、カリフォルニア州サニベールのＥｑｕｉｐｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から入手可能である。ロボット１９はまた、ウェーハ位置合わせ機１８との間でウェーハを移送するのにも使用される。
【０００４】
ワークステーションは、別個に構成されて、例えば、バッファチャンバ、プレクリーンチャンバ及び冷却チャンバ、前処理及び後処理チャンバ、等のような他の構成要素を含むことができる。
【０００５】
ウェーハディスクの集積回路チップへの加工処理には、ディスクを繰り返し処理し、保管し、及び移送する幾つかのステップが含まれる。ディスクが精巧な性質を有し、非常に高価であることから、この処理手順の間中、ディスクを汚染源から適切に保護することが好ましい。ウェーハキャリアの１つの目的は、これらの汚染源からの保護を提供することである。ポッド又はボックスと呼ばれるウェーハキャリアの１つの型式は、この様な保護を容易にするために、ウェーハを完全に密閉することができる。図２に図示されているウェーハポッド２３、２４は、この様なウェーハポッドの一実施例を示す。
【０００６】
ウェーハディスクの処理は、通常自動化されているので、ポッド又はキャリアに関しては、使用する処理装置の仕様に従ってウェーハディスクを正確に位置合せするのが好ましい。ウェーハポッド２３、２４を定置して位置合わせするために、各ウェーハポッドローダ２１、２２は、ロボット２５、２７がウェーハをポッドからロードロックチャンバへと移送するロードポート３０、３１を有する。ポッド、又は他のキャリアを位置合わせするのに有効な許容誤差は、例えば処理装置とウェーハディスクの間が適切に相互作用するために、約０．２０ｍｍのように一般に非常に厳しいものである。
【０００７】
これらの許容誤差の多くの仕様を定める、国際的に承認された規格が公開されてきた。例えば、ＳＥＭＩ（これまでＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅとして知られていた半導体製造装置材料協会）Ｅ４７．１−０６９９規格は、集積回路製造装置において、３００ｍｍウェーハを移送及び保管するのに使用するボックス及びポッドの仕様を部分的に定めている。
【０００８】
Ｅ４７．１に適合するポッド又はボックスは、前開き一体形ポッド（ＦＯＵＰ）として公知であり、取り外し不能のカセットと、及び「３００ｍｍ前開きインターフェース機械規格（ＦＩＭＳ）の暫定仕様」という名称のＳＥＭＩ  Ｅ６２に適合するロードポートに結合する前開きインターフェースとを有する。より詳細には、ポッドは、ポッドの前面に取付けられたドアを有し、このドアは、ウェーハが搬入出されるカセットの前面に相当する。この規格では、ポッドドアは、ウェーハに垂直で、仕様が定められたフェイシャル基準面に平行であるので、ドア及びドアフレームは、ＳＥＭＩ  Ｅ６２に準拠するＦＩＭＳポートと結合可能である。正しく結合するためには、ドア及びドアフレームは、ポートに正しく留め付けられると共に、シール領域、及びＳＥＭＩ  Ｅ６２で定義されている真空用途用の保留スペースに結合する表面を有する必要がある。
【０００９】
ポッドからツールロードポート（ハンドラ上のネスト）までの物理的位置合わせ機構は、図７及び図８ａから図８ｂにおいて１００ａから１００ｃ（鎖線を付した）で示されようなレセプタクルを含み、これらのレセプタクルは、ポッド１０３のように各ポッドの底壁１０２に設置される。典型的には、レセプタクルは、ポッドの底壁と一体的に成型又は鋳造される。若しくは、各レセプタクルは別個に成形され、ポッド壁１０２の下側に取付けられてもよい。リベット、ボルト、又はネジのような適切な固定具を、レセプタクルの両側でフランジに貫通させ、該レセプタクルをポッドの下側に固定してもよい。
【００１０】
図８ａから図８ｂで最も良く分かるように、レセプタクル１００ａで表されているポッドレセプタクルの各々は、レセプタクルの下側に形成され、ツールロードポートの支持プレート１１１上に配置された第１のピン１１０ａのような、キネマティックカップリングピンと結合するように配置された、概ね逆Ｖ字形の溝１０８を有する。予め、レセプタクル１００ａから１００ｃは、１９９０年、１９９７年の「３００ｍｍウェーハキャリア位置合わせ及び支持に使用するキネマティックカップリングの暫定機械仕様」という名称のＳＥＭＩ  Ｅ５７に仕様が定められている、３つ又は６つの結合ピンと結合した。同ＳＥＭＩ  Ｅ５７は、引用により全体を本明細書に組み込まれる。ＳＥＭＩ  Ｅ５７では、Ｖ形溝の各々は、図７で示されているように、ウェーハの公称中心線と垂直で且つ同一平面上にある線に沿って延びていることが推奨されている。この溝は、（それらがウェーハの公称中心線と全て一致するとは限らない場合のような）溝が縮小又は僅かなずれがある場合でも、適切に位置合わせをもたらすように意図されている。
【００１１】
図７で最も良く分かるように、ＳＥＭＩ  Ｅ５７規格は、３組のキネマティックカップリングピン位置を定めており、各組は２つの可能なピン位置を有する。外側位置に配置されるピンは、第１のピンと呼ばれ、１１０ａで示されている。従来のロードポートにおいて、各ロードポートは、図７に示すような、三角形パターンで配置された、３つの第１のピン、１１０ａから１１０ｃを有する。３つの第１のキネマティックピンが、ネスト１１２を形成し、その上にポッドのレセプタクル１１０ａから１１０ｃを、図７に鎖線で示されているように載置することができる。
【００１２】
また、各組の可能なピン位置には、内側位置が含まれる。内側位置に配置されたピンは、第２のピンと呼ばれ、１１０ｄから１１０ｆの鎖線で示されている。従来のポッドハンドラ、又は他の移送ロボットにおいて、ハンドラは、三角形パターンで配置された該第２のピン１１０ｄから１１０ｆを有し、図７に鎖線で示されているような、ポッドのレセプタクル１００ａから１１０ｃを載置することができるネストを形成することができる。各第１及び第２ピンの位置は、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で定められている３直交基準平面、即ち水平基準面、フェイシャル基準面、及びバイラテラル基準面に対して仕様が定められる。
【００１３】
これらの先行技術のキネマティックカップリングピンの形状もまた、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で仕様が定められている。そこに記載され、図８ａ及び図８ｂで最も良く分かるように、各ピン１１０ａから１１０ｃ（又は１１０ｄから１１０ｆ）は、その垂直中心軸線１２０の周りで半径方向に対称である。各ピンは、概ね円筒形のベース部１２２と、ピン頂部に配置された概ね球状の頂部１２４を含んでいる。この球状頂部１２４は、平坦面に接触が容易なように形成されている。球状部１２４と円筒形部１２２との間に配置されるのは、中間の円形円錐台形面１２６であり、これは、角度のある嵌め合い面との接触を容易にするように形成されている。円形円錐台形面１２６は、半径１３０ａ及び１３０ｂで示された曲率半径を有する。
【００１４】
一つのピン１１０ｃの頂部が、ウェーハキャリアレセプタクルのピラミッド型開口で接触している図９ａから９ｂに示されているような、他の結合機構もまた、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で意図されている。前開きボックス及びポッドが側方のピンと接触して、前部機械式インターフェースに圧力を加えることが必要としてもよいことが意図されている。ウェーハキャリアの底部のレセプタクルの結合機構を設計する場合、ＳＥＭＩ  Ｅ５７は、Ａｌｅｘａｎｄｅｒ Ｈ． Ｓｌｏｃｕｍ博士によって著され、１９９２年、製造技師協会から商品番号２５９７として出版された（元来は、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ社から、１９９２年に出版された）「精密機械設計」という題の本で与えられている推奨に、設計者が従うことを勧めている。
【００１５】
（発明の開示）
本発明の出願人によって、ＳＥＭＩ  Ｅ５７（１９９７年、１９９９年）で記載されている先行技術のキネマティックカップリングピンは、多くの用途に関して決して望ましくない、ポッド又はキャリアの処理装置への位置合わせを提供する可能性があることが認識された。例えば、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で仕様が定められているような先行技術のキネマティックピンは、２点でＶ型レセプタクルに接触することが認識される。多くのキャリアが、比較的軟らかい柔軟な材料で製造されるので、この様な２点接触によって、接触点でキャリアの大きな変形が生じ、その結果、キャリアの処理装置に対する位置合わせは、特に「Ｚ」（即ち垂直）軸の位置合わせ方向で、損なわれる可能性がある。
【００１６】
本発明の一態様によれば、先行技術のピンのこれらの欠点を１つ又はそれ以上未然に防ぐことができる、改善された支持及び位置合わせカップリングが提供される。図示された実施形態において、このカップリングは、キャリアレセプタクルによって支持されるようになっている、レール形の接触部分を有する。結果として、キャリアと処理装置との間の位置合わせが、特に垂直、即ちＺ軸方向において改善されることができると考えられる。
【００１７】
以下に述べるように、本発明には追加の態様が存在する。従って、上述のことは、本発明の幾つかの実施形態及び態様の単なる要約に過ぎないことを理解されたい。本発明の追加の実施形態及び態様は、以下で参照される。更にまた、開示された実施形態の多くの変更が、本発明の技術的思想と範囲を逸脱することなく行うことが可能である点を理解されたい。従って、前述の要約は、本発明の範囲を限定することを意味するものではない。むしろ、本発明の範囲は、添付の請求項及びそれらの同等物によってのみ定義されるものである。
【００１８】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで、図３ａから図３ｄを参照すると、本発明の一態様による支持及び位置合わせカップリングが、全体を３００で示されている。中心軸線周りで半径方向に対称である代わりに、図示した実施形態の支持及び位置合わせカップリング３００は、図３ｂ及び３ｃで最も良く分かるように、概ねレール形である。円筒形ベース部の代わりに、該カップリング３００は、図４に示すように断面が長方形の棒状ベース部３０２（図３ｃ）を有する。ベース部３０２の上には、図４に示すように長手方向中心軸線３０７に直交する断面が丸みのある切頭三角形を有する、長手方向冠状部３０４（図３ｂ）がある。以下に極めて詳細に説明しているように、カップリング３００の接触部分３０２及び３０４のこの長手方向形状は、適合規格への準拠を十分維持しながら、キャリアと処理装置との位置合わせを改善するものと考えられる。また、カップリングは、ベース部３０２の下に配置された、概ね長方形の取付ベース部３０５を有する。
【００１９】
図５ａから図５ｃは、キャリア３５０（図５ａに鎖線で示されている）の底壁３５２を示しており、該底壁は、このキャリアの底壁に固定された３つのレセプタクル３０６ａから３０６ｃ（同じく図５ａに鎖線で示されている）を有する。図示した実施形態において、各レセプタクル３０６ａから３０６ｃは、ポッド壁３５２の下側に形成された、概ね長方形のキャビティ３５４内に支持される分離片として形成されている。リベット、ボルト、又はネジのような適切な固定具を、レセプタクルの両側のフランジ３５６に貫通させ、レセプタクルをポッドの下側に固定することができる。若しくは、該レセプタクルは、キャリアと一体的に形成してもよい。
【００２０】
底壁３５２の上にあるキャリア３５０の頂部は、明瞭に示すために、図５ａから図５ｃでは省略されている。３つのキャリアレセプタクル３０６ａから３０６ｃは、図３ａから図３ｄのカップリング３００と同じタイプの支持及び位置合わせカップリング３００ａから３００ｃ上に置かれた状態で示されている。３つのカップリング３００ａから３００ｃは、ロードポート２１（図１、２）のような、ロードポートの支持プレート３０８のような支持部材に固定されて、キャリア３５０を支持するネスト（ｎｅｓｔ）を形成する。図示されている実施形態において、各カップリングは、例えば、図５ａで示された位置にある支持プレート３０８にカップリングを固定するための、取付ベース部３０５に形成された一連のネジ開口３６０（図３ｄ）を有する。同様に、他の固定具が使用されてもよい。更にまた、用途によっては、カップリングを、下にある支持構造体と一体的に形成するのが適切とすることができる。
【００２１】
支持及び位置合わせカップリング３００ａから３００ｃの各々の丸みのある冠状部３０４は、上述のキネマティックピンの円頭円錐台形ではなく、長手方向に延びる形状を有しているので、該カップリング３００ａから３００ｃとレセプタクル３０６ａから３０６ｃとの間の接触領域はそれぞれ、大幅に増大することができると考えられる。例えば、カップリング３００とレセプタクル３０６との間の接触領域は、図８ａの１０５ａ及び１０５ｂで示されているような、先行技術のピン１１０ａとレセプタクル１００ａとの間の２点だけの接触１０５、１０５ｂではなく、カップリングの冠状部３０４の外側表面の長さ全体に沿って、一線３２０（図６）に伸長することができる。
【００２２】
図３ｂで最も良く分かるように、図示した実施形態の支持及び位置合わせカップリングの長手方向の形状は、該カップリングの全長を伸びる長手方向の中心軸線３０７を定める。カップリング３００の各端部には、丸みのある周辺部３２１ａ、３２１ｂがある。断面平面３２２ａは、長手方向軸線３０７に垂直で、ベース部３０２及び冠状部３０４の一方端に隣接し、丸みのある周辺部３２１ａの始点と一致して定めることができる。従って、断面平面３２２を越えて延びているのが、丸みのある周辺部３２１ａである。同様にして、第２の断面平面３２２ｂは、長手方向軸線３０７に垂直で、ベース部３０２及び冠状部３０４の他方端に隣接し、他方の丸みのある周辺部３２１ｂの始点と一致して定めることができる。断面平面３２２ａと３２２ｂとの間に延びるのが、カップリング３００の嵌め合い面３７０（図３ｂ）である。
【００２３】
図４は、断面平面３２２ａ（又は、断面平面３２２ｂ、又は嵌め合い面の端平面３２２ａと３２２ｂとの中間の任意の平行な断面平面）で見た支持及び位置合わせカップリング３００の嵌め合い面の断面図である。ここで示すように、図示した実施形態の支持及び位置合わせカップリング３００は、断面平面３２２ａで見ると、図８ａで示されたピン１１０ａの中心軸線１２０によって定められた断面で見た時の先行技術のキネマティックピン１１０ａと同じ断面形状を有する。しかしながら、先行技術のピン１１０ａは、中心軸線１２０周りで半径方向に対称であるが、一方、図示された実施形態の支持及び位置合わせカップリング３００は、上述のように、概ねレール形である。
【００２４】
以下に記載する表１は、先行技術のピン１１０ａの中心線断面図における先行技術のキネマティックピンに関して、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で仕様が定められた寸法である。本発明による支持及び位置合わせカップリングの形状及び寸法は、特定の用途に応じて変更することができる。一実施例において、図示された実施形態の支持及び位置合わせカップリング３００の図４の断面図における寸法は、ＳＥＭＩ  Ｅ５７において、この規格の先行技術のピンに対応する中心線断面図に対して与えられる数値と同一の数値を有することができる。
【００２５】
【表１】
表１．キネマティックカップリングピン寸法
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【００２６】
各寸法は、ＳＥＭＩ  Ｅ５７において、ピン頂部の最大高さと最小高さの平均から１３ｍｍ（０．５１インチ）下にある水平面として定義される水平基準面に対して相対的に与えられる。本発明による支持及び位置合わせカップリングに関して上記に参照した実施例では、水平基準面の例は、図５ｂ及び５ｃにおいて３２４で示されている。水平基準面３２４は、ピン頂部に対してではなくカップリング頂部に対して定められる点以外は、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で仕様が定められた同様の方法で定義される。
【００２７】
本発明の支持及び位置合わせカップリングは、同様に特定の用途に応じて、種々の位置に種々の方式で支持部材上に取付けられることができる。図５ａに示されている一実施例では、断面平面３２２ａと支持及び位置合わせカップリング３００の長手方向中心軸線３０７との交点は、図７の１１０ａで示されている第１のキネマティックピンのような、ＳＥＭＩ  Ｅ５７において定義されている第１のキネマティックピンの垂直な対称中心軸線の位置と一致するように選択された端部中心点３２３ａを定める。他方の断面平面３２２ｂと支持及び位置合わせカップリング３００の長手方向中心軸線３０７との交点は、図７の１１０ｄで示されている第２のキネマティックピンのような、ＳＥＭＩ  Ｅ５７において定義されている第２のキネマティックピンの垂直な対称中心軸線の位置と一致するように選択された他方の端部中心点３２３ｂを定める。従って、嵌め合い面の平面３２２ａ及び３２２ｂ間の距離は、各組の第１及び第２のピン中心軸線間の距離に関して、ＳＥＭＩ  Ｅ５７規格によって仕様が定められている距離と一致するように選択される。従って、図示された実施形態において、図５ａに図示されているネストの後部支持及び位置合わせカップリング３１０ａの嵌め合い面は、全長２４．２３１６ｍｍ（．９４５０インチ）を有し、前部支持及び位置合わせカップリング３１０ｂ及び３１０ｃは、各々２８．０１６２ｍｍ（１．１０３０インチ）を有する。
【００２８】
更に、実際の長さは、特定の用途に応じて変更することができる。一般に、支持及び位置合わせカップリングの長さが長いほど、上にあるキャリアと接して、安定性を増すように利用可能な接触領域がより大きくなる。図示された実施形態において、少なくとも１０から１２ｍｍより大きい長さを有することが好ましい。キネマティックピンの規格を変更すべきであれば、本明細書で説明する支持及び位置合わせカップリングの種々の寸法は、それに合わせて修正することができる。
【００２９】
下記の表２に記載するように、ＳＥＭＩ  Ｅ５７規格は、支持プレート上の先行技術のキネマティックピンの位置を３直交基準面、即ち本明細書において上記で検討した水平基準面、フェイシャル基準面、及びバイラテラル基準面に対して定義している。
【００３０】
【表２】
表２．結合ピンの中央軸線までの距離
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【００３１】
バイラテラル基準面は、後方キネマティックピン１１０ａ（図７）の中心軸線１２０（図８ａ）を含む垂直平面であるように定められる。更に、バイラテラル基準面は、２つの前方キネマティックピン１１０ｂ及び１１０ｃの中心軸線から等距離でなければならない。フェイシャル基準面は、バイラテラル基準面に垂直で、後方キネマティックピン１１０ａの中心軸線までの距離Ｙ９２が、前方キネマティックピン１１０ｂ及び１１０ｃの中心軸線までの平均距離Ｙ９１の１．５倍である垂直平面であるように定義される。特定のカップリングのネストに対し、３つの基準面が決定されると、３つのキネマティックピン１１０ａから１１０ｃを評価し、それらがＳＥＭＩ  Ｅ５７に準拠する表１及び２で記載されている仕様に適合するかどうか決定することができる。
【００３２】
この場合もまた、支持部材の上にある本発明の支持及び位置合わせカップリングの位置は、特定の用途に応じて変更することができる。一実施例において、第１及び第２のキネマティックピンの位置に対し、ＳＥＭＩ  Ｅ５７で仕様が定められている方法と互換性のある方法で、各支持及び位置合わせカップリング３００ａから３００ｃの位置は、この例では、３直交基準面、即ち本明細書で上述した３２４で示されている水平基準面、図５ａに示されているフェイシャル基準面３３０、及びバイラテラル基準面３３２に対して決定することができる。各カップリングの位置は、上記から、ＳＥＭＩ  Ｅ５７に適切に準拠した配置で、図５ａに示されている。このようにして、この実施例においては、上記の表２に記載した寸法を適用して、支持及び位置合わせカップリング３００ａから３００ｃの位置（これらは全て、バイラテラル基準面３３２の周りで両側方向に対称である）を定めることができる。特定の用途に応じて、他の寸法もまた選択されることができる。
【００３３】
図５ａに示す配置では、３つの支持及び位置合わせカップリング３００ａから３００ｃは、三角形のパターンで配置されている。更に、各支持及び位置合わせカップリング３００ａから３００ｃは、それぞれ半径方向の軸線３８０ａから３８０ｃに沿って中心を置いて整列している。各半径方向軸線３８０ａから３８０ｃは、１対の第１及び第２のキネマティックピン位置を通る。従って、各カップリング３００ａから３００ｃの接触部３０２及び３０４は、基本的に、関連する第１及び第２のキネマティックピン位置の間に配置される。半径方向軸線３８０ａから３８０ｃは、図５に鎖線で示されたウェーハ３８４の中心軸線３８２と同軸に位置合わせされた共通の中心点にこれらの中心が置かれている。ウェーハ３８４は、キャリア内の半導体基板の積層位置を表す。
【００３４】
図示した実施形態において、支持及び位置合わせカップリング３００は、４４０ｃステンレススチールから形成され、熱処理後、４５から４８Ｒｃ、１６ＲＭＳに仕上げられる。用途に応じて、他の材料、及び仕上げ方法を用いることができる。
【００３５】
図示した実施形態のキャリアは、取り外し不能のカセット、及び３００ｍｍウェーハ用の前開きインターフェースを具備する前開き一体形ポッド（ＦＯＵＰ）として説明してきた。密閉されない、取り外し可能なカセットを有する、２００ｍｍのような他の直径を有する基板に適したキャリアを含め、他の型式のキャリアを使用してもよい。
【００３６】
位置合わせカップリング３００ａから３００ｃのネストは、ワークステ−ションのロードポートの支持プレート上に配置されているものとして説明してきた。本発明の位置合わせカップリングは、種々の形式のキャリアを搬送又は取り扱うポッドハンドラ或いは他のロボットハンドラを含む、他の用途と関連して使用されることができることが意図される。一実施例において、ハンドラ支持部材が、三角形パターンで配置されて、図５ａに示されているような様態でネストを形成する３つの位置合わせカップリング３００ａから３００ｃを有することができる。若しくは、位置合わせカップリングの配置は、特定のキャリアハンドラの仕様に応じて修正してもよい。
【００３７】
図示した実施形態において、支持及び位置合わせカップリング３００は、特定のＳＥＭＩ規格にほぼ適合するものとして説明してきた。本発明による支持及び位置合わせカップリングは、他の規格及び独自仕様の用途に適合することができる点が理解される。更にまた、本発明による支持及び位置合わせカップリングは、非対称的な形状を含め、多様な形状を有してもよい。
【００３８】
当然のことながら、本発明の種々の態様における変更形態は、本明細書によって、又は通常の機械的設計によって、当業者には明らかであることが理解されよう。また、他の実施形態において、特定の用途に応じた仕様で設計することが可能である。この様に、本発明の範囲は、本明細書で説明した特定の実施形態によって制限されるべきではなく、添付の請求項及び、それらの同等物によってのみ定義さるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の好ましい実施形態による処理ステーションの平面概略図である。
【図２】
図１の処理ステーションのミニエンバイロメントの斜視図である。
【図３】
（ａ）は、本発明の好ましい実施形態による支持及び位置合わせカップリングの正面立面図である。
（ｂ）は、図３ａの支持及び位置合わせカップリングの平面図である。
（ｃ）は、図３ｂの支持及び位置合わせカップリングの側面図である。
（ｄ）は、図３ｂの支持及び位置合わせカップリングの底面図である。
【図４】
図３ｂの断面平面３２２ａで見た、図３ｂの支持及び位置合わせカップリングの拡大部分断面図である。
【図５】
（ａ）は、図３ａから３ｄによる支持及び位置合わせカップリングを有するネスト上にあるキャリアの切り欠き平面図である。
（ｂ）は、キャリアが図３ａから３ｄによる支持及び位置合わせカップリングを有するネスト上にある、図５ａのキャリアの切り欠き正面図である。
（ｃ）は、キャリアが図３ａから３ｄによる支持及び位置合わせカップリングを有するネスト上にある、図５ａのキャリアの切り欠き平面図である。
【図６】
図３ａから３ｄによる支持及び位置合わせカップリング上にあるレセプタクルの部分拡大絵画図である。
【図７】
第１及び第２の先行技術のキネマティックピン位置を示す略線図である。
【図８】
（ａ）は、先行技術のキネマティックピン上にあるキャリアレセプタクルの切り欠き正面図である。
（ｂ）は、先行技術のキネマティックピン上にあるキャリアレセプタクルの切り欠き側面図である。
【図９】
（ａ）は、先行技術のキネマティックピンを有するネスト上にある別の先行技術のレセプタクルを有するキャリアの略平面図である。
（ｂ）は、図９ａの線９ｂ−９ｂに沿って見たキャリアの断面図である。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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