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特許7134928基板処理装置、基板キャリア及び基板処理システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-02

(45)【発行日】2022-09-12

(54)【発明の名称】基板処理装置、基板キャリア及び基板処理システム

(51)【国際特許分類】

H01L 21/677 20060101AFI20220905BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2019143973

(22)【出願日】2019-08-05

(62)【分割の表示】P 2017230940の分割

【原出願日】2008-05-19

(65)【公開番号】P2019197921

(43)【公開日】2019-11-14

【審査請求日】2019-08-07

(31)【優先権主張番号】60/930,634

(32)【優先日】2007-05-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】12/123,391

(32)【優先日】2008-05-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505047094

【氏名又は名称】ブルックスオートメーションインコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079119

【弁理士】

【氏名又は名称】藤村元彦

(72)【発明者】

【氏名】バブスダニエル

(72)【発明者】

【氏名】フォスナイトウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】メイロバートシー．

(72)【発明者】

【氏名】ウィーバーウィリアム

【審査官】宮久保博幸

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００６／００９９０５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０７４０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０７９３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１６８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２３２７３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００２－５２０８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１５５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５２７９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５１１１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９９／０２８９６５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理装置であって、
外部雰囲気から処理環境を封止するようにロードポートドアによって封止可能な少なくとも１つの封止可能ロードポート開口部を介して前記基板処理装置の前記処理環境へのアクセスを許容するロードポートであって、前記少なくとも１つの封止可能ロードポート開口部がロードポート開口平面内に配されているロードポートと、
前記ロードポート開口平面に実質的に沿って配されかつ前記ロードポート開口平面を画定し、かつキャリア開口部が配されているキャリアの側部とインターフェースをとるように構成されたロードポートＢＯＬＴＳインターフェースと、を含み、
前記ロードポートドアは、キャリアドアとインターフェースをとり、
前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースは、前記ロードポート開口平面に共通でありかつ前記キャリア開口部が配されている前記キャリアの前記側部と係合する複数の共通動的位置決め機構を有し、前記複数の共通動的位置決め機構は、少なくとも３つの垂直軸内で、前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースに対する前記キャリアの動的な反復可能な位置決めを、前記ロードポートドアの閉鎖と独立してもたらすことを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数の共通動的位置決め機構は、前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースと前記キャリア開口部が配されている前記キャリアの前記側部との間のキネマティックカップリングをもたらすように構成されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数の共通動的位置決め機構を用いた前記キャリアの位置決めをもたらすように構成されたハンドリングシステムをさらに含むことを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースは、前記キャリアと前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースとの接触後に前記キャリアの前記側部と共にシールを形成することを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理装置であって、前記キャリアの前記側部と前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースとの間の前記シールは、前記処理環境と前記キャリアとの間で共有された高真空雰囲気を封止することを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記キャリアドアは、前記キャリアの前記側部と前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースとの接触後に、前記ロードポートドアとインターフェースをとるように構成されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項7】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースは、前記少なくとも１つの封止可能ロードポート開口部を実質的に囲むフランジを含み、前記フランジは、前記キャリア開口部が配されている前記キャリアの前記側部とインターフェースをとるように構成されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項8】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記ロードポートＢＯＬＴＳインターフェースは、前記少なくとも１つの封止可能ロードポート開口部を実質的に囲むフランジを含み、前記フランジは、キャリアフランジとインターフェースをとるように構成されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項9】

請求項１に記載の基板処理装置であって、前記処理環境は、前記少なくとも１つの封止可能ロードポート開口部を介して前記処理環境から延在する処理真空を有することを特徴とする基板処理装置。

【請求項10】

基板処理システムであって、
処理雰囲気を内部に保持する処理セクションと、
前記処理セクションへの搬送のために少なくとも１つの基板を保持する内部容積を形成するシェルを有するキャリアであって、前記シェルは、前記処理セクションの外側の外部雰囲気とは異なる所定の処理真空圧力まで前記内部容積が減圧されることが許容されるように構成されているキャリアと、
前記処理セクションと連通可能に接続されて前記外部雰囲気から前記処理雰囲気を隔離するフロントエンドロードポートと、を有し、
前記フロントエンドロードポートはＢＯＬＴＳインターフェースを有し、
前記フロントエンドロードポートは、前記キャリアと接続されて、前記キャリアの前記内部容積が減圧されかつ前記キャリアと前記処理セクションとが連通可能に接続されて、前記基板が前記フロントエンドロードポートを介して前記処理セクションにローディングされ、前記所定の処理真空が、前記ＢＯＬＴＳインターフェースを介して前記キャリアの内部容積から前記処理セクションまで拡がるように構成され、
前記キャリアは、前記処理セクションへの搬送のために所定の基板平面内で少なくとも１つの基板を保持するように構成され、
前記キャリアは、前記キャリアの１の側部に閉鎖可能開口部を有し、前記側部は前記開口部の１以上のエッジを構成し、前記側部及び前記閉鎖可能開口部の両方が、前記閉鎖可能開口部の角度が前記基板平面と交差するように、前記基板平面に対して角度を持って前記基板平面に配向されており、
前記フロントエンドロードポートは、前記閉鎖可能開口部を構成する前記キャリアの側部に係合し、前記閉鎖可能開口部とは独立して、前記フロントエンドロードポートへの前記キャリアの動的に反復可能な位置決めをもたらすように構成された動的位置決め機構を備えることを特徴とする基板処理システム。

【請求項11】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、
前記所定の処理真空圧力は、前記処理雰囲気の圧力であることを特徴とする基板処理システム。

【請求項12】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、
前記装置は、前記キャリアから真空雰囲気下の前記処理セクションまで直接的に基板を搬送するように構成されていることを特徴とする基板処理システム。

【請求項13】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、
前記ロードポートは、前記内部容積にガスを導入して前記キャリアを加圧するように構成されていることを特徴とする基板処理システム。

【請求項14】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、
前記フロントエンドロードポートとは別のキャリアステーションを含み、前記キャリアステーションは、前記キャリアを前記所定の真空圧力まで減圧するかまたはガスの導入によって前記キャリアを加圧するように構成されていることを特徴とする基板処理システム。

【請求項15】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、
前記キャリアの少なくとも前記シェルが金属で形成されていることを特徴とする基板処理システム。

【請求項16】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、前記キャリアの前記シェルは、前記シェルの１または複数の側部に配された補強リブを含むことを特徴とする基板処理システム。

【請求項17】

請求項１０に記載の基板処理システムであって、前記ロードポートと前記処理セクションとを連通可能に接続する搬送モジュールを含み、前記搬送モジュールは、前記キャリアと前記処理セクションとの間に形成された内部通路を含み、前記内部通路は実質的に非汚染環境であることを特徴とする基板処理システム。

【請求項18】

請求項１７に記載の基板処理システムであって、前記搬送モジュールを介した搬送のために、前記内部通路を移動しかつ前記基板を保持するように構成された移動自在カートを含むことを特徴とする基板処理システム。

【請求項19】

請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記移動自在カートは前記キャリアと前記処理セクションとの間で少なくとも１つの基板を直接搬送するように構成された移送アームを含むことを特徴とする基板処理システム。

【請求項20】

請求項１８に記載の基板処理システムであって、
前記搬送モジュールと前記処理セクションとを接続する移送モジュールを含み、前記移送モジュールは、少なくとも１つの基板を保持しかつ前記少なくとも１つの基板を前記移動自在カートから前記処理セクションに移送するように構成されていることを特徴とする基板処理システム。

【請求項21】

請求項１７に記載の基板処理システムであって、
前記キャリア及び前記内部通路の圧力は、前記処理セクションの圧力と同一であることを特徴とする基板処理システム。

【請求項22】

請求項１０に記載の処理システムであって、
前記キャリアは可搬式のガス供給源を含み、前記可搬式のガス供給源は、前記キャリアの搬送及び／または保管の間に前記キャリア内の所定の圧力を維持するように構成されていることを特徴とする基板処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、処理中における基板のパーティクル汚染を低減するためのインターフェースシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

本出願は、２００７年５月１７日に出願された米国特許仮出願第６０／９３０，６３４号、２００８年１月２８日に出願された米国特許仮出願第６１／０２４，１５２号、および２００８年４月７日に出願された米国特許仮出願第６１／０４３，０９７号の利益を主張するものであるとともに、２００７年５月９日に出願された米国特許仮出願第６０／９１６，９１２号に関するものであり、前記出願の開示内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。

【0003】

半導体業界では、ＦＡＢを介したウェハのサイクルタイムの短縮、仕掛品（ＷＩＰ）数量の低減、およびウェハの安全性の向上が望まれている。従来、キャリアおよびロードポート間の物理インターフェースは、キャリアのロードおよびアンロード操作を実施するための最大６機構を伴う多工程プロセスである。この環境では、ロードポートのサイクルタイムは、製造業者に応じて例えば１２秒から１８秒の範囲となり、極端な適用における７年間の耐用年数にわたり２００万サイクルに達する可能性がある。ツールの利用を最適化し、ツール設定とウェハ取扱いの間接費の影響を最小限に抑えるために、従来キャリアのウェハ２５枚というロットサイズが使用される。従来の半導体製造では、一般に、混在率の低い高容量の製品タイプを生産ラインに流すことに重点が置かれてきた。その一方で、製造環境の実際は、高低容量の両方が含まれた多数の製品タイプでの構成に移行する傾向にある。基本的に、半導体ビジネスモデルの変化により、ＦＡＢ管理者は在庫の最小化と製造サイクルタイムの短縮に駆り立てられている。後者は、ウェハキャリア内のロットサイズによる影響が大きい。ロットサイズをウェハ１３枚未満にすると、サイクルタイムに相当の利益を実現できることが一部により示唆されている。このアプローチの１つの目標として、ロットサイズを例えばウェハ１枚にまで推し進めることがある。ウェハ１枚の実現は理論的には理想的であるかもしれないが、プロセスツール構造の現状は、ウェハ１枚の実現に関連するレシピ変更の度合いに対応しておらず、このためにツールの設定時間が長時間化する。一部のツールでは、設定時間がウェハ１枚の処理時間と同等以上となる可能性があり、当初の意図が打ち消されてしまう。また、高度なプロセスツールの特性化は複雑であるため、数枚のテストまたは認定ウェハでプロセスが仕様の範囲内で動作していることを確認することが望まれる。非製品であるこれらのウェハは、単一ウェハ方策と併せた使用および取り扱いとしてもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数ウェハロットのロットサイズ縮小は、単一ウェハ方策を後押しするために効果的に利用できる可能性がある。しかしながら、起こりうることとして、キャリアのロットサイズを変化させると、ロードポートの設計に相応の影響が及ぶ。具体的には、ロードポートのサイクルタイムは、ロットサイズに概して線形に比例しうる。例えば、プロセスツールのスループットを制限しないようにするためには、ウェハ２５枚のロットに対するサイクルタイムが１２秒であれば、ウェハ５枚のロットについて２．４秒のサイクルタイムを使用できる。短縮されたサイクルタイムでロードポートの耐用年数を再計算すると、同一の定常状態のスループットの場合、７年間の耐用年数で１，０００万サイクルとなる。５分の１の時間でキャリアを開閉できるロードポートには、固有の信頼度の必要性というさらなる側面がある。さもなければ、ロードポートの平均故障間隔（ＭＣＢＦ）がツールレベルのＭＣＢＦに悪影響を及ぼすこととなる。

【0005】

他方で、ロットサイズの縮小とサイクルタイムの短縮がキャリアに及ぼす影響には、２つの要素がある。第１に、ロットサイズを縮小すると、ロードポート上でのキャリアの開閉時間に影響が及ぶ。第２に、製造サイクルタイムは、キャリアの望ましい開閉サイクル数に影響を及ぼす。キャリアの合計サイクルは、マスク層の数、層あたりのプロセス工程数、およびマスク層あたりの日数に基づく簡単な計算で概算できる。現時点では、それぞれ３２プロセス工程を伴う２７のマスク層が一般的である。マスク層あたりの日数は、装置および製造業者によって異なるが、マスク層あたり１．５日とするのが妥当な見積もりである。計算例として、各プロセス工程でキャリアを別のツールにロードしうると想定することができる（控えめな前提）。

【0006】

プロセス工程数÷マスク層あたりの日数＝サイクルキャリア／日
３２÷１．５＝２１．３３サイクルキャリア／日
極端には、最適な生産性を実現するためにマスク層あたりの日数を１～０．７日まで短縮することが非常に望ましいという点、および将来の装置では最大４５のマスク層に対応しうるという点が、装置製造業者により示唆されている。予測されているこれらの変化を先の計算例に盛り込んで、キャリアのサイクルタイムについて次の新しい値を計算する。マスク層あたりのプロセス工程数には変更がないものと想定する。

【0007】

プロセス工程数÷マスク層あたりの日数＝サイクルキャリア／日
３２÷０．７＝４５．７サイクルキャリア／日
先の計算例に基づき、７年間というキャリアの耐用年数にわたるサイクル数として５４，４９８から１１６，７６４サイクルが得られる。つまり、キャリアに対し、３１．５分ごとに開閉サイクルが実施される可能性がある。従来のロードポート、キャリア、および両者間のインターフェースでは、予想されるこの動作パラメータを満たすことができない。より堅固なキャリアおよびキャリア－ツール間のインターフェースが望まれていることに関連して（例えば、相当高いサイクル数（×２～×１０など）に耐え、それによりキャリア内におよびインターフェース全体において高い清浄度を提供する能力に関して）、従来のロードポートとキャリアで実現可能なことを修正して、各種プロセス工程を実施するさまざまな工程モジュールに基板を移動させるシステムの簡便化と高速化が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

１つの例示的実施形態では、基板処理システムを備えている。この基板処理システムは、当該基板処理システム内の処理雰囲気を保持するよう構成された処理部と、処理部への搬送のために少なくとも１枚の基板を保持するための内部容積を形成する、内部容積を基板処理システム外の外部雰囲気とは異なる所定の真空圧までポンプダウンすることを可能にするよう構成されたシェルと、処理雰囲気を外部雰囲気から隔離するために処理部に連通可能に接続された、キャリアの内部容積をポンプダウンするためにキャリアに結合されるとともに、処理部にキャリアを連通可能に接続するよう構成されている、ロードポートを介して処理部内に基板をロードするためのロードポートと、を含む。

【0009】

他の１つの例示的実施形態によれば、基板処理システムをロードポートに結合するよう構成された基板キャリアを備えている。この基板キャリアは、シェルと当該シェルにより形成される内部容積とを含み、このシェルは、キャリアが大気環境に実質的に位置づけられているときに、内部容積を所定の真空圧までポンプダウンできるよう構成されている。

【0010】

さらに他の１つの例示的実施形態によれば、方法を備えている。この方法は、基板キャリアを基板処理システムのロードポートに結合する工程と、基板キャリアの１つ以上の外部表面が大気環境にさらされている間に、基板キャリアの内部容積を所定の真空圧までポンプダウンする工程と、を含む。

【0011】

さらに他の１つの例示的実施形態によれば、基板処理システムを備えている。この基板処理システムは、当該基板処理システム内に基板を保持するための、第１および第２のキャリア位置決め機構を有するキャリアと、キャリアを基板処理システムの処理部に連通可能に接続するよう構成されたロードポートとを含み、ロードポートは、キャリアを第１のキャリアインターフェースに結合するために第１のキャリア位置決め機構で第１のキネマティックカップリングを形成するよう構成された第１の位置決め機構を有する第１のキャリアインターフェースと、第１のキャリアインターフェースに対し斜めに配置された、キャリアを第２のキャリアインターフェースに結合するために第２のキャリア位置決め機構で第２のキネマティックカップリングを形成するよう構成された第２の位置決め機構を有する第２のキャリアインターフェースと、を備えており、第２の位置決め機構は、キャリアが第２のキネマティックカップリングにより第２のキャリアインターフェースに結合されたときに、第２のキャリア位置決め機構が第１の位置決め機構と第１のキャリア位置決め機構との結合を可能にするよう、第２のキャリアインターフェースに対するキャリアの動きを可能にするよう構成されている。

【0012】

さらに他の１つの例示的実施形態によれば、方法を備えている。この方法は、キャリアを第１の位置決めインターフェースに位置決めする工程と、キャリアの位置決めを第１の位置決めインターフェースから第２の位置決めインターフェースに移動させるために、キャリアと第２の位置決めインターフェースとの間の接触によりキャリアと第１の位置決めインターフェースとの間に相対運動を生じさせることを特徴とした、キャリアが第２の位置決めインターフェースに向かって進出するよう第１の位置決めインターフェースを移動させる工程と、を含む。

【0013】

例示的実施形態の前記の側面およびその他の特徴を、添付図面と関連させて、次の明細書本文において説明する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】１つの例示的実施形態に係る特徴を有する基板処理ツールおよび１つ以上の基板キャリアまたはポッドを示す概略立面図である。

【図1B】１つの例示的実施形態に係る特徴を有する基板処理ツールおよび１つ以上の基板キャリアまたはポッドを示す概略立面図である。

【図2】図１における処理ツールのロードポートおよび当該ロードポートとインターフェース接続されるキャリアを示す部分的な概略立面図である。

【図3】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す他の１つの部分的な概略立面図である。

【図3A】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3B】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3C】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3D】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3E】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3F】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3G】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3H】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3I】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3J】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3K】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図3L】例示的実施形態に係る典型的なラッチを図示したものである。

【図4A】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す他の部分的な概略立面図であり、１つの位置におけるロードポートインターフェースおよびキャリアを示している。

【図4B】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す他の部分的な概略立面図であり、異なる位置におけるロードポートインターフェースおよびキャリアを示している。

【図4C】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す他の部分的な概略立面図であり、異なる位置におけるロードポートインターフェースおよびキャリアを示している。

【図4D】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す他の部分的な概略立面図であり、異なる位置におけるロードポートインターフェースおよびキャリアを示している。

【図4E】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す他の部分的な概略立面図であり、異なる位置におけるロードポートインターフェースおよびキャリアを示している。

【図4F】１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびロードポート間のインターフェース工程を図で説明するフローチャートである。

【図5A】１つの位置におけるキャリアおよびロードポート間のインターフェースを示す概略図である。

【図5B】異なる位置におけるキャリアおよびロードポート間のインターフェースを示す概略図である。

【図6】他の１つの例示的実施形態に係るロードポートインターフェースおよびキャリアを示す概略立面図である。

【図6A】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびロードポート間のインターフェース工程を図で説明するフローチャートである。

【図7A】ロードポートインターフェースおよび１つまたは複数のキャリアを示す部分的な概略立面図である。

【図7B】ロードポートインターフェースおよび１つまたは複数のキャリアを示す部分拡大概略立面図である。

【図7C】他の１つの例示的実施形態に係るロードポートインターフェースおよびキャリアを示す概略斜視断面図である。

【図8】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアを示す概略斜視図である。

【図8A】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアを示す側面図である。

【図9A】ロードポートインターフェースを示す概略斜視図である。

【図9B】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアを係合させたロードポートインターフェースの各部分を示す断面図である。

【図9C】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアを係合させたロードポートインターフェースの部分を示す断面図である。

【図10】ロードポートインターフェースおよびキャリアを示す上部断面図である。

【図11】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびツールインターフェース間のキネマティックカップリングの係合機構を示す概略斜視図である。

【図12】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびツール間のインターフェース結合を示す概略立面図である。

【図12A】他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびツール間のインターフェース結合を示す部分的な立面図である。

【図12B】１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびポートドアの移動経路を説明する、キャリア－ツール間インターフェースを示すもう１つの概略立面図である。

【図13】さらに他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびツールのインターフェースを示す概略図である。

【図13A】さらに他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびツールのインターフェースを示す概略図である。

【図14】さらに他の１つの例示的実施形態に係るキャリアインターフェースを示す部分図である。

【図15】他の１つの例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略立面図である。

【図15A】他の１つの例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略立面図である。

【図16】他の例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略平面図である。

【図16A】他の例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略平面図である。

【図16B】他の例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略平面図である。

【図17】他の１つの例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略立面図である。

【図18】他の例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略平面図である。

【図18A】他の例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略平面図である。

【図18B】他の例示的実施形態に係る基板処理ツールおよび当該基板処理ツールに接続されたキャリアを示す概略平面図である。

【図19】１つの例示的実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図である。

【図20】１つの例示的実施形態に係るアクチュエータを示す側面図である。

【図21】例えば１つの例示的実施形態に係るロードポートの、第１インターフェース表面に結合された物体を示したものである。

【図21A】１つの例示的実施形態に係る図２１の物体とロードポートとの間のキネマティックカップリングを図示したものである。

【図21B】１つの例示的実施形態に係る図２１の物体とロードポートとの間のキネマティックカップリングを図示したものである。

【図22】１つの例示的実施形態に係る図２１のロードポートの他の１つのインターフェース表面を図示したものである。

【図22A】１つの例示的実施形態に係る図２１の物体とロードポートのキネマティックカップリング機構の例を図示したものである。

【図22B】１つの例示的実施形態に係る図２１の物体とロードポートのキネマティックカップリング機構の例を図示したものである。

【図23】１つの例示的実施形態に係る図２１と図２２の第１インターフェース表面から第２インターフェース表面への物体の結合を図示したものである。

【図24】１つの例示的実施形態に係る図２１と図２２の第１インターフェース表面から第２インターフェース表面への物体の結合を図示したものである。

【図25】１つの例示的実施形態に係る図２１と図２２の第１インターフェース表面から第２インターフェース表面への物体の結合を図示したものである。

【図26】例示的実施形態に係る基板キャリアの概略図を図示したものである。

【図27】例示的実施形態に係る基板キャリアの概略図を図示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１Ａ－１Ｂは、基板処理装置２、および後述の例示的実施形態に係る特徴を組み込んだ基板キャリアまたはポッド１００の概略立面図を示す。

【0016】

さらに図１Ａ－１Ｂを参照すると、ここに図示されている処理ツール２は単に代表的なものに過ぎず、代替の実施形態では、処理ツールは、任意の所望のタイプおよび任意の所望の構成にすることができる。例として（本明細書本文において説明される例は、例示的実施形態の特徴を制限することを意図したものではないことに注意されたい）、処理ツールは、材料の堆積、イオン注入、エッチング、リソグラフィー、研磨、または任意の他の所望の工程を実施するよう構成できる。このツールは、例えば計測ツールを兼ねるものであってもよい。例示の例示的実施形態では、ツール２は、一般的にプロセス部６およびフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）４を有することができる（ウェハをツール内に正面からロードすることを考慮可能な参照の慣例を使用する場合）。プロセス部６は、隔離され、所望のプロセス雰囲気（真空、不活性ガス（Ｎ２）など）を保持することができる。ＦＥＭ４は、プロセス部に接続することができる。例示の例示的実施形態では、ＦＥＭ４に、プロセス部と共通の雰囲気（例えば、不活性ガスなどのプロセス雰囲気）を包含させることができる。この例示的実施形態では、ＦＥＭ４は、ロードロックを介してプロセ
ス部６と隔離可能な形で連通させることができる（例えば、プロセス部の一部が真空でもよい場合）。代替の実施形態では、ＦＥＭは、清浄な空気雰囲気を有することができ、さらに他の代替の実施形態では、処理ツールはＦＥＭを有することができず、プロセス部を基板キャリアと直接インターフェース接続することができる。キャリア１００は、後述のように、プロセス部またはキャリア内の気体種類に関係なく、またはプロセス部が真空であるかどうかを問わず、プロセス部６にキャリアを直接インターフェース接続できるよう構成することができる。図１Ａ－１Ｂに示すように、ＦＥＭ４は、基板キャリア１００用のインターフェースを有する。ロードポート１０と称することもできるこのインターフェースは、ツールに対するウェハ／基板のロードとアンロードを可能にするために、キャリアとＦＥＭ４との、それ故にツール２とのインターフェース接続を可能にする。ＦＥＭ４には、プロセス雰囲気を低下させることなく、ツール内にウェハを（ツール外の環境から）ロードできるよう、（後述されるように）所望の環境制御を含めることができる。キャリアは、（プロセス雰囲気と同一でも異なっていてもよい気体種類の例えば清浄な雰囲気内に基板を保持するチャンバを定義することができる。キャリアとロードポートとの間のインターフェースは、以下の詳細な説明のように、プロセス雰囲気を低下させることなく、ＦＥＭ４内またはプロセス部６内など、キャリアチャンバおよびプロセス雰囲気間で基板を搬送するクリーントンネルと称することのできるものを定義することができる。

【0017】

ロードポート１０およびキャリア１００の部分拡大概略立面図である図２を参照すると、キャリアチャンバとＦＥＭ雰囲気との間の連通インターフェースＩ（クリーントンネルなど）には、例示するとキャリアシェル－キャリアウェハ間インターフェース１０３、キャリアシェル－ロードポートフランジ間インターフェース１０１、キャリアドア－ロードポートドア間インターフェース１０５、およびロードポートドア－ロードポートフランジ間インターフェース１３と大まかに識別することのできる、インターフェースなどを一般に含めることができる。代替の実施形態では、キャリアチャンバとＦＥＭ雰囲気またはプロセス雰囲気もしくは真空との間の連通をもたらすインターフェースは、さらに多いまたは少ないインターフェースを伴う任意の他の所望の構成にすることができる（例えば、前記のインターフェースの２つ以上を組み合わせて共通のインターフェースとしてもよい）。実現可能なこととして、例示的実施形態では、マルチインターフェースＩによりもたらされるクリーントンネル（キャリアチャンバおよびプロセス雰囲気間）を開閉できる（キャリアがロードポートとインターフェース接続されているときに開き、キャリアのインターフェース接続が完了するまでのそれ以外の全ての時には閉じるなど）。クリーントンネルは、トンネルの開放時および閉鎖時ならびにトンネルを開閉する間も、清浄な状態にとどまる（内部雰囲気に実質的な低下がないなど）。故に、クリーントンネルを確立および維持するために実現可能なこととして、外部雰囲気または不潔な表面（外部雰囲気にさらされうるものなど）からキャリアチャンバ雰囲気またはプロセス雰囲気が隔離されるよう、所与のインターフェースが閉鎖されるにつれ連通マルチインターフェースＩの各インターフェースを封止することができる。例えば、キャリアシェル－キャリアドア間インターフェース１０３は、キャリア雰囲気を隔離するために封止することができ、ロードポートドア－ロードポートフランジ間インターフェース１３は、ＦＥＭもしくはプロセス部の雰囲気または真空（クリーントンネルが閉じているときなど）を隔離するために封止することができる。また、キャリアドア－ロードポートドア間インターフェース１０５は、クリーントンネル雰囲気から外部（例えばキャリアドアおよびロードポートドア上の不潔な状態／表面などを隔離するために封止することができ、キャリアシェル－ロードポートフランジ間インターフェース１０１は、外部雰囲気からプロセス雰囲気を隔離するために封止することができる（クリーントンネルの開放時など）。この例示的実施形態では、クリーントンネルに露出する可動部品を最小限に抑えるために、キャリアシェルおよびドア間１０３、シェルおよびロードポートフランジ間１０１、キャリアドアおよびロードポートドア間１０５、およびロードポートフランジおよびドア間１３などのインターフェースを、後述のように少なくとも部分的にソリッドステートとすることができる。キャリアとロードポートとの間のインターフェースとして適切な例が、いずれも米国特許出願である２００５年８月１９日に出願された第１１／２０７，２３１号、２００５年８月２４日に出願された第１１／２１１，２３６号、２００５年８月２３日に出願された第１１／２１０，９１８号、２００６年１１月７日に出願された第１１／５９４，３６５号、２００７年４月１８日に出願された第１１／７８７，９８１号、および２００７年５月１１日に出願された第１１／８０３，０７７号に記載されており、これらの全てを本明細書の一部を構成するものとして援用する。

【0018】

さらに図１Ａ－１Ｂおよび図２を参照すると、この例示的実施形態では、ロードポート１０は、低減または小容量キャリア１００とインターフェース接続されるよう構成することができる。キャリア１００に類似する特徴を伴う小容量キャリアの適切な例およびロードポート１０に類似する特徴を伴うロードポートインターフェースの適切な例が、先に本明細書の一部を構成するものとして援用された、いずれも米国特許出願である２００５年８月１９日に出願された第１１／２０７，２３１号、２００５年８月２４日に出願された第１１／２１１，２３６号、２００５年８月２３日に出願された第１１／２１０，９１８号、２００６年１１月７日に出願された第１１／５９４，３６５号、２００７年４月１８日に出願された第１１／７８７，９８１号、および２００７年５月１１日に出願された第１１／８０３，０７７号に記載されている。この例示的実施形態では、ロードポートインターフェース１１は、例えば現行の装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）インターフェース規格を満たすよう配置することができる。例えば、ロードポート１０は、従来のウェハ２５枚のロードポート用のものなど、ＳＥＭＩ規格Ｅ６３により確立されるＢＯＬＴＳインターフェース内に嵌合させることができるとともに、ＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１により特定される空間エンベロープ内にキャリア１００を配置することができる。この例示的実施形態では、ロードポート１０は、積層されたキャリア１００とのインターフェース接続が可能な一般積層ロードポート構成を有し、キャリア内において、ＳＥＭＩ規格Ｅ１５１のロードポート上に着座している、ＳＥＭＩ規格Ｅ４７．１に準拠したキャリアのウェハ２５枚の積層における最低および最高となるウェハの間の高さなどで、基板をツール搬送装置に与える。この例示的実施形態には、それぞれがキャリア１００をＦＥＭにインターフェース接続させることのできる３つのロードポート部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが示されている（これは例示のためであり、代替の実施形態では、これよりも多いまたは少ないロードポート部を有することができる）。代替の実施形態では、ロードポート部は、より多くのまたはより少ないキャリアをＦＥＭにインターフェース接続させるよう構成することができる。この例示的実施形態では、ロードポート部１０Ａ－１０Ｃおよび対応するインターフェース１１Ａ－１１Ｃを実質的に類似したものとすることができる。各ロードポート部１０Ａ－１０Ｃおよび対応するインターフェース１１Ａ－１１Ｃは、ウェハの移送のために実質的に制限のないＦＥＭアクセスを、およびロードポート部上のキャリアをアンドックするために自動搬送システム（ＡＭＨＳ）による実質的なランダムアクセスを提供するよう、個別におよび同時に動作可能とすることができる。代替の実施形態では、ロードポートは、任意の他の所望の構成とできる。キャリアとロードポートが取り扱う基板は、直径４５０ｍｍ、３００ｍｍ、または２００ｍｍのレチクルもしくはペリクルなどの任意の所望のサイズの半導体ウェハやフラットディスプレイ用のフラットパネルをはじめ、任意の他の所望のタイプとすることができる。

【0019】

ここで図３を参照すると、キャリア１００の他の１つの概略立面図が示されている。図３に図示された例示的実施形態では、キャリア１００は、ロードポート部分部１０Ａ上に据えられている。各図に示されているキャリア１００は、代表的なものであり、代替の実施形態では、キャリアは、任意の他の適切な特徴を有することができる。この例示的実施形態では、キャリアは、一般的に基板を封入するチャンバを定義するシール１０２（図８も参照）を備える。シェルは、光学的に透明な材料で封止された、例えば１つ以上のビューポートを伴う（例えば、ビューポートは、キャリアシェル外のビームセンサで窓を介したウェハのマッピングが可能となるよう配置することのできる、光学的に透明な熱可塑性物質などの非金属材料、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、アルミニウム合金などの複合材料または非磁性金属、マグネシウム合金、および金属化プラスチック製とすることができる。代替の実施形態では、シェルは、キャリア内で封止された環境を維持できる任意の適切な材料製とすることができる。図８に最も明瞭に示されているように、キャリアシェルは、後述のように、シェルの１つの側面にドア１０４で閉鎖可能な基板移送開口部を定義している。キャリア１１０は、ロードポートインターフェースなどにおける、キャリアの取り扱いとキャリアの配置のためのカップリングまたはアタッチメント１１０、１１２を有することができる。この例示的実施形態では、キャリア１００は、ＡＭＨＳなどで、キャリアの上部からの自動把持のためのハンドルまたはフランジ１１２を有することができる。代替の実施形態では、キャリアをロードポートインターフェースに係合させるために上部ハンドル１１２を用いることができる（例えば図７Ａ－７Ｃを参照）。他の代替の実施形態では、キャリアは、シェル上に任意の他の所望の取り扱い機構を有することができる。この例示的実施形態では、キャリアシェルは、ロードポートインターフェース上などにおいて、キャリアを繰り返し配置できるキャリア配置カップリング１１０を有することができる。例えば、カップリング１１０は、ＳＥＭＩ規格Ｅ５７．１に実質的に準拠する機能を有するものなど、キャリアの底部合わせ面上に位置するキネマティックカップリング（実質的に自動反復配置を可能にするものなど）であってもよい。この例示的実施形態では、キャリアと、カップリング１１０を伴うロードポートインターフェースとの間の結合は、後述のようにロードポートインターフェースに対するキャリアの位置決めにおける過剰な制約を解消するとともに、キャリアフランジおよびロードポートインターフェースフランジ間の所望の位置決めを確保するために、緩和させることができる。代替の実施形態では、キャリアの合わせ面と位置決めカップリングとをキャリアの任意の他の側面に配置することができる。図３に示すように、この例示的実施形態では、キャリア１００は、インターフェース１１０およびインターフェース１０１でロードポートとインターフェース接続することができるが、これを従来の構成で実施すると、異なるインターフェースのインターフェース表面が競合するため、ロードポート上の従来のキャリア位置決めに過剰な制約状態が生じうる。この例示的実施形態では、キャリア１００は、後述のように、過剰な制約状態を生じさせることなく、インターフェース１１０およびインターフェース１０１でロードポートとインターフェース接続させることができる。

【0020】

図３に示すように、および前述のように、この例示的実施形態では、キャリアシェル１０２およびドア１０４が、キャリアチャンバを閉じるためにインターフェース１０３（図３に概略で示す）で嵌合／インターフェース接続される。この例示的実施形態では、インターフェース１０３は、シール１０３Ｓで封止することができ、ドアラッチ１０６は、ドアを閉鎖時にシェルに保持することができる。また、図３に示すように、および前述のように、この例示的実施形態におけるドア１０４は、ロードポートドア１２に対するインターフェース１０５の少なくとも一部も定義することができる。したがって、この例示的実施形態では、キャリアドア１０４は、キャリアシェル（インターフェース１０３において）およびロードポートドア（インターフェース１０５において）の両方とインターフェース接続し、それによりロードポートでのキャリアの位置決めにつきさらに競合するインターフェースと可能性のある制約を生じさせるための、インターフェース機構を有することができる（例えば、インターフェース１１０、および前述のようにキャリアシェルフランジとロードポートフランジとの間に定義されるインターフェース１０１に加えて）。図３に示す例示的実施形態では、キャリアシェル－ドア間インターフェース１０３は、キャリアドアがロードポートドアにインターフェース接続され（これにより、キャリアドアをキャリアシェルおよびロードポートドアの両方にインターフェース接続させるために生じる制約を解消し）たときに、可撓性をもたせることによりキャリアドアをシェルに対し位置的に解放することができる。インターフェース１０３における可撓性は、（内部の清浄度が損なわれないようにするとともに、キャリアチャンバと外部雰囲気との間の所望の圧力差に耐えられるよう）ドアとシェルの合わせ面における不一致に対応しこれを補うことのできる適切な可撓性を有するシール１０３Ｓなどによりもたらすことができる。ドアラッチ１０６は、後述のように、シールの圧縮などからドアにかかるバイアス、ドア全体における圧力差、およびドアにかかる基板のバイアスに耐えるための充分なラッチ力を生成するよう構成することができる。ドアラッチ１０６は、微粒子の発生を回避するために、実質的にソリッドステート装置（ラッチの作動が非接触方法によりもたらされるなど）とすることができる。可撓性のあるシール１０３Ｓは、シールの可撓性の撓みがラッチをもたらすようにラッチ装置内に組み込むことができ、かつ／またはラッチ装置１０６をシール内に一体化することができる。例として、図３の概略図に示すように、シール１０３Ｓは、シールとマグネットの組み合わせであってもよい。シール１０３Ｓは、シールを圧縮するためにシェルフランジ内の磁性物質上で動作する、シール内のドア上に位置する磁性リボンを伴った、ドア外周の周囲に配置されたフェースシールであってもよい。代替の実施形態では、シェルおよびキャリアドア間のインターフェースでラジアルまたは湾曲したドアシール（シール表面の断面など）を使用することができる。他の代替の実施形態では、シールは、任意の他の所望の構成であってもよい。

【0021】

この例示的実施形態では、キャリア内のラッチ装置１０５は、受動的とすることができ、（ラッチを開閉するための）作動は、例えばロードポート内に存在する能動側によりもたらすことができる。代替の実施形態では、ラッチ装置の能動側が、キャリア１００内に存在していてもよい。実現可能なことであるが、ラッチ装置の作動をもたらすには、装置に電力と制御を提供する必要がある。例えばロードポート内の装置の能動部分を特定することにより、キャリアの電力と制御の必要性を回避または最小限に抑えることができる。図３に示す例示的実施形態では、ラッチの受動部分を駆動するためのエネルギーの伝達を、励起時にキャリアドア上の永久磁石をシェル１０２内の磁性物質から引き離すのに十分な磁場を生じさせる電磁石（例えばロードポートドア内の位置）など、磁気とすることができる。他の例示的実施形態では、ラッチ装置に対するエネルギーの伝達は、誘導、またはキャリア１００とロードポート１０Ａとの間の電気接触パッドによりもたらすことができる。他の代替の実施形態では、作動エネルギーをキャリア１００上に格納することができ、ラッチの操作のために制御命令をキャリア１００に無線送信することができる。この例示的実施形態では、ラッチ１０６を作動させるための作動入力を、キャリアドア１０４を介して適用することができるが、代替の実施形態では、作動入力をキャリアシェルに適用してもよい。図３Ａ－３Ｅは、さまざまな例示的実施形態に係るキャリアシェル－ドア間インターフェース１０５およびドアラッチの部分的な断面図である。例示の例示的実施形態では、ドアラッチの作動は磁気的であり、装置の能動部分が、例えばロードポートドア１２内に示されている。したがって、例示の例示的実施形態では、能動部の作動により、キャリアドア－ロードポートドア間ラッチ１０６Ｄの作動と共にシェルまたはキャリアからドアのラッチ１０６の作動がもたらされる。実現可能なことであるが、図３Ａ－３Ｅに示すラッチの構成は、例示に過ぎず、代替の実施形態では、（シェルおよびロードポートドア両方に対する）キャリアドアラッチは、任意の他の所望の構成を有することができる。図３Ａに示す例示的実施形態では、磁気ラッチに、キャリアシェル内の鉄鋼材９０５１上で動作するキャリアドア内の永久磁石９０５０を含めることができる。代替の実施形態では、永久磁石は、シェル内にあってもよく、磁性物質がキャリアドア内にあってもよい。この構成は、例えば、キャリアドアラッチが閉じている（能動部分がオフ）ときに閉磁気回路もたらすことができ、これにより浮遊磁場の可能性が最小限に抑えられる。図３Ｋにも示されているように、この例示的実施形態では、鉄鋼材９０５０Ａが永久磁石９０５０を部分的に取り囲むようにすることもできる。この鉄鋼材は、必要に応じてキャリア内およびキャリア外の浮遊磁場を防止または最小化するためにマグネットの周囲にシールドと称することのできるものを形成するよう構成することができる。図３Ｋには、図３Ａにおけるラッチマグネットの配置で使用される鉄鋼シールド９０５０Ａが図示されているが、この鉄鋼シールドは、図３Ｂ－３Ｈおよび３Ｋ－３Ｌに示すような、任意の他の所望の構成を有するラッチマグネットの遮蔽に使用することができる。図３Ｋに示す鉄鋼シールド（およびマグネット）の構成は、概略的な図示であり、代替の実施形態では、鉄鋼シールド９０５０Ａ（およびマグネット）は、キャリア内外からの浮遊磁場を防止または最小化しうるラッチマグネットに対し任意の適切な構成を有することができる。マグネット９０５０および／または鉄鋼材／プレート９０５１、９０５０Ａは、他の非鉄材料内に埋め込まれていてもよく、または耐食性のためにコーティングされていてもよいことに注意されたい。

【0022】

こうした例示的実施形態では、能動部分は、電磁石９０５２とすることができ、これは例えば図示のようにロードポートドア内に配置することができる。能動部分を作動させる（オンにする）と、キャリアドア１０４内の永久磁石９０５０とシェル１０２内の磁性物質９０５１との間の作動力が、ロードポートドア１２内の電磁石９０５２からの磁場の影響によって克服され、キャリアドア／シェルラッチ１０６が解放されるとともに、キャリアドア－ロードポートドア間ラッチ１０６Ｄが閉じられる。実現可能なこととして、キャリアドア１０４は、ロードポートの開放時などに、ロードポートドア１２と共に移動させることができ、これによりラッチ解除位置にあるときにロードポート内の基板実装開口部から離れるよう開磁気回路を定義することのできる（例えば望ましくない磁場の最小化のため）キャリアドア内の永久磁石９０５０を移動することができる。図３Ｂに示すように、他の１つの例示的実施形態によると、キャリアドア１０４には、フレクサー９０６０の一方の側面に接続された永久磁石９０５０とフレクサー９０６０の他方の側面に接続された鋼鉄材９０５０Ｄとを含めることができる。フレクサー９０６０は、任意の適切な弾性的に柔軟性のある材料製とできる。電磁石９０５２は、作動されると、フレクサーを移動させるよう鉄鋼材９０５１Ｄと相互作用することができ、ドア内の鉄鋼材９０５１に対し永久磁石９０５０が移動される（キャリアドア／キャリアシェルラッチを解放して、キャリアドアとロードポートドアの間をラッチさせるなど）。図３Ｃに示す例では、電磁石９０５２が作動されると、永久磁石９０５０が回転して、鉄鋼材９０５１、永久磁石９０５０、および電磁石９０５２の相互作用によりキャリアドア／キャリアシェルラッチ１０６が解放されてロードポートドア／キャリアドアラッチ１０６Ｄが係合されるよう、キャリアドア１０４内の永久磁石９０５０を回転可能とすることができる。図３Ｄ－３Ｅに図示する例示的実施形態では、誘導電磁石を作動させ、それによりキャリアシェルからキャリアドアをラッチ／アンラッチするために、キャリアドア内のラッチ部分を、ポートドア１２内に位置する能動コイル９０５２’を伴う誘導電磁石９０５０’、９０５０”とすることができる。図３Ｅにも示されているように、１つの例示的実施形態では、キャリアシェルに、誘導電磁石９０５０”と相互作用させるために永久磁石９０５１’を含めることができる。図３Ｄ－３Ｅにおける誘導電磁石の構成は、図３Ａ－３Ｂに関し上述した態様に実質的に類似する態様で動作することができる。図３Ａ－３Ｅに図示した誘導電磁石ならびに受動および能動素子の構成は、例示に過ぎず、代替の実施形態では、キャリアシェルとドアとの間およびキャリアドアとポートドアとの間のソリッドステート（またはソリッドステートに近い）ラッチの受動および能動素子が、任意の他の適切な構成を有していてもよく、かつこれよりも多いまたは少ない素子を含むものであってもよい。

【0023】

図３Ｌを参照すると、他の例示的実施形態では、キャリアとドアとの間の磁気ラッチは、機械的にアンラッチできる。例えば、図３Ｌに示す磁気ラッチ／シールには、図３Ａ－２Ｃに示すものなどと概して類似する配置の、ドア１０４およびキャリアシェル１０２内にそれぞれ位置するマグネット９０９０および磁性（鉄鋼など）材料９０９１を含めることができ、代替の実施形態では、ラッチは、任意の他の所望の構成であってもよい。磁気ラッチ／シールは、例えばラッチフィンガー９０９２の作動を介して、機械的に解放させることができる。ラッチフィンガー９０９２は、ドア１０４内に少なくとも部分的にピボット９０９３の周りに枢動可能に取り付けることができる。ラッチフィンガー９０９２は、例えばドア１０４の可動ラッチキーホール９０９４（並進など任意の他の所望の態様で移動可能とすることができるが、例えば回転可能なものとして示されている）に動作的に結合することができる。キーホールは、ロードポートドアなどから、キーにより係合および移動できる。例示の例示的実施形態では、ラッチキー９０９４が矢印９０９５の方向に回転されるにつれ、例えばドア１０４２をキャリアシェル１０２から離れるように促しそれにより磁気ラッチを解放するために、ラッチ部材またはフィンガーが矢印９０９６の方向に枢動される。この図に示す構成は例示でしかなく、代替の実施形態では、ドアとキャリアとの間の磁気ラッチ／シールを任意の適切な態様で機械的に解放することができることに注意されたい。例えば、ラッチフィンガーの動きによりキャリアドアラッチのマグネット／磁性材料を互いに離れるように移動させてラッチを解放するよう、マグネットまたは磁性材料をラッチフィンガーに取り付けるまたは連結することができる。逆に、ラッチの係合は、ラッチフィンガーの逆の動きによってもたらすことができる。

【0024】

ここで図３Ｆを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るキャリアシェルとドアのインターフェースおよびラッチ１０６の他の部分的な概略断面図が示されている。例示の例示的実施形態では、ラッチは、インターフェースに沿ってキャリアシェル１０２とキャリアドア１０４との間の何らかの正の変位（たわみ部材または圧電効果などで）によりもたらされ、実質的にインターフェースの外周近辺でキャリアシェル１０２とキャリアドア１０４との間の干渉が実質的に圧縮される。キャリアシェル１０２とドア１０４との間の干渉は、例えばキャリアドア１０４上の（ドア全体の圧力差からなど）バイアス力と連携させるために、および圧縮を増加し、それによりシェル１０２とキャリアドア１０４との間のラッチ力を増加させるために構成することができる。変位部は、キャリアシェル１０２、キャリアドア１０４、またはその両方に配置できる。ラッチ１０６を解放するために、変位部を作動させてキャリアドア１０４上の圧縮を解放することができる。この例示的実施形態では、変位部は、ラッチおよびアンラッチをもたらすために作動させることのできるフレクサー部材９０９９を有することができる。フレクサー部材９０９９の作動は、例えば真空（真空ブラダー）によるものであっても、磁気、電気活性高分子、形状記憶合金（ＳＭＡ）、または任意の他の適切な作動手段によるものであってもよい。

【0025】

図３Ｉおよび図３Ｊを参照すると、例えばフレクサー部材９０９９またはこれに類似するラッチ部材を作動させるために使用することのできるＳＭＡ部材の例が示されている。実現可能なこととして、ＳＭＡはメモリを有するが、エネルギーを格納するものではない。一方で、こうした例示的実施形態では、ＳＭＡは、有効なソリッドステートのアクチュエータであってもよい。こうした例示的実施形態では、ラッチ機構は、通常、物質の撓み、ばね、磁気入力などにより閉鎖位置に偏らせることができ、閉鎖バイアスによりあらかじめ応力がかけられたＳＭＡ部材（またはワイヤ（これはキャリア内に一体化されていてもよい）は、ロードポートからの電気または熱入力などを介して、ラッチを開くために閉鎖バイアスを克服し、フレクサー部材を変位させるために作動させることができる。図３Ｉに示された１つの例示的実施形態では、ワイヤ１０２００などのＳＭＡ部材を、通常「ラッチされた」状態に偏らせてあるラッチに接続することができる。この種のラッチは、水平または垂直面で回転する、枢動可能に取り付けられたフィンガー１０６’であってもよい。１つの代替の実施形態では、ピボットをフレクサーで代替することができる。他の１つの例示的実施形態では、図３Ｊに示すように、ＳＭＡ部材１０２００’にあらかじめ応力をかけるのに十分な弾性を伴う、作動時にＳＭＡ部材１０２００’により折りたたみ可能としたガスケット１０２０１を使用してもよい。折りたたみ可能なガスケットの変形形態は、ワイパーの先端を引っ張るＳＭＡ部材によりたわまされるワイパータイプのガスケットを採用したものとなろう。ワイパーの折り曲げにより、ドアの解放と取り外しに十分な分離を達成することができる。

【0026】

他の例では、フレクサー部材９０９９に類似するラッチ部材を作動させるために、例えば図１９および図２０に示す例示的実施形態におけるアクチュエータ５０００に類似する構成を有する真空（ブラダーアクチュエータなど）を使用することができる。アクチュエータ５０００に類似するブラダーアクチュエータは、フレクサー部材９０９９（図３Ｆを参照）、またはロードポートもしくは基板キャリアドア、ゲートバルブ、およびラッチを含むがこれに限定されない、例えば処理ツールおよびキャリアの任意の適切で作動可能な機構もしくは装置（図３Ａ－３Ｌも参照）を作動させるよう構成することができる。この例では、アクチュエータ５０００は、一般的に、真空または部分真空ブラダーとして構成される。代替の実施形態では、アクチュエータは、任意の適切な構成にすることができる。アクチュエータ５０００は、アクチュエータ５０００のストロークに関し、アクチュエータ５０００の外形寸法を最小化するように（アクチュエータのサイズに対するストロークの比率を最大化するなど）構成することができる。この例示的実施形態では、アクチュエータ５０００は、キャリア内部またはプロセスツール内部など、制御された清浄な環境内で運転するよう制御することができる。例示の例示的実施形態では、アクチュエータは、一般的に、基部または実質的な固定表面５０２０、可動表面５０３０、および可動表面５０３０の動きをもたらし、それ故にアクチュエータ５０００を作動させることのできる電力または駆動表面５０３５を有することができる。この図に示されるように、固定表面は、例えばアクチュエータの一方の側面に圧力差を作り出すことができるよう、アクチュエータを任意の適切な表面に対し封止するためのシール５０１０を有することができる。この例示的実施形態では、電力表面５０３５が示されており、これがあくまでも例としてブラダーと称されている。代替の実施形態では、電力表面５０３５は、任意の他の適切な形状または構成にすることができる。実現可能なこととして、図１９－２０に図示されている固定表面５０２０は、ツールまたはキャリアフレームの固定表面または部材に嵌合させることができ、可動またはアクチュエータ表面５０３０は、駆動表面５０３５全体の圧力差（駆動表面５０３５の対向する側面に位置する圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との間の圧力差など）の運動力を受けた可動表面の動きが当該機構を作動させるよう、作動機構に接続させることができる。この例示的実施形態では、駆動表面５０３５は、内部空間または容積５００２を形成する形状とすることができ、駆動表面５０３５外の空間から、分離境界または膜で境界づけられる内部空間５００２を実質的に隔離する隔離境界または膜、および例えば後述されるその中に位置する可動部品を形成することができる。駆動表面は、作動の実施中に駆動表面５０３５が動いたときの微粒子の形成を解消または最小化するよう任意の適切な材料製とすることができる。この例示的実施形態では、駆動表面５０３５は、アクチュエータ５０００の固定表面５０２０および同アクチュエータの可動表面５０３０に接続されており、駆動表面５０３５の一部は、（例えば図１９－２０に示すように、代替の実施形態では、任意の他の表面配置であってもよいが）駆動表面５０３５全体に所望の圧力差が適用されたときに、固定表面５０２０と相対的に移動するように構成されている。自由度と作動率は、後述のように制御することができ、必要に応じて電気制御または電力を使用せずに達成することができる。

【0027】

前述のように、アクチュエータ５０００の作動（伸縮など）は、例えばアクチュエータのブラダー上の圧力差を介して制御することができ、作動率は、例示すると、フローライン５０５５内の５０００個のオリフィスのサイズまたはアクチュエータ５０００周辺に駆動表面５０３５を介して位置するリークポイント５０５６により制御することができる。リークポイント５０５６およびフローライン５０５５の位置は例示でしかなく、代替の実施形態では、フローラインとリークポイントは、アクチュエータの上のまたはこれに対する任意の適切な位置とすることができる。オリフィスは、例えば処理ツール２の任意の適切な雰囲気（またはツール周辺の周囲環境などの外部環境）に接続させることができるとともに、アクチュエータの内部容積と連通させることができる。１つの例では、処理ツール２の真空環境と雰囲気環境との間の圧力差Ｐ１、Ｐ２は、例えば真空アクチュエータ５０００の直線運動をもたらす。例えば、ブラダー５００１の外側は、処理ツールの真空環境にさらすことができる一方で、ブラダーの内部５００２が処理ツール２の雰囲気環境にさらされる。例示でしかないが、例えば図２０に示すように、真空環境をフローライン５０５５でもたらしてもよい（後述のように、フローラインは、駆動表面５０３５と連通しているチャンバのポンプダウンを生じさせることができるなど）。実現可能なこととして、真空圧が上昇するにつれ、真空圧と雰囲気圧との間の差圧Ｐ１、Ｐ２も増加し、アクチュエータを作動させる（逆も同様）。他の実施形態では、後述のように、アクチュエータを移動させるためにアクチュエータの１つの側面を加圧することができる。代替の実施形態では、ブラダー５００２の内部を真空環境にさらすことができる一方で、ブラダーの外部５００１を雰囲気環境にさらすことができる。１つの例示的実施形態では、アクチュエータ５０００内で生成されるパーティクルが、例えばロードロックまたは任意の他の適切な制御された清浄な環境に進入するのを防止または最小化するため、オリフィス内および／またはリークポイントに任意の適切なフィルタを配置することができる。代替の実施形態では、アクチュエータ５０００が、アクチュエータ５０００の作動のためにブラダーの膨張および収縮させる独自のポンプシステムを有することができる。アクチュエータ５０００の作動速度（加速および減速など）は、例えばアクチュエータ５０００周辺のフローラインおよび/またはリークポイント内の、バルブを含むがこれに限定されない、固定または可変とすることのできるオリフィスの制限によってなど、任意の適切な態様で制御することができる。

【0028】

１つの例示的実施形態では、アクチュエータ５０００の所定の自由度数の動きを定めるために、アクチュエータの伸展と退避を案内することができる。例えば、図２０に最も明瞭に示されているように、アクチュエータ５０００は、実質的に矢印５０５０の方向に直線的に伸展および退避する一方で、矢印５０４０－５０４２で示された方向など他の方向（直線的および回転など）でのアクチュエータの動きが制限されるように構成することができる。代替の実施形態では、アクチュエータ５０００は、１つ以上の方向で作動させるための任意の適切な自由度数を有することができる。この例では、アクチュエータ５０００に、アクチュエータ５０００の動きを案内するための任意の適切なリンク５００５を含めることができる。ここでのリンクは「シザー」または「アコーディオン」リンクとすることができるが、代替の実施形態では、リンクを任意の適切な構成としてもよい。シザーまたはアコーディオンリンクは、展開構造のときにはリンクの伸展、つまり到達範囲を最大化（アクチュエータの到達範囲に対する格納の比率を最大化するなど）しながら、退避または折りたたみ時にはコンパクトな外形とすることができる。代替の実施形態では、リンクに、１本以上のレールを順番に接続して、当該ひと続きのレールにおける小さめのレールが大きめのレール内に摺動されるよう異なる幅と高さに構成した、レールのテレスコーピング伸縮をもたらす、伸展可能なレールを含めることができる。他の代替の実施形態では、ブラダーは、駆動表面が圧力差を介して移動されるにつれ、メッシュにより例えばアクチュエータ５０００の線形移動が案内されるように構成された、例えばメッシュ材のようなセルフガイド材料で構成することができる。さらに他の代替の実施形態では、アクチュエータの動きを任意の適切な態様で案内することができる。

【0029】

ここでのリンク５００５は、リンクにより生成される微粒子が、処理ツール内の真空またはそうでなければ清浄な環境にさらされないよう、ブラダーの内部５００２に位置している。代替の実施形態では、リンクをブラダーの外部に配置してもよい。さらに他の代替の実施形態では、リンクにより生成される可能性のある微粒子を、任意の適切な態様で封じ込めてもよい。アクチュエータは、線形アクチュエータとして記載されているが、代替の実施形態では、アクチュエータは、回転作動用に構成してもよい。さらに他の実施形態では、アクチュエータの線形運動を任意の適切な態様で回転運動に変換してもよい。さらに他の代替の実施形態では、アクチュエータに、互いに任意の空間的関係を有する２自由度を備えるための、共通のアクチュエータチャンバに接続された２つのブラダーを含めることができる。例えば、第２のブラダーを、基板通路開口部がドアで遮られないように、ドアがドアインターフェース表面と実質的に平行に移動するよう構成しながら、ブラダーの１つを、ドアが基板通路開口部のドアインターフェース表面に対し実質的に垂直に移動するよう構成することができる。複数のブラダーは、ブラダーを各ブラダーの所定の作動圧力差に応じて異なる時点に作動できるよう、ブラダー材料の材質および厚さを含め、異なる特性で構成することができる。実現可能なこととして、本明細書に記載されているブラダーは、任意の適切な方向で構成することができるとともに、所望の作動を備えるために互いに平行または連続するように配置することができる。

【0030】

ここで、さまざまな例示的実施形態に係る変位タイプのラッチの例示的な構成をそれぞれ示す、キャリアシェル－ドア間インターフェースおよびラッチの部分的な概略断面図である図３Ｇ－３Ｈを参照する。図３Ｇに示す例では、ラッチに、キャリアシェル１０２内に位置する鉄鋼材１０００１とキャリアドア１０４内の永久磁石１０００２が含まれている。たわみ材またはガスケット１０００３は、ドア１０４内で磁石１０００２を取り囲むようにしてキャリアドア１０４に取り付けることができる。例えば前述のアクチュエータ５０００または先述の他のアクチュエータに類似するアクチュエータ１０００５は、作動されると磁石１０００２を鉄鋼材１０００１から離れるように引っ張って両者間の磁力を克服してキャリアシェル１０２からドア１０４を解放する、ドア１０４内に位置づけることができる。図３Ｈに示す例では、ラッチに、例えばキャリアシェル１０２内の回転可能なリング形状の多極マグネット１０１００およびキャリアドア１０４内の静止したリング形状の多極マグネット１０１０２が含まれる。マグネット１０１００、１０１０２の形状は、単なる例示でしかなく、本明細書に記載される動作に適した任意の他の形状とすることができる。代替の実施形態では、ドア１０４内の磁石を回転可能とすることができ、またキャリアシェル１０２内の磁石を固定とすることができる。さらに他の代替の実施形態では、マグネットを、本明細書に記載されるとおりの動作に適した任意の態様で移動可能とすることができる。ラッチを解放するには、マグネット１０１００、１０１０２の極が互いに反発してラッチが解放されるように、回転マグネット１０１００に接続されたハンドル１０１０１を回転させることができる。代替の実施形態では、手動で、もしくはソレノイド、スプリング、コイル、図３Ｌに図示したラッチキーホールに類似するラッチキーなどの自動化を介して、または他の適切な装置でなど、任意の適切な態様でマグネット１０１００を移動させることができる。代替の実施態様では、ラッチは、任意の他の所望の構成にすることができる。

【0031】

ここで図４Ａ－４Ｅを参照すると、ロードポートインターフェース１０に嵌合されるにつれての各位置におけるキャリア１００が示されている。また、図４Ｆも参照すると、この例示的実施形態に従ってキャリアをロードポートインターフェースに嵌合するプロセスを図示したフローチャートが示されている。図４Ａ－４Ｆに描写された位置とプロセスは例示であり、代替の実施形態では、キャリアは、任意の他の所望のプロセスでロードポートとインターフェース接続させることができる。図４Ａに示す実施形態では、キャリア１００は、例えばキャリアがプロセスツールに到着するときなど（図４Ｆ、符号１０６００）、ロードポートインターフェースから離れて配置される。キャリアは、例えば上部ハンドル１１２からキャリアを支持しているＡＭＨＳ（図示せず）で取り扱うことができるが、代替の実施形態では、キャリアを、任意の他の所望の態様で取り扱うことができる。実現可能なことであるが、図４Ａに図示した位置では、キャリアチャンバもロードポートも閉じている。図４Ｂでは、キャリア１００を最初にロードポートに位置決めすることができる（図４Ｆ、符号１０６０１）。例として、キャリアの（この例示的実施形態では、底部の合わせ面上の）位置決めカップリング部分１１０は、ロードポート１０の補足的な位置決めカップリング部分２０を係合させる。この位置では、キャリアの側面インターフェースが、ロードポートフランジ１０５００から離れた、嵌合されていない状態にある。もう一度図３を参照すると、この例示的実施形態では、キネマティックカップリング機構１１０およびこれにより定義されるキャリアの位置決め基準点または面を基板着座面またはキャリアの中央平面付近に配置することができ、これにより制約インターフェース間の角度的な配置不良の効果を低減することができる。図４Ｂに示す位置では、キャリアは、インターフェース１０１（図４Ｃに示す）でキャリアシェルフランジ１０５０１をロードポートフランジ１０５００と粗く嵌合させるために、ロードポートシャトルがキャリアを進出させる（図４Ｆ、符号１０６０２）につれて、キャリアを適切な位置に保持するようロードポートインターフェース２０Ａに対してクランプすることができる（図４Ｆ、符号１０６０３）。この例示的実施形態では、キャリアフランジ１０５０１とロードポートフランジ１０５００に、例えば（後述のように、また図８も参照）インターフェース１０１に反復的な位置決め基準点を定義するキネマティックカップリング機構を含めることができる。前述のように、ロードポートフランジに対するキャリアのインターフェースでの反復的な位置決めにより、プロセス雰囲気を低下させることなく、キャリアチャンバからＦＥＭ内へのクリーントンネルを確立し、開口させることができる。例として、図４Ｃを参照すると、粗く嵌合された位置では、キャリアドア１０４をロードポートドア１２とインターフェース接続させることができる。実現可能なこととして、キャリアシェルとドアとの間の可撓性を有するインターフェース１０３は、インターフェース１１０でのキャリア位置決めについて生じる位置的な差異、およびインターフェース１０５でのキャリアドアとロードポートドアの嵌合を収容することができ、それによりインターフェース１０５を閉じて、キャリアドアをロードポートドアにクランプすることができる（図４Ｆ、符号１０６０４）。この例示的実施形態では、ロードポートドアは、キャリアドアをロードポートドアにクランプする前にインターフェース１０５の任意の容積をパージするために、真空ポートを有することができるが、代替の実施形態では、インターフェース１０５は、実質的に容積がなくてもよい。この例示的実施形態では、キャリアドア１０４は、キャリアシェルおよびドア間のラッチの解放と実質的に同時にキャリアドアのロードポートドアに対するクランプをもたらすことができる、例えば先述のようなラッチ装置で、ロードポートドアにクランプすることができる。代替の実施形態では、キャリアドアとロードポートドアを固定するために独立クランプを使用することができる。他の代替の実施形態では、真空ベローを介したものなど、キャリア全体に作用する真空クランプを使用することができる。キャリアドア表面または局所的な真空カップは、キャリアドアをロードポートドアにクランプし、キャリアドアのキャリアシェルからの結合解除を支援することができる。図４Ａでは、後述のように、ロードポートドアが、ロードポートを介してキャリアドアをＦＥＭ内に退避および移動させる様子が示されている。図４Ｄに示された例示的実施形態では、インターフェース１１０におけるキャリアシェルとロードポートとの間の位置決めを緩和させることができる。例えば、キャリアシェルを位置決め位置に保持する任意の押さえクランプを解放させることができるとともに、カップリングピン２０Ａを溝から下降させるか合わせ面を上昇させることにより、キネマティックカップリング１１０、２０の結合を少なくとも部分的に解除することができる（図４Ｆ、符号１０６０５）。インターフェース１１０における位置決めを緩和することができるため、インターフェース１０１における位置決めカップリング機構１０１（シェルフランジとロードポートフランジとの間）を係合させて、シェル１０２をロードポートフランジ１０５００に位置決めすることができる（図４Ｆ、符号１０６０７）。この例示的実施形態では、インターフェース１０１における位置決め（およびインターフェース１１０における位置決めの緩和）のための作動入力をロードポートドアの退避とすることができる。例として、インターフェース１０１におけるキネマティックカップリング機構の粗い結合（部分的な結合など）およびインターフェースにおける位置決めの緩和により、ドアが退避されるにつれキャリアシェル上のキャリアドアにより生成されうる軽微な引っ張り力が、インターフェース１０１におけるキネマティックカップリング機構の係合を完了させるためにキャリアシェルを駆動するのに十分な態様で、キャリアを位置的に懸架させ、これにより完全な位置決めをもたらすことができる。インターフェース１０１における完全な位置決めは、（図５Ａ－Ｂの概略図に示されたヨーとピッチで）キャリアシェルをロードポートフランジにクランプするクランプ（図示せず）の作動によりもたらすことができる。インターフェース１０１における位置決め位置では、キャリアとロードポートドア１０４、１２を図４Ｅに示されるように下降させることができる（図４Ｆ、符号１０６０８）。

【0032】

ここで図８－８Ａを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るキャリア１００の概略斜視図と側面図がそれぞれ示されている。前述のように、および図８Ａに最も明瞭に示されているように、キャリアシェルは、インターフェース１０１のカップリング部分１０１Ｂ（シェルフランジ１０２Ｆとロードポートフランジ１４との間、図３も参照）を定義するカップリング機構を伴う嵌合フランジを有することができる。ここで図９Ａを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る、ロードポートフランジインターフェース１０１におけるロードポートフランジ１４およびキャリアシェルフランジ１０２Ｆ間の嵌合を示す部分的な概略斜視図が示されている。これらの図に示すインターフェースの構成は例示であり、代替の実施形態では、キャリアフランジ－ロードポート間インターフェースは、任意の他の所望の構成にすることができる。図９Ａに図示する例示的実施形態では、ロードポートフランジ１４は、ロードポート部のロードポートを定義するフレーム部材または隔壁上に配置することができる。インターフェースシールを、閉鎖時にインターフェースを封止するためにロードポート１６Ａ－１６Ｃの周辺に備えることができ、クランプ装置（例えば磁気クランプパッド１０７００として示されているもの）は、キャリアシェル１０２を係合し、キャリアシェル１０２をロードポート上に保持するために位置づけることができる。代替の実施形態では、インターフェースシールおよびクランプ装置を、例えば真空クランプなど、任意の所望の構成にすることができる。図９Ａに示す例示的実施形態では、ロードポートフランジ１４は、インターフェース１０１の補足的なカップリング部分１０１Ａを定義するカップリング機構を有することができる。この例示的実施形態では、カップリング機構１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれが、インターフェース１０１でのキャリアシェル１０２のロードポートに対する反復的な位置決めのためのキネマティックカップリングを定義する。前述のように、図８、８Ａ、９Ａ－９Ｃ、および１０に示すキネマティックカップリング１０１の特徴は単なる例示に過ぎず、代替の実施形態では、キネマティックカップリングは、任意の他の適切な構成にすることができる。この例示的実施形態では、キネマティックカップリング１０１は、ロードポートフランジ１４上のピン２２、２４（カップリング部分１０１Ａ）、およびキャリアシェルフランジ１０２Ｆ上の溝または移動止め１２２、１２４（カップリング部分１０１Ｂ）を備える。ピン２２、２４および溝１２２、１２４は、キャリアシェル１０２をロードポートに対しＸ、Ｙ、Ｚ方向に反復的に配置するとともに、インターフェースシールを着座させるためにシェルフランジ１０２Ｆとロードポートフランジ１４（例えば図５Ａに図示）との間の勾配差を克服するよう、インターフェース１０１への移動時にキャリアシェル１０２にピッチとヨーの自由度を与えることができるように（図４Ｃと５Ａを参照）、配置することができる。例えば、ピンと溝は、実質的にキャリアシェル１０２とロードポート１６Ａ－１６Ｃの中央平面に位置づけることができる。カップリングは、インターフェース１０１でキャリアシェル１０２とロードポート１６Ａ－１６Ｃが粗く結合されると、カップリング１１０のカップリングピン２０Ａの結合解除によってなど、カップリングがキネマティックカップリング１１０からの制約を緩和するのに十分なＺ支持をもたらすよう、例えば例示のように配置
することができる。カップリング１１０の結合解除は、Ｚロードをカップリングピン２２、２４上へと伝達してカップリングピン２０Ａの結合を解除するための（例えばシャトルまたは他の適切な持ち上げ機構を介した）キャリアのＺ’運動により支援することができる。図１０は、インターフェース１０１での嵌合位置にあるキャリアを示す概略平面図である。

【0033】

ここで図２１－２５を参照して、物体６０００を過剰に制限することなく、キャリアの位置決めをキネマティックカップリング１１０からインターフェース１０１に伝達する１つの例を、１つの例示的実施形態に従い詳述する。図２１からわかるように、例えばロードポート６０９９のカップリングプレート６０１０（第２のキャリアインターフェース）上に位置する物体６０００が示されている。物体６０００はキャリア１００の代表であってもよいが、代替の実施形態では、物体１００を任意の適切な物体とすることができる。カップリングプレート６０１０には、物体６０００をプレート６０１０に結合するためのキネマティックカップリング６０３０を含めることができる。キネマティックカップリング６０３０は、図３に関して上述したのと実質的に類似するものとすることができる。例えば、図２１Ａ、２１Ｂに示すように、キャリア１００には、カップリングプレート６０１０のピン６０３１Ａ－６０３１Ｃ（一般的にピン６０３１と称する）（第２の位置決め機構）とインターフェース接続されるよう構成された実質的にＶ字型の溝６０３２Ａ－６０３２Ｃ（一般的に溝６０３２と称する）（第２のキャリア位置決め機構）を含めることができる。代替の実施形態では、キネマティックカップリングは、キャリア内のピンとカップリングプレート内の溝、またはピン、溝、もしくは他の適切なキネマティックカップリング機構の任意の他の所望の組み合わせなど、任意の他の適切な構成にすることができる。図２１Ｂに最も明瞭に示されるように、この例示的実施形態では、ピン６０３１は、湾曲したインターフェース表面を有することができ、ロードポート６０９９についてキャリア１００を位置づけるためにＶ字溝６０３２内に少なくとも部分的に嵌合するのに適した形状を有する。代替の例示的実施形態では、ピンと溝は、任意の適切な構成にすることができる。カップリングは、ＳＥＭＩ（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）規格Ｅ５７－０６００に準拠していてもよい。代替の実施形態では、キネマティックカップリングは、任意の適切なキネマティックカップリングとすることができる。

【0034】

もう一度図２１に戻ると、ロードポート６０９９には、物体６０００をインターフェース６０１３（第１のキャリアインターフェース）に対し結合および結合解除するためにインターフェース６０１３に対し近づくまたは遠ざかるように移動させるための任意の適切なアクチュエータ６０２０（第２のキャリアインターフェース）を含めることができる。１つの実施形態では、インターフェース６０１３は、インターフェース１０１に実質的に類似したものとすることができ、任意の適切なキネマティックカップリングを含むものとすることができる。代替の実施形態では、インターフェースは、物体６０００をインターフェース６０１３に結合するための任意の適切なカップリング機構を有する任意の適切なインターフェースとすることができる。図２２を参照すると、１つの例では、運動表面６０５０がインターフェース６０１３に含まれているが、これはカップリングまたはプレート６０１０の面に対し斜めに方向づけられたカップリング面とすることができる（例示として、このカップリング面は、プレート６０１０のカップリング面に実質的に垂直であるものとして示されている）。代替の実施形態では、運動表面６０５０は、カップリングプレート６０１０に対し任意の適切な角度関係にすることができる。

【0035】

インターフェース６０１３は、運動表面上に適切に位置づけることができるとともに、例えばキネマティックカップリング機構６０３５と、物体６０００をインターフェース６０１３に少なくとも部分的に固定するための予荷重６０６０と、ポートドアと、キャリア内（および物体がインターフェース接続されたツール構成要素のチャンバ内）の環境を外部雰囲気から封止するための適切なシールとを含むものとすることができる。インターフェース６０１３には、図３Ａ－３Ｉに関し上述したように、物体６０００をインターフェース６０１３に固定するためのラッチを含めることができることに注意されたい。ラッチは、オブジェクト６０００をインターフェース６０１３に固定するための予荷重６０６０などと連動して動作させることができる。この例では、予荷重６０６０は、真空予荷重とすることができるが、代替の実施形態では、予荷重は、磁気的なまたは機械的な予荷重を含むがこれに限定されない、任意の適切な予荷重とすることができる。予荷重の適切な例としては、図１２－１２Ｂに関し後述のものなどがある。

【0036】

キネマティックカップリング機構は、図２１－２３に示すキネマティックピン６０３５（第１の位置決め機構）を含むがこれに限定されない、任意の適切なキネマティックカップリングとすることができる。この例では、インターフェース６０１３の対向する側面に２本のピンが位置づけられているが、代替の実施形態では、インターフェース周辺の任意の適切な位置に任意の適切な数のピンを位置づけることができる。物体６０００（キャリア）は、図２３に示すように、ピン６０３５とインターフェース接続するための、対応する凹部または間隙部６００１（第１のキャリア位置決め機構）を有することができる（図２２Ａも参照）。ピン６０３５と凹部６００１は、インターフェース６０１３に対する所定の関係で運動表面６０５０上に物体６０００を保持および位置づけるよう構成することができる。キネマティックカップリング６０３５、６００１は、インターフェースに対する物体６０００の反復的な位置を生じさせるものであるが、これは、必要に応じて予荷重システム６０６０なしでインターフェースに結合された物体６０００を安定的に保持することができる。

【0037】

ここで図２２Ａと２２Ｂを参照すると、物体６０００と運動表面６０５０との間のインターフェース（ピンおよび凹部など）がより詳細に示されている。実現可能なこととして、図２２Ａと２２Ｂに示したピンと凹部は例示でしかなく、代替の実施形態では、ピンと凹部を任意の適切な構成にすることができる。この例では、物体６０００は、インターフェース６０１３のキネマティックカップリングを共同で定義するためにピン６０３５を実質的に補完する凹部６００１Ａ、６００１Ｂを含むインターフェース表面または面２２０００を有することができる。凹部６００１Ａは、例えばパイロットホール（Ｚ位置を定義する）を伴う、実質的に円錐形を有するように構成することができる。凹部６００１Ｂは、例えばパイロットスロット（Ｙ位置を定義する）を有する実質的にＶ字型の溝など、スロット形状にすることができる。ピン６０３５（ロードポートの両側で同じにすることができる）には、図２２Ｂに示すように、キネマティックカップリングリードピン６０３５Ｂ（スロット６００１ＢにＸおよびＺ方向の移転の自由を与える）およびＸ軸に沿った（Ｙ軸とＺ軸については制限されている）移転の自由を与えるキネマティック部品が含まれている。この例では、ピン６０３５のキネマティック部品６０３５Ａが、実質的に球形状を有するものとして示されているが、代替の実施形態では、キネマティック部品は、実質的なＶ字型など、任意の適切な形状を有することができる。また、インターフェースには、例えば物体６０００およびこれが運動表面６０５０に結合されるときのインターフェース６０１３に対する配置を感知するための機械的な感知ピンも随意に含めることができる。この例では、リードピン６０３５Ｂは、キネマティック部品６０３５Ａが物体（概して図９Ｂに示すものと類似）を位置づけるために凹部６００１Ａの円錐形状を係合させる間に、凹部６００１Ａのパイロットホールを係合させることができる。凹部６００１Ｂは、Ｘ軸方向のみの動きを備えたままで、スロット／溝を介してロードポートの反対側にあるピンを係合させるための可撓性を備えることができる。例えば、リードピン６０３５Ｂは、キネマティック部品６０３５Ａが凹部６００１ＢのＶ字溝（概して図９Ｃに示すものと類似）を係合させる間に、パイロットスロットを係合させることができる。

【0038】

さらに図２３を参照すると、物体６０００は、アクチュエータ６０２０によりインターフェース６０１３に向けて搬送または進出させることができる。カップリングプレート６０１０が進出し続ける間に、物体６０００の動きが例えばインターフェース６０１３との接触を介して拘束された場合、物体６０００およびカップリングプレート６０１０の両方をインターフェース６０１３に向けて進出または移動させることができる。代替の実施形態では、カップリングプレートが所定の距離で拘束されている間にピン６０３１が物体６０００とともに進出するよう、ピン６０３１をカップリングプレート６０１０に対して移動可能とすることができる。例えば、ピンは、カップリングプレート６０１０に対して移動可能なサブプレート上に位置づけて、カップリングプレート６０１０上のスロットを突き抜けて伸展するようにできる。代替の実施形態では、物体６０００が、インターフェース６０１３に係合されてピン６０３１から離れるように実質的に持ち上がるように、任意の適切な態様で物体６０００とピン６０３１との間の相対運動を備えることができる。

【0039】

カップリングプレート６０１０が物体６０００とインターフェース６０１３との間の係合点を超えて進出すると、物体６０００（およびその溝６０３２）とピン６０３１（例えば図２４に矢印６０３３および６０３４として示されるように）との間に相対運動が生じ、キネマティックピン６０３１がさらにインターフェースに向かって矢印６０３３の方向に進出させられるにつれて、物体を運動ピン６０３１に乗り上げさせる。例えば、図２４も参照すると、ピン６０３１がＶ字溝６０３２に対して移動されると、インターフェース６０１３のキネマティックピン６０３５を係合させるために物体６０００がカップリングプレート６０１０から持ち上がり、カップリングプレートと物体との間に隙間６０７０が形成される。Ｖ字溝６０３２は、持ち上げおよび案内の両方の力（カップリングプレート６０１０と実質的に平行な力など）が溝６０３２とピン６０３１との間の相対的な動きにより生成されるように、方向付けることができる。案内力は、物体がカップリングプレート６０１０（図２１Ａを参照）から離れて持ち上げられ、インターフェース６０１３と係合するよう進出されるにつれて、物体６０００の移動経路６０８９をピン６０３１に対する中央線ＣＬに沿って保持するよう作用させることができる。代替の実施形態では、物体６０００をインターフェース６０１３に向けて案内するために、ピン６０３１と溝６０３２との間の接触を介して任意の適切な力を生成することができる。

【0040】

ピン６０３１と溝６０３２との間のインターフェースは、物体６０００がインターフェース６０１３に嵌合されるときに物体６０００が過剰に制限されないよう、物体６０００の枢動および移動を可能にしながら、物体６０００を持ち上げることのできるように構成することができる。図２５を参照すると、物体６０００がインターフェース６０１３に結合されたときのピン６０３１とＶ字溝６０３２との間の関係が示されている。図２５に示すように、ピン６０３１とＶ字溝６０３２との間には、ピン６０３１が溝６０３２に実質的に接触しないように、隙間が形成されている。代替の実施形態では、例えばピン６０３１を溝６０３２の１つの下および／または中でセンタリングすることにより、隙間６０７１を形成させるために物体６０００をインターフェース６０１３に嵌合した後で、カップリングプレート６０１０（および／またはピン６０３１）を物体に対して移動させることができる。隙間６０７１は、物体６０００がインターフェース６０１３から解放されたときに、物体を例えばカップリングプレート６０１０から取り除くことのできるよう、Ｖ字溝６０３２がピン６０３１に対し下降およびセンタリングされるようにするものであってもよい。物体６０００およびインターフェース６０１３の係合と、インターフェースからの物体６０００の解放ならびに物体６０００およびカップリングプレート６０１０の再結合との両方を備えるために、物体をインターフェース６０１３とカップリングプレート６０１０とのキネマティックカップリングにより適切に制約できることに注意されたい。

【0041】

図６を参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るキャリア１００’の概略立面図が示されている。キャリア１００’は、先述のキャリア１００と類似するものであってもよい。この例示的実施形態では、キャリア１００’は、キネマティックカップリング１１０’（キネマティックカップリング１１０に類似）とキネマティックカップリング１０１’との間に６自由度の可撓性をもたらすことのできる柔軟性のある接続１３０’を有する。この例示的実施形態では、キネマティックカップリング１１０’をキャリアシェルの底面に対し固定することができ、キネマティックカップリング１０１’をキャリアシェルフランジに固定することができる。したがって、可撓性を有する接続は、フランジとキャリアシェルの底面との間のキャリアシェル上の任意の適切な位置に配置することができる。図６に示す位置は、単なる例示に過ぎない。この例示的実施形態では、ウェハ支持構造をフランジに対し固定することができる。図６Ａに示すフローチャートには、キャリア１００’とロードポートとの間の例示的なロッキングプロセスが図示されている。例えば、キャリア１００’は、ロードポート（図６Ａ、符号１１００１）に搬送され、図４Ｆ、符号１０６００および１０６０１に関し上述した態様に実質的に類似する態様でロードポート（図６Ａ、符号１１００２）に随意にクランプされる。ロードポートシャトルは、キャリア１００’をキャリア／ロードポートインターフェース（図６Ａ、符号１１００３）に進出させる。ロードポートドアの真空は、キャリアおよびロードポートのインターフェース接続中にキャリア表面上の粒状物質を除去できるよう、キャリア１００’の進出中に作動させることができる。ロードポートシャトルは、キャリアをロードポート（図６Ａ、符号１１００４）に粗く結合するために、キャリア１００’をキャリア／ロードポートインターフェースに押し付ける。キャリアドアは、ロードポートドア（図６Ａ、符号１１００５）にクランプされ、シェルフランジクランプの真空が作動される（図６Ａ、符号１１００６）。シェルフランジクランプにより、キャリアが、ロードポート（図６Ａ、符号１１００７）にクランプされるようキネマティックカップリングと係合させられ、キャリアドアの退避が開始される（図６Ａ、符号１１００８）。キャリアドアがキャリアから分離し（図６、符号１１００９および１１０１０）、ロードポートのドア収納領域内へと下降させられる（図６Ａ、符号１１０１１）。代替の実施形態では、キャリアを任意の適切な態様でロードポートに位置決めすることができる。

【0042】

ここで図１１を参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るカップリングインターフェース１１０’の一部の概略平面図が示されている。この例示的実施形態では、キャリアシェルの、それ故にシェルフランジの、６自由度を可能にするよう、カップリング１１０’が可撓性（例えばＸ、Ｙ、Ｚの主要３軸に沿って）をもつものであってもよい。代替の実施形態では、カップリングの可撓性にこれよりも少ない自由度をもたせることができる。カップリングの可撓性は、図１１に、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のカップリングピン２０Ａの柔軟性によって概略図で表されている。代替の実施形態では、インターフェース１１０’（図３も参照）の可撓性を、シャトルプレート、ロードポートフランジカップリング、シェルフランジ、底部のカップリング用のシェルカップリング溝、またはカップリング溝へのシェル取り付けなど、１つ以上の他の適切な位置でもたらすことができる。実現可能なこととして、可撓性は、ピンにおけるＺ可撓性、シェルフランジなど他の位置におけるＸおよびＹ可撓性など、多数の位置に分散させることができる。

【0043】

ここで図１２－１２Ｂを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るキャリア１１００およびロードポート１０１０の概略立面図がそれぞれ示されている。この例示的実施形態では、ロードポートとキャリアが、互いにインターフェース接続が可能な、概して楔形のドアを有することができる。キャリアとロードポートドアは、Ｚ軸など単軸の動きによってクランプおよび開放できる。この例示的実施形態では、キャリアとロードポートが、（ドア／キャリア／ロードポート）を位置づけることのできる同一表面など）ロードポートフランジ上に位置づけられた、キャリアの垂直ロード用の位置決め機構１１０７（キネマティックカップリングに対応したキャリア－ロードポート間の位置決めなど）を有していてもよい。実現可能なこととして、位置決めインターフェース機構は、図１２－１２Ａに示されたＶ字溝およびピン機構をはじめ、インターフェースを過剰に制限しない任意の配置とすることができる。例示の例示的実施形態では、キャリアＣＧが機械的に安定した状態でカップリングに予荷重を加えるよう、インターフェースが構成されている。この例示的実施形態では、ドアの配置が、ポッドドアの開口部を斜めに形成することができる。この角度は、ロードポートがキャリアからドアを引き出す方向により定義される。これは、ポートとポートドアのそれぞれをキャリアに封止可能とする、連続平面を形成するものであってもよい。ロードポートの運動軸を、開口部の角度で傾斜させることもできる。代替の実施形態では、この動きを２つのベクトルで実施することができ、図１２Ｂに示すような、純粋な垂直の動きへと変化する角度の付いた短い動きが生成される。ドアの動きのための駆動は、単一ソースからのものとすることができるとともに、例えば１本の作用線を伴う２つの運動ベクトルを形成するようカム運動を実行することができる。実現可能なこととして、この例示的実施形態では、キャリアとロードポートとの間の全ての物理インターフェースを、底部開口部ポッドに類似する同一表面上にすることができるとともに、１本の運動軸でドアを開放することができる。キネマティックカップリングに対応したキャリア－ロードポート間の位置決めの更なる詳細が、２００７年９月１４日に出願された米国特許出願第１１／８５５，４８４号に記載されており、この開示の全てを本明細書の一部を構成するものとして援用する。

【0044】

ここで図１３を参照すると、さらに他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびロードポートのインターフェースの概略立面図が示されている。キャリア７０００は、キャリアのパージ用などに、自容型ガス供給装置７００１を保持するよう構成することができる。ガス供給装置には、例示でしかないが、窒素など、任意の適切なガスを含めることができる。この例示的実施形態では、キャリアに一体化させて、パージガスを包含できる材料でできたチャンバ７００２を形成する中空の体積を備えることができる。物質密度は、金属またはポリマーのものであってもよいが、薄い断面を伴う。これにより、より高密度の材料であるための重量増加を最小限に抑えることができる。チャンバ７００２は、ウェハが例えば逆止め弁を介して存在する場合、ポッド７０００の内部キャビティ７００３に接続することができる。逆止め弁は、ポッド内部の圧力を調整するとともに過剰な加圧を防止する役割を果たすことができる。チャンバは、ロードポートまたはプロセス内の戦略的領域における他のネスト位置で加圧することができる。いったん加圧したら、キャリア７０００を、長期間にわたりガス供給装置に接続せずに収納することができる。この期間は、チャンバのサイズとポッド内のシールの質に応じて決めることにできる。

【0045】

図１３Ａに示すように、代替の実施形態では、ガス供給装置７００１’をキャリア７０００’外とすることができる。ガス供給装置７００１’は、任意の適切なカップリングによりキャリア７０００に着脱可能に結合することができる。この例では、図１３に関し上述したように、ガス供給装置を再装填することができ、またはガス供給装置が少なくなると、別のガス供給装置と交換することができる。

【0046】

他の１つの例示的実施形態によれば、低電力圧力センサ７００４をキャリア７０００上に一体化することができる。センサ７００４は、キャリア内の圧力を測定し、圧力が臨界値を下回る場合にアラームを出すことができる。ＡＭＨＳシステムに対しては、キャリア７０００をその現在位置から回収して再装填のためにパージネスト上に配置するよう、命じることができる。

【0047】

キャリアガス供給装置の適切な例は、すでに本明細書の一部を構成するものとして援用している、米国特許出願第１１／８５５，４８４号に見出すことができる。

【0048】

ウェハの収納または搬送時に例えばガス供給装置７００１、７００１’を介してガスでキャリアを加圧することにより、キャリアのシールに漏れがあった場合にウェハの汚染を最小限に抑えることができる。例えば、ドアシールに漏れがあった場合、キャリア内の加圧ガスは、キャリア内への汚染物質の進入を可能にすることなく、漏れを介してキャリアから排出されるが、キャリア内が真空環境の場合は、ウェハの存在するキャリア内に外部雰囲気（汚染物質を含む）が引き込まれがちとなる。１つの実施形態では、例えばキャリアがロードポートまたは指定されたキャリア清掃ステーションに位置づけられているときに、キャリアをポンプダウンして、汚染物質をキャリア内部から除去するために所定のガスで再装填することができる。実現可能なこととして、ポンプダウンおよび所定のガスでの再装填中には、キャリア内のウェハの汚染物質も除去することができる。

【0049】

ここで図１４を参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るキャリアおよびロードポートのインターフェースの部分的な概略断面図が示されている。起こりうることとして、キャリア８０００の開放前には、キャリア環境とロードポート環境との間に圧力差が存在しうる。キャリアドア８００１を開放するにつれ、圧力が均一になり、ウェハキャリア全体に望ましくないエアフローが導入されうる。この空気乱流は微粒子物質を堆積させ、キャリア８０００内のウェハを損傷または破壊しうる。キャリアドア８００１が閉鎖されると、キャリア内の排出空気容積が外へ押しやられる。この空気容積は、ロードポート環境内へと退出する前にウェハの上を通過し、有害な微粒子を堆積させる可能性がある。

【0050】

この例示的実施形態では、キャリアシェル形状内に、空気または任意の他のガス状流体の進入または退出時に内部を通過させるために低抵抗経路を定義するエアフローチャネル８０１０を備えることができる。チャネル８０１０は、キャリア８０００からのガスの流出を可能にするために、キャリアシェル外周の周辺にまたは任意の他の適切な位置に位置づけることができる。チャネル８０１０は、キャリアドア８００１の開閉時に空気／ガスが流れる経路と、ドア８００１の開閉中の圧力除去と、酸素または他の望ましくない微粒子を排出するためのポートとを提供し、かつ／またはウェハカセット周辺のエアフローを能動的に（流体を排出または注入するなどして）制御する。この例示的実施形態では、これらのチャネルを、ロードポート（または他のインターフェース）上に配置されたときに、必要に応じて真空ソースおよび／または流体ソースにさらすことができる。代替の実施形態では、ガスがキャリアに／から環境へとチャネルを通じて流れることができるよう、これらのポートを適切な環境へと開放することができる。チャネル８０１０を通じたキャリアへ／からのガスの逆流を防止するために、逆止め弁８０２０などの適切なバルブをチャネル８０１０内に配置することができる。代替の実施形態では、チャネル８０１０を通じてガスをキャリア８０００に導入するために、別個の正圧ポートを使用することができる。

【0051】

例として、キャリア８０００がロードポート表面上に載置されるにつれ、フローチャネル８０１０周辺の領域は、シール８０２５などの任意の適切なシールで封止される。キャリアドア８００１を開放する前に、キャリア表面上にとどまっている可能性のある破片または取り込まれたガスを除去するために真空流が開始される。流量範囲が大きく、圧力が低いため、ドア８００１が開放されるにつれ、ロードポートおよびキャリア環境間の圧力差が容易に均一化される。代替の実施形態では、キャリア内の圧力がキャリアの設置された処理環境の圧力と一致するようチャネルを介してキャリア内にガスを導入することにより、圧力を均一化することができる。キャリアドア８００１の閉鎖時には、キャリア内に存在する大量の空気／ガスを排出させなければならない。フローチャネル８０１０および付随する真空により、流体の移動のための低抵抗経路が提供される。これにより、そうでなければキャリア８０００内のガスに生じる可能性のある「ピストン効果」が軽減され、ウェハ全体の空気乱流が取り除かれる。

【0052】

ここで図７Ａ－７Ｃを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係るロードポートプレート１４、つまり隔壁とキャリアとの断面図および部分的な斜視図がそれぞれ示されている。ロードポートまたはこの例示的実施形態におけるロードポート１４を定義するプレートは、先述のロードポートに類似したものとすることができる。図７Ａに示すように、ロードポート１４は、ＢＯＬＴＳ面でＳＥＭＩ規格Ｅ６３に準拠していてもよいＦＥＭ４に嵌合させることができる。この例示的実施形態では、ロードポート１４は、ドア開口部（キャリアドア１０４がクランプされたロードポートドア１２など）をＢＯＬＴＳインターフェース面の外にもたらされるよう配置される。図７Ｂ－７Ｃに最も明瞭に示されているように、ロードポート隔壁は、ドアの動きを収容する凹部またはキャビティを定義することができる。キャビティは、キャビティがＦＥＭ内部から実質的に隠れるように、例示のようにＦＥＭから遮蔽することができる。また、この例示的実施形態では、隔壁面をＢＯＬＴＳインターフェース（ポート以外）に沿って実質的に連続させることができ、ＦＥＭ内のガス流を阻害しうる構造が最小化される。この例示的実施形態では、ドアキャビティを清浄な領域に維持するにあたっての支援となるよう、例えば図１Ａ－１Ｂに示されるように、ロードポート隔壁でＦＥＭ内のガスの再循環用の戻り流路を形成することができる。ガスは、適切なレジスタでキャビティ内へと向けることができる。代替の実施形態では、外部ガス供給装置からガスを導入または除去するための注入または排出ラインをロードポートに直接配管することができる。また、図１０も参照すると、この例示的実施形態では、ドアオープナー機構１１１を、清浄な領域の外に位置づけることができる。この例示的実施形態では、ドアオープナー機構またはドアアクチュエータは、図１９－２０に示されたアクチュエータ５０００に類似したものとすることができるが、代替の実施形態では、ドアアクチュエータは、任意の作動システムまたは複数の作動システムの組み合わせとしてもよい。図７Ａ、７Ｂから実現可能なこととして、この例示的実施形態では、キャリアシェルにインターフェース接続されているロードポート隔壁のインターフェース表面をＢＯＬＴＳインターフェースからオフセットして、両者間のドアキャビティに対応させることができる。したがって、ここで図３も参照すると、この例示的実施形態では、キャリアシェルを、ＳＥＭＩ仕様に従いＢＯＬＴＳインターフェースに対しドックさせたときに、ロードポートインターフェース内のオフセットに対応するとともにキャリアの表面上の基準を維持するよう構成することができる。

【0053】

１つの実施形態では、キャリアドア１０４をロードポートドア１２に結合するラッチを、図１９および２０に関して上述したアクチュエータなど、例えば任意の適切なアクチュエータにより作動させることができる。１つの例として、代替の実施形態では、ドアアクチュエータは、本明細書に記載されたブラダーアクチュエータと類似するブラダーアクチュエータを含むものとすることができ、任意の所望の態様でドア（または他の作動部品）を作動させるために、例えば電気モータ、親ネジ、空気圧シリンダー、または任意の他の適切な駆動部と組み合わせることができる。他の１つの例では、キャリアをロードポートと嵌合させるときに、真空ラインやパージラインなどの適切なフローラインで、キャリア内の雰囲気を処理ツールの雰囲気と一致するように調整することができる。１つの例では、キャリア内部を所定の真空にポンプダウンして、キャリア内部と例えばドアの動きを収容するためのキャビティとの間に圧力差を作り出すことができる。この圧力差は、アクチュエータの駆動表面５０３５を移動させ、これによりキャリアドア１０４をロードポートドア１２に結合するラッチ機構または装置を作動させることができる。他の１つの実施形態では、キャリアドア１０４をキャリア上に配置しなおしたときに、例えばアクチュエータの一面を加圧することにより、キャリアドアとロードポートドアとの間のラッチを解放することができる。例えば、キャリアは、キャリア内の基板を搬送するための、窒素などの不活性ガスで満たすことができる。キャリアを不活性ガスで満たすことによりキャリア内に形成される圧力は、（アクチュエータ（５０００に類似、図１９－２０を参照）の表面５０３５に類似するドアアクチュエータの駆動表面上に力を加え（加圧するなど）、アクチュエータを移動させて、それによりキャリアドア１０４とロードポートドア１２との間のラッチを解放させることができる。同一または別のアクチュエータ５０００を作動させることにより、上述の態様に実質的に類似する態様で、キャリアドア１０４をキャリアにラッチさせることもできる。実現可能なこととして、代替の実施形態では、キャリアドアをロードポートドアにラッチさせるために、アクチュエータ５０００の一面を加圧して
もよい一方で、他の代替の実施形態では、キャリアドアとロードポートドアとの間のラッチを解放するために圧力差を使用してもよい。さらに他の代替の実施形態では、アクチュエータを移動させるのに適した態様で、圧力差を適用する、またはアクチュエータの一面を加圧することができる。実現可能なこととして、アクチュエータ５０００を作動させるための真空ソースまたは圧力ソースは、例えば上述したキャリアのパージもしくはポンプのためのフローラインまたはドアの動きを収容するためにキャビティ内に位置づけられたレジスタなど、任意の適切なソースからのものとすることができる。他の実施形態では、アクチュエータの直線運動を任意の適切な態様で回転運動に変換することができる。さらに他の代替の実施形態では、アクチュエータに、互いに任意の空間的関係を有する２自由度を備えるために共通のアクチュエータチャンバに接続された２つのブラダーを含めることができる。例えば、第２のブラダーを、基板通路開口部がドアで遮られないように、ドアがドアインターフェース表面と実質的に平行に移動するよう構成しながら、ブラダーの１つを、ドアが基板通路開口部のドアインターフェース表面に対し実質的に垂直に移動するよう構成することができる。

【0054】

キャリア基板のマッピングは、任意の所望の態様でもたらすことができる。非限定的な例として、基板のマッピングは、スルービームセンサ（フリップインセンサ）、キャリア側面上の透明窓を介したスルービームセンサ、または任意の他の適切な光学センサで光学的に行うことができる。別の非限定的な例として、センサのマッピングは、支持体内に移植されたエアセンサで機械的に、任意の適切なセンサで動きが感知されるプランジャをウェハにより作動させて光機械的に、近接センサにより、ならびに支持体およびウェハの重量下にある支持基板支持体のひずみを測定するひずみゲージにより機械的に、行うことができる。代替の実施形態では、基板を任意の適切な態様でマッピングすることができる。

【0055】

ここで図１５および１５Ａを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る基板処理装置またはツール１００２、およびこれに接続されたキャリア１１００の概略立面図が示されている。図１５に示す例示的実施形態では、処理装置１００２は、図１に図示した先述の基板処理ツール２と概して類似しており、同様の機構には同様の符号が付されている。プロセスツール１００２は、一般的にプロセス部１００６およびＦＥＭ１００４（例示に過ぎないが、ウェハをツール内に正面からロードすることを考慮可能な参照の慣例に続き）を有することができる。この例示的実施形態では、プロセス部１００６およびＦＥＭ１００４は、制御された共通の環境または雰囲気（不活性ガス（Ｎ２）、（Ａｒ）、または非常に清浄な乾燥した空気など）を共有することができる。プロセス部１００６は、概略図で示されており、ＦＥＭ１００４に接続された１つ以上のプロセス部またはモジュール（図１５に示す配置は単なる例示に過ぎず、代替の実施形態では、ＦＥＭおよびプロセス部モジュールを任意の所望の配置で互いに接続することができる）を含むことができる。プロセス部またはモジュール１００６は、閉鎖可能な開口部（ゲートバルブなど）などでＦＥＭ１００４から隔離可能なものとすることができる。したがって、プロセス部は、ＦＥＭ雰囲気とは異なるプロセス雰囲気も備えることができる。代替の実施形態では、プロセス部に、後述のように、類似しない雰囲気を伴うまたは真空を保持するプロセスモジュールのＦＥＭへの接続を可能にするロードロックを含めることができる。

【0056】

図１５に示す例示的実施形態におけるＦＥＭ１００４は、別段の記載を除きＦＥＭ４（図１－１４を参照）に類似したものとすることができる。ＦＥＭ１００４には、基板をプロセス部１００６に／から搬送するときに、ＦＥＭ内で所望の制御された環境または雰囲気を維持するために、適切な環境制御を含めることができる。例えば、ＦＥＭ１００４には、コントローラ３１０００、１つ以上の流体制御弁３１０１０、３１０２０、圧力除去または逆止め弁３１０３０、および例えば圧力センサ３１０４０、汚染センサ３１０４１、温度センサ３１０４２などのセンサ類を含めることができる。コントローラは、ＦＥＭ（およびプロセス部１００６）内の制御された環境の温度、圧力、およびガス流量などの属性を調整または制御するよう構成することができる。例えば、コントローラ３１０００は、圧力センサ３１０４０、温度センサ３１０４２、および環境汚染センサ３１０４１から信号を受け取ることができる。コントローラは、このような信号内の環境情報に応じて、適切なバルブ３１０１０、３１０３０を作動させることにより、ＦＥＭ内の圧力を増減、またはＦＥＭ内のエアフロー３１０５０を増減することができる。また、コントローラ３１０００は、温度センサ３１０４２により提供される温度測定値に基づき、ＦＥＭ内のガス温度を上下させる（ラジエータ３１０６０を通る冷却材流の調整を介するなど）よう構成することもできる。コントローラ３１０００および付随するバルブとセンサは、図１５および１５Ａに関して記載されているが、実現可能なこととして、コントローラ３１０００を、本明細書に開示される他の実施形態の環境を制御するために使用することができる。

【0057】

ＦＥＭ１００４には、基板を保持および搬送できる基板搬送装置またはロボット１００４Ｒ（このロボットは、実現可能なこととして、任意の所望のタイプとすることができる）を含めることができる。前述のＦＥＭ４と同様、この例示的実施形態では、ＦＥＭ１００４には、１つ以上のキャリア１１００をツール１００２にインターフェース接続して、ツール１００２に対する基板のロードとアンロードを可能にするためのキャリアインターフェース１０１０を含めることができる。本明細書でロードポートと称されることもあるＦＥＭの１００４のインターフェース、およびキャリア１１００の対応する補完的なインターフェース部分は、ＦＥＭ１００５およびプロセス部１００６内の制御された環境を低下させることなく、キャリアおよびＦＥＭ間で基板をロードおよびアンロードできるよう構成することができる。総称してキャリア－ＦＥＭ間インターフェースと称することもある、ＦＥＭロードポート１０１０およびキャリア１１００の補完的なインターフェース部分は、ＦＥＭにインターフェース接続されたキャリア１１００がツールに一体化されるよう配置することができる。例として、インターフェースを介してそのように一体化されたキャリアは、ＦＥＭ搬送ロボット１００４Ｒが基板をキャリア１１００からプロセス部またはプロセスモジュールに直接搬送できるよう、ＦＥＭと同一の制御された雰囲気を共有するが故にＦＥＭと同一の制御された雰囲気内で基板を保持することのできるチャンバを定義することができる。前述の例示的実施形態と同様、図１５に示す例示的実施形態におけるキャリア－ＦＥＭ間インターフェースは、キャリアチャンバ内からインターフェースを介してＦＥＭ内へと続く、プロセス部全体のクリーントンネル（ＦＥＭおよびプロセス部全体と実質的に同一の清浄度を伴う）として先に言及されたものを定義している。クリーントンネルは、クリーントンネルを低下させることなく自在に閉鎖（キャリアをロードポートから除去するときなど）および開放できる。図１５に示す例示的実施形態では、後述のように、キャリア－ＦＥＭ間インターフェースを、インターフェース接続前のキャリア環境とは無関係に、キャリアをツール（実質的に上述のもの）に直接一体化できるように配置することもできる。故に、図１５に図示する例示的実施形態では、後述のように、キャリア１１００を、類似しないさまざまな環境（清浄な空気から不活性ガス環境、または清浄な空気から真空）を有するプロセスツールにインターフェース接続および直接一体化したうえで、類似しないさまざまな環境を伴うツール間で直接搬送し、当該ツールと再度インターフェース接続および一体化させることができる。したがって、制御された環境を伴う１つのツールにおける基板を、プロセス部（プロセス部１００６に類似）からクリーントンネルを介してキャリア内へＦＥＭロボットで直接搬送することができ、キャリア１１００を、場合によっては類似しない／異なる制御された環境を伴いうる他のツールのＦＥＭ（ＦＥＭ１００４に類似）に直接搬送およびインターフェース接続し、基板を、この時点で他のツール内に定義されるクリーントンネルを介して、当該他のプロセスツール内の制御された環境を低下させることなく、プロセス部にＦＥＭロボットで直接搬送することができる。事実上、キャリアと組み合わせたキャリア－ＦＥＭ間インターフェースを、外部ロードロックまたはキャリアロードロックを定義するものとみなすことができる。

【0058】

さらに図１５を参照すると、および前述のように、ＦＥＭ１００４のロードポート１０１０は、先述のロードポート１０と類似するものとすることができる。図１５に図示する例示的実施形態では、例として１つのキャリア１１００にインターフェース接続されているロードポート１０１０が示されているが、代替の実施形態では、ロードポートは、任意の所望の数のキャリアにインターフェース接続されるように配置することができる。例えば、代替の実施形態では、ロードポートは、図１に示す配置と類似する積層に配列された多数のキャリアにインターフェース接続できる一般積層構造を有することができる。この例示的実施形態では、ロードポート１０１０は、キャリアがロードポート上にあるときに、例えばキャリア内部およびキャリア内の基板から分子汚染物質を除去するために、キャリアをポンプダウンするよう、ロードポート上に保持されているキャリア１１００に連通可能に接続できる真空ソース１０１０Ｖを有することができる。逆に、キャリアを、ロードポートで真空ソース１０１０Ｖと連通可能にインターフェース接続し、キャリアが真空までポンプダウンされたときにキャリアケースメント内の気圧に耐えるよう配置してもよい。上述のように、キャリアをポンプダウンするための真空ソース１０１０Ｖは、図７に関し上述した態様に実質的に類似する態様で（図１９および２０も参照）、圧力差を介してキャリアドアをロードポートドアに結合するためのアクチュエータ５０００の作動をもたらすこともできる。例えば、ロードポートドアは、真空インターフェースを介してキャリアドアにインターフェース接続させることができる。キャリアの内部容積を、両者の間にアクチュエータの動きをもたらすための圧力差を作り出すために、ロードポート／キャリアドア真空インターフェースよりも高い真空までポンプしてもよい。他の例示的実施形態では、ロードポートドアとキャリアドアとの間の真空インターフェースで、キャリアドアとロードポートドアとを互いにラッチさせるためのアクチュエータ５０００の動きをもたらすことができる。代替の実施形態では、すでに上述したように、例えばキャリアを不活性ガスでパージしたときなどに、アクチュエータの表面を任意の適切な態様で加圧することができる。代替の実施形態では、ロードポートドアに、圧力差を作り出すためまたはアクチュエータの１つの面を加圧するために、アクチュエータと直接インターフェース接続される真空／パージフローライン（アクチュエータがフローライン周辺を封止するなど）を含めることができる。

【0059】

図１５に示す例示的実施形態では、キャリアが（キャリアの側壁内に位置づけられたキャリアドアを有する）側面開口部キャリアとして図示されているが、代替の実施形態では、キャリアドアを、キャリアの上または下の壁など、任意のキャリア壁内に位置づけることができる。キャリア１１００は、任意の所望のサイズとすることができるとともに、小ロットキャリア（５枚以下の基板に対応したものなど）とすること、または１３枚、２５枚、もしくは他の所望の基板数に対応する任意の所望の搬送能力を有するものとすることができる。キャリアは、ハウジングがガス分子に実質的に不浸透であるように、例えばアルミニウムやステンレススチール、または任意の他の材料（非金属材料または内張り付き非金属材料用の金属を含む）の金属ハウジングを有することができる。前述のように、キャリアハウジングの外部が大気圧を受けている状態で、キャリアハウジング内に真空が保持されるよう（例えば、キャリア内の分子汚染物質の効果的な除去のための十分に高い真空、および真空プロセスに匹敵する１×１０^-3トールなどの真空）適切に構成することもできる。キャリアハウジング構造は、任意の適切な肉厚（例示でしかないが、ステンレススチールの場合の約１／８インチなど）を有するよう構成することができ、かつキャリアハウジングのたわみを最小限に抑えるために、図２６に示すキャリアの側面、上面、および／または底面の１つ以上に沿って適切に寸法が決定され配置されたスティフナ１０９５０を有することができる。スティフナ１０９５０は、キャリア壁のたわみを最小化するためのリブまたは任意の他の適切な補強部材として構成することができる。他の例示的実施形態では、図２７に示すように壁を強化し、キャリアのたわみを最小化するために例えば周方向応力を使用できるよう、キャリア壁をドーム壁１０９６０とすることができる。代替の実施形態では、キャリア壁は、壁のたわみを最小化するための任意の適切な構成にすることができる。キャリア１１００は、前述のキャリア１００に類似するカップリング機構（例えば架空搬送からのデリバリ時にロードポートとドックするための、およびロードポートを介してクリーントンネルをもたらすために、対応するロードポート開口部にキャリア側面開口部を係合させるための、キネマティックカップリングなど）を有することができる。キャリアハウジングは、キャリア内部が真空にさらされたときに、キャリアハウジングのたわみがカップリングの動作を低下させないよう、適切に構成することができる。キャリア１１００は、キャリアとロードポートの接続または結合時に、ロードポートの真空ソース１０１０Ｖが自動的にキャリアハウジングに結合され、キャリア内部と連通するよう、適切な通路およびオリフィスまたはポートを有することができる。図１５に示す真空ポートの位置は単なる例示に過ぎず、代替の実施形態では、真空ポートを必要に応じて配置することができる。例えば、代替の実施形態では、キャリア上の（逆にいえばロードポート上の）真空通路とポートは、図１４に示すものと類似したものにしてもよい（キャリア側面とロードポートリムとの間の封止インターフェース領域内にあるキャリアの合わせ面に形成されたフローチャネルなど）。実現可能なこととして、キャリアシール（図３を参照）は、シールの全域で真空に耐えられる所望の保全性を有する。

【0060】

図１５に示すように、図示した例示的実施形態では、キャリア１１００を、通気またはパージガスなどのガス供給装置に連通可能に接続する構成とすることができる。図１５に示す例示的実施形態では、キャリア１１００は、ロードポート１０１０のキャリア支持体上に着座しているとき、ガスソース１０１０Ｇに連通可能に接続できる。実現可能なこととして、キャリアは、キャリアがロードポート支持体の表面上に配置されたときなど、ガス供給装置１０１０Ｇのノズルに（例えば自動的に）結合させるのに適切な吸気ポート（プラグ（およびキャリア内部を接続する適切なガスチャネル）を有することができる。図１５に示すロードポートとキャリアとの間のガスソースインターフェースの配置は、単なる例示に過ぎず、代替の実施形態では、キャリアとロードポートとの間のガスソースインターフェースは、任意の他の所望の位置および構成にすることができる。前述のように、ガスソース１０１０Ｇは、ロードポート１０１０に着座または位置づけられているキャリアに例えばパージおよび／または通気ガスを提供する能力を有することができる。例として、キャリア１１００をロードポート１０１０に（架空搬送機からなど）適切に配置し、キャリアハウジング内にガスを供給するためにガス供給装置ノズルをキャリアに接続した状態では、必要に応じてパージガス（Ｎ２など）をキャリア内に供給することができる（ロードポートに配置されたときのキャリアの内部雰囲気に応じて、およびＦＥＭ内の環境が維持されている状態で）。故に、キャリアが例えばなんらかのプロセス雰囲気（先のツールのインターフェースからなど）を包含しており、ＦＥＭ１００４をキャリア雰囲気と類似していなくてもよい不活性ガスまたは非常に清浄な空気雰囲気で維持している場合は、キャリアのロードポートでの配置時に、ガス供給装置１０１０Ｇを介するなどしてキャリア内に所望のパージガスを供給して、キャリアがロードポート開口部にインターフェース接続され、先述のツール１００２に一体化されるように、キャリア雰囲気をパージすることができる。さらに、キャリア雰囲気がＦＥＭ環境に適合しないまたは望ましくない汚染物質を与えている可能性があるとみなされる場合は、キャリアをロードポートに配置したときに（ただし、例えばキャリア内部をＦＥＭ環境に開放する前）、可能性のある汚染物質をキャリアから除去するために、真空ソース１０１０Ｖを介してキャリア内部を十分な真空までポンプしてＦＥＭ内の環境に類似する不活性ガス（Ｎ２、非常に清浄な空気など）で満たし、先述のようにツールに対するキャリアの一体化を可能にすることができる。上述のように、パージガス供給装置１０１０Ｇは、真空ソース１０１０Ｖに加えまたはこれに代わり、上述の態様に実質的に類似する態様でアクチュエータ５０００を動作させることができる。キャリア雰囲気に関する情報は、キャリアのロード時に使用するロードポート１０１０でまたはこれに隣接して適切なリーダーで読み取る（またはアクセスする）ことのできる、ＲＦＩＤ（無線ＩＣ）タグまたは他の適切なデータ記憶装置上に記憶させることができる。したがって、キャリア内部に関する適切な情報は、ツールコントローラ（図１６も参照）により取得し、所望のプロトコルで確認することができ、かつ必要に応じてキャリアを、ロードポートへの配置時に先述のようにポンプおよび通気することができる。例えばキャリア雰囲気に関する情報は、キャリアがロードポートにドックされたときまたは他の適した時期に、キャリア搭載の記憶装置上に記録することができる。また、そのような情報は、必要に応じてＦＡＢワイドコントローラによりトラッキングすることもできる。実現可能なこととして、キャリア１１００は、真空およびガス供給装置接続を有しないものとすることのできるＦＥＭにインターフェース接続させることもできる。代替の実施形態では、キャリアに、ロードポートへの配置時にキャリアのパージを実施させるよう、パージガスの内部または内蔵ソースを含めることができる。実現可能なこととして、代替の実施形態では、キャリアにインターフェース接続されているロードポートインターフェースは、真空接続を備えることができ、例えばキャリア内蔵のガスソースからガスを提供することでガス供給装置を伴わないものとすることができる。故に、実現可能なこととして、キャリアは、この時点で、基板がクリーニングを受けるようツールに基板を収納して、ツールの基板クリーニングチャンバの機能を果たすことができる。実現可能なこととして、キャリアポンプ／通気も、従来のツールへの再配置時など、ロードポートからキャリアを取り外す前に実施することができる。

【0061】

前述のように、図１５に示すツールインターフェースへのロードポートとキャリアの配置は、単なる例示に過ぎず、代替の実施形態では、インターフェースは任意の他の所望の構成にすることができる。例えば、ガス供給装置は、キャリア内部のポンプ後に、必要に応じてＦＥＭ環境のガスをキャリア内に通気するよう配置することができる。ここで図１６も参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る他の１つの処理ツール７００２の平面図が示されており、図１６に示す例示的実施形態におけるツール２００２は、概して図１５に示した前述の処理ツール１００２に類似しており（同様の特徴には同様の符号が付されている）、ツール２００２は、所望の制御された雰囲気（不活性ガスまたは非常に清浄な空気）を伴う処理モジュール２００６、２００６Ａ、およびＦＥＭ２００４を有することができる。ＦＥＭ搬送ロボット２００４Ｒが（図１６に示すような、および図１５に示す実施形態に類似する）プロセスモジュール内の基板を取り上げ／載置できるよう、１つ以上のプロセスモジュール２００６をＦＥＭに接続することができる。プロセスモジュール２００６、２００６Ａ（図１５、１６、１６Ａには１つのプロセスモジュールが示されているが、代替の実施形態では、積層されたプロセスモジュールをＦＥＭまたは１つ以上の移送モジュールのそれぞれに結合することができる）は、ＦＥＭ２００４と共通の雰囲気を共有することができる。ＦＥＭ２００４は、先述の態様と類似する一体化された態様でキャリア２１００をツールにロードおよびインターフェース接続するための、ロード用インターフェースまたはロードポートを有することができる。この例示的実施形態におけるＦＥＭ搬送ロボット２００４Ｒは、直接キャリア２１００および１つ以上のプロセスモジュール２００６との間で、先述のクリーントンネルと類似するクリーントンネルを介して、基板を取り上げる／載置することができる。図１６に示す例示的実施形態では、ＦＥＭインターフェース２０１０を介してキャリア内部へと定義され、プロセスモジュール２００６、２００６Ａ内へと伸展するクリーントンネル２００５を、異なる長さまたは構成にすることができる（例えば、いずれも本明細書の一部を構成するものとして援用される、２００６年５月２６日に出願された米国出願第１１／４４２，５１１号、２００３年７月２２日に出願された米国出願第１０／６２４，９８７号、２００４年１０月９日に出願された米国出願第１０／９６２，７８７号、２００６年５月２６日に出願された米国出願第１１／４４２，５０９号、および２００６年５月２６日に出願された米国出願第１１／４４１，７１１号に類似する態様で）。この例示的実施形態では、ＦＥＭロボットが基板を移送モジュール内へと取り上げ／載置できるよう、移送モジュール２００８をＦＥＭに接続することができる。移送モジュールの位置は、単なる例示に過ぎない。実現可能なこととして、クリーントンネルは、ＦＥＭから移送モジュールを通って引き続き伸展させることができる。必要に応じてクリーントンネルの長さと構成を変更するために、これよりも多いまたは少ない移送モジュール２００８、２００８Ａを互いに接続することができる（図１６に点線で示したものなど、例えば直列に）。プロセスモジュール（モジュール２００６、２００６Ａに類似）は、例えばキャリア２０１０および任意の所望のプロセスモジュールに／から、または任意の所望のプロセスモジュール間でクリーントンネルを介して基板を移送できるようにするために、クリーントンネルに結合させることができる。例示の例示的実施形態では、移送モジュール２００８は、例えばプロセスモジュール２００６Ａに／から、または隣接する移送モジュール／チャンバ２００６Ａに基板を搬送するために、モジュール内部に移送ロボットを有することができる。代替の実施形態では、内部ロボットを有しない移送モジュールにすることができ、基板は、図１６Ａ、１６Ｂに関して後述するように、クリーントンネル２００５に隣接するモジュール内部のロボットにより、そこから載置／取り上げられる。さらに他の例示的実施形態では、移送モジュールは、任意の適切な長さにすることができるとともに、任意の適切な基板移送装置を含むものとすることができる。例えば、図１６Ａに示すように、クリーントンネル２００５’は、図１６に関し上述したクリーントンネルと実質的に類似したものとすることができるとともに、チャンバを横断するよう構成された移送台車を有する細長いチャンバを形成するモジュールを含むことができる。移送台車は、開示内容全てが本明細書の一部を構成するものとして援用される、２００４年１０月９日に出願された米国特許出願第１０／９６２，７８７号に記載された移送台車に類似する受動台車とすることができる。例えば、移送台車は、チャンバと一体化させることのできる移動台車とすることができる。この台車は、前方１８Ｆと後方１８Ｂとの間でチャンバ内を前後に移動するよう構成することができる。台車は、クリーントンネル内の複数の独立搬送経路を定義することができる（各ロードポートドアに１つ、またはクリーントンネルに結合されたモジュール積層の各処理モジュールに１つなど）。台車は、（基板を汚染する可能性のある）微粒子がクリーントンネル２００５’内に導入されないよう、チャンバを横断するよう構成することができる。例示でしかないが、１つの実施形態では、台車は、磁気的に空中浮遊された台車とすることも、またはクリーントンネルに汚染物質を解放することなく台車を移動させるための任意の他の適切な駆動を有するものとすることもできる。搬送装置２００４Ｒ’の台車は、１つ以上の基板を保持するためのエンドエフェクタを有する。図１６Ａにも示すように、移送チャンバ２００４Ｔは、クリーントンネル２００５’に結合される。１つ以上の移送チャンバ２００４Ｔには、基板を台車２００４Ｃから移送チャンバ２００４Ｔに結合された処理チャンバ２００６、２００６Ａ内へと搬送するための搬送アーム２００４Ｒ（真空環境などにおける動作用に構成）を含めることができる。この例示的実施形態では、移送チャンバ内の搬送アーム２００４Ｒは、搬送チャンバと連通しているプロセスモジュールを垂直にオフセットするために垂直に積層またはオフセットされた搬送経路など、複数の搬送経路を定義することができる。台車２００４Ｃから基板を取り上げるまたは解放するには、台車２００４Ｃを所望のモジュール／ポートに整列させることができ、アーム２００４Ｒは、台車２００４Ｃに／から基板を取り上げ／解放するためのエンドエフェクタを配置するために、対応するポートを介して伸展／退避される。この例では、クリーントンネルは、例えば台車２００４Ｃがキャリア２１００から処理モジュールに基板を搬送するために通過できるグリッドを形成するよう、任意の適切な方向にクリーントンネルを伸展させることのできるクリーントンネル伸展長２００５Ｅを含むことができる。実現可能なこととして、クリーントンネル２００５’、２００５Ｅを横断する間にたどることのできる台車２００４Ｃ用の搬送経路は複数であってもよい。１つの例では、搬送経路を、台車が互いにその上部／下部を通過できるよう、または垂直に積み重ねて積層された処理モジュール／移送チャンバと台車が整列するよう台車の高さを垂直に調整するために、互いに垂直に間隔を置いて配置することができる。代替の実施形態では、台車搬送経路は、互いに水平に間隔をおいて配置することができる。図１６Ａに示すＦＥＭ２００４’は、図１６におけるＦＥＭ２００４に実質的に類似したものとすることができるが、ＦＥＭ２００４’には、キャリアをＦＥＭに結合するための１つ以上のロードポートを含めることができる。この例では、ロードポートが互いに水平に間隔をおいて配置されている状態が示されているが、代替の実施形態では、ロードポートを、互いに上下に垂直に間隔をおいて配置することができる。

【0062】

ここで図１６Ｂを参照すると、他の１つの例示的な処理ツールが示されている。この例では、処理ツールに、クリーントンネル２００５’、２００５Ｅに実質的に類似したものとすることのできるクリーントンネル２００５’’が含まれる。同様に、搬送モジュールと処理モジュールは、クリーントンネル２００５’’に結合させることができる。この例では、搬送装置２００４Ｃ’は、受動または能動台車（基板搬送アーム／ロボットを含むなど）、クリーントンネル内に実質的に直線に位置づけられロボットからロボットへ基板を渡すよう構成された一連の搬送ロボット、またはクリーントンネル２００５’’を介して基板を搬送するための他の適切な装置などの任意の適切な搬送装置とすることができる。他の代替の実施形態では、基板を保持するよう構成された搬送アームを含む一連の移送モジュールによりクリーントンネルを形成することができる。搬送モジュールは、クリーントンネルを形成するために互いに結合させることができる。プロセスモジュール、移送モジュール、クリーントンネル、およびキャリア間の通路を可能にするポートは、ツール２００２’のさまざまな部分の１つ以上に互いに異なる雰囲気を含めることができるよう、ツール２００２’の各部分を隔離するよう構成できることを理解されたい。

【0063】

もう一度図１６を参照すると、この例示的実施形態では、ツール２００２内のクリーントンネルの移送モジュール２００８、２００８Ａは、ＦＥＭの共通の制御された（不活性ガス、非常に清浄な空気など）を共有できる。代替の例示的実施形態では、１つ以上の移送モジュール２００８、２００８Ａを、クリーントンネルの各部分が異なる雰囲気を保持できるよう（例えば、ＦＥＭ内に定義されたクリーントンネル部分はＮ２環境を有することができ、モジュール２００８Ａ内の部分は真空環境を有することができ、移送モジュール２０００８はＦＥＭ内の不活性ガス雰囲気とモジュール２００８Ａ内の真空雰囲気との間で基板をサイクルできるロードロックとすることができる）、ロードロックとして構成することができる。

【0064】

実現可能なこととして、キャリアは、（図１５－１６に示すものと類似する）ＦＥＭとインターフェース接続可能であることに加え、プロセスツールの真空部分に直接インターフェース接続できる。ここで図１７を参照すると、基板プロセスツール３００２およびこれに接続されたキャリア３１００が示されている。キャリア３１００は、先述のキャリア１１００に類似したものとすることができる。処理ツール３００２は、概してフロントロード部３００４（ツールが正面および（プロセスモジュール）３００６のプロセス部２００６からロードされる先述の慣例を維持）が接続された、前述のプロセスツールに類似するものである。図１７に示す例示的実施形態では、フロントロード部３１０４は、真空（または任意の他の所望の雰囲気）を維持するよう構成することができる。ロード部３１０４は、別段の記載を除き、概して前述のロードポートインターフェース１０、１０１０に類似した、キャリア３１００を受け取るとともにキャリアをロード部内の真空雰囲気に直接インターフェース接続できる、チャンバインターフェースまたはロードポート３０１０を有することができる。実現可能なこととして、先述のものと類似するキャリア開口部－ロードポートリム間インターフェースは、キャリアがこれに直接一体化され、（例えば）ロード部３００４内の真空雰囲気に開放されたときに、真空雰囲気ならびにキャリア内部からキャリア－ロードポートインターフェース、ロード部３００４、およびクリーントンネルと連通しているプロセスモジュール３００６を通って伸展するクリーントンネル内に感知可能な低下がないよう、十分な保全性を備える。故に、キャリアがクリーントンネルと一体化されたときには、真空のロード部内部の基板ロボット３００４Ｒは、キャリアおよびプロセスモジュール３００６内部で基板を取り上げ／載置し、両者間をクリーントンネル経由で直接搬送することができる。図１７に図示する配置は、単なる例示に過ぎない。この例示的実施形態では、ロード部には、例えば真空ゲートバルブの前方に位置づけることができ、キャリア３００１用のポートインターフェース（前述のインターフェース１０１に類似、図３も参照）とインターフェース接続または接続できる前方部３０１２も含めることができる。前方部３０１２は、ロード部をキャリア内部と連通させるとともにクリーントンネルを伸展させる、（図３に示すドア８０１４に類似するドアなどで閉鎖可能な）閉鎖可能な開口部を有することができる。実現可能なこととして、前方部３０１２は、キャリアをインターフェース接続し、キャリアを開放したときに真空雰囲気を有することもできる。前方部は、例えば、ロード開口部を介して前方部内へと、キャリアドアがキャリアから取り外し可能に（先述のものと類似）なるように、構成することができる。この例示的実施形態では、キャリア３１００が（先述のように）ロードロックとなることができるため、前方部は、ロードロックとなりえない（代替の実施形態では可能であるが）。故に、基板をキャリア内に保持することができ、雰囲気（例えば、ツール間の搬送中にキャリアが保持できる不活性ガス雰囲気）をロード部の移送チャンバ内のプロセス真空で相応の真空を確立するために（先述の真空ソースに類似する真空ソース３０１０Ｖなどで）ポンプすることができる。キャリア内に所望の真空を確立した状態で、ロード部の真空ロボットがキャリア内部の基板を取り上げ／載置できるように、真空ゲートバルブを開放できる。キャリアドアは、キャリアを真空までポンプした後で開放できる（この例示的実施形態では、前方部は、キャリアドアおよびキャリア内部からインターフェース開口部を介して伸展するよう確立されたクリーントンネルの開放を容易にするための真空環境、前方部、移送チャンバ、およびこれと連通している処理モジュールも有することができる。この例示的実施形態では、前方部は、キャリアドアの開放前に所望の真空までポンプできる不活性雰囲気をキャリアインターフェース間に（汚染物質進入の可能性を最小限に抑えるために）もつことができる（実現可能なこととして、適切な真空ソースとガス供給装置を前方部に備えることができる）。代替の実施形態では、キャリアから雰囲気をポンプする前にキャリアドアを開放することができ（前方部が不活性ガス雰囲気を有する状態でキャリアドアを開放するなど）、キャリアおよび前方部、両方の雰囲気を前方部内の真空ソースまたは（先述のように）キャリア上の真空オリフィスに結合された真空ソース経由で同時にポンプできる。この実施形態では、他のツールへの移送を予期してキャリアドアを閉鎖した後で、キャリア３１００を、供給装置３０１０Ｇ経由で、適切な不活性ガス（Ｎｚなど）で満たすことができる。

【0065】

前述のように、プロセスツール３００２およびキャリア－ツール間インターフェースの配置は、任意の所望の構成にすることができる。ここで図１８も参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る他の１つのプロセスツール４００２の平面図が示されている。図１８に示す例示的実施形態におけるツール４００２は、概して図１７に示した前述の（同様の特徴には同様の符号が付されている）処理ツール３００２に類似している。ツール４００２は、処理モジュール４００６、４００６Ａ、および例えば真空雰囲気（または代替の実施形態では、不活性ガスもしくは非常に清浄で乾燥した空気）を伴うＦＥＭ４００４を有することができる。（例えば垂直に積層されたまたはオフセットの配置の）１つ以上のプロセスモジュール４００６は、真空搬送ロボット４００４Ｒが、図１８に示した、図１６に示す実施形態に類似するプロセスモジュール内の基板を取り上げ／載置できるよう、真空ＦＥＭに接続することができる。プロセスモジュール４００６、４００６ａは、ロード部４００４と共通のプロセス真空を共有できる。ＦＥ４００４は、先述の態様と類
似する一体化された態様でキャリア４１００をツールにロードおよびインターフェース接続するためのロードインターフェースまたはロードポートを有することができる。この例示的実施形態における真空搬送ロボット４００４Ｒは、先述のものと類似するクリーントンネルを介して、直接キャリア４１００と１つ以上のプロセスモジュール４００６、４００６Ａとの間で基板を取り上げ／載置できる。図１８に示す例示的実施形態では、ＦＥＭインターフェース４０１０、４０１２を介してキャリア内部へと定義され、プロセスモジュール４００６、４００６Ａ内へと伸展するクリーントンネル４００５は、さまざまな長さと構成にすることができる。

【0066】

ここで図１８Ａを参照すると、他の１つの例示的実施形態によれば、処理ツールは、キャリア４１００が図１８に関して上述したクリーントンネル２００５’の雰囲気に直接結合されるように構成することができる。この例では、搬送ロボット４００４Ｒは、例えば図１６Ａ、１６Ｂに関し上述した搬送台車に実質的に類似していてもよい基板搬送システムのような、搬送台車に基板をキャリアから搬送するためのキャリアに隣接して位置づけることができる。台車は、上述のように、搬送ロボット４００４Ｒが、クリーントンネルと連通している移送モジュール内で、基板を処理モジュール４００６とクリーントンネルとの間で搬送できるよう、クリーントンネル２００５’内の所望の位置に移動させることができる。この例示的実施形態では、クリーントンネル搬送システムが、キャリアとプロセスモジュール４００６との間のクリーントンネル内に複数の基板搬送経路（特にオフセットなど）を定義できる。この例示的実施形態では、各処理モジュールステーションにあるプロセスモジュール４００６を、垂直に積層させた態様で配置することができる。故に、ロードポートにおけるキャリアからの基板を、ツールの対応する対応する処理モジュールに搬送して、他のキャリアからの基板の他のプロセス経路とは実質的に関係なくそれぞれのキャリアに戻すことができる。代替の実施形態では、台車に、処理モジュール４００６またはクリーントンネル２００５’に隣接する搬送ロボット４００４Ｒから基板を直接取り上げるまたは解放するためにエンドエフェクタを伸縮させるための多関節アームまたは可動式移送機構を含めることができる。図１８Ｂは、キャリア４１００がクリーントンネルに直接結合された他の１つの処理ツールを図示したものである。この例では、処理ツールは、図１８Ａに関して上述したクリーントンネルに実質的に類似するものとできるが、搬送システム２００４Ｃ’は、図１６Ｂに関して前述した搬送システムに実質的に類似するものとできる。クリーントンネル（またはクリーントンネルの一部）は、上述のように、処理ツール全体を通じてまたは上下に垂直に互いに積層されたもしくは互いに横に並べて位置づけることのできる異なる処理モジュールもしくはキャリアへの基板の搬送を可能にするため、互いに垂直または水平に間隔をおいて配置された搬送経路を有することができることにも留意されたい。

【0067】

開示されたシステムは：
結晶成長／腐食の阻止
待ち時間規則の緩和と保管管理の簡便化
空気中からのＥｔハロゲン、Ｅｔ有機化合物、および湿気の除去
ＦＡＢ二次汚染リスクの抑制
低ＣｏＯ
キャリア環境内および基板上のＨＦ、ＨＣＬ、ＶＯＣなど空中を浮遊する分子汚染物質（ＡＭＣ）の排除
キャリアおよびキャリア内の基板の汚染環境からの何日にもわたる保護
基板およびキャリアの両方の活性ガスの不活性化保護
ＰＯＤ環境の再生と保護
スペクトル特徴分析での総合的なガス測定
を備えることができる。

【0068】

本明細書に記載された例示的実施形態は、個別にまたは任意の適切な組み合わせにおいて使用できることを理解されたい。また、前述の記載は、本発明の説明に過ぎないことも理解されたい。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、さまざまな代替および修正を考案し得る。したがって、本発明は、そのような全ての代替方法、修正、および変形を包含することを意図している。

【図1A】