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特許7425836複合フォーク装置、それを含む集積回路製造システム、及びそれを用いた搬送方法
(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】2024-01-23
(45)【発行日】2024-01-31
(54)【発明の名称】複合フォーク装置、それを含む集積回路製造システム、及びそれを用いた搬送方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20240124BHJP
B25J 15/00 20060101ALI20240124BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
B25J15/00 Z
【請求項の数】
10
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022107695
(22)【出願日】2022-07-04
(65)【公開番号】P2023013991
(43)【公開日】2023-01-26
【審査請求日】2022-07-05
(31)【優先権主張番号】63/221,996
(32)【優先日】2021-07-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/574,725
(32)【優先日】2022-01-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500262038
【氏名又は名称】台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８， Ｌｉ－Ｈｓｉｎ Ｒｄ．６， Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｈｓｉｎｃｈｕ， ＴＡＩＷＡＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100164448
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 雄輔
(72)【発明者】
【氏名】▲ウー▼ 政隆
(72)【発明者】
【氏名】▲フアン▼ 志宏
(72)【発明者】
【氏名】朱 延安
(72)【発明者】
【氏名】白 峻榮
【審査官】内田 正和
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１６８５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７１９１９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｂ２５Ｊ １５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１プロングと、前記第１プロングから間隔が空けられた第２プロングと、
リアフレームであって、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の後端が前記リアフレームの下方部位に搭載される、前記リアフレームと、
２つの連結具であって、前記２つの連結具の各々は、前記リアフレームの上方部位と前記第１プロング及び前記第２プロングの各々とを相互接続する、前記２つの連結具と、
を含み、
前記第１プロング及び前記第２プロングの各々が、上方表面と、前記上方表面に対して窪んでいる下方表面とを含み、
前記第１プロング及び前記第２プロングの前記上方表面が、第１タイプのコンテナを協同して保持するよう構成され、
前記第１プロング及び前記第２プロングの前記下方表面が、前記第１タイプのコンテナとは異なる構成を有する第２タイプのコンテナを協同して保持するよう構成された、
複合フォーク装置。
【請求項2】
前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の前記上方表面が、前記下方表面の前方に位置する前方支持領域と、前記下方表面の後方に位置する後方支持領域とを含むことで、前記第１タイプのコンテナの４つの部位が前記第１プロング及び前記第２プロングの前記上方表面の前記前方支持領域と前記後方支持領域によりそれぞれ保持されることを可能とする、請求項１に記載の複合フォーク装置。
【請求項3】
前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の前記上方表面が、前記前方支持領域の外側に位置する前方搭載領域と、前記後方支持領域の外側に位置する後方搭載領域とを含み、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の前記下方表面が、内側支持領域と、前記内側支持領域の外側に位置する外側搭載領域とを含み、前記第１プロング及び前記第２プロングの前記内側支持領域が、前記第２タイプのコンテナの上部フランジを協同して保持するよう位置している、
請求項２に記載の複合フォーク装置。
【請求項4】
前記第１タイプのコンテナの前記４つの部位が前記第１プロング及び前記第２プロングの前記上方表面の前記前方支持領域と前記後方支持領域上にそれぞれ移動することを可能とするよう前記第１タイプのコンテナの２つの側を案内するため、前記第１プロング及び前記第２プロングの前記上方表面にそれぞれ形成された２つの上方案内部と、前記第２タイプのコンテナの前記上部フランジの２つの側を前記第１プロング及び前記第２プロングの前記内側支持領域上にそれぞれ移動するよう案内するため、前記第１プロング及び前記第２プロングの前記外側搭載領域にそれぞれ形成された２つの下方案内部と
を更に含む、
請求項３に記載の複合フォーク装置。
【請求項5】
各前記上方案内部が、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の前記前方搭載領域と前記後方搭載領域にそれぞれ設けられた２つの上方案内ブロックを含み、各前記上方案内ブロックが上方案内面を有し、前記上方案内部のうちの一方の前記上方案内ブロックの前記上方案内面が、前記上方案内部のうちの他方の前記上方案内ブロックの前記上方案内面と向かい合うよう設けられ、各前記下方案内部が、互いに間隔が空けられて前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の前記外側搭載領域に設けられた２つの下方案内ブロックを含み、各前記下方案内ブロックが下方案内面を有し、前記下方案内部のうちの一方の前記下方案内ブロックの前記下方案内面が、前記下方案内部のうちの他方の前記下方案内ブロックの前記下方案内面と向かい合うよう設けられた、
請求項４に記載の複合フォーク装置。
【請求項6】
各前記上方案内ブロックが、前記上方案内面から前記第１プロング及び前記第２プロングのうちの対応する１つの前記上方表面へと下向きに延伸する上方平坦面を更に有することで、前記上方平坦面が前記第１プロング及び前記第２プロングのうちの前記対応する１つの前記上方表面に垂直に配置され、各前記下方案内ブロックが、前記下方案内面から前記第１プロング及び前記第２プロングのうちの対応する１つの前記下方表面へと下向きに延伸する下方平坦面を更に有することで、前記下方平坦面が前記第１プロング及び前記第２プロングのうちの前記対応する１つの前記下方表面に垂直に配置される、
請求項５に記載の複合フォーク装置。
【請求項7】
２つのセンサを更に含み、前記２つのセンサのうちの一方が前記上方案内部のうちの一方の前記上方案内ブロックの前方に設けられ、
前記２つのセンサのうちの他方が前記上方案内部のうちの他方の前記上方案内ブロックの後方に設けられる、
請求項５に記載の複合フォーク装置。
【請求項8】
前記第１プロング及び前記第２プロングの前記下方表面にそれぞれ搭載されて、前記上部フランジが前記第１プロング及び前記第２プロングの前記下方表面により保持されているときに前記上部フランジを位置決めするよう構成された、２つの位置決め部を更に含む、請求項５に記載の複合フォーク装置。
【請求項9】
第１タイプのコンテナ、又は前記第１タイプのコンテナとは異なる構成を有する第２タイプのコンテナをロードすることを可能とするよう構成された、複合ロードポートステージと、処理ツールと、
前記複合ロードポートステージと前記処理ツールとの間に位置する、ロボットと、
前記ロボットにより駆動されるよう結合され、前記ロボットが前記第１タイプのコンテナ又は前記第２タイプのコンテナを前記複合ロードポートステージから前記処理ツールのエントリーロードポートへと選択的に搬送することを可能とするため、前記第１タイプのコンテナ又は前記第２タイプのコンテナを選択的に保持するよう構成された、複合フォーク装置と、
を含み、
前記複合フォーク装置が、第１プロングと、前記第１プロングから間隔が空けられた第２プロングと、リアフレームであって、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の後端が前記リアフレームの下方部位に搭載される、前記リアフレームと、２つの連結具であって、前記２つの連結具の各々は、前記リアフレームの上方部位と前記第１プロング及び前記第２プロングの各々とを相互接続する、前記２つの連結具と、を含み、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々が、上方表面と、前記上方表面に対して窪んでいる下方表面とを含み、前記第１プロング及び前記第２プロングの前記上方表面が前記第１タイプのコンテナを協同して保持するよう構成され、前記第１プロング及び前記第２プロングの前記下方表面が前記第２タイプのコンテナを協同して保持するよう構成された、
集積回路製造システム。
【請求項10】
コンテナを複合ロードポートステージに配置することと、第１プロングと、第２プロングと、リアフレームであって、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々の後端が前記リアフレームの下方部位に搭載される、前記リアフレームと、２つの連結具であって、前記２つの連結具の各々は、前記リアフレームの上方部位と前記第１プロング及び前記第２プロングの各々とを相互接続する、前記２つの連結具と、を含む複合フォーク装置を用いて前記コンテナを保持することであって、前記第１プロング及び前記第２プロングの各々が、上方表面と、前記上方表面に対して窪んでいる下方表面とを有することで、前記コンテナが前記第１プロング及び前記第２プロングの前記上方表面又は前記下方表面により保持されることと、
前記コンテナの底部が処理ツールのエントリーロードポート上に配置されるよう、前記複合フォーク装置を用いて前記コンテナを前記処理ツールへと搬送することと、
前記複合フォーク装置を前記コンテナから取り外すことと
を含む、
搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合フォーク装置、複合フォーク装置を含む集積回路製造システム、及び複合フォーク装置を用いた搬送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体集積回路（ＩＣ）産業は１０年以上にわたり驚異的な進歩を経験しており、まだ活発に開発が行われている。技術の劇的な進歩に伴い、ＩＣの製造は、作業安全性、生産性、及び効率を向上させる機械駆動であることが多い。しかし、ＩＣ製造工程の複雑さが増し、様々な材料及び装置が頻繁に関係してくるにつれ、工程効率が低下し、製造コストが急増する可能性がある。このため、当該産業は多様なタスクを更に巧みに処理する機械の開発に多くの注意を払っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ＩＣ製造工程で用いられる異なるタイプのコンテナを保持又は搬送するために、対応するインターフェイスを有するキャリア装置が使用されるが、これは製造工程を複雑化するのみならず維持費といった追加的なコストも発生し、ＩＣ製造工程の効率が悪影響を受ける可能性がある。ＩＣ製造工程の効率を向上させるため、異なるタイプのコンテナを保持又は搬送するときにそのインターフェイスを変更する必要のない複合フォーク装置が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記目的を達するため、本発明は、第１プロングと、該第１プロングから間隔が空けられた第２プロングとを含む、複合フォーク装置を提供する。第１及び第２プロングの各々は、上方表面と、該上方表面に対して窪んでいる下方表面とを含む。第１及び第２プロングの上方表面は、第１タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。第１及び第２プロングの下方表面は、第１タイプのコンテナとは異なる構成を有する第２タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。
【0005】
上記目的を達するため、本発明は、第１タイプのコンテナ又は該第１タイプのコンテナとは異なる構成を有する第２タイプのコンテナのロードを可能とするよう構成された複合ロードポートステージと、処理ツールと、複合ロードポートステージと処理ツールとの間に位置するロボットと、複合フォーク装置とを含むＩＣ製造システムも提供する。複合フォーク装置はロボットにより駆動されるよう結合され、ロボットが第１又は第２タイプのコンテナを複合ロードポートステージから処理ツールのエントリーロードポートへと選択的に搬送することを可能とするため、第１タイプのコンテナ又は第２タイプのコンテナを選択的に保持するよう構成される。複合フォーク装置は、第１プロングと、第１プロングから間隔が空けられた第２プロングとを含む。第１及び第２プロングの各々は、上方表面と、該上方表面に対して窪んでいる下方表面とを含む。第１及び第２プロングの上方表面は、第１タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。第１及び第２プロングの下方表面は、第２タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。
【0006】
上記目的を達するため、本発明は、次のステップを含む搬送方法も提供する。コンテナが複合ロードポートステージに配置される。コンテナが第１プロングと第２プロングとを含む複合フォーク装置を用いて保持され、第１及び第２プロングの各々は、上方表面と、該上方表面に対して窪んでいる下方表面とを有することで、コンテナは第１及び第２プロングの上方表面又は下方表面により保持される。コンテナの底部が処理ツールのエントリーロードポート上に配置されるよう、コンテナが複合フォーク装置を用いて処理ツールへと搬送される。複合フォーク装置がコンテナから取り外される。
【発明の効果】
【0007】
複合フォーク装置の第１及び第２プロングの各々に上方表面と下方表面を形成することにより、複合フォーク装置が複数の異なるコンテナを運搬して配送することができる。これは、異なるコンテナに対応する様々なキャリア装置を用いる必要がなくＩＣ製造工程間の搬送工程の効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の態様は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことで最もよく理解される。本業界の標準的な慣行に従い、様々な機能は一定の縮尺で描かれていないことに注意されたい。実際、添付図面に示される様々な機能のサイズは、説明を明確にするために任意に拡大又は縮小されている可能性があることに注意されたい。
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の実施形態は、提供される主題の異なる特徴を実装するための多くの異なる実施形態又は実施例を提供する。本発明を単純化するため、部品及び配置の特定の実施例を以下に説明する。当然ながら、これらは例示であり、限定することを意図していない。例えば、以下の説明における、第２の特徴の上方又は第２の特徴上の第１の特徴の構成は、第１及び第２の特徴が直接的に接触して形成される実施形態を含んでよく、また第１及び第２の特徴が直接的に接触しないように、第１と第２の特徴の間に追加的な特徴が形成された実施形態であってもよい。加えて、本発明は様々な例において符号を繰り返す可能性がある。この繰り返しは単純化及び明確化の目的のためであり、それ自体は言及される様々な実施形態及び／又は構成と間の関係性を規定するものではない。
【0011】
更に、「左」、「右」、「横」、「後」、「背後」、「後方」、「前」、「下」、「下方」、「低い」、「上」、「上方」等といった空間的相対語は、図に表される１つの要素又は特徴の別の要素又は特徴に対する関係性を説明するための記述を容易にするために用いられ得る。空間的相対語は、図示された方向に加え、使用中又は操作中の装置の異なる方向を包含することを意図している。装置は他に方向付けられてもよく（９０度又は他の方向に回転）、ここで使用される空間的相対記述語は同様にそのように解釈されてよい。
【0012】
半導体製造工程において、チップ又はダイといった少なくとも１つの半導体デバイスを運搬するコンテナは、手動により、又は、より一般的には効率と安全性を確保するために様々な自動化キャリア装置又は自動材料処理システム（ＡＭＨＳ）により、様々な処理ポートへ又は様々な処理ポートから搬送される。自動材料処理システムは、少なくとも１つの軌道誘導搬送台車（ＲＧＶ）、天井シャトル式搬送装置（ＯＨＳ）、天井走行式搬送装置（ＯＨＴ）、自動誘導搬送台車（ＡＧＶ）、無軌道人力台車（ＰＧＶ）、又は軌道及び台車、又は他の適切な装置を含むシステムであってよいが、これに限定されない。キャリア装置は、搬送のためにプログラムされた移動式ロボット又はロボットアームであってよいが、これに限定されない。
【0013】
図１Ａは、いくつかの実施形態によるコンテナ６１を表す例示的な斜視図である。コンテナ６１は、ＤＲＡＭ又は他の適切な製品といった少なくとも１つの仕上げられた半導体製品を運搬するために主に用いられるが、これに限定されず、典型的にトレイと呼ばれる。図１Ｂは、いくつかの実施形態によるコンテナ（図１Ａに示したコンテナ６１のスタックであり、やはり符号６１により示す）を表す。図１Ａ又は図１Ｂのコンテナ６１を保持又は搬送するため、ロボット（未図示）の２つの支持アームがコンテナ６１を持ち上げて保持するために用いられてよく、これによりロボットがコンテナ６１を所定の位置へと搬送することを可能とする。
【0014】
図２は、いくつかの実施形態によるもう１つのコンテナ６２を表す例示的な斜視図である。コンテナ６２は、図１Ａ又は図１Ｂに示したコンテナ６１を運搬するために主に用いられるが、これに限定されず、典型的にトレイカセットタイプコンテナと呼ばれる。コンテナ６２は、図１Ａ又は図１Ｂに示したコンテナ６１が収容されることを可能とするよう構成されたコンテナ本体６２１と、コンテナ本体６２１の上面に搭載された上部フランジ６０１とを含んでよい。上部フランジ６０１は、コンテナ６２が、例示であってこれに限定されないがＡＭＨＳの天井走行式搬送装置（ＯＨＴ）へと把持されて搬送されることを可能とするよう構成される。コンテナ６２を保持又は搬送するため、把持ハンド（未図示）を伴い構成されたロボットがコンテナ６２の上部フランジ６０１を掴む又は把持するために用いられてよく、これによりロボットがコンテナ６２を所定の位置へと搬送することを可能とする。
【0015】
図３Ａは、いくつかの実施形態による更にもう１つのコンテナ６３を表す例示的な斜視図である。図３Ｂは、いくつかの実施形態によるベッセル６４の例示的な斜視図である。コンテナ６３は、例示であってこれに限定されないが、典型的にボートと呼ばれるベッセル６４を運搬するために主に用いられる点において図２に示したコンテナ６２とは異なる。ベッセル６４は、更なる処理を待つ複数の半導体デバイス（未図示）を保持するよう構成される。コンテナ６３は、コンテナ本体６３１と、コンテナ本体６３１の上面に形成されてコンテナ６２の上部フランジ６０１に類似した構成を持つが、コンテナ６２の上部フランジ６０１とは異なる厚さを有する上部フランジ６０１とを含んでよい。コンテナ本体６３１は、コンテナ本体６３１へのベッセル６４の挿入及びコンテナ本体６３１からのベッセル６４の取り外しを案内するため、そして、コンテナ本体６３１内のベッセル６４が互いに接触することを防止するため、２つの対向する内壁上に複数のガイドスロット６３２を有してよい。コンテナ６３は、典型的にマガジンタイプコンテナと呼ばれる。コンテナ６３を保持又は搬送するため、２つのガイドレール（未図示）を伴い構成されたロボットが、コンテナ６３の上部フランジ６０１の２つの対向する側がガイドレール上を滑動してガイドレール間に保持されることを可能とし、これによりロボットがコンテナ６３を所定の位置へと搬送することを可能とする。
【0016】
このため、（コンテナ６１、６２、６３といった）異なるタイプのコンテナを保持又は搬送するため、対応するインターフェイスを有するキャリア装置が用いられるが、これは半導体製造工程を複雑化するのみならず、維持費といった追加的なコストが発生し、半導体製造工程の効率が悪影響を受ける可能性がある。
【0017】
集積回路（ＩＣ）製造工程の効率を向上させるため、本発明は、異なるタイプの上述したコンテナを保持又は搬送するときにインターフェイスを変更する必要のない複合フォーク装置を提供する。
【0018】
図４は、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０の例示的な斜視図を表す。図５は、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０の断片的な正面斜視図である。図６は、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０の上面図である。
【0019】
複合フォーク装置１０は、第１プロング１１と、第１プロング１１から間隔が空けられた第２プロング１２とを含む。複合フォーク装置１０は、６軸ロボット、移動ロボット等といったロボット５０（図１５と１７に図示）に適用されてよいが、これに限定されない。複合フォーク装置１０を適用するための他の適切な機械又はロボットは、本発明の意図する範囲内にある。第１及び第２プロング１１、１２の各々は、複合フォーク装置１０が接続された機械又はロボットから離れる方向へ延伸してよい。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２は、互いに固定距離で間隔が空けられており、互いに平行に延伸してよい。特定の実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２は、約９０ｍｍ～約１４０ｍｍの範囲の距離で互いに間隔が空けられてよい。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２は、アルミニウム等といった金属製であってよい。特定の実施形態において、金属は第１及び第２プロング１１、１２の耐久性を高めるために陽極酸化処理されてよい。第１及び第２プロング１１、１２のための他の適切な材料は、本発明の意図する範囲内にある。第１及び第２プロング１１、１２の各々は、上方表面１３と、上方表面１３に対して窪んでいる下方表面１４とを有する。
【0020】
図７は、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０により保持されている図１Ｂに示したコンテナ６１を表す例示的な斜視図である。図８Ａは、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０により保持されているコンテナ６２を表す例示的な斜視図である。図８Ｂは、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０により保持されているコンテナ６３を表す例示的な斜視図である。第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３は、第１タイプのコンテナ（例えば、図１Ａ、１Ｂ、７に示したコンテナ６１、又は上部フランジのない他の適切なコンテナ）を協同して保持するよう構成される。第１及び第２プロング１１、１２の下方表面１４は、第２タイプのコンテナ（例えば、図２と８Ａに示したコンテナ６２、図３Ａと８Ｂに示したコンテナ６３、又は上部フランジ６０１のある他の適切なコンテナ）を協同して保持するよう構成される。第２タイプのコンテナ６２、６３は、第１タイプのコンテナ６１とは異なる構成を有する。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２は、第１及び第２プロング１１、１２の間の中心線（ＣＬ、図５に図示）に対して互いに対称である。
【0021】
図９は、いくつかの実施形態による第１プロング１１により保持されている上部フランジ６０１を表す断片的な上面斜視図である。図１０は、いくつかの実施形態による第２プロング１２を表す例示的な側面斜視図である。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２の各々の上方表面１３と下方表面１４との間の高低差（Ｈ）は、約１ｍｍ～約５ｃｍの範囲であってよく、第２タイプのコンテナ６２、６３の上部フランジ６０１は下方表面１４にて上方表面１３よりも下に保持される（図８Ａ、８Ｂ、９に図示）。特定の実施形態において、高低差（Ｈ）は上部フランジ６０１の厚さよりも大きい。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２の各々の長さ（Ｌ）は、第１タイプのコンテナ６１の長さと実質的に同一であってよい。代替的な実施形態において、該長さ（Ｌ）は、第１タイプのコンテナ６１を第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３により保持可能である限り、第１タイプのコンテナ６１の長さよりも短くても長くてもよい。いくつかの実施形態において、コンテナを保持及び搬送するための複合フォーク装置１０の安定性に影響する、例えば図１５と１７に示したロボット５０に働く角運動量を考慮し、第１及び第２プロング１１、１２の各々の長さ（Ｌ）は第１タイプのコンテナ６１の長さの約１１０％よりも大きくない。下方表面１４と、上方表面１３と下方表面１４との間を接続する側壁１５とが、窪み領域１６を形成する。いくつかの実施形態において、窪み領域１６の長さ（Ｌ１）は上部フランジ６０１の長さよりも長い（図９と１０を参照）。いくつかの実施形態において、窪み領域１６の長さ（Ｌ１）は、第１及び第２プロング１１、１２の各々の長さ（Ｌ）の約４０％～約６０％であり、第２タイプのコンテナ６２、６３の上部フランジ６０１は窪み領域１６内に保持されることができる。いくつかの実施形態において、下方表面１４は複合フォーク装置１０の重量を削減するために凹陥されてよい。
【0022】
図１１は、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０により保持されている第１タイプのコンテナ６１を表す例示的な上面図である。図５、６、１０、１１に示すように、いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２の各々の上方表面１３は、前方支持領域１３１と、前方支持領域１３１の後方に位置する後方支持領域１３２とを含む。いくつかの実施形態において、第１タイプのコンテナ６１の４つの部位が第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３の前方及び後方支持領域１３１、１３２によりそれぞれ保持されるよう、前方支持領域１３１は下方表面１４（即ち窪み領域１６）の前方に位置し、後方支持領域１３２は下方表面１４（即ち窪み領域１６）の後方に位置する。第１タイプのコンテナ６１の４つの部位は、第１タイプのコンテナ６１の４つの縁部であってよいが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２の各々の上方表面１３は、前方支持領域１３１の外側に位置する前方搭載領域１３３と、後方支持領域１３２の外側に位置する後方搭載領域１３４とを有する。特定の実施形態において、第１プロング１１及び／又は第２プロング１２を機械的に強化するため、補強片２９（図９と１０に図示）が第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３の前方搭載領域１３３と後方搭載領域１３４のうちの少なくとも１つを部分的に覆うよう搭載されてよい。
【0023】
いくつかの実施形態において、図５と１０に示すように、第１タイプのコンテナ６１の４つの部位が第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３の前方及び後方支持領域１３１、１３２上にそれぞれ移動することを可能にするため、２つの上方案内部２１が第１タイプのコンテナ６１の２つの側を案内するため第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３上にそれぞれ形成される。いくつかの実施形態において、図５に示すように、第１及び第２プロング１１、１２上にそれぞれ設けられた上方案内部２１は、中心線（ＣＬ）に対して互いに対称であってよい。いくつかの実施形態において、各上方案内部２１は、第１及び第２プロング１１、１２の各々の前方及び後方搭載領域１３３、１３４上にそれぞれ設けられた、少なくとも２つの上方案内ブロック２１１を含む。代替的な実施形態において、各上方案内部２１は２つより多い上方案内ブロック２１１を含んでよい。
【0024】
いくつかの実施形態において、図５と１１に示すように、本発明の複合フォーク装置１０は、少なくとも２つのセンサ２３を更に含んでよい。センサ２３は、複合フォーク装置１０上の第１タイプのコンテナ６１の配置を検査及び確認するために用いられる。複合フォーク装置１０に設けられたセンサ２３にて、第１タイプのコンテナ６１が複合フォーク装置１０により保持されているときに傾斜したり誤配置されることを防止可能である。いくつかの実施形態において、センサ２３のうちの１つは上方案内部２１のうちの１つの上方案内ブロック２１１の前方に設けられ、他方のセンサ２３は他方の上方案内部２１の上方案内ブロック２１１の後方に設けられる。いくつかの実施形態において、センサ２３が第１タイプのコンテナ６１と接触することを防止するため、センサ２３は第１及び第２プロング１１、１２に形成された凹部１３０（図１０と１１を参照）に配置されてよいが、これに限定されない。代替的な実施形態において、２つのセンサ２３は第１プロング１１及び第２プロング１２の各々に設けられ、上方案内部２１の各々の上方案内ブロック２１１の前方と後方に位置する。各センサ２３は、独立して圧力センサ、近接センサ、赤外線センサ、光センサ、超音波センサ、ファイバセンサ等、又はこれらの組合せであってよい。他の適切なセンサは本発明の意図する範囲内にある。
【0025】
いくつかの実施形態において、センサ２３は光センサ又は赤外線センサであり、物体（即ちコンテナ）が所定の位置／距離内にあるかを感知するため光波を放出する。センサ２３はプラスチック材料を含んでよい。いくつかの実施形態において、センサ２３は、コンテナ６１が各センサ２３に対し約１ｍｍの距離内にあるとき、複合フォーク装置１０を動作させるための反応をトリガーするよう設定される。
【0026】
図１２は、いくつかの実施形態による複合フォーク装置１０により保持されている上部フランジ６０１を表す例示的な上面図である。
【0027】
図５と１２に示すように、いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２の各々の下方表面１４は、内側支持領域１４１と、内側支持領域１４１の外側に位置する外側搭載領域１４２とを有する。第１及び第２プロング１１、１２の内側支持領域１４１は、第２タイプのコンテナ６２、６３の上部フランジ６０１を協同して保持するために位置している。いくつかの実施形態において、２つの下方案内部２２は、第２タイプのコンテナ６２、６３（図８Ａと８Ｂも参照）の上部フランジ６０１の２つの側を第１及び第２プロング１１、１２の内側支持領域１４１上にそれぞれ移動させるため、第１及び第２プロング１１、１２の外側搭載領域１４２にそれぞれ形成される。いくつかの実施形態において、図５に示すように、第１及び第２プロング１１、１２にそれぞれ設けられたに下方案内部２２は、中心線（ＣＬ）に対して互いに対称であってよい。いくつかの実施形態において、各下方案内部２２は、互いに間隔が空けられて第１及び第２プロング１１、１２の各々の外側搭載領域１４２に設けられた少なくとも２つの下方案内ブロック２２１を含む。代替的な実施形態において、各下方案内部２２は２つより多い下方案内ブロック２２１を含んでよい。いくつかの実施形態において、下方案内ブロック２２１と第１及び第２プロング１１、１２の各々とが一体に形成される。代替的な実施形態において、下方案内ブロック２２１は、第１及び第２プロング１１、１２の各々の下方表面１４の凹部（未図示）内に部分的にそれぞれに挿入されてよい。いくつかの実施形態において、図９と１０に示すように、各下方案内ブロック２２１は第１及び第２プロング１１、１２の各々の窪み領域１６の長さ（Ｌ１）の中点からずらされて設けられる、又は、上部フランジ６０１の対応する側の中点と係合することを防止するよう設けられる。
【0028】
【0029】
図５、６、１３に示すように、いくつかの実施形態において、２つの上方案内ブロック２１１の各々は、第１上面２１２と、底面２１５と、上方案内面２１３とを有する。上方案内部２１のうちの１つの上方案内ブロック２１１の上方案内面２１３は、他方の上方案内部２１の上方案内ブロック２１１の上方案内面２１３と向かい合うよう設けられる。上方案内面２１３は、第１上面２１２から傾斜して下方に延伸してよい。いくつかの実施形態において、各上方案内ブロック２１１の底面２１５の少なくとも約３分の２が、第１及び第２プロング１１、１２の各々の上方表面１３に接触している。いくつかの実施形態において、第１上面２１２と上方案内面２１３との間の夾角（θ１）は、約９０°～約１３５°の範囲であってよい。いくつかの実施形態において、上方案内面２１３と第１及び第２プロング１１、１２のうちの対応する１つの上方表面１３との間の夾角（θ２）は、約４５°未満でなく且つ約９０°未満である。夾角（θ２）（及び任意的に夾角（θ１））を上記範囲にて配置することにより、第１タイプのコンテナ６１は上方案内ブロック２１１によりスムーズに案内されることができる。夾角（θ２）が約４５°未満であるとき、第１タイプのコンテナ６１は前方及び後方支持領域１３１、１３２上に移動するよう上方案内ブロック２１１により案内されることができない。夾角（θ２）が約９０°未満でないとき、第１タイプのコンテナ６１は上方案内ブロック２１１により案内されることができず、前方及び後方支持領域１３１、１３２上に直接落下する可能性があり、これは第１タイプのコンテナ６１内部の収容された製品（例えば半導体デバイス）を破損させる可能性がある。いくつかの実施形態において、各上方案内ブロック２１１は、上方案内面２１３から第１及び第２プロング１１、１２のうちの対応する１つの上方表面１３へと下向きに延伸する上方平坦面２１４を更に有し、上方平坦面２１４は第１及び第２プロング１１、１２のうちの対応する１つの上方表面１３に実質的に垂直に配置される。上方平坦面２１４は、第１タイプのコンテナ６１が保持されたとき、第１タイプのコンテナ６１が傾かずに第１及び第２プロング１１、１２の上方表面１３の前方支持領域１３１と後方支持領域１３２上に平らに据えられるよう構成される。いくつかの実施形態において、各上方案内ブロック２１１は、対応する上方表面１３に垂直な方向におけるブロック高さ（ＨＧｕ）と、平坦面寸法（Ｄｆｕ）とを有する（即ち、対応する上方表面１３に垂直な方向における上方平坦面２１４の寸法）。平坦面寸法（Ｄｆｕ）は、約１ｍｍ未満でなく且つブロック高さ（ＨＧｕ）の約半分よりも大きくない。いくつかの実施形態において、上方案内ブロック２１１はアルミニウム等といった金属製であってよい。該金属は、耐久性を高めるため陽極酸化処理されてよい。上方案内ブロック２１１のための他の適切な金属は、本発明の意図する範囲内にある。
【0030】
図５と１４に示すように、各下方案内ブロック２２１は、第２上面２２２と下方案内面２２３とを有する。下方案内部２２のうちの１つの下方案内ブロック２２１の下方案内面２２３は、他方の下方案内部２２の下方案内ブロック２２１の下方案内面２２３と向かい合うよう設けられる。下方案内面２２３は、第２上面２２２から傾斜して下方に延伸してよい。いくつかの実施形態において、第２上面２２２と下方案内面２２３との間の夾角（θ３）は約９０°～約１３５°の範囲であってよく、図１３に示した各上方案内ブロック２１１の夾角（θ１）と同一であるか異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、下方案内面２２３と第１及び第２プロング１１、１２のうちの対応する１つの下方表面１４との間の夾角（θ４）は、約４５°未満でなく且つ約９０°未満であってよく、図１３に示した各上方案内ブロック２１１の夾角（θ２）と同一であるか異なっていてもよい。夾角（θ４）（及び任意的に夾角（θ３））を上記範囲にて配置することにより、第２タイプのコンテナ６２、６３は下方案内ブロック２２１によりスムーズに案内されることができる。夾角（θ４）が約４５°未満であるとき、第２タイプのコンテナ６２、６３は第１及び第２プロング１１、１２の内側支持領域１４１上に移動するよう下方案内ブロック２２１により案内されることができない。夾角（θ４）が約９０°未満でないとき、第２タイプのコンテナ６２、６３は下方案内ブロック２２１により案内されることができず、内側支持領域１４１上に直接落下する可能性があり、これは第２タイプのコンテナ６２、６３内部の収容された製品（例えば半導体デバイス）を破損させる可能性がある。いくつかの実施形態において、各下方案内ブロック２２１は、下方案内面２２３から第１及び第２プロング１１、１２のうちの対応する１つの下方表面１４へと下向きに延伸する下方平坦面２２４を更に有し、下方平坦面２２４は第１及び第２プロング１１、１２のうちの対応する１つの下方表面１４に実質的に垂直に配置される。下方平坦面２２４は、第２タイプのコンテナ６２、６３が保持されたとき、第２タイプのコンテナ６２、６３の上部フランジ６０１が傾かずに下方表面１４の内側支持領域１４１上に平らに据えられるよう構成される。いくつかの実施形態において、各下方案内ブロック２２１は、対応する下方表面１４に垂直な方向におけるブロック高さ（ＨＧｌ）と、平坦面寸法（Ｄｆｌ）とを有する（即ち、対応する下方表面１４に垂直な方向における下方平坦面２２４の寸法）。ブロック高さ（ＨＧｌ）は第１及び第２プロング１１、１２の各々の上方表面１３と下方表面１４との間の高低差（Ｈ）よりも大きくなく、このため下方案内ブロック２２１は第１タイプのコンテナ６１と接触することが防止される（図７と１０も参照）。平坦面寸法（Ｄｆｌ）は、約１ｍｍ未満でなく且つブロック高さ（ＨＧｌ）の約半分よりも大きくない。いくつかの実施形態において、下方案内ブロック２２１はアルミニウム等といった金属製であってよい。該金属は、耐久性を高めるため陽極酸化処理されてよい。下方案内ブロック２２１のための他の適切な金属は本発明の意図する範囲内にある。
【0031】
いくつかの実施形態において、センサ（未図示）は上部フランジ６０１が下方表面１４の内側支持領域１４１上に平らに据えられているか否かを検出するために提供されてよい。各センサは、独立して圧力センサ、近接センサ、赤外線センサ、光センサ、超音波センサ、ファイバセンサ等、又はこれらの組合せであってよい。他の適切なセンサは本発明の意図する範囲内にある。
【0032】
図１３と１４に示すように、いくつかの実施形態において、上方及び下方案内ブロック２１１、２２１の厚さ（ＴＧ）は、約５ｍｍ～約１５ｍｍの範囲であってよく、各上方案内ブロック２１１の厚さ（ＴＧ）は各下方案内ブロック２２１の厚さ（ＴＧ）と同一であるか異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、各上方案内ブロック２１１の幅（ＷＧｕ）は、約１５ｍｍ～約３０ｍｍの範囲であってよい。いくつかの実施形態において、各下方案内ブロック２２１の幅（ＷＧｌ）は各上方案内ブロック２１１の幅（ＷＧｕ）よりも大きくない。いくつかの実施形態において、各下方案内ブロック２２１の幅（ＷＧｌ）は各上方案内ブロック２１１の幅（ＷＧｕ）の約３０％～約７０％であってよい。
【0033】
図５、１０、１２に示すように、いくつかの実施形態において、２つの位置決め部２４が第１及び第２プロング１１、１２の下方表面１４上にそれぞれ搭載される。２つの位置決め部２４は、第１及び第２プロング１１、１２の下方表面１４により保持されたとき、上部フランジ６０１を位置決めするよう構成される。いくつかの実施形態において、各位置決め部２４は２つの主位置決めピン２４１を含み、主位置決めピン２４１のうちの一方は下方案内部２２の各々の下方案内ブロック２２１の前方に位置し、主位置決めピン２４１のうちの他方は下方案内部２２の各々の下方案内ブロック２２１の後方に位置することで、上部フランジ６０１の２つの側が第１及び第２プロング１１、１２の内側支持領域１４１上にそれぞれ移動されたとき、上部フランジ６０１の２つの側の各々が位置決め部２４の各々の２つの主位置決めピン２４１の間にそれぞれ位置決めされる。位置決め部２４の主位置決めピン２４１は上部フランジ６０１の４つの縁部の外側にそれぞれ位置しており、これにより上部フランジ６０１を位置決めする。いくつかの実施形態において、上部フランジ６０１の４つの縁部は傾斜縁部である。上部フランジ６０１が第１及び第２プロング１１、１２の間に保持されたとき、主位置決めピン２４１はそれぞれ傾斜縁部に当接して係合されてよい。主位置決めピン２４１は円筒形状であってよいが、これに限定されない。主位置決めピン２４１はアルミニウム等といった金属製であってよい。該金属は、主位置決めピン２４１の耐久性を高めるため陽極酸化処理されてよい。主位置決めピン２４１のための他の適切な金属は、本発明の意図する範囲内にある。
【0034】
いくつかの実施形態において、各位置決め部２４は、２つの主位置決めピン２４１の間で且つ下方案内部２２の各々の下方案内ブロック２２１の間に位置する補助位置決めピン２４２を更に含んでよく、補助位置決めピン２４２は、上部フランジ６０１の２つの側が第１及び第２プロング１１、１２の内側支持領域１４１上にそれぞれ移動されるとき、上部フランジ６０１の２つの側の各々と係合するよう構成される。補助位置決めピン２４２は円筒形状であってよいが、これに限定されない。補助位置決めピン２４２はアルミニウム等といった金属製であってよい。該金属は、補助位置決めピン２４２の耐久性を高めるため陽極酸化処理されてよい。補助位置決めピン２４２のための他の適切な材料及び／又は構成は、本発明の意図する範囲内にある。いくつかの実施形態において、補助位置決めピン２４２は主位置決めピン２４１よりも小さいサイズを有する。いくつかの実施形態において、各主位置決めピン２４１及び予備位置決めピン２４２は、下方表面１４に対して、上部フランジ６０１の厚さよりも大きくない高さを有することで、各主位置決めピン２４１及び予備位置決めピン２４２は図７に示すような第１タイプのコンテナ６１と接触することが防止される。
【0035】
いくつかの実施形態において、図５に示すように、上方表面１３と下方表面１４は上部フランジ６０１の重心（Ｇ２、図１２を参照）がＺ方向における軸に沿って第１タイプのコンテナ６１の重心（Ｇ１、図１１を参照）と一致するよう協同する構成がなされる。Ｚ方向は、第１及び第２プロング１１、１２の各々の上方及び下方表面１３、１４の両方に対し垂直に延伸する。
【0036】
いくつかの実施形態において、図４と５に示すように、複合フォーク装置１０はリアフレーム２５を更に含んでよい。第１及び第２プロング１１、１２の各々の後端はリアフレーム２５に搭載される。いくつかの実施形態において、第１及び第２プロング１１、１２の各々の後端は、ネジ（未図示）を介してリアフレーム２５の下方部位に搭載されてよい。他の適切なツール及び／又は方法が第１及び第２プロング１１、１２をリアフレーム２５に搭載するために用いられてよい。特定の実施形態において、リアフレーム２５は複合フォーク装置１０の重量を軽量化するために穿孔及び／又は凹陥されてよい。いくつかの実施形態において、２つの連結具２６が複合フォーク装置１０に更に含まれてよい。２つの連結具２６は複合フォーク装置１０の構造を安定化させるよう構成される。２つの連結具２６の各々は、リアフレーム２５と第１及び第２プロング１１、１２の各々と共に三角構造を形成するため、リアフレーム２５の上方部位と第１及び第２プロング１１、１２の各々を相互接続する。連結具２６の第１及び第２プロング１１、１２とリアフレーム２５への締結は、例えばネジ（未図示）を用いて実行されてよい。他の適切なツール及び／又は方法が締結のために用いられてよい。いくつかの実施形態において、複合フォーク装置１０はリアフレーム２５の背面側に搭載されたマウント２７を更に含んでよい。マウント２７は、ロボット５０（図１５と１７に図示）が複合フォーク装置１０に結合されることを可能とするよう構成される。マウント２７はその上に設けられたフランジ２７１を含んでよく、フランジ２７１はロボット５０に取り付けられるよう構成される。いくつかの実施形態において、マウント２７はその重量を軽量化するために穿孔及び／又は凹陥されてよい。
【0037】
図４、５、７に示すように、いくつかの実施形態において、複合フォーク装置１０は、第１タイプのコンテナ６１が第１及び第２プロング１１、１２に正確に安定して保持されることを確実にするよう構成された予備保持部２８を更に含んでよい。予備保持部２８は、流体作動シリンダ２８１と、２つの作動プレート２８２と、流体作動シリンダ２８１と各作動プレート２８２との間に設けられた複数の作動ロッド２８３と、作動プレート２８２にそれぞれ接続された２つのサイドフレーム２８４とを含んでよい。いくつかの実施形態において、流体作動シリンダ２８１は、例えばネジ（未図示）を介してリアフレーム２５の上方部位に締結されてよいが、これに限定されない。他の適切な方法及び／又はツールが流体作動シリンダ２８１を締結するために用いられてよい。いくつかの実施形態において、各サイドフレーム２８４は、第１及び第２プロング１１、１２の各々の窪み領域１６の後方に位置している（図１０も参照）。特定の実施形態において、各サイドフレーム２８４は、上方案内部２１の各々の上方に位置している。流体作動シリンダ２８１は、複動空気圧シリンダ、ダブルストローク空気圧シリンダ等であってよい。流体作動シリンダ２８１としての役割を果たす他の適切な装置は本発明の想定される範囲内にある。いくつかの実施形態において、センサ２３が予備保持部２８に信号を送信することが可能となるよう第１タイプのコンテナ６１が良好に保持されたとき、流体作動シリンダ２８１と各作動プレート２８２との間の距離を減少させるよう流体作動シリンダ２８１がトリガーされる。このようにして、サイドフレーム２８４の間に第１タイプのコンテナ６１の後部を保持するため、サイドフレーム２８４は互いに向かって移動する。いくつかの実施形態において、各サイドフレーム２８４は複合フォーク装置１０の重量を軽量化するために穿孔及び／又は凹陥されてよい。
【0038】
代替的な実施形態において、複合フォーク装置１０に追加的な特徴が加えられてよい。更なる代替的な実施形態において、複合フォーク装置１０におけるいくつかの特徴は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、改変、置き換え、又は取り除かれてよい。
【0039】
図１５は、いくつかの実施形態による集積回路処理のためのシステムの斜視図である。該システムは、複合ロードポートステージ３０と、処理ツール４１と、ロボット５０と、複合フォーク装置１０とを含む。複合ロードポートステージ３０は、第１タイプのコンテナ６１又は第２タイプのコンテナ６２、６３をロードすることを可能とするよう構成される。ロボット５０は、複合ロードポートステージ３０と処理ツール４１との間に位置する。複合フォーク装置１０はロボット５０により駆動されるよう結合され、ロボット５０が第１タイプのコンテナ６１又は第２タイプのコンテナ６２、６３を複合ロードポートステージ３０から処理ツール４１のエントリーロードポート４１１へと選択的に搬送することを可能とするため、第１タイプのコンテナ６１又は第２タイプのコンテナ６２、６３を選択的に保持するよう構成される。いくつかの実施形態において、複合ロードポートステージ３０は、少なくとも１つの外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６と、少なくとも１つの内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６とを含んでよく、複合ロードポートステージ３０は自動材料処理システム（ＡＭＨＳ）から第２タイプのコンテナ６２、６３を受け取る、又は第２タイプのコンテナ６２、６３がＡＭＨＳに戻されることを可能とするよう構成される。ＡＭＨＳの例は既に上記で述べていることから、簡潔にするためにその詳細は省略する。
【0040】
いくつかの実施形態において、処理ツール４１は加熱ツールであり、ＡＭＨＳから受け取った第２タイプのコンテナは第１タイプのコンテナ６１が収容されたトレイカセットタイプコンテナ６２である（図２を参照）。図１６は、いくつかの実施形態による搬送方法を表すフロー図である。図１Ａ又は１Ｂに示すような第１タイプのコンテナ６１内の半導体デバイスが処理ツール４１により処理されるために搬送されるとき、図１６に示す搬送方法１００が用いられてよい。
【0041】
図１５と１６を参照し、搬送方法１００はステップ１０１～ステップ１０８を含んでよい。ステップ１０１において、ＡＭＨＳからアンロードされた第２タイプのコンテナ（例えば図２に示したトレイカセットタイプコンテナ６２であるが、これに限定されない）が外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうちの選択された１つにロードされる。ステップ１０２において、外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうちの選択された１つにある第２タイプのコンテナ６２から取り外された第１タイプのコンテナ６１（例えば図１Ａ又は１Ｂに示したコンテナであるが、これに限定されない）が、作動装置（未図示）を用いて内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうちの対応する１つへと移動される。ステップ１０３において、第１タイプのコンテナ６１が複合フォーク装置１０により良好に保持されるまで、ロボット５０が複合フォーク装置１０を用いて第１タイプのコンテナ６１を保持するために作動される。ステップ１０４において、第１タイプのコンテナ６１の底部が処理ツール４１のエントリーロードポート４１１上に配置されるまで、ロボット５０が第１タイプのコンテナ６１を処理ツール４１へと搬送するため作動される。ステップ１０５において、複合フォーク装置１０が第１タイプのコンテナ６１から取り外される。ステップ１０６において、第１タイプのコンテナ６１内の半導体デバイスが所定時間処理された後、複合フォーク装置１０を用いて第１タイプのコンテナ６１を内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうちの対応する１つへと戻すためにロボット５０が更に作動される。ステップ１０７において、作動装置を用いて第１タイプのコンテナ６１が外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうちの選択された１つにある第２タイプのコンテナ６２へと更に戻される。ステップ１０８において、第２タイプのコンテナ６２がＡＭＨＳに戻ってロードされる。
【0042】
代替的な実施形態において、搬送方法１００のいくつかのステップは、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、改変、置き換え、又は取り除かれてよい。更なる代替的な実施形態において、搬送方法１００に追加的なステップが加えられてよい。
【0043】
いくつかの実施形態において、ロボット５０の作動はコンピュータデバイス（未図示）を用いて制御されてよい。具体的には、第１タイプのコンテナ６１が内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうちの対応する１つへと移動されたことをセンサ（未図示）が検出したとき、第１タイプのコンテナ６１が複合フォーク装置１０により保持されることを可能とするようロボット５０が作動される。第１タイプのコンテナ６１が良好に保持されたことをセンサ２３（図５を参照）が検出したとき、第１タイプのコンテナ６１を処理ツール４１へと搬送するためロボット５０が作動される。所定時間の後、複合フォーク装置１０を用いて第１タイプのコンテナ６１を内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうちの対応する１つへと戻すため、ロボット５０が更に作動される。コンピュータデバイスはプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）又は他の適切なデバイスであってよい。
【0044】
いくつかの実施形態において、内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６と外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６は全てロボット５０の作業空間内にある。他の実施形態において、外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６はロボット５０の作業空間内でなくてよい。代替的な実施形態において、第１タイプのコンテナ６１は第２タイプのコンテナ６２から手動で取り外されてよく、第２タイプのコンテナ６２に手動で戻されてよい。ロボット５０は多関節ロボットであってよい。いくつかの実施形態において、加熱ツール４１は、第１タイプのコンテナ６１内に収容された半導体デバイスが処理されるよう、第１タイプのコンテナ６１を約１００℃～３００℃の範囲、又は約１２０℃～約１８０℃までの範囲であってよい温度まで加熱してよい。いくつかの実施形態において、エントリーロードポート４１１は移動式ローンチプラットフォームであってよい。
【0045】
図１７は、いくつかの実施形態による集積回路処理のためのシステムの斜視図である。図１７に示したシステムは、図１７において処理ツール４２が非加熱ツールであることを除き、図１５に示したシステムに類似しており、第２タイプのコンテナ６２（図２を参照）を搬送するために用いられる。いくつかの実施形態において、図１７に示したシステムは、図３Ａに示した第２タイプのコンテナ６３を搬送するために用いられてもよい。いくつかの実施形態において、処理ツール４２は例えば検査ツールであってよいがこれに限定されず、他の適切な処理ツールであってよい。いくつかの実施形態において、処理ツール４２のエントリーロードポート４２１は移動式ローンチプラットフォームであってよい。
【0046】
図１８は、いくつかの実施形態による搬送方法を表すフロー図である。第２タイプのコンテナ６２、６３（図２と３Ａも参照）内の半導体デバイスが処理ツール４２により処理されるために搬送されるとき、図１８に示す搬送方法２００が用いられてよい。
【0047】
図１７と１８を参照し、搬送方法２００はステップ２０１～２０８を含んでよい。ステップ２０１において、ＡＭＨＳからアンロードされた第２タイプのコンテナ（例えば、図２に示したトレイカセットタイプコンテナ６２、図３Ａに示したマガジンタイプコンテナ６３、又は上部フランジを有する他のコンテナであるが、これらに限定されない）が、外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうちの選択された１つにロードされる。ステップ２０２において、外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうちの選択された１つにある第２タイプのコンテナ６２、６３が、作動装置（未図示）を用いて内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうちの対応する１つへと移動される。ステップ２０３において、第２タイプのコンテナ６２、６３が複合フォーク装置１０により良好に保持されるまで、ロボット５０が複合フォーク装置１０を用いて第２タイプのコンテナ６２、６３を保持するために作動される。ステップ２０４において、第２タイプのコンテナ６２、６３の底部が処理ツール４２のエントリーロードポート４２１上に配置されるまで、ロボット５０が第２タイプのコンテナ６２、６３を処理ツール４２へと搬送するため作動される。図１７に示したコンテナがコンテナ６２であるとはいえ、図３Ａに示したコンテナ６３、又は上部フランジを有する他のコンテナが方法２００において用いられてよいことに注意されたい。ステップ２０５において、複合フォーク装置１０が第２タイプのコンテナ６２、６３から取り外される。ステップ２０６において、第２タイプのコンテナ６２、６３内の半導体デバイスが処理ツール４２を用いて処理及び／又は検査された後、複合フォーク装置１０を用いて第２タイプのコンテナ６２、６３を内側ロードポート位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうちの対応する１つへと戻すためにロボット５０が更に作動される。ステップ２０７において、作動装置を用いて第２タイプのコンテナ６２、６３が外側ロードポート位置３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうちの選択された１つへと更に戻される。ステップ２０８において、第２タイプのコンテナ６２、６３がＡＭＨＳに戻ってロードされる。
【0048】
代替的な実施形態において、搬送方法２００のいくつかのステップは、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、改変、置き換え、又は取り除かれてよい。更なる代替的な実施形態において、搬送方法２００に追加的なステップが加えられてよい。
【0049】
本発明の複合フォーク装置１０は、ＩｎＦＯ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｆａｎ－ｏｕｔ）、ＣｏＷｏＳ（Ｃｈｉｐ－ｏｎ－Ｗａｆｅｒ－ｏｎ－Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、ＳＯＩＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ－Ｃｈｉｐｓ）、将来的なバンピング／パッケージング製品、又は他の適切な製品であるがこれらに限定されない様々な製品を製造するための工程において用いられてよい。
【0050】
本発明の実施形態は次の有利な特徴を有する。複合フォーク装置の第１及び第２プロングの各々に上方表面と下方表面とを形成することにより、複合フォーク装置は複数の異なるコンテナを運搬及び配送することができ、これは異なるコンテナに対応した様々なキャリア装置を使用する必要がなく半導体製造工程間の搬送工程の効率を向上させる。加えて、複合フォーク装置に上方及び下方案内部、センサ、及び位置決め部を加えることにより、第１及び第２プロングに保持されたコンテナの位置決めが平らで安定していることを確保することが可能となることで、コンテナ内に収容された製品又は半導体デバイスを破損させる可能性のあるコンテナの傾きを避けることができる。更に、複合フォーク装置に予備保持部を加えることにより、搬送工程の安定性を更に向上させることができる。
【0051】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置は、第１プロングと、第１プロングから間隔が空けられた第２プロングとを含む。第１及び第２プロングの各々は、上方表面と、上方表面に対して窪んでいる下方表面とを含む。第１及び第２プロングの上方表面は第１タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。第１及び第２プロングの下方表面は、第１タイプのコンテナとは異なる構成を有する第２タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。
【0052】
本発明のいくつかの実施形態によると、第１及び第２プロングの各々の上方表面と下方表面との高低差は１ｍｍ～５ｃｍの範囲内にある。
【0053】
本発明のいくつかの実施形態によると、第１及び第２プロングの各々の上方表面は、下方表面の前方に位置する前方支持領域と、下方表面の後方に位置する後方支持領域とを含み、第１タイプのコンテナの４つの部位が第１及び第２プロングの前記上方表面の前方及び後方支持領域によりそれぞれ保持されることを可能とする。
【0054】
本発明のいくつかの実施形態によると、第１及び第２プロングの各々の上方表面は、前方支持領域の外側に位置する前方搭載領域と、後方支持領域の外側に位置する後方搭載領域とを含む。第１及び第２プロングの各々の下方表面は、内側支持領域と、内側支持領域の外側に位置する外側搭載領域とを含む。第１及び第２プロングの内側支持領域は、第２タイプのコンテナの上部フランジを協同して保持するよう位置している。
【0055】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置は、２つの上方案内部と２つの下方案内部とを含む。２つの上方案内部は、第１タイプのコンテナの４つの部位が第１及び第２プロングの上方表面の前方及び後方支持領域上にそれぞれ移動することを可能とするよう第１タイプのコンテナの２つの側を案内するため、第１及び第２プロングの上方表面にそれぞれ形成される。２つの下方案内部は、第２タイプのコンテナの上部フランジの２つの側を第１及び第２プロングの内側支持領域上にそれぞれ移動するよう案内するため、第１及び第２プロングの外側搭載領域にそれぞれ形成される。
【0056】
本発明のいくつかの実施形態によると、第１及び第２プロングは互いに対称である。第１及び第２プロングにそれぞれ設けられた上方案内部は互いに対称である。第１及び第２プロングにそれぞれ設けられた下方案内部は互いに対称である。
【0057】
本発明のいくつかの実施形態によると、各上方案内部は、第１及び第２プロングの各々の前方及び後方搭載領域にそれぞれ設けられた２つの上方案内ブロックを含む。各上方案内ブロックは上方案内面を含む。上方案内部のうちの一方の上方案内ブロックの上方案内面は、上方案内部のうちの他方の上方案内ブロックの上方案内面と向かい合うよう設けられる。各下方案内部は、互いに間隔が空けられて第１及び第２プロングの各々の外側搭載領域に設けられた、２つの下方案内ブロックを含む。各下方案内ブロックは下方案内面を有する。下方案内部のうちの一方の下方案内ブロックの下方案内面は、下方案内部のうちの他方の下方案内ブロックの下方案内面と向かい合うよう設けられる。
【0058】
本発明のいくつかの実施形態によると、上方案内面と第１及び第２プロングのうちの対応する１つの上方表面との間の夾角は、４５°未満ではなく且つ９０°未満である。下方案内面と第１及び第２プロングのうちの対応する１つの下方表面との間の夾角は、４５°未満ではなく且つ９０°未満である。
【0059】
本発明のいくつかの実施形態によると、各上方案内ブロックは、上方案内面から第１及び第２プロングのうちの対応する１つの上方表面へと下向きに延伸する上方平坦面を更に有することで、上方平坦面は第１及び第２プロングのうちの対応する１つの上方表面に垂直に配置される。各下方案内ブロックは、下方案内面から第１及び第２プロングのうちの対応する１つの下方表面へと下向きに延伸する下方平坦面を更に有することで、下方平坦面は第１及び第２プロングのうちの対応する１つの下方表面に垂直に配置される。
【0060】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置は２つのセンサを更に含む。２つのセンサのうちの一方は上方案内部のうちの一方の上方案内ブロックの前方に設けられ、２つのセンサのうちの他方は上方案内部のうちの他方の上方案内ブロックの後方に設けられる。
【0061】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置は、第１及び第２プロングの下方表面にそれぞれ搭載されて、第１及び第２プロングの下方表面により保持されているときに上部フランジを位置決めするよう構成された、２つの位置決め部を更に含む。
【0062】
本発明のいくつかの実施形態によると、各位置決め部は２つの主位置決めピンを含む。２つの主位置決めピンのうちの一方は下方案内部の各々の下方案内ブロックの前方に位置しており、２つの主位置決めピンのうちの他方は下方案内部の各々の下方案内ブロックの後方に位置していることで、上部フランジの２つの側が第１及び第２プロングの内側支持領域上にそれぞれ移動されたとき、位置決め部の主位置決めピンはそれぞれ上部フランジの４つの縁部の外側に位置し、これにより上部フランジを位置決めする。
【0063】
本発明のいくつかの実施形態によると、各位置決め部は予備位置決めピンを更に含み、予備位置決めピンは下方案内部の各々の下方案内ブロックの間に位置しており、上部フランジの２つの側が第１及び第２プロングの内側支持領域上にそれぞれ移動されたとき、上部フランジの２つの側の各々と係合するよう構成される。
【0064】
本発明のいくつかの実施形態によると、ＩＣ製造システムは、複合ロードポートステージと、処理ツールと、ロボットと、複合フォーク装置とを含む。複合ロードポートステージは、第１タイプのコンテナ、又は第１タイプのコンテナとは異なる構成を有する第２タイプのコンテナをロードすることを可能とするよう構成される。ロボットは、複合ロードポートステージと処理ツールとの間に位置する。複合フォーク装置は、ロボットにより駆動されるよう結合され、ロボットが第１タイプのコンテナ又は第２タイプのコンテナを複合ロードポートステージから処理ツールのエントリーロードポートへと選択的に搬送することを可能とするため、第１タイプのコンテナ又は第２タイプのコンテナを選択的に保持するよう構成される。複合フォーク装置は、第１プロングと、第１プロングから間隔が空けられた第２プロングとを含む。第１及び第２プロングの各々は、上方表面と、上方表面に対して窪んでいる下方表面とを含む。第１及び第２プロングの上方表面は、第１タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。第１及び第２プロングの下方表面は、第２タイプのコンテナを協同して保持するよう構成される。
【0065】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置はリアフレームを更に含む。第１及び第２プロングの各々の後端は、リアフレームの下方部位に搭載される。
【0066】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置は２つの連結具を更に含み、各連結具は、リアフレームの上方部位と第１及び第２プロングの各々とを相互接続する。
【0067】
本発明のいくつかの実施形態によると、複合フォーク装置は、リアフレームの背面側に搭載されたマウントを更に含み、ロボットがマウントを介して複合フォーク装置と結合することを可能とするよう構成される。
【0068】
本発明のいくつかの実施形態によると、搬送方法は、コンテナを複合ロードポートステージに配置することと、第１プロングと第２プロングとを含む複合フォーク装置を用いてコンテナを保持することであって、第１及び第２プロングの各々が上方表面と該上方表面に対して窪んでいる下方表面とを有することで、コンテナが第１及び第２プロングの上方表面又は下方表面により保持されることと、コンテナの底部が処理ツールのエントリーロードポート上に配置されるよう、複合フォーク装置を用いてコンテナを処理ツールへと搬送することと、複合フォーク装置をコンテナから取り外すこととを含む。
【0069】
本発明のいくつかの実施形態によると、コンテナの２つの側が第１及び第２プロングの上方表面により保持される。
【0070】
本発明のいくつかの実施形態によると、コンテナの上部フランジの２つの側が第１及び第２プロングの下方表面により保持される。
【0071】
上記は、当業者が本発明の態様をより好ましく理解できるように、いくつかの実施形態の特徴を概説している。当業者は、ここで紹介した実施形態と同一の目的を実行するため、及び／又は同一の利点を達成するため、他の処理及び構造を設計又は改変するための基礎として、本開示を容易に用いることができることを理解すべきである。当業者はまた、そのような均等な構造は本発明の精神及び範囲から逸脱せず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な改変、置き換え、及び変更を行うことができることを理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本明細書で説明した複合フォーク装置、ＩＣ製造システム、及び搬送方法は、幅広いＩＣ製造工程に適用可能である。
【符号の説明】
【0073】
１０：複合フォーク装置
１１：第１プロング
１２：第２プロング
１３：上方表面
１４：下方表面
１５：側壁
１６：窪み領域
２１：上方案内部
２２：下方案内部
２３：センサ
２４：位置決め部
２５：リアフレーム
２６：連結具
２７：マウント
２８：予備保持部
２９：補強片
３０：複合ロードポートステージ
４１、４２：処理ツール
５０：ロボット
６１、６２、６３：コンテナ
６４：ベッセル
１００、２００：搬送方法
１０１～１０８、２０１～２０８：ステップ
１３０：凹部
１３１：前方支持領域
１３２：後方支持領域
１３３：前方搭載領域
１３４：後方搭載領域
１４１：内側支持領域
１４２：外側搭載領域
２１１：上方案内ブロック
２１２：第１上面
２１３：上方案内面
２１４：上方平坦面
２１５：底面
２２１：下方案内ブロック
２２２：第２上面
２２３：下方案内面
２２４：下方平坦面
２４１：主位置決めピン
２４２：予備位置決めピン
２７１：フランジ
２８１：流体作動シリンダ
２８２：作動プレート
２８３：作動ロッド
２８４：サイドフレーム
３０１～３０６：内側ロードポート位置
３１１～３１６：外側ロードポート位置
４１１、４２１：エントリーロードポート
６０１：上部フランジ
６２１、６３１：コンテナ本体
６３２：ガイドスロット
ＡＭＨＳ：自動材料処理システム
Ｄｆｌ、Ｄｆｕ：平坦面寸法
Ｇ１：コンテナ６１の重心
Ｇ２：上部フランジ６０１の重心
Ｈ：高低差
ＨＧＩ、ＨＧｕ：ブロック高さ
Ｌ、Ｌ１：長さ
ＴＧ：厚さ
ＷＧｌ、ＷＧｕ：幅
θ１～θ４：夾角
１１：第１プロング
１２：第２プロング
１３：上方表面
１４：下方表面
１５：側壁
１６：窪み領域
２１：上方案内部
２２：下方案内部
２３：センサ
２４：位置決め部
２５：リアフレーム
２６：連結具
２７：マウント
２８：予備保持部
２９：補強片
３０：複合ロードポートステージ
４１、４２：処理ツール
５０：ロボット
６１、６２、６３：コンテナ
６４：ベッセル
１００、２００：搬送方法
１０１～１０８、２０１～２０８：ステップ
１３０：凹部
１３１：前方支持領域
１３２：後方支持領域
１３３：前方搭載領域
１３４：後方搭載領域
１４１：内側支持領域
１４２：外側搭載領域
２１１：上方案内ブロック
２１２：第１上面
２１３：上方案内面
２１４：上方平坦面
２１５：底面
２２１：下方案内ブロック
２２２：第２上面
２２３：下方案内面
２２４：下方平坦面
２４１：主位置決めピン
２４２：予備位置決めピン
２７１：フランジ
２８１：流体作動シリンダ
２８２：作動プレート
２８３：作動ロッド
２８４：サイドフレーム
３０１～３０６：内側ロードポート位置
３１１～３１６：外側ロードポート位置
４１１、４２１：エントリーロードポート
６０１：上部フランジ
６２１、６３１：コンテナ本体
６３２：ガイドスロット
ＡＭＨＳ：自動材料処理システム
Ｄｆｌ、Ｄｆｕ：平坦面寸法
Ｇ１：コンテナ６１の重心
Ｇ２：上部フランジ６０１の重心
Ｈ：高低差
ＨＧＩ、ＨＧｕ：ブロック高さ
Ｌ、Ｌ１：長さ
ＴＧ：厚さ
ＷＧｌ、ＷＧｕ：幅
θ１～θ４：夾角
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
