バンド間搬送モジュール用の方法及び装置
本発明によるバンド間搬送モジュールは基板キャリア（例えば、小ロット用基板キャリア）をあるコンベヤから別のコンベヤへと或いは同一のコンベヤ上の２点間で搬送するための基板キャリア輸送システム又はその他のシステムと共に使用することができる。基板キャリアの搬送（例えば、ピックアンドプレース）は異なる速度で進むコンベヤ間で行ってもよい。多数のその他の態様及び構成が開示される。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は２００５年９月１４日出願の米国特許仮出願第６０／７１７３３５号「搬送ステーション用の方法及び装置」（代理人整理番号９６１３／Ｌ／ＳＹＮＫ／ＳＹＮＫ／ＪＷ）に基づく優先権を主張し、引用により全て本願に組み込まれる。
【０００２】
本願はまた２００５年９月１４日出願の米国特許仮出願第６０／７１７１５０号「輸送昇降アセンブリ用の方法及び装置」（代理人整理番号９６１３／Ｌ２／ＳＹＮＸ／ＳＹＮＸ／ＪＷ）に基づく優先権を主張し、引用により全て本願に組み込まれる。
【０００３】
本願はまた２００５年９月１４日出願の米国特許仮出願第６０／７１７３３６号「バンド間搬送モジュール用の方法及び装置」（代理人整理番号９６１３／Ｌ３／ＳＹＮＸ／ＳＹＮＸ／ＪＷ）に基づく優先権を主張し、引用により全て本願に組み込まれる。
【０００４】
本願は以下の同一譲受人に譲渡された、同時係属中の米国特許出願にも関連し、それぞれ引用により全て本願に組み込まれる。
【０００５】
２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０３１０号「基板キャリアを輸送するためのシステム」（代理人整理番号６９００）。
【０００６】
２００４年１月２６日出願の米国特許出願第１０／７６４９８２号「基板キャリアを輸送するための方法及び装置」（代理人整理番号７１６３）。
【０００７】
２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０４８０号「移動中のコンベヤから直接的に基板キャリアをアンローディングする基板キャリアハンドラ」（代理人整理番号７６７６）。
【０００８】
２００４年１月２６日出願の米国特許出願第１０／７６４８２０号「基板キャリアを懸架するためのオーバーヘッド搬送フランジおよび支持体」（代理人整理番号８０９２）。
【０００９】
２００４年１１月１２日出願の米国特許出願第１０／９８７９５５号「コンベヤベルトの屈曲に対応したブレイクアウェイ位置決定コンベヤ架台」（代理人整理番号８６１１）。
【発明の分野】
【００１０】
本発明は、概して、半導体デバイス製造システムに関し、特には製造設備内での基板キャリアの輸送に関する。
【発明の背景】
【００１１】
電子デバイスの製造は、典型的にはシリコン基板、ガラス板等の基板に対して一連の処理を施すことを伴う（このような基板はパターン形成の如何を問わずウェハと称されることもある）。このような工程には研磨、堆積、エッチング、フォトリソグラフィ、熱処理等が含まれる。通常は複数の処理チャンバを含む単一の処理システム又は「ツール」において、多数の異なる処理工程を行う。しかしながら、一般的には製造設備において処理は種類毎に別の場所で行う必要があることから、基板を製造設備内である処理ツールから別の処理ツールへと輸送する必要がある。製造する電子デバイスのタイプによっては、製造設備内のかなりの数の異なる処理ツール／場所で比較的多数の処理工程を実行する必要がある場合がある。
【００１２】
密閉ポッド、カセット、コンテナ、開放トレイ、カセットその他等の基板キャリアを介してある処理場所から別の処理場所へと基板を輸送するのが一般的である。また、自動搬送装置、オーバーヘッド輸送システム、基板キャリア取扱ロボット等の自動基板キャリア輸送装置を用いて基板キャリアを製造設備内のツール間で移動させる、又は基板キャリアの基板キャリア輸送装置との搬入・搬出を行うのが一般的である。
【００１３】
個々の基板について、基板の形成から完成した基板からの個々の電子デバイスの切断まで、デバイス製造の総工程は週間単位〜月単位で測定される経過時間を必要とする場合がある。そのため、基板搬送時間を短縮して非付加価値時間を削減することが望ましい。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の第１態様においては、移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを含む装置が提供される。
【００１５】
本発明の第２態様においては、移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外し、移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングすることを含む方法を提供する。
【００１６】
本発明の第３態様においては、第１速度で進む第１コンベヤと、第２速度で進む第２コンベヤと、第１及び第２コンベヤに隣接して配置されたバンド間搬送装置を含むシステムが提供され、バンド間搬送装置は第１コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、第２コンベヤの一部がバンド搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを含む。
【００１７】
数多くのその他の態様を、本発明の様々な態様に沿った装置、システム及びコンピュータプログラムプロダクトとして提供する。本願に記載の各コンピュータプログラムプロダクトはコンピュータ可読性の媒体（例えば、搬送波信号、フロッピーディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードドライブ、ランダム・アクセス・メモリ等）で実行することができる。
【００１８】
本発明のその他の構成及び態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付図面からより完全に明らかとなる。
【詳細な説明】
【００１９】
本発明の態様は、キャリア（例えば、基板キャリア）を電子デバイス製造設備（Ｆａｂ）内の２つ以上のコンベヤ間（例えば、連続的に移動する高速オーバーヘッド輸送システム（ＯＨＴシステム））で搬送するための方法及び装置を提供する。本発明は複数の独立した輸送昇降アセンブリ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌｉｆｔ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＴＬＡ）を備えた搬送ステーションを含み、ＴＬＡはそれぞれコンベヤ上を動くキャリアと整列し、（例えば、昇降アセンブリを用いて）コンベヤからキャリアを分離し、キャリアを第２コンベヤに輸送し、第２コンベヤへとキャリアを搬送（例えば、搭載）するように適合されている。本発明の搬送ステーションにより、コンベヤ又はＴＬＡを停止させることなくコンベヤ間で搬送を行うことが可能となり、又、キャリアが搬送ステーションに到着するにつれての連続した搬送も可能となる。つまり、キャリアがあるコンベヤに到達するのが早ければ早いほど、本発明の搬送ステーションは到着したキャリアを別のコンベヤへと移動させることが可能である（例えば、空いた又は開放キャリア位置で）
【００２０】
搬送ステーションは、ＴＬＡを誘導してコンベヤと整列させるためのトラックを含んでいてもよい。１つ以上の実施形態において、トラックは各コンベヤに近接して配置された円形トラックでもあってもよい。実施形態によっては、その他の形状のトラックを用いてもよい（例えば、楕円）。例えば、各コンベヤの一部がトラックの異なる部位上を通過してもよい。駆動システム（例えば、閉路リニアモータ）を設置することでトラック周辺に沿ってＴＬＡを推進させてもよい。加えて、制御システムを設置することでキャリア及び／又はクレードルの到着についての情報を受け、駆動システムを制御することで個々のＴＬＡの速度を調節して（例えば、アンローディング操作を見越して）到着するキャリアと整列させても、或いは（ローディング操作を見越して）クレードル等の到着するコンベヤ位置と整列させてもよい。制御システムは駆動システムも制御し、個々のＴＬＡの速度を実際のアンローディングとローディング過程の一部として調節してもよい。実施形態によっては、トラックとＴＬＡの下部をその内部が陰圧に維持された筐体で取り囲み、汚染源となる可能性のある粒子を捕捉してもよい。筐体は迅速なＴＬＡ交換を可能ならしめる１つ以上のアクセス扉を含んでいてもよい。
【００２１】
各ＴＬＡは、例えば、ＴＬＡによるコンベヤからのキャリアの取り外し又はキャリアのコンベヤへの搭載を指示する（例えばブルートゥース（商標名）等のプロトコルを使用した（http://www.bluetooth.org/spec/））制御信号を搬送ステーション制御システムから受信するための無線通信設備を含んでいてもよい。このような命令に応答して、ＴＬＡに搭載の個々のＴＬＡ制御装置を事前にプログラムし、搬送ステーション制御装置／制御システムの命令通りにローディング又はアンローディング手順を実行するようにしてもよい。
【００２２】
ＴＬＡは基板キャリアへの連結、支持、及び／又は整列用の運動学的機構を備えたエンドエフェクタを含む昇降アセンブリを含む。実施形態によっては、ＴＬＡは水平及び垂直方向の車輪セットの双方を含んでいてもよく、ＴＬＡはその上をトラックの周囲に沿って進む。トラックが円形の実施形態においては、垂直方向を向いた車輪セットはそれ自体が傾斜しているため、ＴＬＡはトラックの直径に対応する円形経路を辿る。ＴＬＡのこの構成により車輪の摩擦は低下し、粒子の発生が低下する。
【００２３】
図１に戻るが、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅを用いた電子デバイス製造設備（Ｆａｂ）１００の概略図である。Ｆａｂ１００は数多くの処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ（そのうちの２つだけを代表として符号を附している）を含み、コンベア１０６Ａ−Ｄによって繋がっている。搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ及び／又はコンベヤ１０６Ａ−Ｄが１つ以上の輸送システム制御装置（ＴＳＣ）１０８に連結され、制御されている。
【００２４】
稼働中、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、コンベヤ１０６Ａ−Ｄ、及びＴＳＣ１０８は継続的に移動する高速オーバーヘッド輸送システム（ＯＨＴシステム）の一部となり、高速オーバーヘッド輸送システムは１つ以上の基板を含むキャリア（図示せず）を処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ（及び／又はＦａｂ１００のその他の処理ツール）に送るように適合されている。各コンベヤ１０６Ａ−Ｄは小ロットサイズ用キャリア、例えば基板を１枚又は実質的に２５枚未満（例えば、１３枚未満、実施形態によっては５枚以下）保持する基板キャリアを輸送するのに特によく適している閉鎖系ループとして実装してもよい。図１に図示の具体例であるＦａｂ１００は４つの独立したコンベヤ１０６Ａ−Ｄを備えたＯＨＴシステムを含み、それぞれＯＨＴシステム例を小ロットサイズ用キャリアの使用に特に適したものとする幾つかの構成を含み、高速で保守が容易で常時移動しているコンベヤ１０６Ａ−Ｄ、コンベヤ１０６Ａ−Ｄの停止又は減速を必要としないキャリアローディング／アンローディング機能、多くのキャリアを物理的に同時に支持可能なコンベヤ１０６Ａ−Ｄ、所望の輸送経路に合わせて容易にカスタマイズし得る可撓性コンベヤ１０６Ａ−Ｄが含まれる。これらの構成を以下に説明する。
【００２５】
上記にて本願に組み込まれた２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０３１０号「基板キャリアを輸送するためのシステム」（代理人整理番号６９００）は、Ｆａｂのための、ＦＡｂの操作中、常に運動状態にあるように意図された基板キャリア用のコンベヤを含む基板キャリア輸送システム又は同様の送達システムについて開示している。常時動いているコンベヤは、Ｆａｂ内での基板の迅速な輸送を促進し、Ｆａｂ内での各基板の総「滞留時間」を短縮することを意図したものである。
【００２６】
このようにしてＦａｂを稼動するために、コンベヤが運動中に基板キャリアをコンベヤからアンローディングし、基板キャリアをコンベヤにローディングするための方法及び装置を提供する。上記にて本願に組み込まれた２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０４８０号「移動中のコンベヤから直接的に基板キャリアをアンローディングする基板キャリアハンドラ」（代理人整理番号７６７６）は、動いているコンベヤに対してこのようなローディング／アンローディング操作を行う、基板ローディングステーション又は「ツールステーション」（例えば、処理ツールに隣接又は処理ツールと一体型）の基板キャリアハンドラを開示している。例えば、基板ローディングステーション又はツールステーションは水平方向のガイド又は垂直可動型のクレーンと、水平ガイドに沿って水平方向に可動であるエンドエフェクタを含む。エンドエフェクタを垂直方向及び／又は水平方向に移動するためのその他の構成を提供する。
【００２７】
基板キャリアを搬送し、基板ローディングステーションを通過する動いているコンベヤ（「基板キャリアコンベヤ」）から基板キャリアをアンローディングするためには、エンドエフェクタを基板キャリアコンベヤによって輸送中の基板キャリアの速度と実質的に一致した速度で水平方向に移動させる（例えば、水平方向の基板キャリア速度と実質的に一致させることで）。加えて、基板キャリアが輸送される際にエンドエフェクタを基板キャリアに隣接した位置に維持してもよい。従って、エンドエフェクタは基板キャリアの位置と実質的に一致し、又、その速度は基板キャリアの速度と実質的に一致する。同様に、コンベヤ位置及び／又は速度を実質的に一致させてもよい。
【００２８】
エンドエフェクタを基板キャリアの速度（及び／又は位置）と実質的に一致させる一方で、エンドエフェクタを上昇させて基板キャリアと接触させ、基板キャリアを基板キャリアコンベヤから取り外す。エンドエフェクタとコンベヤの速度（及び／又は位置）をローディング中に実質的に一致させることで、基板キャリアを同様に動いている基板キャリアコンベヤ上へとローディングしてもよい。少なくとも１つの実施形態において、エンドエフェクタと基板キャリアコンベヤ間でのこのような基板キャリアの受け渡しは、エンドエフェクタと基板キャリア間での相対速度及び／又は相対加速度が実質的にゼロの状態で行う。
【００２９】
上記にて本願に組み込まれた２００４年１月２６日出願の米国特許出願第１０／７６４９８２号「基板キャリアを輸送するための方法及び装置」（代理人整理番号７１６３）は上記の基板キャリア輸送システム及び／又はツールステーションと共に用いることで基板キャリアを電子デバイス製造設備の１つ以上の処理ツール間で輸送するコンベヤシステムについて記載している。コンベヤシステムは、電子デバイス製造設備の少なくとも一部内で閉鎖ループを形成し、基板キャリアをその中で輸送するリボン（又は「バンド」）を含んでいてもよい。１つ以上の実施形態において、リボン又はバンドはステンレススチール、ポリカーボネート、複合材料（例えば、黒鉛炭素、ガラス繊維等）、スチール又は別の方法で補強したポリウレタン、エポキシ積層板、ステンレススチールを含むプラスチック又は重合体材料、織物（例えば、炭素繊維、グラスファイバー、デュポン社から入手可能なケブラー（Ｋｅｖｌａｒ：商標名）、ポリエチレン、スチールメッシュ等）又はその他の補剛材料から形成することができる。リボンの肥厚部が垂直面内に収まり、リボンの薄肉部が水平面内に収まるようにとリボンの方向を合わせることで、リボンは水平面では柔軟に、垂直面では剛性となる。このような構成により、コンベヤを低コストで構成・実装することが可能となる。例えば、リボンの構成には材料があまり必要ではなく、製造が容易であり、その垂直方向の剛性／強度から補助的な支持構造（例えば、慣用の水平方向のベルト型コンベヤシステムで使用されるローラ又はその他同様の機構）を必要とすることなく多数の基板キャリアの重量を支えることが可能である。更に、コンベヤシステムのカスタマイズ性は高く、これはその横方向への可撓性によりリボンを屈曲、湾曲又は多くの構成へと別の形で成形することができるからである。
【００３０】
上述したように、図１の実施例Ｆａｂ１００は４つのコンベヤ１０６Ａ−Ｄ（例えば、リボン又はバンド）を含み、それぞれは実施例Ｆａｂ１００の異なる４分円を通るループを形成している。コンベヤ１０６Ａ−Ｄは、例えば、上記にて本願に組み込んだ米国特許出願第１０／７６４９８２号に記載されるリボンを備えていてもよい。これもまた上述されているが、コンベヤ１０６Ａ−Ｄは処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ間でキャリア（図示せず）を輸送してもよく、各コンベヤ１０６Ａ−Ｄは直線部位と湾曲部位を備えており、交差しない閉鎖ループを形成している。処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ、コンベヤ１０６Ａ−Ｄ、及び／又はループ構成の数はいくつであってもよい。
【００３１】
搬送ステーション１０２Ａ−Ｅにより、キャリアをあるコンベヤから別のコンベヤへと移動させることが可能となる。例えば、搬送ステーション１０２Ａを用いて、キャリアをコンベヤ１０６Ａからコンベヤ１０６Ｂへと移動させることができる。実施形態によっては、コンベヤ１０２Ｅを適合させることで２つ以上のコンベヤ間での直接的なキャリア搬送を可能とすることができる。例えば、搬送ステーション１０２Ｅを用いてキャリアをコンベヤ１０６Ａからコンベヤ１０６Ｂ、１０６Ｃ、及び／又は１０６Ｄへと、コンベヤ１０６Ｂからコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｃ及び／又は１０６Ｄへと、コンベヤ１０６Ｃからコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂ、及び／又は１０６Ｄへと、コンベヤ１０６Ｄからコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂ、及び／又は１０６Ｃへと移動させてもよい。搬送ステーションあたりのコンベヤの数は幾つであってもよく、２つ又は図１の実施例に図示されるように４つだけでなくてもよい。また、図１では図示していないが、追加又は別の実施形態において、搬送ステーションを適合させることでキャリアをコンベヤから直接的に処理ツール又は格納施設へと基板ローディングステーションを経由させて搬送してもよい。
【００３２】
各処理ツールは基板キャリアハンドラを基板ローディングステーション又は処理ツール１０４Ａの「ツールステーション」（図示せず）に含んでいてもよく、コンベヤがツールステーションを通過する際に各コンベヤ１０６Ａ−Ｄからの基板キャリアのアンローディング又は基板キャリアのローディングを行う（上記にて本願に組み込んだ米国特許出願番第１０／６５０４８０号に記載の通り）。例えば、処理ツール１０４Ａのツールステーションのエンドエフェクタ（図示せず）を基板キャリアがコンベヤ１０６Ａによって輸送される際のその速度と実質的に一致する速度で水平方向に移動させ、基板キャリアの輸送時に基板キャリアに隣接した位置に維持し上昇させることで、エンドエフェクタを基板キャリアに接触させ、基板キャリアをコンベヤ１０６Ａから取り外してもよい。次に基板キャリアを処理ツール１０４Ａへと送る。同様に、基板キャリアを動いているコンベヤ１０６Ａ上へと、ローディング中のエンドエフェクタとリボンの速度（及び／又は位置）を実質的に一致させることでローディングしてもよい。
【００３３】
各ツールステーションは１つ以上のローディングポート又は同様の場所を含んでいてもよく、ここに基板又は基板キャリアが処理ツールへの及び／又は処理ツールからの搬送に向けて配置される（例えば、ドッキング／アンドッキング運動を伴わない搬送位置を用いたとしても、１つ以上のドッキングステーション）。各ツールステーションに様々な基板キャリア格納場所も設け、処理ツールでの基板キャリアのバッファリングを行ってもよい。
【００３４】
図１に図示のＯＨＴシステム実施例にはコンベヤ１０６Ａ−Ｄの監視、制御及び／又は操作の指示を行う輸送システム制御装置（ＴＳＣ）１０８、各処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂでのツールステーション及び／又は搬送ステーション１０２Ａ−Ｅが含まれる。図１では図示されていないが、ＴＳＣ１０８は各処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂの各ツールステーション及び／又は各搬送ステーション１０２Ａ−Ｅと連結及び／又は通信していてもよい。例えば、ＴＳＣ１０８はコンベヤ１０６Ａ−Ｄの速度及び／又は状態を制御／監視し、基板キャリアの支持／輸送に使用されるコンベヤ１０６Ａ−Ｄのクレードルの割り当てを行い、このようなクレードルの状態を監視し、このような情報を各ツールステーション及び／又は搬送ステーション１０２Ａ−Ｅその他へと伝達してもよい。同様に、各ツールステーションはツールステーション操作（例えば、基板キャリアのコンベヤ１０６Ａ−Ｄへの／からのローディング又はアンローディング、基板キャリアのツールステーション及び／又はツールステーションが貢献している処理ツール等のローディングポート又は格納場所への／からの輸送）を制御するためのツールステーションソフトウェア（ＴＳＳ）を含んでいてもよい。材料制御システム（ＭＣＡ）（図示せず）をＴＳＣ１０８、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、及び／又は各処理ツールの各ツールステーションの各ツールステーションソフトウェアと連結及び／又は通信させ、その操作に影響を与えてもよい。ＴＳＣ１０８、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、各ＴＳＳ及び／又はＭＣＳはＴＳＣ１０８、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、ＴＳＳ及び／又はＭＣＳによって実行される操作のスケジューリングを制御するためのスケジューラ（図示せず）を含んでいてもよい。
【００３５】
図１に図示のＦａｂ１００のトポロジーは、特には基板スループットの観点からみた性能特性を強化しつつ、Ｆａｂ１００がよりフォールトトレラントとなるようなものに設計されている。実施形態によっては、Ｆａｂ全体で単一のコンベヤを用いている。しかしながら、単一コンベヤ型のＦａｂでコンベヤが故障又は停止を余儀なくされた場合、そのコンベヤによる全てのキャリア搬送が停止してしまう。しかしながら、複数のコンベヤ１０６Ａ−Ｄ及び複数の搬送ステーション１０２Ａ−Ｅを用いることで、たとえ１つ以上のコンベヤ１０２Ａ−Ｄが停止してもキャリアの輸送を継続することができる。例えばキャリアを処理ツール１０４Ａから処理ツール１０４Ｂへと輸送する必要があり、コンベヤ１０６Ｂと搬送ステーション１０２Ｅを修理のために停止させてしまっている場合でも、キャリアは依然として処理ツール１０４Ａと１０４Ｂとの間でコンベヤ１０６Ａ、搬送ステーション１０２Ｄ、コンベヤ１０６Ｄ、搬送ステーション１０２Ｃ、及びコンベヤ１０６Ｃを介して輸送することができる。
【００３６】
図２を参照するが、搬送ステーション１０２Ａとコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂの実施形態例の斜視図（バンド２００のみを図示）が描かれている。クレードル２０２はコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂのバンド２００のそれぞれに連結されており、基板キャリア２０４を支持するように適合されている。それぞれが（以下に記載の）昇降アセンブリを含んでいてもよいＴＬＡ２０６もまた、基板支持キャリア２０４を支持するように適合されている。図２に図示の実施形態において、クレードル２０２はキャリア２０４を上から支持し、ＴＬＡ２０６はキャリア２０４を下から支持している。しかしながら、その他の構成も可能であり、ＴＬＡがキャリアを上から支持し及び／又はクレードルがキャリアを下から支持する構成を含む。
【００３７】
搬送ステーション１０２Ａは、搬送ステーション及び／又はコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂに連結されたセンサ２０８も含んでいてもよい。センサ２０８はカメラ、スルービーム検出装置、又はキャリア２０４及び／又は空のクレードル２０２の到着及び／又は速度の検出／測定に適したその他の装置を含んでいてもよい。加えて、センサ２０８を用いてＴＬＡの昇降アセンブリの位置（例えば、上又は下）、ＴＬＡの速度及び／又は位置、及び／又はクレードル／キャリアに対してのＴＬＡ／キャリア又はその逆の場合の相対位置、速度、及び／又は加速度を測定／検出してもよい。このような情報をＴＳＣ１０８（図１）に送信し、基板キャリア搬送の制御／調整に用いてもよい。
【００３８】
上述したように、図２のコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂの具体的な説明では記載のバンド２００と共に使用し得る支持体、ガイド、及び駆動装置について省略している。支持装置を用いてバンド２００を搬送ステーション１０２Ａ上方の所望の高さに水平面で保持又は支持してもよい。ガイド装置を用いて、搬送ステーション１０２Ａのトラックの一部と実質的に一致する経路にバンド２００を指向させてもよい。駆動装置を用いて、バンド２００をガイド装置内に通してもよい。実施形態によっては、フレーム上に取り付けられた一連のモータ駆動式のローラを用いてバンド２００を支持、誘導、及び駆動する。バンド２００は、コンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂを介して搬送ステーション１０２Ａへと送られてきたキャリア２０４がコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂのクレードル２０２から搬送ステーション１０２ＡのＴＬＡ２０６によってアンローディングされるようにと配置される。同様に、バンド２００上の搬送ステーション１０２Ａに到着した空のクレードル２０２にキャリア２０４をＴＬＡ２０６によりローディングしてもよい。
【００３９】
図２は２つのコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂを収めるに適したサイズに設計された搬送ステーション１０２Ａを図示している。バンドの速度、バンド上のクレードルの間隔、キャリアの取り外し／搭載に必要な時間を含む様々な要因に応じて、いずれの数のバンドからの搬送及び／又はいずれの数のバンドへの搬送にも対応できるように搬送ステーションのサイズを変更することができる。ほぼ同じ速度で移動している図２に図示の２つのバンド２００について、例えば約５００ｍｍ間隔の速度約１８０キャリア／分で到着するキャリアに対応した搬送ステーションの直径は、約２．５ｍもの小ささにもなる。より小さい直径、特にはバンド速度がより緩慢及び／又は異なる構成の搬送ステーションが可能である。上述の搬送ステーション例上のＴＬＡは１分あたり約１２回転で循環することができ、このような搬送ステーションはバンドからバンドへと１時間あたり１０８００個のキャリアを搬送可能である。
【００４０】
稼働中、ＴＬＡ２０６は搬送ステーション１０２Ａで継続的に循環し、ＴＳＣ１０８の指示通りに独立してキャリア２０４のアンローディング、輸送、及びローディングを行う。例えば、ＴＳＣ１０８はセンサ２０８又は搬送ステーション１０２Ａから、キャリア２０４の到着を示す情報を受け取る。次にＴＳＣ１０８は搬送ステーション１０２Ａに指示して、空いているＴＬＡ２０６と到着したキャリア２０４とをその速度を一致させることで整列させる。ＴＬＡ２０６はＴＳＣ１０８及び／又は搬送ステーション１０２Ａからの命令を受け取ると、キャリア２０４をバンド２００からアンローディングし、キャリア２０４を搬送ステーション１０２Ａの反対側に輸送する。ＴＬＡ２０６は次にキャリア２０４を、センサ２０８によって検出された、到着した空の／使用可能なクレードル２０２にローディングする。
【００４１】
次に図３を参照するが、コンベヤを除いた図２の搬送ステーション１０２Ａの斜視図である。キャリア２０４が１つだけ、その下のＴＬＡ２０６（キャリアによって隠れている）に支持された状態で図示されている。搬送ステーション１０２Ａは筐体３０２によって取り囲まれたトラック３００を含む。トラック３００はフレーム３０４によって支持されている。駆動システム３０６がトラック３００の周囲を取り巻き、制御装置３０８が搬送ステーション１０２Ａに連結していてもよい。制御装置３０８はローカル制御装置であってもよい。
【００４２】
稼働中、ＴＬＡ２０６がキャリア２０４をトラック３００の周囲に沿って輸送する。以下で詳細に説明されるように、ＴＬＡ２０６はキャリア２０４をオーバーヘッド輸送（ＯＨＴ）システムから、（図２の）コンベヤ１０６Ａ上のクレードル２０２と整列させながら昇降アセンブリを上昇及び降下させることでローディング及びアンローディングさせることも可能である。ＴＬＡ２０６はそれぞれ駆動機構３０６によって駆動され、実施形態によっては、閉路リニアモータを含んでいてもよい。図３に図示されるように、リニアモータは隣り合う電機子巻線又はモータコイルのアレイを含んでいてもよく、個々に給電することでそれぞれが磁場を形成し、ＴＬＡ２０６に取り付けられた永久磁石を押し出す又は引き寄せる。本発明は、ＴＬＡ２０６の速度が駆動機構３０６の制御を介して独立して制御、調整されるように実行されている。駆動機構３０６はＴＳＣ１０８（図１）により直接的に制御しても、或いはローカル制御装置３０８により、実施形態によってはＴＳＣ１０８の指示下で制御してもよい。従って、各ＴＬＡ２０６の速度及び位置は、制御装置３０８及び／又はＴＳＣ１０８からの信号に応答して駆動機構３０６を介して独立して制御することができる。制御装置３０８は、（図２）のセンサ２０８からの情報に応答して及び／又はＴＬＡそれ自体からの信号に応答してＴＬＡ２０６の速度と位置を制御してもよい。リニアモータの構成及び操作についての更なる詳細は、チタヤ（Ｃｈｉｔａｙａｔ）の米国特許第６７１３９０２号に見ることができ、引用により全て本願に組み込まれる。
【００４３】
筐体３０２は、一連のパネルをトラック３００の両側に含んでいてもよく、パネルによってその間をＴＬＡ２０６が進む容積が規定される。図３に図示の筐体３０２はその最上部に開口部又はスロット３１０を含み、この開口部又はスロットから各ＴＬＡの昇降アセンブリが突出する。トラック３００の支持に加えて、フレーム３０４は一体型粒子制御システムを含んでいてもよい。例えば、フレーム３０４を筐体３０２の底部に形成された開口部（図示せず）及び真空源３１２に連結された中空の管状部材として構成してもよい。フレーム部材を通して、真空圧を筐体３０２によって規定された容積に印加してもよい。ＴＬＡの運動によって生じた粒子はこれにより搬送ステーション１０２Ａから筐体３０２の底部に形成された開口部を経由してフレーム３０４を通って運び去られる。或いは又はそれに加えて別の粒子制御システム（図示せず）を筐体３０２に直接的に連結し、粒子を筐体から除去してもよい。
【００４４】
図４を参照すると、図２の搬送ステーション１０２Ａのより詳細が示された断面斜視図である。図３と同様に、キャリア２０４が１つだけその下のＴＬＡ２０６によって支持された状態で図示されている。搬送ステーション１０２Ａは筐体３０２に取り囲まれたトラック３００を含む。トラック３００はフレーム３０４によって支持され、駆動システム３０６がトラック３００の周囲を取り囲んでいる。トラック３００に加えて、ＴＬＡ２０６は上部車線４００と下部車線４０２と接触してもよく、車線は双方共に筐体３０２の外側部位の内側表面に沿って延びている。１つ以上のアクセスポート扉４０４を筐体３０２の内側部位に含めてもよい。アクセスポート扉４０４の開口部を通して見て取れるように、ＴＬＡ２０６は２つの垂直型車輪４０６のセットと４つの水平型車輪４０８のセットを含んでいてもよい。実施形態によって、ＴＬＡに含まれる垂直型及び／又は水平型車輪の数は異なっていてもよい。搬送ステーション１０２Ａは更に電力伝達システム４１０を含んでいてもよく、電力伝達システムもまたＴＬＡに近接した筐体３０２の外側部位の内側表面に沿って延びている。
【００４５】
上述したように、筐体３０２はその内部での可動部品によって発生した、汚染源となる可能性のある粒子の堆積及びＦａｂ１００の雰囲気中への放出を防止するように適合された粒子格納筐体であってもよい。実施形態によっては、陰圧（例えば、真空圧）を筐体３０２で維持する。このような実施形態において、陰圧は搬送ステーション１０２Ａのフレーム３０４を介して及び／又は筐体３０２に直接印加してもよい。フレーム３０４は一連の相互接続された中空部材として具体化してもよく、筐体３０２の底部からの多数の吸引路を設けるものであり、この吸引路により真空が搬送ステーション１０２Ａ内で発生した粒子を吸い出す。こうして、上から下へと筐体３０２内で下降気流が形成され、粒子はＴＬＡ２０６から、フレーム３０４を介して搬送ステーション１０２Ａ外へと引き出される。このような粒子格納システムを用いて、Ｆａｂ１００内で望まれるクラス１０００のクリーンルーム等級よりも良好な環境を固守してもよい（例えば、粒子密度が０．５ミクロンより大きい粒子１０００粒子未満／立方フィート空間。連邦規格２０９に準ずる）。
【００４６】
稼働中、駆動システム３０６が搬送ステーション１０２Ａの周囲に沿ってＴＬＡ２０６を推進すると、垂直型車輪４０６がトラック３００に沿って転がる。垂直型車輪４０６はＴＬＡ２０６がトラック３００の形状に一致した円形に自然と回転するように傾斜している又は別の形で適合されている。従って、横方向の転がり摩擦が最小限に抑えられ、粒子の発生が大幅に軽減される。一定の曲率半径を有する円形トラック３００により更に、軌道が一致した、傾斜した垂直型車輪４０６を備えたＴＬＡ２０６が最低限の摩擦と粒子発生でもって回転可能となり、これにより製造環境へと持ち込まれる粒子状の汚染物質が低減されることに留意すること。追加又は別の実施形態において、トラック３００を一定のピッチで傾斜をつける又はバンクさせることで摩擦と粒子の発生を最小限に抑えてもよい。
【００４７】
平衡な求心力を得るために、ＴＬＡ２０６が搬送ステーション１０２Ａの周囲に沿って進むにつれ、水平型車輪４０８も上部車線４００及び下部車線４０２上を転がる。トラック３００、上部車道４００、及び下部車道４０２はそれぞれ、粒子の発生を抑制するのに役立つ薄いポリカーボネート上層を含んでいてもよい。その他の実用的な材料を代わりにトラック３００及び／又は車道４００、４０２の表面として使用してもよい。
【００４８】
実施形態によっては、ＴＬＡ２０６は搬送ステーション１０２Ａから搭載機能（例えば、昇降アセンブリ、無線通信、センサ等）を操作するための電力を受け取ってもよい。電力伝達システム４１０はＴＬＡ２０６のそれぞれに対しての電気接触子となるスリップリングを含んでいてもよい。或いは、変圧器を用いて電力をＴＬＡ２０６へと接触子を用いることなく伝送してもよい。どちらの実施形態であっても、ＴＬＡ２０６にはオンボードバッテリを設置して、電力伝達システム４１０から受け取ったエネルギーを貯蔵することができる。
【００４９】
上述したように、筐体３０２は図４に図示されるように蝶番で開放可能である又は完全に取り外すことが可能な、搬送ステーション１０２Ａのその他の構成部品を露出させることができるアクセスポート扉４０４を幾つ含んでいてもよい。アクセスポート扉４０４を開放することで、洗浄、保守、又は修復操作を実行することができる。アクセスポート扉開口部は、ＴＬＡ２０６がトラック３００から容易に取り外せ、代替のＴＬＡ２０６と即座に交換可能となるに十分なほどに大きい。
【００５０】
図５を参照すると、搬送ステーション１０２Ａの実施形態例の様々な構成部品がブロック図で描かれている。制御装置３０８は多数のＴＬＡ２０６と無線双方向通信をしていてもよい。制御装置３０８は駆動システム５０６、粒子制御システム５０８、電力伝達システム５１０、及びセンサシステム５１２にも連結されていてもよい。制御装置３０８はＦａｂ内のＴＳＣ及び／又はＭＣＳと通信するための通信ポート５１４も含んでいてもよい。
【００５１】
制御装置３０８は搬送ステーション１０２Ａの操作を制御するように適合又はプログラムされたどんなコンピュータ、マイクロプロセッサ、又はコンピュータシステムとして実装されてもよい。実施形態によっては、制御装置３０８はその他のコンピュータ及び／又はシステムとの通信を促進するための通信ポート５１４を備えたネットワークコンピュータであってもよい。例えば、制御装置３０８は、例えばＦａｂ用の製造実行システム（ＭＥＳ）等の外部コンピュータ又は制御システムによって制御可能である、又は搬送ステーション１０２Ａ又はいずれのシステム又はその構成部品の操作についての情報を外部コンピュータ又は制御システムに伝達可能である。
【００５２】
ＴＬＡ２０６（詳細は以下に記載）は例えばブルートゥース（商標名）又は無線イーサネット等の実用的なプロトコルを用いて制御装置３０８と無線通信してもよい。実施形態によっては、ＴＬＡ２０６は制御装置３０８に例えば搬送の完了、点検の必要、現在のトラック位置、エラー状態、速度、「上げる」、「下ろす」、「キャリア中心位置」、「低バッテリ」、「バッテリ完全充電」、「電力伝達不可」、「動力伝達可」等を示す状態情報を提供してもよい。実施形態によっては、ＴＬＡ２０６は制御装置に加速又は減速することで例えばクレードルの速度と一致させる又はクレードルからキャリアを取り外す必要性を信号で伝達してもよい。それに応答して、制御装置３０８は駆動システム５０６を制御して、適当なモータコイルに給電又は断電することで、ＴＬＡ２０６への所望の効果を得る。代替又は追加の実施形態において、制御装置３０８はセンサシステム５１２及び／又はＴＳＣから受け取った情報（例えば、通信ポート５１５を介して）に基づいてＴＬＡ２０６へと指示を送ってもよい。例えば、制御装置３０８は到着する特定のクレードルからのキャリアのアンローディング又は到着するクレードルへのキャリアのローディングを行うＴＬＡ２０６の割り当てを行ってもよい。
【００５３】
別の実施例において、制御装置３０８はＴＬＡ２０６に信号を送ることでキャリアをコンベヤからアンローディングし、キャリアを特定の時間に亘って保持し（例えば、搬送ステーション１０２Ａ周囲を３回転）、次にキャリアを同一のコンベヤにローディングしてもよい。この実施例において、搬送ステーション１０２Ａは特定のキャリアを遅延させる又はコンベヤ上に再配置させるだけのものであり、例えば、下流のツールステーションに特定のキャリアの到着に備えるための時間をより多く与える役割を果たしている。これにより当初の到着時間ではツールステーションの準備が整っていなかったことからコンベヤにもう一度載せたキャリアが全周を回り終わるまで待つ必要なく、キャリア上の基板をより早く処理することが可能となる。
【００５４】
実施形態によっては、真空ポンプ又は別の真空源を備えていてもよい粒子制御システム５０８を制御装置３０８で制御及び／又は監視してもよい。例えば、筐体３０２（図３）内での真空圧の喪失がセンサシステム５１２で検出されたら、制御装置３０８が粒子制御システム５０８を再始動しようと試みる。同様に、電力伝達システム５１０を、例えば、オンボードバッテリ電力が低下しているというＴＬＡ２０６からの信号に応答して、制御装置３０８によって始動させてもよい。
【００５５】
図６及び７を参照するが、輸送昇降アセンブリ（ＴＬＡ）２０６の実施形態例の正面（図６）及び背面（図７）の斜視図である。ＴＬＡ２０６は昇降アセンブリ６０４を支持するシャーシ６０２を含む（下降位置で図示）。昇降アセンブリ６０４は昇降プラットフォーム６０６を含み（本願ではエンドエフェクタとも称される）、昇降管６１２内のリニア型昇降アクチュエータ６１０によって上下に駆動される昇降スライド６０８上に取り付けられている。昇降アセンブリ６０４に加えて、２つの垂直型車輪６１４のセット、４つの水平型車輪６１６のセット、電源６１８、バッテリ６２０、ＴＬＡ制御装置６２２、正面及び後方バンパ６２４はシャーシ６０２によって支持されている又はシャーシに取り付けられている。図７を参照すると、リニアモータ磁石アレイ７００及び電力受取接触子７０２がシャーシ６０２の背面側に取り付けられている。位置センサ７０４はシャーシ６０２の後方下端に取り付けられており、図６に図示のＴＬＡ制御装置６２２に連結されている。
【００５６】
再度図６及び図７を参照するが、シャーシ６０２は鋳造アルミニウム等のいずれの適切な材料から構成してもよい。例示的な実施形態において、シャーシは単体型又は上記の構成部品が統合された及び／又は取り付けられた一体型構造であってもよい。別の例示的な実施形態において、シャーシ６０２は２つ以上の構造体から構成してもよい。
【００５７】
稼働中、運動学的機構６２６を備えていてもよい昇降プラットフォーム６０６は、基板キャリア２０４（図２）の底部の嵌合する運動学的機構と係合し、キャリア２０４の昇降の際の助けとなるように適合されている。キャリアをコンベヤにローディングする又はコンベヤからキャリアをアンローディングするどちらの場合でも、昇降アセンブリ６０４（及びＴＬＡ２０６）はＴＬＡ制御装置６２２及び／又は制御装置３０８の制御下で既定の／事前にプログラムされたモーションプロファイル（図１１Ａ−Ｄに関連して以下で詳細に説明）に従う。キャリアをコンベヤにローディングする場合、リニア型昇降アクチュエータ６１０は昇降菅６１２内を昇降スライド６０８を押し上げる。これによりローディング対象であるキャリアを支持している昇降プラットフォーム６０６がクレードルまで持ち上げられ、キャリア最上部のフランジがクレードルと係合する。同様に、キャリアをコンベヤからアンローディングする場合、リニア型昇降アクチュエータ６１０は昇降菅６１２内を昇降スライド６０８を押し上げ、昇降プラットフォーム６０６を上昇させ、運動学的機構６２６をキャリア底部の嵌合する凹部へと係合させる。次にキャリアをコンベヤに取り付けられたクレードルから外し、クレードルから降ろす。
【００５８】
上述したように、ＴＬＡ２０６は２セットの車輪６１４、６１６を含んでもよい。垂直型車輪６１４のアクセルは互いに傾斜しているため、ＴＬＡ２０６は円形経路を転がる傾向がある。互いに対してのアクセルの角度は、ＴＬＡが辿る円形経路が搬送ステーション１０２Ａのトラック３００に一致するようなものに設定することができる。或いは又はそれに加え、垂直型車輪６１４はそれ自体が角度を成していることから、車輪の片側の直径は同じ車輪の反対側の直径よりも小さい。このような車輪は自然と円形の経路を辿り、円形経路の直径はその車輪の両側の直径における相対的差異の関数である。直径差は、車輪が搬送ステーション１０２Ａのトラック３００と一致した円形経路を辿るようなものを選択することができる。上述したように、垂直型車輪６１４に傾斜をつけること及び／又は垂直型車輪６１４として使用する傾斜車輪を選択することで（例えば、搬送ステーション１０２Ａのトラック３００に一致する円形経路を辿るように適合された車輪）、転がり摩擦は軽減され、汚染源となる可能性のある粒子の発生が最小限に抑えられる。２つの垂直型車輪６１４は図６のＴＬＡ実施形態での使用を描いたものであるが、１つ、３つ、４つ、又はそれ以上の数の車輪６１４を別の実施形態で用いてもよい。垂直型車輪はポリウレタン又はポリエチレン材料又はその他の実用的な材料から形成することができる。ポリウレタンは、例えば、転がり面が静かなものとなることを含めたその特性から選択することができる。
【００５９】
各ＴＬＡ２０６はその他のＴＬＡとは独立して稼動されるため、実施形態によっては、搬送ステーション１０２Ａ内で循環させる際に２つ以上のＴＬＡが互いに接触する可能性がある。ＴＬＡ２０６の両端にバンパ６２４を設け、垂直型車輪６１４（及びＴＬＡ２０６）を搬送ステーション１０２Ａ内で衝突の可能性のあるその他のＴＬＡから保護してもよい。バンパ６２４は低デュロメータ硬さのポリウレタン又はその他の実用的な材料等の衝撃吸収材料から形成することができる。
【００６０】
ＴＬＡ２０６に水平型車輪６１６も用いることで、ＴＬＡ２０６を搬送ステーション１０２Ａ内で誘導し、それが搬送ステーション１０２Ａの車道４００、４０２上を進む際に求心的な支持をＴＬＡ２０６に付与してもよい。水平型車輪６１６もまた、ＴＬＡ２０６の後方にあるリニアモータ磁石アレイ７００と電力受取接触子７０２を駆動システム３０６と電力伝達システム４１０からそれぞれ一定の距離を置いて維持するのに役立っている。４つの水平型車輪６１６は図６のＴＬＡ実施形態での使用を描いたものであるが、１つ、２つ、３つ、５つ、又はそれ以上の数の車輪６１６を別の実施形態で用いてもよい。水平型車輪６１６は超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリエチレン材料又はその他いずれの実用的な材料から成るものであってもよい。ＵＨＭＷポリエチレンは、例えば、その潤滑性及び高い耐摩耗性から選択される。
【００６１】
ＴＬＡ２０６がエネルギーを電力受取接触子７０２経由で受け取る実施形態の場合、接触子７０２はＴＬＡ２０６上に位置されており、電力伝達システム４１０を具現化している搬送ステーション１０２Ａのスリップリングと整列する。接触子７０２はバッテリ６２０、ＴＬＡ制御装置６２２、及びＴＬＡ制御装置６２２を介してリニア型昇降アクチュエータ６１０に連結された電源６１８に連結されている。電力をＴＬＡ制御装置６２２に供給することに加え、電源６１８は電力伝達システム４１０が有効な場合／電力を供給している場合にバッテリ６２０を充填して維持するよう作動し、電力伝達システム４１０が無効な場合／電力を供給していない場合にバッテリ６２０から電力を引き出す。
【００６２】
別の実施形態において、電力伝達システム４１０は電力伝達機構に連結された変圧器を含んでいてもよい。ＴＬＡ２０６は（例えば、電力受取接触子７０２の代わりに）変圧器を備えていてもよく、搬送ステーション１０２Ａの円周沿いに配置された、給電された変圧器によって形成された磁場をＴＬＡ２０６が通過する際にＴＬＡ２０６用に電気を発生する。
【００６３】
ＴＬＡ２０６に取り付けられたリニアモータ磁石アレイ７００により駆動システム３０６が作用する磁石が設けられる。アレイ７００はネオジム又はネオジム・ホウ素からなるもの等の非常に強力な永久磁石を用いてもよい。閉鎖経路リニアモータを含んでいてもよい駆動システム３０６により、リニアモータの選択した巻線に給電することでＴＬＡのリニアモータ磁石アレイ７００に隣接して磁場を形成し、ＴＬＡのリニアモータ磁石アレイ７００、それに伴いＴＬＡ２０６を押し出す又は引き付けることができる。このようにして、ＴＬＡ２０６の速度及び位置を駆動システム３０６により正確に制御することが可能である。駆動システム３０６は、位置センサ７０４を介して求めたＴＬＡ位置情報に応答して制御してもよい。位置センサ７０４は搬送ステーション１０２ＡにおけるＴＬＡ位置の正確な測定が可能な直線型位置センサであってもよい。位置センサ７０４が駆動システム３０６と直接的に通信する又はＴＬＡ制御システム６２２に連結させることで搬送ステーション制御装置３０８／駆動システム３０６への、例えばアンローディングする予定の到着するキャリアの下にＴＬＡ２０６を位置決めするためのフィードバックの供給を促進してもよい。実施形態によっては、位置センサはトラック３００の円周に沿って配置された幾つかのセンサを含んでいてもよく、ＴＬＡ２０６は位置センサがＴＬＡ位置の測定の際に検出するリニアスケールを含むのみであってもよい。従って、ＴＬＡの位置は搬送ステーション１０２Ａ又はＴＬＡそれ自体のいずれかによって測定することが可能である。
【００６４】
次に図８を参照するが、輸送昇降アセンブリ２０６、特にはＴＬＡ制御装置６２２の構成部品を図示するブロック図である。ＴＬＡ制御装置６２２はプロセッサ８００、実行コード８０４を保存するための関連するメモリ８０２、通信用設備（例えば、通信ポート８０６）、及びＴＬＡ２０６、特には昇降アセンブリ６０４を制御するための様々なセンサ８１０、７０４を監視するためのセンサシステム８０８を含んでいてもよい。プロセッサ８００は、ＴＬＡ２０６のリアルタイム制御用に適合されたいずれの適切なマイクロプロセッサ又はＣＰＵであってもよい。メモリ８０２内に保存された実行コード８０４はキャリアをコンベヤにローディング又はコンベヤからアンローディングするためのモーションプロファイル処理を実行する昇降アセンブリ制御コマンドのシーケンスを含んでいてもよい。通信ポート８０６は例えばブルートゥース（商標名）又は無線イーサネット等の実用的なプロトコルを用いて搬送ステーション制御装置３０８又はその他のシステムと情報を無線交換するように適合されたトランスミッタとレシーバとを含んでいてもよい。昇降アセンブリ６０４を制御するためのセンサシステム８０８に連結されたセンサ８１０、７０４は昇降プラットフォーム６０６の位置（例えば、上又は下）を検出するための１つ以上のセンサ、キャリアが現在、昇降プラットフォーム６０６上にあるか否かを検出するための１つ以上のセンサ、昇降プラットフォーム６０６がキャリア又はクレードルの中央下に置かれ、キャリアのアンローディング又はローディング準備が出来たか否かを求めるための１つ以上のセンサ等を含んでいてもよい。
【００６５】
ＴＬＡ制御装置６２２を昇降アセンブリ６０４にも接続し、昇降アクチュエータ６１０に実際に信号を送ってモーションプロファイル処理を実行してもよい。ＴＬＡ制御装置６２２を電力システム８１２にも接続し、電力をバッテリ６２０及び／又は電源６１８から受けとってもよい。
【００６６】
図９を参照するが、キャリアをあるコンベヤから２つめのコンベヤへと搬送するための方法例９００を示すフローチャートである。方法９００は工程９０２から開始される。工程９０４で、ＴＬＡ２０６は駆動システム５０６によって搬送ステーションのトラック３００に沿って推進される。工程９０６で、個々のＴＬＡ２０６は搬送ステーショントラック位置情報をそれぞれのオンボード位置センサ７０４から受け取る。工程９０８で、ＴＬＡの個体情報、トラック位置、及び可用性状態が搬送ステーション制御装置３０８へと無線で通信される。工程９１０で、特定の対象キャリアについての搬送命令が搬送ステーション制御装置３０８から特定の可用なＴＬＡ２０６へと伝達される。工程９１２で、ＴＬＡ２０６は第１コンベヤに到着する搬送対象であるキャリアと整列させられる。ＴＬＡ２０６と対象キャリアとの整列は、センサ２０８を用いての到着するキャリアの位置の検出と、到着するキャリアの速度と一致するようにＴＬＡ２０６の速度を変更することを含んでいてもよい。ＴＬＡ２０６の速度変更は、ＴＬＡ２０６によって求められかつＴＬＡ２０６から受け取った整列情報に応答して、駆動システム５０６に信号を送ることで搬送ステーション制御装置３０８によって作用される。
【００６７】
工程９１４において、対象キャリアは第１コンベヤからＴＬＡ２０６によって取り外される。キャリアの取り外しには、ＴＬＡ２０６が搬送予定のキャリアと一旦整列されてからＴＬＡ２０６のエンドエフェクタ（例えば、昇降プラットフォーム６０６）を上昇させることを含んでいてもよい。昇降プラットフォーム６０６を上昇させてキャリアと接触させ、アンローディング・モーションプロファイル過程（図１０Ｃ−Ｄに関連して以下で詳細に説明）を実行し、キャリアを動いているコンベヤから取り外してもよい。
【００６８】
工程９１６で、キャリアを第２コンベヤへと輸送する。キャリアの輸送には、ＴＬＡ２０６を搬送ステーション１０２Ａのトラック３００周囲に沿って駆動システム５０６（例えば、リニア駆動モータ３０６を用いて）を介して推進することを含んでいてもよい。実施形態によっては、キャリアを載せたＴＬＡ２０６を、空のクレードルが到着するまでトラック３００上を単に循環させても、或いは、これに加えた又は代わりの実施形態において、ＴＬＡ２０６に指示を与えてキャリアを第１コンベヤへとローディングし直し、第１コンベヤ上でキャリアを再配置するだけであってもよい。これはＦａｂ内の別の場所のツールステーションへのキャリアの到着を、ツールステーションのキャリア受け入れ準備が整うまで遅延させるために行う。
【００６９】
図９の方法９００に戻るが、工程９１８において、ＴＬＡを第２コンベヤ上の到着する（利用可能な）対象クレードルと整列させる。対象クレードルは事前に個体識別された特定のクレードルであっても、或いは単にＴＬＡ２０６のアンローディング準備が整った際に搬送ステーション１０２Ａに到着する第２コンベヤ上で次に利用可能なクレードルであってもよい。上述ように、ＴＬＡと到着する対象クレードルとの整列には、第２コンベヤ上の到着クレードルの位置の検出と、到着するクレードルの速度に一致するようにＴＬＡの速度を変更することを含んでいてもよい。
【００７０】
工程９２０で、キャリアを第２コンベヤ上に搭載する。キャリアの搭載又はローディングには、ＴＬＡ２０６が一旦、対象クレードルと整列したら、キャリアを第２コンベヤ上の対象クレードルまでＴＬＡ２０６のエンドエフェクタ（例えば、昇降プラットフォーム６０６）を介して上昇させることを含んでいてもよい。ローディング・モーションプロファイル過程（図１０Ａ−Ｂに関連して以下で詳細に説明）を実行して、動いているコンベヤ上のクレードル上にキャリアを係合させてもよい。
【００７１】
図１０Ａ−Ｄは昇降アセンブリ６０４についての例示的なモーションプロファイル過程を示す。本発明の少なくとも１つの実施形態において、このようなモーションプロファイルを用いた場合、ＴＬＡの位置センサ７０４しか必要とされない（例えば、その他のセンサ２０８、８１０を排除してもよい）。図１０Ａを参照すると、曲線Ｃ１はローディング操作中のＸ軸（コンベヤ１０６Ａが進む水平方向）に沿った昇降アセンブリ６０４の速度を示す。曲線Ｃ２はローディング操作中のＺ軸（垂直方向）に沿った昇降アセンブリ６０４の速度を示す。曲線Ｃ３は昇降アセンブリ６０４のｚ軸位置を示し、曲線Ｃ４はローディング操作中の昇降アセンブリ６０４のｘ軸位置を示す。図１０Ｂは図１０Ａと同様であるが、ｚ軸位置のデータを拡大したものである。図１０Ｃ−Ｄは図１０Ａ−Ｂと同様であるが、アンローディング操作中の昇降アセンブリ６０４についてのｘ軸速度（曲線Ｃ１´）、ｚ軸速度（曲線Ｃ２´）、ｚ軸位置（曲線Ｃ３´）及びｘ軸位置（曲線Ｃ４´）を示す。図１０Ａ−Ｂが基板キャリアローディング操作開始時の低ｚ位置でのｚ軸位置データ（曲線Ｃ３）を示すことに留意すること（例えば、基板キャリアのサイズを相殺するため）。
【００７２】
図１０Ａ−Ｂと曲線Ｃ１−Ｃ４を参照すると、昇降アセンブリ６０４はローディング操作について上記したものと同様の上昇、下降、及び加速を行う。例えば、ローディング操作を実行するための信号を受信した後、昇降アセンブリ６０４は（ＴＬＡ２０６を介して）加速して時間Ｔ１とＴ２の間にｘ方向（曲線Ｃ１）のコンベヤ１０６Ａの速度と一致する。その後、時間Ｔ３とＴ４との間で、昇降アセンブリ６０４（曲線Ｃ３）をコンベヤ１０６Ａのレベルまで上昇させ、例えばコンベヤ１０６Ａにローディングする基板キャリア２０４の最上部のフランジが基板キャリア２０４を受け取るクレードル２０２より高い位置にくるようにする。
【００７３】
時間Ｔ５とＴ６との間で、昇降アセンブリ６０４をコンベヤ１０６Ａの速度よりも加速することで（曲線Ｃ１）（そして次にコンベヤ１０６Ａの速度まで減速）、基板キャリア２０４のフランジをクレードル２０２上に位置させる。時間Ｔ７で、基板キャリア２０４のフランジがクレードル２０２上方に位置した状態で、昇降アセンブリ６０４を下降させ（曲線Ｃ３）、フランジが（時間Ｔ８で示されるように）クレードル２０２と接触した時点で停止させる。次に昇降アセンブリ６０４を時間Ｔ９まで降下させ、基板キャリア２０４はクレードル２０２上に残る。これにより基板キャリア２０４は実質的に昇降アセンブリ６０４とクレードル２０２とのゼロ相対速度及び／又は加速度でコンベヤ１０６Ａへと搬送される（例えば、時間Ｔ８で）。例えば、昇降アセンブリ６０４はフランジがクレードル２０２と係合すると停止するため、基板キャリア２０４の搬送はｚ方向に実質的にゼロ速度及び加速度で生じる（曲線Ｃ２）。同様に、キャリア交換の最中、ｘ方向の昇降アセンブリ６０４の速度は一定かつコンベヤ１０６Ａの速度と一致しているため（曲線Ｃ１）、基板キャリア２０４の搬送はｘ方向に実質的にゼロ加速度で起こる。更に、基板キャリア搬送の最中のｙ方向で起こる唯一の運動は搬送ステーション１０２Ａの一定曲率半径の調整である。しかしながら、昇降アセンブリ６０４とコンベヤ１０６Ａの双方が実質的に同じ経路を辿ることから、ｙ方向の相対運動は昇降アセンブリ６０４とコンベヤ１０６Ａとの間でゼロである。従って、基板キャリア搬送は３方向で実質的にゼロ相対加速度で、かつ少なくとも２方向で実質的にゼロ相対速度で実行することができる。時間Ｔ９に続き、昇降アセンブリ６０４はＴＬＡ２０６の定常状態速度へと減速する（曲線Ｃ１）。
【００７４】
図１０Ｃ−Ｄ及び曲線Ｃ１−Ｃ４を参照するが、昇降アセンブリ６０４はアンローディング操作に関して上述したものと同様の上昇、下降、及び加速を行ってもよい。例えば、アンローディング操作を行うための信号を受信後、昇降アセンブリ６０４はＴＬＡ２０６を介して時間Ｔ１とＴ２との間でｘ方向にコンベヤ１０６Ａの速度と一致するように加速される（曲線Ｃ１´）。その後、時間Ｔ３とＴ４の間で、昇降アセンブリ６０４を上昇させて（曲線Ｃ３´）運動学的機構６２６をコンベヤ１０６Ａからアンローディングされる基板キャリア２０４の底部と係合させる。時間Ｔ４で、運動学的機構６２６がキャリア２０４の底部と係合した時点で昇降アセンブリ６０４の上昇を停止させる（曲線Ｃ２´及びＣ３´）。時間Ｔ４とＴ５との間で、昇降アセンブリ６０４を更に上昇させ、基板キャリア２０４のフランジをクレードル２０２から持ち上げて外す。これにより基板キャリア２０４は実質的に（例えば、基板２０４をクレードル２０２から持ち上げるに先立っての時間Ｔ４でのｚ軸運動の停止、及び昇降アセンブリ６０４とコンベヤ１０６Ａとの間の速度の一致による、ｘ、ｙ及び／又はｚ方向での）ゼロ相対速度及び／又は加速度でクレードル２０２からアンローディングされる。時間Ｔ５に続き、昇降アセンブリ６０４は減速及び再加速し（曲線Ｃ１´）降下することで（曲線Ｃ３´）上述したようにかつ図１０Ｃ−Ｄで図示したようにクレードル２０２を空にする。
【００７５】
従って、基板キャリアの動いているコンベヤからの／へのアンローディング／ローディングは、１つ以上の方向、より好ましくは２方向に、最も好ましくは全方向で実質的にゼロ相対速度及び／又は加速度で起こる。垂直方向での実質的にゼロである速度及び加速度が好ましく、アンローディング／ローディング中、実質的にゼロ速度及び／又は加速度であるよりもゼロ速度及び／又は加速度であることがより好ましい。本願で使用する「ゼロ速度」又は「ゼロ加速度」とはコンベヤ高さ、コンベヤ速度、アクチュエータ再現性等のシステム上のムラ、制御装置の分解能、アクチュエータの分解能、ＴＬＡ位置公差等のシステム制限及び／又はその他を鑑みて可能な限りゼロに近いということを意味する。「実質的にゼロ速度」又は「実質的にゼロ加速度」とは十分なだけゼロに近いことから、基板キャリアに格納された基板を損傷することなく及び／又は損傷を引き起こす恐れのある粒子を発生させることなく、基板キャリアを動いているコンベヤ及び／又はクレードルからアンローディングする及び／又はコンベヤ及び／又はクレードルにローディングできることを意味する。例えば、基板キャリアを比較的遅い速度で接触させることができる。一実施形態において、昇降アセンブリは垂直方向に迅速に上昇し、次に基板キャリアとの接触に先立って比較的低速又は実質的にゼロ速度へと減速してもよい。同様に緩やかな（又は実質的にゼロの）加速を行ってもよい。同様のローディング操作を行ってもよい。一実施形態において、基板又は基板キャリアは約０．５Ｇ未満の力で垂直方向で接触させられ、別の実施形態においては、約０．１５Ｇ未満の力で接触させられる。別の接触力値を用いてもよい。
【００７６】
本発明を主に、基板を１つだけしか含まない基板キャリア又は小ロット用キャリアの動いているコンベヤからのアンローディング及び動いているコンベヤへのローディングを参考にして説明してきたが、当然ながら同様に複数の基板を含む基板キャリアを動いているコンベヤからアンローディング又はコンベヤにローディングしてもよい。更に、本発明は単一基板用キャリアと複数基板用キャリア（例えば、２５基板キャリアＦＯＵＰ）の双方を輸送するシステム内で用いてもよい。同様に、本発明を用いて個々の基板を動いているコンベヤからアンローディングする及び／又は個々の基板を動いている基板にローディングすることができる（例えば、閉鎖型基板キャリア内に収納されていない基板）。例えば、基板を開放型基板キャリア、基板支持体、基板トレイ又は昇降アセンブリ６０４（又はその変形バージョン）による同様の昇降アセンブリ運動及び／又はモーションプロファイルを用いてのコンベヤの基板輸送デバイスへの基板の直接的な配置又は基板輸送デバイスからの基板の除去を可能とするような別の基板輸送デバイスを用いてコンベヤを経由して輸送してもよい。実施形態によっては、搬送ステーションを格納ラック又は処理ツールステーションに隣接して位置させてもよい。個々の基板はコンベヤから搬送ステーションを経由してドッキングステーション又はその他のローディングポートに搬送しても、或いは必要なら直接的にロードロックチャンバ及び／又は処理ツールへと搬送してもよい。例えば、基板を昇降アセンブリ６０４から直接的にファクトリインタフェースの基板取扱ロボット及び／又は処理ツールに（例えば、直接的な「昇降プラットフォーム／エンドエフェクタ間」搬送により又は中間搬送位置を経由して」）搬送してもよい。複数の個々の基板を同様に動いているコンベヤからアンローディングしてもコンベヤにローディングしてもよい。
【００７７】
本発明により、個々の基板及び／又は基板キャリアをコンベヤからアンローディングし、個々の基板及び／又は基板キャリアをコンベヤにローディングし、個々の基板及び／又は基板キャリアをあるコンベヤからいずれの数の別のコンベヤへとコンベヤを停止させることなく搬送することが可能となる。この結果、コンベヤはＦａｂの稼働中、絶え間なく動き続けることが可能となる。これらの構成によりＦａｂの運転がより効率的となり、各基板製造に必要な総経過時間の短縮、既定のレベルの基板スループットを得るのに必要な作業の削減、Ｆａｂで製造される電子デバイスあたりの製造コストの低下が含まれる。
【００７８】
上述したように、上記記載のシステムは小ロットサイズ用キャリアの輸送に特に良く適したものであり、１枚だけ又は実質的に２５枚未満の基板（例えば、１３枚未満、実施形態によっては基板５枚以下）を保持する基板キャリアが挙げられる。
【００７９】
本発明の一部の実施形態において、上記記載のシステムは「バンド間搬送モジュール」、以下、Ｂ２Ｂ搬送モジュール又はただのＢ２Ｂとして記載されることもあり、カセットをあるコンベヤ（「バンド」とも称される）から別のコンベヤへと搬送する際に、又は同一のコンベヤ上の「ショートカット」と称される近接した適切な２点間でカセットの搬送を行う際に使用される。
【００８０】
システムをＢ２Ｂ搬送モジュール又はショートカットのどちらで使用するかによって特定の実装パラメータを調整する。移動元及び移動先バンドの速度はＢ２Ｂの場合、若干異なるが、ショートカットでの使用における速度はローディング及びアンローディングについて同じである。バンド間での異なる速度での搬送が可能であるという機能要件を課すことで、ショートカットの場合はＢ２Ｂの場合より速度差がゼロという簡単なバージョンとなる。
【００８１】
バンド速度がほぼ同じである場合、或いは平均値が同様である程度に異なる場合、移動元と移動先のクレードル（例えば、キャリアを配置可能なコンベヤ上の位置）との間には関係が存在する。Ｂ２Ｂの場合、各クレードル位置は１つ以上の移動元・移動先クレードル対の一部となる可能性が最も高く、これは２つのバンドの長さが異なるからである。ショートカットの場合（つまり、同じバンド上の２点間での搬送）、各クレードルはその移動元・移動先クレードル対に固有のクレードルを１つ有する。この実装態様を、スケジューリングアルゴリズム実装で考慮してもよい。
【００８２】
例えば、図１１に図示したようなＢ２Ｂ実施形態例を考えてみることにする。例としてのシステム１１００において、バンド１の１１０２は長さほぼ９０ｍであり、バンド２の１１０４は長さほぼ６０ｍであり、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６は直径が約２．４ｍである（つまり、円周は約１５ｍ）。バンド１１０２、１１０４は共にほぼ１．５ｍ／秒で進み、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６によって図１１に図示されるように橋渡しされている。もし時間Ｔ１の時点でバンド１の１１０２のクレードル１（図示せず）（Ｂ１Ｃ１）がＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６の位置を約３７．５ｍ通過し、バンド２の１１０４のクレードル１（図示せず）（Ｂ２Ｃ１）がＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６の位置にある場合、約４０秒後（時間Ｔ２）、クレードルＢ１Ｃ１は到着してしまっているだろうし、Ｂ２Ｃ１はＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６に到着し、Ｂ２Ｂ搬送対を形成する。Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６もまた約１．５ｍ／秒で動いていることから、キャリアはＢ２Ｂ搬送モジュールに、キャリアを最終的に受け取る側のもう一方のバンド上のクレードルから若干（例えば、約５秒）早く到着することになり、バンド１１０２と１１０４間での搬送時間が生まれる。約１．５ｍ／秒で、例としてのＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６の約７．５ｍに亘ってキャリアを搬送するのに約５秒かかる。このため、上記の実施例において、Ｂ１Ｃ１クレードル上のキャリアは時間Ｔ２より約５秒前に時間Ｔ２までにＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６に受け渡され、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６はキャリアを移動して到着するＢ２Ｃ１クレードルに会わせて受け渡す。
【００８３】
図１２に図示されるように同じバンド内で搬送を行う実施例１２００の場合、移動元・移動先クレードル対は、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１２０６間のバンド片１２０２、１２０４の長さの関数に基づいて純粋に求めればよい。
【００８４】
実施形態によっては、Ｂ２Ｂ搬送モジュールは７つのＴＬＡを含んでいてもよく、直径約８フィート又は２．４ｍであるＢ２Ｂ搬送モジュールのトラック（例えば、円形トラック）に沿ってコンベヤの通常速度で一定の動きをしている。別の実施形態においては、より多くの又はより少ない数のＴＬＡを用い、より大きい又はより小さいトラックを用いてもよい。
【００８５】
例としての実施形態において、ＴＬＡの公称間隔は１ｍであってもよく、例えばバンド上のクレードルの間隔の２倍である。従って、この実施形態例において、隣接するＴＬＡはバンド上のクレードルに交互（１つおきに）にアクセスすることになる。Ｂ２Ｂ搬送地点でのバンド（又はバンド片）は反対方向に動く。各ＴＬＡはトラックの軸に沿って独立して制御可能である。つまり、ＴＬＡの速度、位置、ローディング機能、アンローディング機能等のそれぞれは別々に制御することができる。各ＴＬＡは独立した垂直軸を含む。各ＴＬＡは、上述したように、トラック軸と垂直軸とを同時に移動させて「ピック」及び「プレース」ローディング／アンローディングモーションプロファイルを実行してキャリア搬送を行うことができるという点でツールステーションロボットと同様の操業能力を有し得る。
【００８６】
図１３を参照するが、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００の実施形態例の概略図が描かれている。バンド１の１３０２はＢ２Ｂ搬送モジュール１３００上に配置されており、右から左の方向に移動し、バンド２の１３０４もＢ２Ｂ搬送モジュール１３００上に配置されており、左から右方向に移動する。図示の実施具体例において、トラック１３０６はトラックの周りを半時計周りに循環するＴＬＡ（図示せず）を含む。その他の実施形態において、バンド１３０２、１３０４及びＴＬＡは図１３に図示のものとは別の方向に移動してもよい。所定の時間で、各バンド１３０２、１３０４に沿ったある長さ（またはバンド部位）が「搬送区域」１３０８、１３１０内に入る。キャリア１３１２、１３１４及び１３１６、１３１８、１３２０がそれぞれの搬送区域１３１０、１３１８に導かれ、ここでＴＬＡがキャリア１３１２、１３１６を搬送区域１３１０、１３１８でそのそれぞれのクレードル（図示せず）から取り外す。同様に、ＴＬＡは搬送区域１３１０、１３０８のキャリア１３１２、１３１６をクレードルに、またそれぞれの搬送区域１３１０、１３０８内でローディングしてもよい。（移動元クレードル上の）移動元キャリアと移動先クレードルの可用性が１００％と仮定すると、Ｂ２Ｂ搬送モジュールの理論上の最高スループットはバンド速度とクレードル間隔の関数として表すことができる。例えば、公称のバンド速度が２ｍ／秒、クレードル間隔が０．５ｍ、ＴＬＡ間隔が１ｍであると仮定した場合、Ｂ２Ｂ搬送モジュールは毎秒２つのクレードルをピッキングし、２つのクレードルをプレーシングすることが可能である。従って、上記の「１つおき」の実施形態について、このようなＢ２Ｂ搬送モジュールの理論上の最高スループット（ＴＭ）は、
＝２（クレードル／秒＠２ｍ／秒速度）＊６０秒／分＊６０分／時間、
＝７２００ピッキング及びプレーシング／時間（例えば、２つのＴＬＡがほぼ同時に各バンドとのローディング／アンローディングを行う）、
になる。
【００８７】
Ｂ２ＢのＴＬＡはトラック軸に沿って独立して制御可能であることから、バンド１３０２、１３０４を高精度で同調させて開始又は停止させる必要はない。２つのバンド１３０２、１３０４が搬送区域１３０８、１３１０間で進む距離を利用して「加速」又は「遅延」させ、２つのバンドの「位相ずれ」特性を調整してもよい。このような特性は２つのバンド１３０２、１３０４のそれぞれの開始における時間差及び／又は２つのバンド１３０２、１３０４間の速度差から生じる定位相シフトから生じ得る。
【００８８】
実施形態によっては、２つのバンド１３０２、１３０４間の速度差に基づいて留保モデルを用いてもよく、移動先バンド上で遅延している又は／及び遅れているクレードルを留保しておいて確実に受け渡しを行う。Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００は「加速して次のクレードルを捕まえる」という機能性を組み込んだものであってもよい。この機能は、例えば受け渡し予定のクレードルが何らかの理由で使用できない場合に、隣接するクレードルを使用する際に有用である。同様に、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００に「減速して次のクレードルを捕まえる」という機能性を組み込んでもよい。
【００８９】
実施形態によっては、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００は速度測定を、それによりＢ搬送モジュール１３００がインターフェースをとっているところのバンド１３０２、１３０４上で行い、スケジューリングの更新を行ってもよい。移動先のクレードルへの受け渡しに失敗した場合は、次の移動先クレードルが確定するまでＢ２Ｂ搬送モジュール１３００の周りに沿ってキャリアを輸送してもよい。これは、実施形態によっては異常状態を意味する。
【００９０】
実施形態によっては、１つ以上のＴＬＡがいずれかの操作位置で故障した場合でもバンドが確実に動き続けるようにと、ＴＬＡは適切な設計の構成（例えば、冗長駆動及び／又は搬送システム）を組み込んだものであってもよい。
【００９１】
実施形態によっては、幾つかの要素及び操作パラメータがＢ２Ｂ搬送モジュールの使用と実行に影響を与える場合がある。事前にわかるのなら、総体的又は具体的な搬送時間要件が最適ツールセットレイアウトを指定し、これがＢ２Ｂ搬送モジュールの必要性を最低限に抑えることになる。このような場合、時間要件を満たすには１つのバンドで十分な場合があり、１つのバンドを用い、バンド間での搬送の必要性がなくなる。このような場合、図１２で図示したような「ショートカット」構成のＢ２Ｂ搬送モジュールは依然としてスループットの改善、同一バンド内での２つ以上の地点間でのスループットの改善に有用となる。
【００９２】
既存のＦａｂの拡張には、典型的には面積とツールの追加が伴う。将来的な拡張計画があるならば、バンド及びバンド間搬送モジュールのレイアウトを計画にいれつつ考慮してもよい。更に、搬送時間要件を考慮した後にＦＡＢ内でツールを分散させ、かつ必要な近接性が満たされるならば、処理工程及び計測学的変更により、長い搬送時間経路を導入することができる。従って、処理工程と計測学的変更の可能性は、バンド及びＢ２Ｂ搬送モジュールレイアウトの計画で重要な考慮事項となる。
【００９３】
上述の説明は本発明の特定の実施形態についてのみ開示しており、本発明の範囲内である上記で開示の方法及び装置の変形は当業者にすぐに明らかとなる。当然ながら、本発明をパターン形成の如何を問わずシリコン基板、ガラス板、マスク、レチクル等のいずれのタイプの基板、及び／又はこのような基板を輸送及び／又は処理するための装置と共に用いてもよい。
【００９４】
従って、本発明をその特定の実施形態に関連させて開示してきたが、当然ながら以下の請求項によって規定されるように、その他の実施形態も本発明の精神及び範囲に入り得る。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態による搬送ステーションを備えた電子デバイス製造設備の概略図である。
【図２】本発明の実施形態による搬送ステーション及びコンベヤの斜視図である。
【図３】図２の搬送ステーションの斜視図である。
【図４】図２の搬送ステーションの断面斜視図である。
【図５】本発明の実施形態による搬送ステーションの構成部品のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態による輸送昇降アセンブリの正面斜視図である。
【図７】本発明の実施形態による輸送昇降アセンブリの後方斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による輸送昇降アセンブリの構成部品のブロック図である。
【図９】本発明の実施形態による方法例を表わすフロー図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態によるキャリアローディングモーションプロファイル過程を図示する位置／速度グラフである。
【図１０Ｂ】図１０Ａの位置／速度グラフの一部のより詳細な図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態によるキャリアアンローディング過程を図示する位置／速度グラフである。
【図１０Ｄ】図１０Ｃの位置／速度グラフの一部のより詳細な図である。
【図１１】本発明によるＢ２Ｂ搬送モジュールによって橋渡しされた２つのバンドの実施形態例の図である。
【図１２】本発明によるＢ２Ｂ搬送モジュールによって橋渡しされ、「ショートカット」を形成した単一のバンドの２つの断片の実施形態例の図である。
【図１３】本発明による搬送区域を備えたＢ２Ｂ搬送モジュールの実施形態例の概略図である。
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は２００５年９月１４日出願の米国特許仮出願第６０／７１７３３５号「搬送ステーション用の方法及び装置」（代理人整理番号９６１３／Ｌ／ＳＹＮＫ／ＳＹＮＫ／ＪＷ）に基づく優先権を主張し、引用により全て本願に組み込まれる。
【０００２】
本願はまた２００５年９月１４日出願の米国特許仮出願第６０／７１７１５０号「輸送昇降アセンブリ用の方法及び装置」（代理人整理番号９６１３／Ｌ２／ＳＹＮＸ／ＳＹＮＸ／ＪＷ）に基づく優先権を主張し、引用により全て本願に組み込まれる。
【０００３】
本願はまた２００５年９月１４日出願の米国特許仮出願第６０／７１７３３６号「バンド間搬送モジュール用の方法及び装置」（代理人整理番号９６１３／Ｌ３／ＳＹＮＸ／ＳＹＮＸ／ＪＷ）に基づく優先権を主張し、引用により全て本願に組み込まれる。
【０００４】
本願は以下の同一譲受人に譲渡された、同時係属中の米国特許出願にも関連し、それぞれ引用により全て本願に組み込まれる。
【０００５】
２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０３１０号「基板キャリアを輸送するためのシステム」（代理人整理番号６９００）。
【０００６】
２００４年１月２６日出願の米国特許出願第１０／７６４９８２号「基板キャリアを輸送するための方法及び装置」（代理人整理番号７１６３）。
【０００７】
２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０４８０号「移動中のコンベヤから直接的に基板キャリアをアンローディングする基板キャリアハンドラ」（代理人整理番号７６７６）。
【０００８】
２００４年１月２６日出願の米国特許出願第１０／７６４８２０号「基板キャリアを懸架するためのオーバーヘッド搬送フランジおよび支持体」（代理人整理番号８０９２）。
【０００９】
２００４年１１月１２日出願の米国特許出願第１０／９８７９５５号「コンベヤベルトの屈曲に対応したブレイクアウェイ位置決定コンベヤ架台」（代理人整理番号８６１１）。
【発明の分野】
【００１０】
本発明は、概して、半導体デバイス製造システムに関し、特には製造設備内での基板キャリアの輸送に関する。
【発明の背景】
【００１１】
電子デバイスの製造は、典型的にはシリコン基板、ガラス板等の基板に対して一連の処理を施すことを伴う（このような基板はパターン形成の如何を問わずウェハと称されることもある）。このような工程には研磨、堆積、エッチング、フォトリソグラフィ、熱処理等が含まれる。通常は複数の処理チャンバを含む単一の処理システム又は「ツール」において、多数の異なる処理工程を行う。しかしながら、一般的には製造設備において処理は種類毎に別の場所で行う必要があることから、基板を製造設備内である処理ツールから別の処理ツールへと輸送する必要がある。製造する電子デバイスのタイプによっては、製造設備内のかなりの数の異なる処理ツール／場所で比較的多数の処理工程を実行する必要がある場合がある。
【００１２】
密閉ポッド、カセット、コンテナ、開放トレイ、カセットその他等の基板キャリアを介してある処理場所から別の処理場所へと基板を輸送するのが一般的である。また、自動搬送装置、オーバーヘッド輸送システム、基板キャリア取扱ロボット等の自動基板キャリア輸送装置を用いて基板キャリアを製造設備内のツール間で移動させる、又は基板キャリアの基板キャリア輸送装置との搬入・搬出を行うのが一般的である。
【００１３】
個々の基板について、基板の形成から完成した基板からの個々の電子デバイスの切断まで、デバイス製造の総工程は週間単位〜月単位で測定される経過時間を必要とする場合がある。そのため、基板搬送時間を短縮して非付加価値時間を削減することが望ましい。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の第１態様においては、移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを含む装置が提供される。
【００１５】
本発明の第２態様においては、移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外し、移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングすることを含む方法を提供する。
【００１６】
本発明の第３態様においては、第１速度で進む第１コンベヤと、第２速度で進む第２コンベヤと、第１及び第２コンベヤに隣接して配置されたバンド間搬送装置を含むシステムが提供され、バンド間搬送装置は第１コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、第２コンベヤの一部がバンド搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを含む。
【００１７】
数多くのその他の態様を、本発明の様々な態様に沿った装置、システム及びコンピュータプログラムプロダクトとして提供する。本願に記載の各コンピュータプログラムプロダクトはコンピュータ可読性の媒体（例えば、搬送波信号、フロッピーディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードドライブ、ランダム・アクセス・メモリ等）で実行することができる。
【００１８】
本発明のその他の構成及び態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付図面からより完全に明らかとなる。
【詳細な説明】
【００１９】
本発明の態様は、キャリア（例えば、基板キャリア）を電子デバイス製造設備（Ｆａｂ）内の２つ以上のコンベヤ間（例えば、連続的に移動する高速オーバーヘッド輸送システム（ＯＨＴシステム））で搬送するための方法及び装置を提供する。本発明は複数の独立した輸送昇降アセンブリ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌｉｆｔ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＴＬＡ）を備えた搬送ステーションを含み、ＴＬＡはそれぞれコンベヤ上を動くキャリアと整列し、（例えば、昇降アセンブリを用いて）コンベヤからキャリアを分離し、キャリアを第２コンベヤに輸送し、第２コンベヤへとキャリアを搬送（例えば、搭載）するように適合されている。本発明の搬送ステーションにより、コンベヤ又はＴＬＡを停止させることなくコンベヤ間で搬送を行うことが可能となり、又、キャリアが搬送ステーションに到着するにつれての連続した搬送も可能となる。つまり、キャリアがあるコンベヤに到達するのが早ければ早いほど、本発明の搬送ステーションは到着したキャリアを別のコンベヤへと移動させることが可能である（例えば、空いた又は開放キャリア位置で）
【００２０】
搬送ステーションは、ＴＬＡを誘導してコンベヤと整列させるためのトラックを含んでいてもよい。１つ以上の実施形態において、トラックは各コンベヤに近接して配置された円形トラックでもあってもよい。実施形態によっては、その他の形状のトラックを用いてもよい（例えば、楕円）。例えば、各コンベヤの一部がトラックの異なる部位上を通過してもよい。駆動システム（例えば、閉路リニアモータ）を設置することでトラック周辺に沿ってＴＬＡを推進させてもよい。加えて、制御システムを設置することでキャリア及び／又はクレードルの到着についての情報を受け、駆動システムを制御することで個々のＴＬＡの速度を調節して（例えば、アンローディング操作を見越して）到着するキャリアと整列させても、或いは（ローディング操作を見越して）クレードル等の到着するコンベヤ位置と整列させてもよい。制御システムは駆動システムも制御し、個々のＴＬＡの速度を実際のアンローディングとローディング過程の一部として調節してもよい。実施形態によっては、トラックとＴＬＡの下部をその内部が陰圧に維持された筐体で取り囲み、汚染源となる可能性のある粒子を捕捉してもよい。筐体は迅速なＴＬＡ交換を可能ならしめる１つ以上のアクセス扉を含んでいてもよい。
【００２１】
各ＴＬＡは、例えば、ＴＬＡによるコンベヤからのキャリアの取り外し又はキャリアのコンベヤへの搭載を指示する（例えばブルートゥース（商標名）等のプロトコルを使用した（http://www.bluetooth.org/spec/））制御信号を搬送ステーション制御システムから受信するための無線通信設備を含んでいてもよい。このような命令に応答して、ＴＬＡに搭載の個々のＴＬＡ制御装置を事前にプログラムし、搬送ステーション制御装置／制御システムの命令通りにローディング又はアンローディング手順を実行するようにしてもよい。
【００２２】
ＴＬＡは基板キャリアへの連結、支持、及び／又は整列用の運動学的機構を備えたエンドエフェクタを含む昇降アセンブリを含む。実施形態によっては、ＴＬＡは水平及び垂直方向の車輪セットの双方を含んでいてもよく、ＴＬＡはその上をトラックの周囲に沿って進む。トラックが円形の実施形態においては、垂直方向を向いた車輪セットはそれ自体が傾斜しているため、ＴＬＡはトラックの直径に対応する円形経路を辿る。ＴＬＡのこの構成により車輪の摩擦は低下し、粒子の発生が低下する。
【００２３】
図１に戻るが、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅを用いた電子デバイス製造設備（Ｆａｂ）１００の概略図である。Ｆａｂ１００は数多くの処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ（そのうちの２つだけを代表として符号を附している）を含み、コンベア１０６Ａ−Ｄによって繋がっている。搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ及び／又はコンベヤ１０６Ａ−Ｄが１つ以上の輸送システム制御装置（ＴＳＣ）１０８に連結され、制御されている。
【００２４】
稼働中、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、コンベヤ１０６Ａ−Ｄ、及びＴＳＣ１０８は継続的に移動する高速オーバーヘッド輸送システム（ＯＨＴシステム）の一部となり、高速オーバーヘッド輸送システムは１つ以上の基板を含むキャリア（図示せず）を処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ（及び／又はＦａｂ１００のその他の処理ツール）に送るように適合されている。各コンベヤ１０６Ａ−Ｄは小ロットサイズ用キャリア、例えば基板を１枚又は実質的に２５枚未満（例えば、１３枚未満、実施形態によっては５枚以下）保持する基板キャリアを輸送するのに特によく適している閉鎖系ループとして実装してもよい。図１に図示の具体例であるＦａｂ１００は４つの独立したコンベヤ１０６Ａ−Ｄを備えたＯＨＴシステムを含み、それぞれＯＨＴシステム例を小ロットサイズ用キャリアの使用に特に適したものとする幾つかの構成を含み、高速で保守が容易で常時移動しているコンベヤ１０６Ａ−Ｄ、コンベヤ１０６Ａ−Ｄの停止又は減速を必要としないキャリアローディング／アンローディング機能、多くのキャリアを物理的に同時に支持可能なコンベヤ１０６Ａ−Ｄ、所望の輸送経路に合わせて容易にカスタマイズし得る可撓性コンベヤ１０６Ａ−Ｄが含まれる。これらの構成を以下に説明する。
【００２５】
上記にて本願に組み込まれた２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０３１０号「基板キャリアを輸送するためのシステム」（代理人整理番号６９００）は、Ｆａｂのための、ＦＡｂの操作中、常に運動状態にあるように意図された基板キャリア用のコンベヤを含む基板キャリア輸送システム又は同様の送達システムについて開示している。常時動いているコンベヤは、Ｆａｂ内での基板の迅速な輸送を促進し、Ｆａｂ内での各基板の総「滞留時間」を短縮することを意図したものである。
【００２６】
このようにしてＦａｂを稼動するために、コンベヤが運動中に基板キャリアをコンベヤからアンローディングし、基板キャリアをコンベヤにローディングするための方法及び装置を提供する。上記にて本願に組み込まれた２００３年８月２８日出願の米国特許出願第１０／６５０４８０号「移動中のコンベヤから直接的に基板キャリアをアンローディングする基板キャリアハンドラ」（代理人整理番号７６７６）は、動いているコンベヤに対してこのようなローディング／アンローディング操作を行う、基板ローディングステーション又は「ツールステーション」（例えば、処理ツールに隣接又は処理ツールと一体型）の基板キャリアハンドラを開示している。例えば、基板ローディングステーション又はツールステーションは水平方向のガイド又は垂直可動型のクレーンと、水平ガイドに沿って水平方向に可動であるエンドエフェクタを含む。エンドエフェクタを垂直方向及び／又は水平方向に移動するためのその他の構成を提供する。
【００２７】
基板キャリアを搬送し、基板ローディングステーションを通過する動いているコンベヤ（「基板キャリアコンベヤ」）から基板キャリアをアンローディングするためには、エンドエフェクタを基板キャリアコンベヤによって輸送中の基板キャリアの速度と実質的に一致した速度で水平方向に移動させる（例えば、水平方向の基板キャリア速度と実質的に一致させることで）。加えて、基板キャリアが輸送される際にエンドエフェクタを基板キャリアに隣接した位置に維持してもよい。従って、エンドエフェクタは基板キャリアの位置と実質的に一致し、又、その速度は基板キャリアの速度と実質的に一致する。同様に、コンベヤ位置及び／又は速度を実質的に一致させてもよい。
【００２８】
エンドエフェクタを基板キャリアの速度（及び／又は位置）と実質的に一致させる一方で、エンドエフェクタを上昇させて基板キャリアと接触させ、基板キャリアを基板キャリアコンベヤから取り外す。エンドエフェクタとコンベヤの速度（及び／又は位置）をローディング中に実質的に一致させることで、基板キャリアを同様に動いている基板キャリアコンベヤ上へとローディングしてもよい。少なくとも１つの実施形態において、エンドエフェクタと基板キャリアコンベヤ間でのこのような基板キャリアの受け渡しは、エンドエフェクタと基板キャリア間での相対速度及び／又は相対加速度が実質的にゼロの状態で行う。
【００２９】
上記にて本願に組み込まれた２００４年１月２６日出願の米国特許出願第１０／７６４９８２号「基板キャリアを輸送するための方法及び装置」（代理人整理番号７１６３）は上記の基板キャリア輸送システム及び／又はツールステーションと共に用いることで基板キャリアを電子デバイス製造設備の１つ以上の処理ツール間で輸送するコンベヤシステムについて記載している。コンベヤシステムは、電子デバイス製造設備の少なくとも一部内で閉鎖ループを形成し、基板キャリアをその中で輸送するリボン（又は「バンド」）を含んでいてもよい。１つ以上の実施形態において、リボン又はバンドはステンレススチール、ポリカーボネート、複合材料（例えば、黒鉛炭素、ガラス繊維等）、スチール又は別の方法で補強したポリウレタン、エポキシ積層板、ステンレススチールを含むプラスチック又は重合体材料、織物（例えば、炭素繊維、グラスファイバー、デュポン社から入手可能なケブラー（Ｋｅｖｌａｒ：商標名）、ポリエチレン、スチールメッシュ等）又はその他の補剛材料から形成することができる。リボンの肥厚部が垂直面内に収まり、リボンの薄肉部が水平面内に収まるようにとリボンの方向を合わせることで、リボンは水平面では柔軟に、垂直面では剛性となる。このような構成により、コンベヤを低コストで構成・実装することが可能となる。例えば、リボンの構成には材料があまり必要ではなく、製造が容易であり、その垂直方向の剛性／強度から補助的な支持構造（例えば、慣用の水平方向のベルト型コンベヤシステムで使用されるローラ又はその他同様の機構）を必要とすることなく多数の基板キャリアの重量を支えることが可能である。更に、コンベヤシステムのカスタマイズ性は高く、これはその横方向への可撓性によりリボンを屈曲、湾曲又は多くの構成へと別の形で成形することができるからである。
【００３０】
上述したように、図１の実施例Ｆａｂ１００は４つのコンベヤ１０６Ａ−Ｄ（例えば、リボン又はバンド）を含み、それぞれは実施例Ｆａｂ１００の異なる４分円を通るループを形成している。コンベヤ１０６Ａ−Ｄは、例えば、上記にて本願に組み込んだ米国特許出願第１０／７６４９８２号に記載されるリボンを備えていてもよい。これもまた上述されているが、コンベヤ１０６Ａ−Ｄは処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ間でキャリア（図示せず）を輸送してもよく、各コンベヤ１０６Ａ−Ｄは直線部位と湾曲部位を備えており、交差しない閉鎖ループを形成している。処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂ、コンベヤ１０６Ａ−Ｄ、及び／又はループ構成の数はいくつであってもよい。
【００３１】
搬送ステーション１０２Ａ−Ｅにより、キャリアをあるコンベヤから別のコンベヤへと移動させることが可能となる。例えば、搬送ステーション１０２Ａを用いて、キャリアをコンベヤ１０６Ａからコンベヤ１０６Ｂへと移動させることができる。実施形態によっては、コンベヤ１０２Ｅを適合させることで２つ以上のコンベヤ間での直接的なキャリア搬送を可能とすることができる。例えば、搬送ステーション１０２Ｅを用いてキャリアをコンベヤ１０６Ａからコンベヤ１０６Ｂ、１０６Ｃ、及び／又は１０６Ｄへと、コンベヤ１０６Ｂからコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｃ及び／又は１０６Ｄへと、コンベヤ１０６Ｃからコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂ、及び／又は１０６Ｄへと、コンベヤ１０６Ｄからコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂ、及び／又は１０６Ｃへと移動させてもよい。搬送ステーションあたりのコンベヤの数は幾つであってもよく、２つ又は図１の実施例に図示されるように４つだけでなくてもよい。また、図１では図示していないが、追加又は別の実施形態において、搬送ステーションを適合させることでキャリアをコンベヤから直接的に処理ツール又は格納施設へと基板ローディングステーションを経由させて搬送してもよい。
【００３２】
各処理ツールは基板キャリアハンドラを基板ローディングステーション又は処理ツール１０４Ａの「ツールステーション」（図示せず）に含んでいてもよく、コンベヤがツールステーションを通過する際に各コンベヤ１０６Ａ−Ｄからの基板キャリアのアンローディング又は基板キャリアのローディングを行う（上記にて本願に組み込んだ米国特許出願番第１０／６５０４８０号に記載の通り）。例えば、処理ツール１０４Ａのツールステーションのエンドエフェクタ（図示せず）を基板キャリアがコンベヤ１０６Ａによって輸送される際のその速度と実質的に一致する速度で水平方向に移動させ、基板キャリアの輸送時に基板キャリアに隣接した位置に維持し上昇させることで、エンドエフェクタを基板キャリアに接触させ、基板キャリアをコンベヤ１０６Ａから取り外してもよい。次に基板キャリアを処理ツール１０４Ａへと送る。同様に、基板キャリアを動いているコンベヤ１０６Ａ上へと、ローディング中のエンドエフェクタとリボンの速度（及び／又は位置）を実質的に一致させることでローディングしてもよい。
【００３３】
各ツールステーションは１つ以上のローディングポート又は同様の場所を含んでいてもよく、ここに基板又は基板キャリアが処理ツールへの及び／又は処理ツールからの搬送に向けて配置される（例えば、ドッキング／アンドッキング運動を伴わない搬送位置を用いたとしても、１つ以上のドッキングステーション）。各ツールステーションに様々な基板キャリア格納場所も設け、処理ツールでの基板キャリアのバッファリングを行ってもよい。
【００３４】
図１に図示のＯＨＴシステム実施例にはコンベヤ１０６Ａ−Ｄの監視、制御及び／又は操作の指示を行う輸送システム制御装置（ＴＳＣ）１０８、各処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂでのツールステーション及び／又は搬送ステーション１０２Ａ−Ｅが含まれる。図１では図示されていないが、ＴＳＣ１０８は各処理ツール１０４Ａ、１０４Ｂの各ツールステーション及び／又は各搬送ステーション１０２Ａ−Ｅと連結及び／又は通信していてもよい。例えば、ＴＳＣ１０８はコンベヤ１０６Ａ−Ｄの速度及び／又は状態を制御／監視し、基板キャリアの支持／輸送に使用されるコンベヤ１０６Ａ−Ｄのクレードルの割り当てを行い、このようなクレードルの状態を監視し、このような情報を各ツールステーション及び／又は搬送ステーション１０２Ａ−Ｅその他へと伝達してもよい。同様に、各ツールステーションはツールステーション操作（例えば、基板キャリアのコンベヤ１０６Ａ−Ｄへの／からのローディング又はアンローディング、基板キャリアのツールステーション及び／又はツールステーションが貢献している処理ツール等のローディングポート又は格納場所への／からの輸送）を制御するためのツールステーションソフトウェア（ＴＳＳ）を含んでいてもよい。材料制御システム（ＭＣＡ）（図示せず）をＴＳＣ１０８、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、及び／又は各処理ツールの各ツールステーションの各ツールステーションソフトウェアと連結及び／又は通信させ、その操作に影響を与えてもよい。ＴＳＣ１０８、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、各ＴＳＳ及び／又はＭＣＳはＴＳＣ１０８、搬送ステーション１０２Ａ−Ｅ、ＴＳＳ及び／又はＭＣＳによって実行される操作のスケジューリングを制御するためのスケジューラ（図示せず）を含んでいてもよい。
【００３５】
図１に図示のＦａｂ１００のトポロジーは、特には基板スループットの観点からみた性能特性を強化しつつ、Ｆａｂ１００がよりフォールトトレラントとなるようなものに設計されている。実施形態によっては、Ｆａｂ全体で単一のコンベヤを用いている。しかしながら、単一コンベヤ型のＦａｂでコンベヤが故障又は停止を余儀なくされた場合、そのコンベヤによる全てのキャリア搬送が停止してしまう。しかしながら、複数のコンベヤ１０６Ａ−Ｄ及び複数の搬送ステーション１０２Ａ−Ｅを用いることで、たとえ１つ以上のコンベヤ１０２Ａ−Ｄが停止してもキャリアの輸送を継続することができる。例えばキャリアを処理ツール１０４Ａから処理ツール１０４Ｂへと輸送する必要があり、コンベヤ１０６Ｂと搬送ステーション１０２Ｅを修理のために停止させてしまっている場合でも、キャリアは依然として処理ツール１０４Ａと１０４Ｂとの間でコンベヤ１０６Ａ、搬送ステーション１０２Ｄ、コンベヤ１０６Ｄ、搬送ステーション１０２Ｃ、及びコンベヤ１０６Ｃを介して輸送することができる。
【００３６】
図２を参照するが、搬送ステーション１０２Ａとコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂの実施形態例の斜視図（バンド２００のみを図示）が描かれている。クレードル２０２はコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂのバンド２００のそれぞれに連結されており、基板キャリア２０４を支持するように適合されている。それぞれが（以下に記載の）昇降アセンブリを含んでいてもよいＴＬＡ２０６もまた、基板支持キャリア２０４を支持するように適合されている。図２に図示の実施形態において、クレードル２０２はキャリア２０４を上から支持し、ＴＬＡ２０６はキャリア２０４を下から支持している。しかしながら、その他の構成も可能であり、ＴＬＡがキャリアを上から支持し及び／又はクレードルがキャリアを下から支持する構成を含む。
【００３７】
搬送ステーション１０２Ａは、搬送ステーション及び／又はコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂに連結されたセンサ２０８も含んでいてもよい。センサ２０８はカメラ、スルービーム検出装置、又はキャリア２０４及び／又は空のクレードル２０２の到着及び／又は速度の検出／測定に適したその他の装置を含んでいてもよい。加えて、センサ２０８を用いてＴＬＡの昇降アセンブリの位置（例えば、上又は下）、ＴＬＡの速度及び／又は位置、及び／又はクレードル／キャリアに対してのＴＬＡ／キャリア又はその逆の場合の相対位置、速度、及び／又は加速度を測定／検出してもよい。このような情報をＴＳＣ１０８（図１）に送信し、基板キャリア搬送の制御／調整に用いてもよい。
【００３８】
上述したように、図２のコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂの具体的な説明では記載のバンド２００と共に使用し得る支持体、ガイド、及び駆動装置について省略している。支持装置を用いてバンド２００を搬送ステーション１０２Ａ上方の所望の高さに水平面で保持又は支持してもよい。ガイド装置を用いて、搬送ステーション１０２Ａのトラックの一部と実質的に一致する経路にバンド２００を指向させてもよい。駆動装置を用いて、バンド２００をガイド装置内に通してもよい。実施形態によっては、フレーム上に取り付けられた一連のモータ駆動式のローラを用いてバンド２００を支持、誘導、及び駆動する。バンド２００は、コンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂを介して搬送ステーション１０２Ａへと送られてきたキャリア２０４がコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂのクレードル２０２から搬送ステーション１０２ＡのＴＬＡ２０６によってアンローディングされるようにと配置される。同様に、バンド２００上の搬送ステーション１０２Ａに到着した空のクレードル２０２にキャリア２０４をＴＬＡ２０６によりローディングしてもよい。
【００３９】
図２は２つのコンベヤ１０６Ａ、１０６Ｂを収めるに適したサイズに設計された搬送ステーション１０２Ａを図示している。バンドの速度、バンド上のクレードルの間隔、キャリアの取り外し／搭載に必要な時間を含む様々な要因に応じて、いずれの数のバンドからの搬送及び／又はいずれの数のバンドへの搬送にも対応できるように搬送ステーションのサイズを変更することができる。ほぼ同じ速度で移動している図２に図示の２つのバンド２００について、例えば約５００ｍｍ間隔の速度約１８０キャリア／分で到着するキャリアに対応した搬送ステーションの直径は、約２．５ｍもの小ささにもなる。より小さい直径、特にはバンド速度がより緩慢及び／又は異なる構成の搬送ステーションが可能である。上述の搬送ステーション例上のＴＬＡは１分あたり約１２回転で循環することができ、このような搬送ステーションはバンドからバンドへと１時間あたり１０８００個のキャリアを搬送可能である。
【００４０】
稼働中、ＴＬＡ２０６は搬送ステーション１０２Ａで継続的に循環し、ＴＳＣ１０８の指示通りに独立してキャリア２０４のアンローディング、輸送、及びローディングを行う。例えば、ＴＳＣ１０８はセンサ２０８又は搬送ステーション１０２Ａから、キャリア２０４の到着を示す情報を受け取る。次にＴＳＣ１０８は搬送ステーション１０２Ａに指示して、空いているＴＬＡ２０６と到着したキャリア２０４とをその速度を一致させることで整列させる。ＴＬＡ２０６はＴＳＣ１０８及び／又は搬送ステーション１０２Ａからの命令を受け取ると、キャリア２０４をバンド２００からアンローディングし、キャリア２０４を搬送ステーション１０２Ａの反対側に輸送する。ＴＬＡ２０６は次にキャリア２０４を、センサ２０８によって検出された、到着した空の／使用可能なクレードル２０２にローディングする。
【００４１】
次に図３を参照するが、コンベヤを除いた図２の搬送ステーション１０２Ａの斜視図である。キャリア２０４が１つだけ、その下のＴＬＡ２０６（キャリアによって隠れている）に支持された状態で図示されている。搬送ステーション１０２Ａは筐体３０２によって取り囲まれたトラック３００を含む。トラック３００はフレーム３０４によって支持されている。駆動システム３０６がトラック３００の周囲を取り巻き、制御装置３０８が搬送ステーション１０２Ａに連結していてもよい。制御装置３０８はローカル制御装置であってもよい。
【００４２】
稼働中、ＴＬＡ２０６がキャリア２０４をトラック３００の周囲に沿って輸送する。以下で詳細に説明されるように、ＴＬＡ２０６はキャリア２０４をオーバーヘッド輸送（ＯＨＴ）システムから、（図２の）コンベヤ１０６Ａ上のクレードル２０２と整列させながら昇降アセンブリを上昇及び降下させることでローディング及びアンローディングさせることも可能である。ＴＬＡ２０６はそれぞれ駆動機構３０６によって駆動され、実施形態によっては、閉路リニアモータを含んでいてもよい。図３に図示されるように、リニアモータは隣り合う電機子巻線又はモータコイルのアレイを含んでいてもよく、個々に給電することでそれぞれが磁場を形成し、ＴＬＡ２０６に取り付けられた永久磁石を押し出す又は引き寄せる。本発明は、ＴＬＡ２０６の速度が駆動機構３０６の制御を介して独立して制御、調整されるように実行されている。駆動機構３０６はＴＳＣ１０８（図１）により直接的に制御しても、或いはローカル制御装置３０８により、実施形態によってはＴＳＣ１０８の指示下で制御してもよい。従って、各ＴＬＡ２０６の速度及び位置は、制御装置３０８及び／又はＴＳＣ１０８からの信号に応答して駆動機構３０６を介して独立して制御することができる。制御装置３０８は、（図２）のセンサ２０８からの情報に応答して及び／又はＴＬＡそれ自体からの信号に応答してＴＬＡ２０６の速度と位置を制御してもよい。リニアモータの構成及び操作についての更なる詳細は、チタヤ（Ｃｈｉｔａｙａｔ）の米国特許第６７１３９０２号に見ることができ、引用により全て本願に組み込まれる。
【００４３】
筐体３０２は、一連のパネルをトラック３００の両側に含んでいてもよく、パネルによってその間をＴＬＡ２０６が進む容積が規定される。図３に図示の筐体３０２はその最上部に開口部又はスロット３１０を含み、この開口部又はスロットから各ＴＬＡの昇降アセンブリが突出する。トラック３００の支持に加えて、フレーム３０４は一体型粒子制御システムを含んでいてもよい。例えば、フレーム３０４を筐体３０２の底部に形成された開口部（図示せず）及び真空源３１２に連結された中空の管状部材として構成してもよい。フレーム部材を通して、真空圧を筐体３０２によって規定された容積に印加してもよい。ＴＬＡの運動によって生じた粒子はこれにより搬送ステーション１０２Ａから筐体３０２の底部に形成された開口部を経由してフレーム３０４を通って運び去られる。或いは又はそれに加えて別の粒子制御システム（図示せず）を筐体３０２に直接的に連結し、粒子を筐体から除去してもよい。
【００４４】
図４を参照すると、図２の搬送ステーション１０２Ａのより詳細が示された断面斜視図である。図３と同様に、キャリア２０４が１つだけその下のＴＬＡ２０６によって支持された状態で図示されている。搬送ステーション１０２Ａは筐体３０２に取り囲まれたトラック３００を含む。トラック３００はフレーム３０４によって支持され、駆動システム３０６がトラック３００の周囲を取り囲んでいる。トラック３００に加えて、ＴＬＡ２０６は上部車線４００と下部車線４０２と接触してもよく、車線は双方共に筐体３０２の外側部位の内側表面に沿って延びている。１つ以上のアクセスポート扉４０４を筐体３０２の内側部位に含めてもよい。アクセスポート扉４０４の開口部を通して見て取れるように、ＴＬＡ２０６は２つの垂直型車輪４０６のセットと４つの水平型車輪４０８のセットを含んでいてもよい。実施形態によって、ＴＬＡに含まれる垂直型及び／又は水平型車輪の数は異なっていてもよい。搬送ステーション１０２Ａは更に電力伝達システム４１０を含んでいてもよく、電力伝達システムもまたＴＬＡに近接した筐体３０２の外側部位の内側表面に沿って延びている。
【００４５】
上述したように、筐体３０２はその内部での可動部品によって発生した、汚染源となる可能性のある粒子の堆積及びＦａｂ１００の雰囲気中への放出を防止するように適合された粒子格納筐体であってもよい。実施形態によっては、陰圧（例えば、真空圧）を筐体３０２で維持する。このような実施形態において、陰圧は搬送ステーション１０２Ａのフレーム３０４を介して及び／又は筐体３０２に直接印加してもよい。フレーム３０４は一連の相互接続された中空部材として具体化してもよく、筐体３０２の底部からの多数の吸引路を設けるものであり、この吸引路により真空が搬送ステーション１０２Ａ内で発生した粒子を吸い出す。こうして、上から下へと筐体３０２内で下降気流が形成され、粒子はＴＬＡ２０６から、フレーム３０４を介して搬送ステーション１０２Ａ外へと引き出される。このような粒子格納システムを用いて、Ｆａｂ１００内で望まれるクラス１０００のクリーンルーム等級よりも良好な環境を固守してもよい（例えば、粒子密度が０．５ミクロンより大きい粒子１０００粒子未満／立方フィート空間。連邦規格２０９に準ずる）。
【００４６】
稼働中、駆動システム３０６が搬送ステーション１０２Ａの周囲に沿ってＴＬＡ２０６を推進すると、垂直型車輪４０６がトラック３００に沿って転がる。垂直型車輪４０６はＴＬＡ２０６がトラック３００の形状に一致した円形に自然と回転するように傾斜している又は別の形で適合されている。従って、横方向の転がり摩擦が最小限に抑えられ、粒子の発生が大幅に軽減される。一定の曲率半径を有する円形トラック３００により更に、軌道が一致した、傾斜した垂直型車輪４０６を備えたＴＬＡ２０６が最低限の摩擦と粒子発生でもって回転可能となり、これにより製造環境へと持ち込まれる粒子状の汚染物質が低減されることに留意すること。追加又は別の実施形態において、トラック３００を一定のピッチで傾斜をつける又はバンクさせることで摩擦と粒子の発生を最小限に抑えてもよい。
【００４７】
平衡な求心力を得るために、ＴＬＡ２０６が搬送ステーション１０２Ａの周囲に沿って進むにつれ、水平型車輪４０８も上部車線４００及び下部車線４０２上を転がる。トラック３００、上部車道４００、及び下部車道４０２はそれぞれ、粒子の発生を抑制するのに役立つ薄いポリカーボネート上層を含んでいてもよい。その他の実用的な材料を代わりにトラック３００及び／又は車道４００、４０２の表面として使用してもよい。
【００４８】
実施形態によっては、ＴＬＡ２０６は搬送ステーション１０２Ａから搭載機能（例えば、昇降アセンブリ、無線通信、センサ等）を操作するための電力を受け取ってもよい。電力伝達システム４１０はＴＬＡ２０６のそれぞれに対しての電気接触子となるスリップリングを含んでいてもよい。或いは、変圧器を用いて電力をＴＬＡ２０６へと接触子を用いることなく伝送してもよい。どちらの実施形態であっても、ＴＬＡ２０６にはオンボードバッテリを設置して、電力伝達システム４１０から受け取ったエネルギーを貯蔵することができる。
【００４９】
上述したように、筐体３０２は図４に図示されるように蝶番で開放可能である又は完全に取り外すことが可能な、搬送ステーション１０２Ａのその他の構成部品を露出させることができるアクセスポート扉４０４を幾つ含んでいてもよい。アクセスポート扉４０４を開放することで、洗浄、保守、又は修復操作を実行することができる。アクセスポート扉開口部は、ＴＬＡ２０６がトラック３００から容易に取り外せ、代替のＴＬＡ２０６と即座に交換可能となるに十分なほどに大きい。
【００５０】
図５を参照すると、搬送ステーション１０２Ａの実施形態例の様々な構成部品がブロック図で描かれている。制御装置３０８は多数のＴＬＡ２０６と無線双方向通信をしていてもよい。制御装置３０８は駆動システム５０６、粒子制御システム５０８、電力伝達システム５１０、及びセンサシステム５１２にも連結されていてもよい。制御装置３０８はＦａｂ内のＴＳＣ及び／又はＭＣＳと通信するための通信ポート５１４も含んでいてもよい。
【００５１】
制御装置３０８は搬送ステーション１０２Ａの操作を制御するように適合又はプログラムされたどんなコンピュータ、マイクロプロセッサ、又はコンピュータシステムとして実装されてもよい。実施形態によっては、制御装置３０８はその他のコンピュータ及び／又はシステムとの通信を促進するための通信ポート５１４を備えたネットワークコンピュータであってもよい。例えば、制御装置３０８は、例えばＦａｂ用の製造実行システム（ＭＥＳ）等の外部コンピュータ又は制御システムによって制御可能である、又は搬送ステーション１０２Ａ又はいずれのシステム又はその構成部品の操作についての情報を外部コンピュータ又は制御システムに伝達可能である。
【００５２】
ＴＬＡ２０６（詳細は以下に記載）は例えばブルートゥース（商標名）又は無線イーサネット等の実用的なプロトコルを用いて制御装置３０８と無線通信してもよい。実施形態によっては、ＴＬＡ２０６は制御装置３０８に例えば搬送の完了、点検の必要、現在のトラック位置、エラー状態、速度、「上げる」、「下ろす」、「キャリア中心位置」、「低バッテリ」、「バッテリ完全充電」、「電力伝達不可」、「動力伝達可」等を示す状態情報を提供してもよい。実施形態によっては、ＴＬＡ２０６は制御装置に加速又は減速することで例えばクレードルの速度と一致させる又はクレードルからキャリアを取り外す必要性を信号で伝達してもよい。それに応答して、制御装置３０８は駆動システム５０６を制御して、適当なモータコイルに給電又は断電することで、ＴＬＡ２０６への所望の効果を得る。代替又は追加の実施形態において、制御装置３０８はセンサシステム５１２及び／又はＴＳＣから受け取った情報（例えば、通信ポート５１５を介して）に基づいてＴＬＡ２０６へと指示を送ってもよい。例えば、制御装置３０８は到着する特定のクレードルからのキャリアのアンローディング又は到着するクレードルへのキャリアのローディングを行うＴＬＡ２０６の割り当てを行ってもよい。
【００５３】
別の実施例において、制御装置３０８はＴＬＡ２０６に信号を送ることでキャリアをコンベヤからアンローディングし、キャリアを特定の時間に亘って保持し（例えば、搬送ステーション１０２Ａ周囲を３回転）、次にキャリアを同一のコンベヤにローディングしてもよい。この実施例において、搬送ステーション１０２Ａは特定のキャリアを遅延させる又はコンベヤ上に再配置させるだけのものであり、例えば、下流のツールステーションに特定のキャリアの到着に備えるための時間をより多く与える役割を果たしている。これにより当初の到着時間ではツールステーションの準備が整っていなかったことからコンベヤにもう一度載せたキャリアが全周を回り終わるまで待つ必要なく、キャリア上の基板をより早く処理することが可能となる。
【００５４】
実施形態によっては、真空ポンプ又は別の真空源を備えていてもよい粒子制御システム５０８を制御装置３０８で制御及び／又は監視してもよい。例えば、筐体３０２（図３）内での真空圧の喪失がセンサシステム５１２で検出されたら、制御装置３０８が粒子制御システム５０８を再始動しようと試みる。同様に、電力伝達システム５１０を、例えば、オンボードバッテリ電力が低下しているというＴＬＡ２０６からの信号に応答して、制御装置３０８によって始動させてもよい。
【００５５】
図６及び７を参照するが、輸送昇降アセンブリ（ＴＬＡ）２０６の実施形態例の正面（図６）及び背面（図７）の斜視図である。ＴＬＡ２０６は昇降アセンブリ６０４を支持するシャーシ６０２を含む（下降位置で図示）。昇降アセンブリ６０４は昇降プラットフォーム６０６を含み（本願ではエンドエフェクタとも称される）、昇降管６１２内のリニア型昇降アクチュエータ６１０によって上下に駆動される昇降スライド６０８上に取り付けられている。昇降アセンブリ６０４に加えて、２つの垂直型車輪６１４のセット、４つの水平型車輪６１６のセット、電源６１８、バッテリ６２０、ＴＬＡ制御装置６２２、正面及び後方バンパ６２４はシャーシ６０２によって支持されている又はシャーシに取り付けられている。図７を参照すると、リニアモータ磁石アレイ７００及び電力受取接触子７０２がシャーシ６０２の背面側に取り付けられている。位置センサ７０４はシャーシ６０２の後方下端に取り付けられており、図６に図示のＴＬＡ制御装置６２２に連結されている。
【００５６】
再度図６及び図７を参照するが、シャーシ６０２は鋳造アルミニウム等のいずれの適切な材料から構成してもよい。例示的な実施形態において、シャーシは単体型又は上記の構成部品が統合された及び／又は取り付けられた一体型構造であってもよい。別の例示的な実施形態において、シャーシ６０２は２つ以上の構造体から構成してもよい。
【００５７】
稼働中、運動学的機構６２６を備えていてもよい昇降プラットフォーム６０６は、基板キャリア２０４（図２）の底部の嵌合する運動学的機構と係合し、キャリア２０４の昇降の際の助けとなるように適合されている。キャリアをコンベヤにローディングする又はコンベヤからキャリアをアンローディングするどちらの場合でも、昇降アセンブリ６０４（及びＴＬＡ２０６）はＴＬＡ制御装置６２２及び／又は制御装置３０８の制御下で既定の／事前にプログラムされたモーションプロファイル（図１１Ａ−Ｄに関連して以下で詳細に説明）に従う。キャリアをコンベヤにローディングする場合、リニア型昇降アクチュエータ６１０は昇降菅６１２内を昇降スライド６０８を押し上げる。これによりローディング対象であるキャリアを支持している昇降プラットフォーム６０６がクレードルまで持ち上げられ、キャリア最上部のフランジがクレードルと係合する。同様に、キャリアをコンベヤからアンローディングする場合、リニア型昇降アクチュエータ６１０は昇降菅６１２内を昇降スライド６０８を押し上げ、昇降プラットフォーム６０６を上昇させ、運動学的機構６２６をキャリア底部の嵌合する凹部へと係合させる。次にキャリアをコンベヤに取り付けられたクレードルから外し、クレードルから降ろす。
【００５８】
上述したように、ＴＬＡ２０６は２セットの車輪６１４、６１６を含んでもよい。垂直型車輪６１４のアクセルは互いに傾斜しているため、ＴＬＡ２０６は円形経路を転がる傾向がある。互いに対してのアクセルの角度は、ＴＬＡが辿る円形経路が搬送ステーション１０２Ａのトラック３００に一致するようなものに設定することができる。或いは又はそれに加え、垂直型車輪６１４はそれ自体が角度を成していることから、車輪の片側の直径は同じ車輪の反対側の直径よりも小さい。このような車輪は自然と円形の経路を辿り、円形経路の直径はその車輪の両側の直径における相対的差異の関数である。直径差は、車輪が搬送ステーション１０２Ａのトラック３００と一致した円形経路を辿るようなものを選択することができる。上述したように、垂直型車輪６１４に傾斜をつけること及び／又は垂直型車輪６１４として使用する傾斜車輪を選択することで（例えば、搬送ステーション１０２Ａのトラック３００に一致する円形経路を辿るように適合された車輪）、転がり摩擦は軽減され、汚染源となる可能性のある粒子の発生が最小限に抑えられる。２つの垂直型車輪６１４は図６のＴＬＡ実施形態での使用を描いたものであるが、１つ、３つ、４つ、又はそれ以上の数の車輪６１４を別の実施形態で用いてもよい。垂直型車輪はポリウレタン又はポリエチレン材料又はその他の実用的な材料から形成することができる。ポリウレタンは、例えば、転がり面が静かなものとなることを含めたその特性から選択することができる。
【００５９】
各ＴＬＡ２０６はその他のＴＬＡとは独立して稼動されるため、実施形態によっては、搬送ステーション１０２Ａ内で循環させる際に２つ以上のＴＬＡが互いに接触する可能性がある。ＴＬＡ２０６の両端にバンパ６２４を設け、垂直型車輪６１４（及びＴＬＡ２０６）を搬送ステーション１０２Ａ内で衝突の可能性のあるその他のＴＬＡから保護してもよい。バンパ６２４は低デュロメータ硬さのポリウレタン又はその他の実用的な材料等の衝撃吸収材料から形成することができる。
【００６０】
ＴＬＡ２０６に水平型車輪６１６も用いることで、ＴＬＡ２０６を搬送ステーション１０２Ａ内で誘導し、それが搬送ステーション１０２Ａの車道４００、４０２上を進む際に求心的な支持をＴＬＡ２０６に付与してもよい。水平型車輪６１６もまた、ＴＬＡ２０６の後方にあるリニアモータ磁石アレイ７００と電力受取接触子７０２を駆動システム３０６と電力伝達システム４１０からそれぞれ一定の距離を置いて維持するのに役立っている。４つの水平型車輪６１６は図６のＴＬＡ実施形態での使用を描いたものであるが、１つ、２つ、３つ、５つ、又はそれ以上の数の車輪６１６を別の実施形態で用いてもよい。水平型車輪６１６は超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリエチレン材料又はその他いずれの実用的な材料から成るものであってもよい。ＵＨＭＷポリエチレンは、例えば、その潤滑性及び高い耐摩耗性から選択される。
【００６１】
ＴＬＡ２０６がエネルギーを電力受取接触子７０２経由で受け取る実施形態の場合、接触子７０２はＴＬＡ２０６上に位置されており、電力伝達システム４１０を具現化している搬送ステーション１０２Ａのスリップリングと整列する。接触子７０２はバッテリ６２０、ＴＬＡ制御装置６２２、及びＴＬＡ制御装置６２２を介してリニア型昇降アクチュエータ６１０に連結された電源６１８に連結されている。電力をＴＬＡ制御装置６２２に供給することに加え、電源６１８は電力伝達システム４１０が有効な場合／電力を供給している場合にバッテリ６２０を充填して維持するよう作動し、電力伝達システム４１０が無効な場合／電力を供給していない場合にバッテリ６２０から電力を引き出す。
【００６２】
別の実施形態において、電力伝達システム４１０は電力伝達機構に連結された変圧器を含んでいてもよい。ＴＬＡ２０６は（例えば、電力受取接触子７０２の代わりに）変圧器を備えていてもよく、搬送ステーション１０２Ａの円周沿いに配置された、給電された変圧器によって形成された磁場をＴＬＡ２０６が通過する際にＴＬＡ２０６用に電気を発生する。
【００６３】
ＴＬＡ２０６に取り付けられたリニアモータ磁石アレイ７００により駆動システム３０６が作用する磁石が設けられる。アレイ７００はネオジム又はネオジム・ホウ素からなるもの等の非常に強力な永久磁石を用いてもよい。閉鎖経路リニアモータを含んでいてもよい駆動システム３０６により、リニアモータの選択した巻線に給電することでＴＬＡのリニアモータ磁石アレイ７００に隣接して磁場を形成し、ＴＬＡのリニアモータ磁石アレイ７００、それに伴いＴＬＡ２０６を押し出す又は引き付けることができる。このようにして、ＴＬＡ２０６の速度及び位置を駆動システム３０６により正確に制御することが可能である。駆動システム３０６は、位置センサ７０４を介して求めたＴＬＡ位置情報に応答して制御してもよい。位置センサ７０４は搬送ステーション１０２ＡにおけるＴＬＡ位置の正確な測定が可能な直線型位置センサであってもよい。位置センサ７０４が駆動システム３０６と直接的に通信する又はＴＬＡ制御システム６２２に連結させることで搬送ステーション制御装置３０８／駆動システム３０６への、例えばアンローディングする予定の到着するキャリアの下にＴＬＡ２０６を位置決めするためのフィードバックの供給を促進してもよい。実施形態によっては、位置センサはトラック３００の円周に沿って配置された幾つかのセンサを含んでいてもよく、ＴＬＡ２０６は位置センサがＴＬＡ位置の測定の際に検出するリニアスケールを含むのみであってもよい。従って、ＴＬＡの位置は搬送ステーション１０２Ａ又はＴＬＡそれ自体のいずれかによって測定することが可能である。
【００６４】
次に図８を参照するが、輸送昇降アセンブリ２０６、特にはＴＬＡ制御装置６２２の構成部品を図示するブロック図である。ＴＬＡ制御装置６２２はプロセッサ８００、実行コード８０４を保存するための関連するメモリ８０２、通信用設備（例えば、通信ポート８０６）、及びＴＬＡ２０６、特には昇降アセンブリ６０４を制御するための様々なセンサ８１０、７０４を監視するためのセンサシステム８０８を含んでいてもよい。プロセッサ８００は、ＴＬＡ２０６のリアルタイム制御用に適合されたいずれの適切なマイクロプロセッサ又はＣＰＵであってもよい。メモリ８０２内に保存された実行コード８０４はキャリアをコンベヤにローディング又はコンベヤからアンローディングするためのモーションプロファイル処理を実行する昇降アセンブリ制御コマンドのシーケンスを含んでいてもよい。通信ポート８０６は例えばブルートゥース（商標名）又は無線イーサネット等の実用的なプロトコルを用いて搬送ステーション制御装置３０８又はその他のシステムと情報を無線交換するように適合されたトランスミッタとレシーバとを含んでいてもよい。昇降アセンブリ６０４を制御するためのセンサシステム８０８に連結されたセンサ８１０、７０４は昇降プラットフォーム６０６の位置（例えば、上又は下）を検出するための１つ以上のセンサ、キャリアが現在、昇降プラットフォーム６０６上にあるか否かを検出するための１つ以上のセンサ、昇降プラットフォーム６０６がキャリア又はクレードルの中央下に置かれ、キャリアのアンローディング又はローディング準備が出来たか否かを求めるための１つ以上のセンサ等を含んでいてもよい。
【００６５】
ＴＬＡ制御装置６２２を昇降アセンブリ６０４にも接続し、昇降アクチュエータ６１０に実際に信号を送ってモーションプロファイル処理を実行してもよい。ＴＬＡ制御装置６２２を電力システム８１２にも接続し、電力をバッテリ６２０及び／又は電源６１８から受けとってもよい。
【００６６】
図９を参照するが、キャリアをあるコンベヤから２つめのコンベヤへと搬送するための方法例９００を示すフローチャートである。方法９００は工程９０２から開始される。工程９０４で、ＴＬＡ２０６は駆動システム５０６によって搬送ステーションのトラック３００に沿って推進される。工程９０６で、個々のＴＬＡ２０６は搬送ステーショントラック位置情報をそれぞれのオンボード位置センサ７０４から受け取る。工程９０８で、ＴＬＡの個体情報、トラック位置、及び可用性状態が搬送ステーション制御装置３０８へと無線で通信される。工程９１０で、特定の対象キャリアについての搬送命令が搬送ステーション制御装置３０８から特定の可用なＴＬＡ２０６へと伝達される。工程９１２で、ＴＬＡ２０６は第１コンベヤに到着する搬送対象であるキャリアと整列させられる。ＴＬＡ２０６と対象キャリアとの整列は、センサ２０８を用いての到着するキャリアの位置の検出と、到着するキャリアの速度と一致するようにＴＬＡ２０６の速度を変更することを含んでいてもよい。ＴＬＡ２０６の速度変更は、ＴＬＡ２０６によって求められかつＴＬＡ２０６から受け取った整列情報に応答して、駆動システム５０６に信号を送ることで搬送ステーション制御装置３０８によって作用される。
【００６７】
工程９１４において、対象キャリアは第１コンベヤからＴＬＡ２０６によって取り外される。キャリアの取り外しには、ＴＬＡ２０６が搬送予定のキャリアと一旦整列されてからＴＬＡ２０６のエンドエフェクタ（例えば、昇降プラットフォーム６０６）を上昇させることを含んでいてもよい。昇降プラットフォーム６０６を上昇させてキャリアと接触させ、アンローディング・モーションプロファイル過程（図１０Ｃ−Ｄに関連して以下で詳細に説明）を実行し、キャリアを動いているコンベヤから取り外してもよい。
【００６８】
工程９１６で、キャリアを第２コンベヤへと輸送する。キャリアの輸送には、ＴＬＡ２０６を搬送ステーション１０２Ａのトラック３００周囲に沿って駆動システム５０６（例えば、リニア駆動モータ３０６を用いて）を介して推進することを含んでいてもよい。実施形態によっては、キャリアを載せたＴＬＡ２０６を、空のクレードルが到着するまでトラック３００上を単に循環させても、或いは、これに加えた又は代わりの実施形態において、ＴＬＡ２０６に指示を与えてキャリアを第１コンベヤへとローディングし直し、第１コンベヤ上でキャリアを再配置するだけであってもよい。これはＦａｂ内の別の場所のツールステーションへのキャリアの到着を、ツールステーションのキャリア受け入れ準備が整うまで遅延させるために行う。
【００６９】
図９の方法９００に戻るが、工程９１８において、ＴＬＡを第２コンベヤ上の到着する（利用可能な）対象クレードルと整列させる。対象クレードルは事前に個体識別された特定のクレードルであっても、或いは単にＴＬＡ２０６のアンローディング準備が整った際に搬送ステーション１０２Ａに到着する第２コンベヤ上で次に利用可能なクレードルであってもよい。上述ように、ＴＬＡと到着する対象クレードルとの整列には、第２コンベヤ上の到着クレードルの位置の検出と、到着するクレードルの速度に一致するようにＴＬＡの速度を変更することを含んでいてもよい。
【００７０】
工程９２０で、キャリアを第２コンベヤ上に搭載する。キャリアの搭載又はローディングには、ＴＬＡ２０６が一旦、対象クレードルと整列したら、キャリアを第２コンベヤ上の対象クレードルまでＴＬＡ２０６のエンドエフェクタ（例えば、昇降プラットフォーム６０６）を介して上昇させることを含んでいてもよい。ローディング・モーションプロファイル過程（図１０Ａ−Ｂに関連して以下で詳細に説明）を実行して、動いているコンベヤ上のクレードル上にキャリアを係合させてもよい。
【００７１】
図１０Ａ−Ｄは昇降アセンブリ６０４についての例示的なモーションプロファイル過程を示す。本発明の少なくとも１つの実施形態において、このようなモーションプロファイルを用いた場合、ＴＬＡの位置センサ７０４しか必要とされない（例えば、その他のセンサ２０８、８１０を排除してもよい）。図１０Ａを参照すると、曲線Ｃ１はローディング操作中のＸ軸（コンベヤ１０６Ａが進む水平方向）に沿った昇降アセンブリ６０４の速度を示す。曲線Ｃ２はローディング操作中のＺ軸（垂直方向）に沿った昇降アセンブリ６０４の速度を示す。曲線Ｃ３は昇降アセンブリ６０４のｚ軸位置を示し、曲線Ｃ４はローディング操作中の昇降アセンブリ６０４のｘ軸位置を示す。図１０Ｂは図１０Ａと同様であるが、ｚ軸位置のデータを拡大したものである。図１０Ｃ−Ｄは図１０Ａ−Ｂと同様であるが、アンローディング操作中の昇降アセンブリ６０４についてのｘ軸速度（曲線Ｃ１´）、ｚ軸速度（曲線Ｃ２´）、ｚ軸位置（曲線Ｃ３´）及びｘ軸位置（曲線Ｃ４´）を示す。図１０Ａ−Ｂが基板キャリアローディング操作開始時の低ｚ位置でのｚ軸位置データ（曲線Ｃ３）を示すことに留意すること（例えば、基板キャリアのサイズを相殺するため）。
【００７２】
図１０Ａ−Ｂと曲線Ｃ１−Ｃ４を参照すると、昇降アセンブリ６０４はローディング操作について上記したものと同様の上昇、下降、及び加速を行う。例えば、ローディング操作を実行するための信号を受信した後、昇降アセンブリ６０４は（ＴＬＡ２０６を介して）加速して時間Ｔ１とＴ２の間にｘ方向（曲線Ｃ１）のコンベヤ１０６Ａの速度と一致する。その後、時間Ｔ３とＴ４との間で、昇降アセンブリ６０４（曲線Ｃ３）をコンベヤ１０６Ａのレベルまで上昇させ、例えばコンベヤ１０６Ａにローディングする基板キャリア２０４の最上部のフランジが基板キャリア２０４を受け取るクレードル２０２より高い位置にくるようにする。
【００７３】
時間Ｔ５とＴ６との間で、昇降アセンブリ６０４をコンベヤ１０６Ａの速度よりも加速することで（曲線Ｃ１）（そして次にコンベヤ１０６Ａの速度まで減速）、基板キャリア２０４のフランジをクレードル２０２上に位置させる。時間Ｔ７で、基板キャリア２０４のフランジがクレードル２０２上方に位置した状態で、昇降アセンブリ６０４を下降させ（曲線Ｃ３）、フランジが（時間Ｔ８で示されるように）クレードル２０２と接触した時点で停止させる。次に昇降アセンブリ６０４を時間Ｔ９まで降下させ、基板キャリア２０４はクレードル２０２上に残る。これにより基板キャリア２０４は実質的に昇降アセンブリ６０４とクレードル２０２とのゼロ相対速度及び／又は加速度でコンベヤ１０６Ａへと搬送される（例えば、時間Ｔ８で）。例えば、昇降アセンブリ６０４はフランジがクレードル２０２と係合すると停止するため、基板キャリア２０４の搬送はｚ方向に実質的にゼロ速度及び加速度で生じる（曲線Ｃ２）。同様に、キャリア交換の最中、ｘ方向の昇降アセンブリ６０４の速度は一定かつコンベヤ１０６Ａの速度と一致しているため（曲線Ｃ１）、基板キャリア２０４の搬送はｘ方向に実質的にゼロ加速度で起こる。更に、基板キャリア搬送の最中のｙ方向で起こる唯一の運動は搬送ステーション１０２Ａの一定曲率半径の調整である。しかしながら、昇降アセンブリ６０４とコンベヤ１０６Ａの双方が実質的に同じ経路を辿ることから、ｙ方向の相対運動は昇降アセンブリ６０４とコンベヤ１０６Ａとの間でゼロである。従って、基板キャリア搬送は３方向で実質的にゼロ相対加速度で、かつ少なくとも２方向で実質的にゼロ相対速度で実行することができる。時間Ｔ９に続き、昇降アセンブリ６０４はＴＬＡ２０６の定常状態速度へと減速する（曲線Ｃ１）。
【００７４】
図１０Ｃ−Ｄ及び曲線Ｃ１−Ｃ４を参照するが、昇降アセンブリ６０４はアンローディング操作に関して上述したものと同様の上昇、下降、及び加速を行ってもよい。例えば、アンローディング操作を行うための信号を受信後、昇降アセンブリ６０４はＴＬＡ２０６を介して時間Ｔ１とＴ２との間でｘ方向にコンベヤ１０６Ａの速度と一致するように加速される（曲線Ｃ１´）。その後、時間Ｔ３とＴ４の間で、昇降アセンブリ６０４を上昇させて（曲線Ｃ３´）運動学的機構６２６をコンベヤ１０６Ａからアンローディングされる基板キャリア２０４の底部と係合させる。時間Ｔ４で、運動学的機構６２６がキャリア２０４の底部と係合した時点で昇降アセンブリ６０４の上昇を停止させる（曲線Ｃ２´及びＣ３´）。時間Ｔ４とＴ５との間で、昇降アセンブリ６０４を更に上昇させ、基板キャリア２０４のフランジをクレードル２０２から持ち上げて外す。これにより基板キャリア２０４は実質的に（例えば、基板２０４をクレードル２０２から持ち上げるに先立っての時間Ｔ４でのｚ軸運動の停止、及び昇降アセンブリ６０４とコンベヤ１０６Ａとの間の速度の一致による、ｘ、ｙ及び／又はｚ方向での）ゼロ相対速度及び／又は加速度でクレードル２０２からアンローディングされる。時間Ｔ５に続き、昇降アセンブリ６０４は減速及び再加速し（曲線Ｃ１´）降下することで（曲線Ｃ３´）上述したようにかつ図１０Ｃ−Ｄで図示したようにクレードル２０２を空にする。
【００７５】
従って、基板キャリアの動いているコンベヤからの／へのアンローディング／ローディングは、１つ以上の方向、より好ましくは２方向に、最も好ましくは全方向で実質的にゼロ相対速度及び／又は加速度で起こる。垂直方向での実質的にゼロである速度及び加速度が好ましく、アンローディング／ローディング中、実質的にゼロ速度及び／又は加速度であるよりもゼロ速度及び／又は加速度であることがより好ましい。本願で使用する「ゼロ速度」又は「ゼロ加速度」とはコンベヤ高さ、コンベヤ速度、アクチュエータ再現性等のシステム上のムラ、制御装置の分解能、アクチュエータの分解能、ＴＬＡ位置公差等のシステム制限及び／又はその他を鑑みて可能な限りゼロに近いということを意味する。「実質的にゼロ速度」又は「実質的にゼロ加速度」とは十分なだけゼロに近いことから、基板キャリアに格納された基板を損傷することなく及び／又は損傷を引き起こす恐れのある粒子を発生させることなく、基板キャリアを動いているコンベヤ及び／又はクレードルからアンローディングする及び／又はコンベヤ及び／又はクレードルにローディングできることを意味する。例えば、基板キャリアを比較的遅い速度で接触させることができる。一実施形態において、昇降アセンブリは垂直方向に迅速に上昇し、次に基板キャリアとの接触に先立って比較的低速又は実質的にゼロ速度へと減速してもよい。同様に緩やかな（又は実質的にゼロの）加速を行ってもよい。同様のローディング操作を行ってもよい。一実施形態において、基板又は基板キャリアは約０．５Ｇ未満の力で垂直方向で接触させられ、別の実施形態においては、約０．１５Ｇ未満の力で接触させられる。別の接触力値を用いてもよい。
【００７６】
本発明を主に、基板を１つだけしか含まない基板キャリア又は小ロット用キャリアの動いているコンベヤからのアンローディング及び動いているコンベヤへのローディングを参考にして説明してきたが、当然ながら同様に複数の基板を含む基板キャリアを動いているコンベヤからアンローディング又はコンベヤにローディングしてもよい。更に、本発明は単一基板用キャリアと複数基板用キャリア（例えば、２５基板キャリアＦＯＵＰ）の双方を輸送するシステム内で用いてもよい。同様に、本発明を用いて個々の基板を動いているコンベヤからアンローディングする及び／又は個々の基板を動いている基板にローディングすることができる（例えば、閉鎖型基板キャリア内に収納されていない基板）。例えば、基板を開放型基板キャリア、基板支持体、基板トレイ又は昇降アセンブリ６０４（又はその変形バージョン）による同様の昇降アセンブリ運動及び／又はモーションプロファイルを用いてのコンベヤの基板輸送デバイスへの基板の直接的な配置又は基板輸送デバイスからの基板の除去を可能とするような別の基板輸送デバイスを用いてコンベヤを経由して輸送してもよい。実施形態によっては、搬送ステーションを格納ラック又は処理ツールステーションに隣接して位置させてもよい。個々の基板はコンベヤから搬送ステーションを経由してドッキングステーション又はその他のローディングポートに搬送しても、或いは必要なら直接的にロードロックチャンバ及び／又は処理ツールへと搬送してもよい。例えば、基板を昇降アセンブリ６０４から直接的にファクトリインタフェースの基板取扱ロボット及び／又は処理ツールに（例えば、直接的な「昇降プラットフォーム／エンドエフェクタ間」搬送により又は中間搬送位置を経由して」）搬送してもよい。複数の個々の基板を同様に動いているコンベヤからアンローディングしてもコンベヤにローディングしてもよい。
【００７７】
本発明により、個々の基板及び／又は基板キャリアをコンベヤからアンローディングし、個々の基板及び／又は基板キャリアをコンベヤにローディングし、個々の基板及び／又は基板キャリアをあるコンベヤからいずれの数の別のコンベヤへとコンベヤを停止させることなく搬送することが可能となる。この結果、コンベヤはＦａｂの稼働中、絶え間なく動き続けることが可能となる。これらの構成によりＦａｂの運転がより効率的となり、各基板製造に必要な総経過時間の短縮、既定のレベルの基板スループットを得るのに必要な作業の削減、Ｆａｂで製造される電子デバイスあたりの製造コストの低下が含まれる。
【００７８】
上述したように、上記記載のシステムは小ロットサイズ用キャリアの輸送に特に良く適したものであり、１枚だけ又は実質的に２５枚未満の基板（例えば、１３枚未満、実施形態によっては基板５枚以下）を保持する基板キャリアが挙げられる。
【００７９】
本発明の一部の実施形態において、上記記載のシステムは「バンド間搬送モジュール」、以下、Ｂ２Ｂ搬送モジュール又はただのＢ２Ｂとして記載されることもあり、カセットをあるコンベヤ（「バンド」とも称される）から別のコンベヤへと搬送する際に、又は同一のコンベヤ上の「ショートカット」と称される近接した適切な２点間でカセットの搬送を行う際に使用される。
【００８０】
システムをＢ２Ｂ搬送モジュール又はショートカットのどちらで使用するかによって特定の実装パラメータを調整する。移動元及び移動先バンドの速度はＢ２Ｂの場合、若干異なるが、ショートカットでの使用における速度はローディング及びアンローディングについて同じである。バンド間での異なる速度での搬送が可能であるという機能要件を課すことで、ショートカットの場合はＢ２Ｂの場合より速度差がゼロという簡単なバージョンとなる。
【００８１】
バンド速度がほぼ同じである場合、或いは平均値が同様である程度に異なる場合、移動元と移動先のクレードル（例えば、キャリアを配置可能なコンベヤ上の位置）との間には関係が存在する。Ｂ２Ｂの場合、各クレードル位置は１つ以上の移動元・移動先クレードル対の一部となる可能性が最も高く、これは２つのバンドの長さが異なるからである。ショートカットの場合（つまり、同じバンド上の２点間での搬送）、各クレードルはその移動元・移動先クレードル対に固有のクレードルを１つ有する。この実装態様を、スケジューリングアルゴリズム実装で考慮してもよい。
【００８２】
例えば、図１１に図示したようなＢ２Ｂ実施形態例を考えてみることにする。例としてのシステム１１００において、バンド１の１１０２は長さほぼ９０ｍであり、バンド２の１１０４は長さほぼ６０ｍであり、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６は直径が約２．４ｍである（つまり、円周は約１５ｍ）。バンド１１０２、１１０４は共にほぼ１．５ｍ／秒で進み、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６によって図１１に図示されるように橋渡しされている。もし時間Ｔ１の時点でバンド１の１１０２のクレードル１（図示せず）（Ｂ１Ｃ１）がＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６の位置を約３７．５ｍ通過し、バンド２の１１０４のクレードル１（図示せず）（Ｂ２Ｃ１）がＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６の位置にある場合、約４０秒後（時間Ｔ２）、クレードルＢ１Ｃ１は到着してしまっているだろうし、Ｂ２Ｃ１はＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６に到着し、Ｂ２Ｂ搬送対を形成する。Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６もまた約１．５ｍ／秒で動いていることから、キャリアはＢ２Ｂ搬送モジュールに、キャリアを最終的に受け取る側のもう一方のバンド上のクレードルから若干（例えば、約５秒）早く到着することになり、バンド１１０２と１１０４間での搬送時間が生まれる。約１．５ｍ／秒で、例としてのＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６の約７．５ｍに亘ってキャリアを搬送するのに約５秒かかる。このため、上記の実施例において、Ｂ１Ｃ１クレードル上のキャリアは時間Ｔ２より約５秒前に時間Ｔ２までにＢ２Ｂ搬送モジュール１１０６に受け渡され、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１１０６はキャリアを移動して到着するＢ２Ｃ１クレードルに会わせて受け渡す。
【００８３】
図１２に図示されるように同じバンド内で搬送を行う実施例１２００の場合、移動元・移動先クレードル対は、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１２０６間のバンド片１２０２、１２０４の長さの関数に基づいて純粋に求めればよい。
【００８４】
実施形態によっては、Ｂ２Ｂ搬送モジュールは７つのＴＬＡを含んでいてもよく、直径約８フィート又は２．４ｍであるＢ２Ｂ搬送モジュールのトラック（例えば、円形トラック）に沿ってコンベヤの通常速度で一定の動きをしている。別の実施形態においては、より多くの又はより少ない数のＴＬＡを用い、より大きい又はより小さいトラックを用いてもよい。
【００８５】
例としての実施形態において、ＴＬＡの公称間隔は１ｍであってもよく、例えばバンド上のクレードルの間隔の２倍である。従って、この実施形態例において、隣接するＴＬＡはバンド上のクレードルに交互（１つおきに）にアクセスすることになる。Ｂ２Ｂ搬送地点でのバンド（又はバンド片）は反対方向に動く。各ＴＬＡはトラックの軸に沿って独立して制御可能である。つまり、ＴＬＡの速度、位置、ローディング機能、アンローディング機能等のそれぞれは別々に制御することができる。各ＴＬＡは独立した垂直軸を含む。各ＴＬＡは、上述したように、トラック軸と垂直軸とを同時に移動させて「ピック」及び「プレース」ローディング／アンローディングモーションプロファイルを実行してキャリア搬送を行うことができるという点でツールステーションロボットと同様の操業能力を有し得る。
【００８６】
図１３を参照するが、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００の実施形態例の概略図が描かれている。バンド１の１３０２はＢ２Ｂ搬送モジュール１３００上に配置されており、右から左の方向に移動し、バンド２の１３０４もＢ２Ｂ搬送モジュール１３００上に配置されており、左から右方向に移動する。図示の実施具体例において、トラック１３０６はトラックの周りを半時計周りに循環するＴＬＡ（図示せず）を含む。その他の実施形態において、バンド１３０２、１３０４及びＴＬＡは図１３に図示のものとは別の方向に移動してもよい。所定の時間で、各バンド１３０２、１３０４に沿ったある長さ（またはバンド部位）が「搬送区域」１３０８、１３１０内に入る。キャリア１３１２、１３１４及び１３１６、１３１８、１３２０がそれぞれの搬送区域１３１０、１３１８に導かれ、ここでＴＬＡがキャリア１３１２、１３１６を搬送区域１３１０、１３１８でそのそれぞれのクレードル（図示せず）から取り外す。同様に、ＴＬＡは搬送区域１３１０、１３０８のキャリア１３１２、１３１６をクレードルに、またそれぞれの搬送区域１３１０、１３０８内でローディングしてもよい。（移動元クレードル上の）移動元キャリアと移動先クレードルの可用性が１００％と仮定すると、Ｂ２Ｂ搬送モジュールの理論上の最高スループットはバンド速度とクレードル間隔の関数として表すことができる。例えば、公称のバンド速度が２ｍ／秒、クレードル間隔が０．５ｍ、ＴＬＡ間隔が１ｍであると仮定した場合、Ｂ２Ｂ搬送モジュールは毎秒２つのクレードルをピッキングし、２つのクレードルをプレーシングすることが可能である。従って、上記の「１つおき」の実施形態について、このようなＢ２Ｂ搬送モジュールの理論上の最高スループット（ＴＭ）は、
＝２（クレードル／秒＠２ｍ／秒速度）＊６０秒／分＊６０分／時間、
＝７２００ピッキング及びプレーシング／時間（例えば、２つのＴＬＡがほぼ同時に各バンドとのローディング／アンローディングを行う）、
になる。
【００８７】
Ｂ２ＢのＴＬＡはトラック軸に沿って独立して制御可能であることから、バンド１３０２、１３０４を高精度で同調させて開始又は停止させる必要はない。２つのバンド１３０２、１３０４が搬送区域１３０８、１３１０間で進む距離を利用して「加速」又は「遅延」させ、２つのバンドの「位相ずれ」特性を調整してもよい。このような特性は２つのバンド１３０２、１３０４のそれぞれの開始における時間差及び／又は２つのバンド１３０２、１３０４間の速度差から生じる定位相シフトから生じ得る。
【００８８】
実施形態によっては、２つのバンド１３０２、１３０４間の速度差に基づいて留保モデルを用いてもよく、移動先バンド上で遅延している又は／及び遅れているクレードルを留保しておいて確実に受け渡しを行う。Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００は「加速して次のクレードルを捕まえる」という機能性を組み込んだものであってもよい。この機能は、例えば受け渡し予定のクレードルが何らかの理由で使用できない場合に、隣接するクレードルを使用する際に有用である。同様に、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００に「減速して次のクレードルを捕まえる」という機能性を組み込んでもよい。
【００８９】
実施形態によっては、Ｂ２Ｂ搬送モジュール１３００は速度測定を、それによりＢ搬送モジュール１３００がインターフェースをとっているところのバンド１３０２、１３０４上で行い、スケジューリングの更新を行ってもよい。移動先のクレードルへの受け渡しに失敗した場合は、次の移動先クレードルが確定するまでＢ２Ｂ搬送モジュール１３００の周りに沿ってキャリアを輸送してもよい。これは、実施形態によっては異常状態を意味する。
【００９０】
実施形態によっては、１つ以上のＴＬＡがいずれかの操作位置で故障した場合でもバンドが確実に動き続けるようにと、ＴＬＡは適切な設計の構成（例えば、冗長駆動及び／又は搬送システム）を組み込んだものであってもよい。
【００９１】
実施形態によっては、幾つかの要素及び操作パラメータがＢ２Ｂ搬送モジュールの使用と実行に影響を与える場合がある。事前にわかるのなら、総体的又は具体的な搬送時間要件が最適ツールセットレイアウトを指定し、これがＢ２Ｂ搬送モジュールの必要性を最低限に抑えることになる。このような場合、時間要件を満たすには１つのバンドで十分な場合があり、１つのバンドを用い、バンド間での搬送の必要性がなくなる。このような場合、図１２で図示したような「ショートカット」構成のＢ２Ｂ搬送モジュールは依然としてスループットの改善、同一バンド内での２つ以上の地点間でのスループットの改善に有用となる。
【００９２】
既存のＦａｂの拡張には、典型的には面積とツールの追加が伴う。将来的な拡張計画があるならば、バンド及びバンド間搬送モジュールのレイアウトを計画にいれつつ考慮してもよい。更に、搬送時間要件を考慮した後にＦＡＢ内でツールを分散させ、かつ必要な近接性が満たされるならば、処理工程及び計測学的変更により、長い搬送時間経路を導入することができる。従って、処理工程と計測学的変更の可能性は、バンド及びＢ２Ｂ搬送モジュールレイアウトの計画で重要な考慮事項となる。
【００９３】
上述の説明は本発明の特定の実施形態についてのみ開示しており、本発明の範囲内である上記で開示の方法及び装置の変形は当業者にすぐに明らかとなる。当然ながら、本発明をパターン形成の如何を問わずシリコン基板、ガラス板、マスク、レチクル等のいずれのタイプの基板、及び／又はこのような基板を輸送及び／又は処理するための装置と共に用いてもよい。
【００９４】
従って、本発明をその特定の実施形態に関連させて開示してきたが、当然ながら以下の請求項によって規定されるように、その他の実施形態も本発明の精神及び範囲に入り得る。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態による搬送ステーションを備えた電子デバイス製造設備の概略図である。
【図２】本発明の実施形態による搬送ステーション及びコンベヤの斜視図である。
【図３】図２の搬送ステーションの斜視図である。
【図４】図２の搬送ステーションの断面斜視図である。
【図５】本発明の実施形態による搬送ステーションの構成部品のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態による輸送昇降アセンブリの正面斜視図である。
【図７】本発明の実施形態による輸送昇降アセンブリの後方斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による輸送昇降アセンブリの構成部品のブロック図である。
【図９】本発明の実施形態による方法例を表わすフロー図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態によるキャリアローディングモーションプロファイル過程を図示する位置／速度グラフである。
【図１０Ｂ】図１０Ａの位置／速度グラフの一部のより詳細な図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態によるキャリアアンローディング過程を図示する位置／速度グラフである。
【図１０Ｄ】図１０Ｃの位置／速度グラフの一部のより詳細な図である。
【図１１】本発明によるＢ２Ｂ搬送モジュールによって橋渡しされた２つのバンドの実施形態例の図である。
【図１２】本発明によるＢ２Ｂ搬送モジュールによって橋渡しされ、「ショートカット」を形成した単一のバンドの２つの断片の実施形態例の図である。
【図１３】本発明による搬送区域を備えたＢ２Ｂ搬送モジュールの実施形態例の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンド間搬送装置であり、
移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、
移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを備えた装置。
【請求項２】
第１アセンブリ及び第２アセンブリが単一の同じアセンブリである請求項１記載の装置。
【請求項３】
移動元コンベヤ及び移動先コンベヤが単一で同じコンベヤの異なる部位である請求項１記載の装置。
【請求項４】
基板キャリアが小ロットサイズ用キャリアである請求項１記載の装置。
【請求項５】
移動元コンベヤからの基板キャリアが第１クレードルによって移動元コンベヤ上に支持され、
移動先コンベヤにローディングされた基板キャリアが第２クレードルによって移動先コンベヤ上に支持され、
第１クレードルがシステム制御装置内で実行するスケジューラによって第２クレードルと対となっている請求項１記載の装置。
【請求項６】
第１アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第１搬送区域における移動元コンベヤの速度と一致するように調節される請求項５記載の装置。
【請求項７】
第２アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第２搬送区域における移動先コンベヤの速度と一致するように調節される請求項５記載の装置。
【請求項８】
基板キャリアを輸送するためのシステムであり、
第１速度で進む第１コンベヤと、
第２速度で進む第２コンベヤと、
第１及び第２コンベヤに隣接して配置されたバンド間搬送装置を備え、
バンド間搬送装置が第１コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、
第２コンベヤの一部がバンド搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを含むシステム。
【請求項９】
第１アセンブリ及び第２アセンブリが単一で同じアセンブリである請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
第１コンベヤ及び第２コンベヤが単一で同じコンベヤの異なる部位である請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
基板キャリアが小ロットサイズ用キャリアである請求項８記載のシステム。
【請求項１２】
バンド間搬送装置に連結されたシステム制御装置を更に備え、
第１コンベヤからの基板キャリアが第１クレードルによって第１コンベヤ上に支持され、
第２コンベヤにローディングされた基板キャリアが第２クレードルによって第２コンベヤ上に支持され、
第１クレードルがシステム制御装置内で実行するスケジューラによって第２クレードルと対となっている請求項８記載のシステム。
【請求項１３】
第１アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第１搬送区域における第１コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
第２アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第２搬送区域における第２コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
基板キャリアをバンド間搬送装置を用いて輸送するための方法であり、
移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外し、
移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングすることを含む方法。
【請求項１６】
基板キャリアの取り外しと基板キャリアのローディングを単一で同じアセンブリで実行する請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
移動元コンベヤと移動先コンベヤが単一で同じコンベヤの異なる部位である請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
基板キャリアが小ロットサイズ用キャリアである請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
移動元コンベヤからの基板キャリアが第１クレードルによって移動元コンベヤ上に支持され、
移動先コンベヤにローディングされた基板キャリアが第２クレードルによって移動先コンベヤ上に支持され、
第１クレードルがシステム制御装置内で実行するスケジューラによって第２クレードルと対となっている請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
基板キャリアの取り外しに用いる第１アセンブリの速度が、バンド間搬送装置の第１搬送区域における移動元コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
基板キャリアのローディングに用いる第２アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第２搬送区域における移動先コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１９記載の方法。
【請求項１】
バンド間搬送装置であり、
移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、
移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを備えた装置。
【請求項２】
第１アセンブリ及び第２アセンブリが単一の同じアセンブリである請求項１記載の装置。
【請求項３】
移動元コンベヤ及び移動先コンベヤが単一で同じコンベヤの異なる部位である請求項１記載の装置。
【請求項４】
基板キャリアが小ロットサイズ用キャリアである請求項１記載の装置。
【請求項５】
移動元コンベヤからの基板キャリアが第１クレードルによって移動元コンベヤ上に支持され、
移動先コンベヤにローディングされた基板キャリアが第２クレードルによって移動先コンベヤ上に支持され、
第１クレードルがシステム制御装置内で実行するスケジューラによって第２クレードルと対となっている請求項１記載の装置。
【請求項６】
第１アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第１搬送区域における移動元コンベヤの速度と一致するように調節される請求項５記載の装置。
【請求項７】
第２アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第２搬送区域における移動先コンベヤの速度と一致するように調節される請求項５記載の装置。
【請求項８】
基板キャリアを輸送するためのシステムであり、
第１速度で進む第１コンベヤと、
第２速度で進む第２コンベヤと、
第１及び第２コンベヤに隣接して配置されたバンド間搬送装置を備え、
バンド間搬送装置が第１コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１コンベヤから取り外すように適合された第１アセンブリと、
第２コンベヤの一部がバンド搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２コンベヤ上へと基板キャリアをローディングするように適合された第２アセンブリを含むシステム。
【請求項９】
第１アセンブリ及び第２アセンブリが単一で同じアセンブリである請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
第１コンベヤ及び第２コンベヤが単一で同じコンベヤの異なる部位である請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
基板キャリアが小ロットサイズ用キャリアである請求項８記載のシステム。
【請求項１２】
バンド間搬送装置に連結されたシステム制御装置を更に備え、
第１コンベヤからの基板キャリアが第１クレードルによって第１コンベヤ上に支持され、
第２コンベヤにローディングされた基板キャリアが第２クレードルによって第２コンベヤ上に支持され、
第１クレードルがシステム制御装置内で実行するスケジューラによって第２クレードルと対となっている請求項８記載のシステム。
【請求項１３】
第１アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第１搬送区域における第１コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
第２アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第２搬送区域における第２コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
基板キャリアをバンド間搬送装置を用いて輸送するための方法であり、
移動元コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第１搬送区域内を移動中に基板キャリアを第１速度で進む移動元コンベヤから取り外し、
移動先コンベヤの一部がバンド間搬送装置の第２搬送区域内を移動中に第２速度で進む移動先コンベヤ上へと基板キャリアをローディングすることを含む方法。
【請求項１６】
基板キャリアの取り外しと基板キャリアのローディングを単一で同じアセンブリで実行する請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
移動元コンベヤと移動先コンベヤが単一で同じコンベヤの異なる部位である請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
基板キャリアが小ロットサイズ用キャリアである請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
移動元コンベヤからの基板キャリアが第１クレードルによって移動元コンベヤ上に支持され、
移動先コンベヤにローディングされた基板キャリアが第２クレードルによって移動先コンベヤ上に支持され、
第１クレードルがシステム制御装置内で実行するスケジューラによって第２クレードルと対となっている請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
基板キャリアの取り外しに用いる第１アセンブリの速度が、バンド間搬送装置の第１搬送区域における移動元コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
基板キャリアのローディングに用いる第２アセンブリの速度がバンド間搬送装置の第２搬送区域における移動先コンベヤの速度と一致するように調節される請求項１９記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００９−５０７７４３（Ｐ２００９−５０７７４３Ａ）
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３１２８５（Ｐ２００８−５３１２８５）
【出願日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３５６８８
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３３２５７
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
２．イーサネット
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３５６８８
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３３２５７
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
２．イーサネット
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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