半導体ワークピース用容器の洗浄、乾燥装置、及び方法
半導体ウエハ容器を洗浄し乾かすための装置は、汚れた容器を受け入れて、デッキアセンブリにそれを供給する、固定具を備えたロードポートを含んでいる。キャリアーは、さらにハンドリングのために容器を受け入れる。第1先端部を備えたロボットは、容器のドアを外し、キャリアーの一部にそれを置く。ロボットは、キャリアーに係合し、処理室内への挿入のためキャリアー及び容器を持ち上げる第2先端部を含んでいる。処理室は、少なくとも一つのレセプタクルを備えたローターを含んでいる。スピニングローターは、高圧及び低圧領域の両方を作成する。処理液は、容器とキャリアーに供給される。すすぎ工程後、ローターが回転している間、容器及びキャリアーが乾かされる。その後、ロボットは、処理室から容器及びキャリアーの両方を取り除き、容器にドアを再び組み立てる。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
マイクロ電子デバイスは、多くの製品にて用いられている。メモリ及びマイクロプロセッサーのチップを含むこれらのデバイスは、コンピューター、電話、音響装置、及び他の電子製品の部品として用いられる。これらのマイクロ電子デバイスの開発における主なエレメントは、それらの製造の中で用いられる装置及び方法である。ウエハ汚染を減少させるために、多くの製造工程が自立型のクリーン・ルーム工場又はマイクロチップ製作工場で実行されている。半導体ワークピースあるいはウエハは、しばしば容器(例えばカセット若しくはフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド(FOUP))内に置かれ、製造工程の間に機械から機械へ、あるいは機械からマイクロチップ製作工場へ及びマイクロチップ製作工場から移動される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
これらの容器は、しばしば、ほこり、汚れ、材料粒子(例えば金属粒子あるいはフォトレジスト粒子)、及び処理化学薬品でも汚染されるようになる。ウエハ汚染を減少させ、かつ作製歩留まりを増加させるために、容器は、バッチからバッチまで清潔でなければならない。既存の洗浄装置は、バッチにて容器の装荷及び荷下ろしに人間の作業者を必要とする。しかしながら、人間の作業者は、汚染の可能性を増加させて、効率を減少させる。その結果、全体の処理時間を増し、容器の洗浄を必要とする。
【0003】
本発明は、半導体ワークピース容器を洗浄するための自動化された装置を提供する。本発明の装置を装荷し及びおろすために人間の作業者は必要ないので、汚染の可能性は減少され、全体の洗浄工程時間は減少され、それによりプロセス効率を増加させる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
(本発明の簡単な記述)
新しい容器洗浄装置及び方法は、人間の作業者の必要をなくす。このことは、半導体ワークピースを汚染する危険性を減らす。装置は、容器をキャリアーアセンブリへ供給し、キャリアーアセンブリから容器を受け入れるロードポートを含んでいる。処理済及び未処理の両方の容器用の転送ポイントとして役立つキャリアーアセンブリは、上記容器を受け入れるための一台のキャリアー(あるいは複数のキャリアー)を含んでいる。ロボットは、各容器を開き、開かれた容器及びキャリアーを処理室内に置く。処理室は、ローターにより駆動され、高圧力ゾーン及び低圧力ゾーンを生成する。容器を洗浄するための処理液は、処理室に導入され、低圧力ゾーンと高圧力ゾーンとの間の圧力差は、容器を洗浄するために処理室全体にあまねく洗浄液を分配することを容易にする。装置は、また、容器を乾かすために処理室に空気を向ける乾燥システムを含んでいる。一旦乾かされたならば、ロボットは、処理室から容器を取り除き、キャリヤアセンブリ上にそれらを置き、ロボットは容器を再組み立てする。ロードポートは、洗浄済の容器を除去し、洗浄されるさらなる容器を供給する。
【0005】
一つの実施形態において、本発明の装置は、2つの処理室を有し、その各々は、複数の容器を受け入れ、洗浄し、乾かすための貯蔵所を含んでいる。連続的で自動化されたプロセスを提供するために、装置は、キャリアーステーションよりも多くのキャリアーを含んでおり、また、各処理室の開始時刻は、ずらされている。それにより、一つの処理室が洗浄及び乾燥工程を終えるとき、ロボットは、清浄な容器をアンロードし、汚れた容器を装荷する。それは追加のキャリアーにドッキングされる。第1処理室のアンロード/装荷段階の間、第2処理室は、洗浄及び乾燥工程が終わるまで処理を続ける。その後、ロボットは、第2処理室に対してそのアンロード/装荷機能を繰り返し、その処理工程を終える。ロードポートが連続して清浄な容器を除去し汚れた容器を供給することから、処理室には、洗浄用容器が手早く供給される。このように、本発明の装置は、処理効率を改善しかつウエハ汚染の可能性を減少した状態で、半導体ワークピース容器を洗浄する連続的で自動化された方法を提供する。
【0006】
本発明は、記載する装置及び方法のサブコンビネーションにおいても存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
(詳述)
半導体ワークピース用の容器12を洗浄し乾燥するための装置10は、図1から図33に示されている。装置10は、一般に、ロードポート100、キャリヤアセンブリ200、ロボット300、及び処理室400を含んでいる。装置10は、装置10に手動で、あるいは配送器具によって配送される容器12を洗浄し乾燥するための自動化された、高処理能力プロセスを提供する。容器12(図8から図10を参照)、あるいはフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド(FOUP)は、複数のワークピース、即ちウエハを垂直のスタックに保持する。一般的な用語において、半導体ワークピース(図示せず)は、超小型回路が形成されるシリコン結晶のような、薄い1枚の材料である。該ワークピースは、直径が25から300mmまでの範囲であり、100〜650ミクロンの範囲、あるいはさらに100ミクロン未満の厚さを有することができる。
【0008】
図1及び図2を参照して、装置10は、壁の配置22によって形成された筐体20を含んでいる。壁配置22は、筐体20内の構成部分へのアクセスを提供するために開く少なくとも一つのドア26を有する正面壁24を含んでいる。図1は、開いた姿勢での装置10を示す。ここではドア26及び側壁は、説明の目的のために除去されている。図2は、中間状態での装置10を示す。ここではドア26の一つは、処理室400の一つへのアクセスを提供するために開かれている。好ましくは、ドア26は、処理室400内の複数の容器12の連続処理のために独立して操作される。装置10は、2つの別個の処理室400を有するように示されているが、装置10は、単一の処理室400、あるいは2つの処理室を超える処理室400で構成することができる。
【0009】
筐体20は、容器12の処理のため、クラス1環境のような清潔な内部環境を提供するように構成される。配置22の頂壁28は、図1の筐体20から2つのパネル30が除去された状態で、壁パネル30を有する。図2を参照して、コントロールパネル32は、筐体20へ作動可能に付けられており、装置10をモニターし、及び/又は装置10と接続するため、ユーザー・インタフェース34を含んでいる。一つの実施形態において、ユーザー・インタフェース34は、装置10の操作を制御し、及び/又は調節するように、キーボード及び表示スクリーンを含むことができる。装置10の別の実施形態において、ユーザー・インタフェース34は、タッチ・スクリーンのような、入力及び制御機能を有するグラフィック・ユーザーインターフェースである。コントロールパネル32及び/又はユーザー・インタフェース34は、容器12及び/又はキャリアー212の位置及び状態を報告する多数のセンサアセンブリと連結される。ユーザー・インタフェース34は、装置10の動作を制御する内部制御装置(図示せず)と電子的に連結され、時間、温度、圧力、ローター毎分回転数、及び/又は回転方向のプロセス変数が明記される、プログラム又はレシピの記憶装置を含んでいる。エンドユーザは、指定されたプログラムで工場を動作又は運営するためにコントローラー用の新しいプログラムを規定することができる。
【0010】
図1〜図4に示されるように、ロードポート100は、筐体20の外側に位置するが、ドア26の近くに位置する。ロードポート100は、ドア26を通りキャリヤアセンブリ200へ容器12を供給し、処理室400にて洗浄され乾燥された容器12をキャリヤアセンブリ200から受け入れるように構成されている。ロードポート100は、多数の骨組部材112から形成されたフレームアセンブリ110と、アセンブリ110に操作可能に接続される投入ドア114と、キャリヤアセンブリ200に容器12を供給しキャリヤアセンブリ200から容器12を受け入れるローダーアセンブリ116とを含む。
【0011】
図3から図4に示されるように、フレームアセンブリ110は、垂直及び水平のフレーム部材112と、フレームアセンブリ110の下部領域に位置するベース118とを含んでいる。図1及び図2には示していないが、投入ドア114は、装置10から離れて対面し、フレームアセンブリ110の内部部分110aは、装置10に隣接して位置する。ローダーアセンブリ116は、容器12を受け入れる固定具120、支持板122、及び、ドア114とキャリヤアセンブリ200との間で固定具120を移動するスライダ機構124を含んでいる。固定具120は、好ましくは容器12の下部部分で容器12を受けるように構成されたレセプタクル126と、レセプタクル126内で容器12を解放可能に固定する少なくとも一つの固定エレメント128とを有する。スライダ機構124は、ガイドレール130と、固定具120に接続されたブラケット132とを含み、固定具120及び容器12は、ガイドレール130に沿って前後に滑らかに移動する。支持板122は、それがガイドレール130に沿って移動するとき、ブラケット132を収容するような大きさであるスロット134を含んでいる。
【0012】
ガイドレール130は、フレームアセンブリ110の境界線を超えて延在し、それによって、容器12をキャリヤアセンブリ200へ配送するか、又はキャリヤアセンブリ200から容器12を受け入れるように、装置10内へ固定具120を移動可能にする。従って、キャリヤアセンブリ200は、ガイドレール130の延在部分を受け入れるのに十分なクリアランスを有する。このように、容器12を受け入れるためにブラケット132及び固定具120がスロット134の閉じられた端部134aの近く又は内側に位置する初期位置(図3を参照)と、容器12をキャリヤアセンブリ200へ転送するためにブラケット132及び固定具120がスロット134の開いた端部134bの近く又は外側に位置する前方展開位置との間で、固定具120は移動可能である。ロードポート100は、また、固定具120の位置をモニターし、及び/又は固定具120を含むポート100の動作を制御するセンサー136及び信号138を含んでいる。一方、図3〜図4は、4つの別個のローダー120及びスライダ機構124を示すが、ロードポート100は、より多くの又はより少ない数のローダー120及び機構124で構成可能である。一つの好ましい実施形態では、各処理室400につき、2つのローダー120及びスライダ機構124が存在する。
【0013】
図1、図2、図5〜図10を参照した本発明の別の態様によれば、キャリヤアセンブリ200は、筐体20内に位置し、チャンバ400でさらに加工のためロードポート100から容器12を受け入れて、かつチャンバ400からロードポート100に処理された容器12を戻すのに適している。このように、キャリヤアセンブリ200は、処理済の及び未処理の両方の容器12のための転送ポイントとして役立つ。キャリヤアセンブリ200は、少なくとも一つのキャリアー212を操作可能に支持するデッキアセンブリ210を含んでいる。キャリアー212は、その後のロボット300によるハンドリング及び処理室400内の処理のために容器12を固定する。
【0014】
図5に示されるように、デッキアセンブリ210は、少なくとも一つのキャリアーステーション216を有する長方形のデッキ部材214を含んでいる。各ステーション216は、キャリアー212及び容器12がデッキ部材214と相互作用するデッキアセンブリ210の領域を表わす。キャリアー212及び容器12は、処理室400へ挿入され、かつ処理室400から取り除かれるので、一旦、容器ドア12bが容器本体12aから取り除かれれば、キャリアーステーション216は、さらに処理するための転送ポイントである。各ステーション216は、板218、キャリアー212を板218に解放可能に固定する固定装置220、及び固定装置220に操作可能に接続されたアクチュエータシステム222を含んでいる。板218は、キャリアー212の底フレーム部材236における開口237と連係的に寸法付けられる(図7を参照)。キャリアー212がキャリアードック位置CDPにあるとき、開口237は、板218を受け入れる。
【0015】
キャリアー固定装置220は、底キャリアーフレーム部材236にて連係的に寸法付けられたスロット239を係合する少なくとも一つのブロック224を含んでいる。固定装置220は、キャリアードック位置CDPにおいてキャリアー212を解放可能に固定するラッチ225をさらに含む。ラッチ225は、アクチュエータシステム222に操作可能に接続される。キャリアードック位置CDPにおいて、容器12は、処理室400においてさらなる処理のためキャリアー212へ装荷可能であり、又は、処理室400から戻された後にキャリアー212から取り除くことができる。図6を参照して、アクチュエータシステム222は、キャリアー212を解放可能に固定するためにラッチ225に操作可能に接続されたシリンダー226を含むことができる。シリンダー226は、フィッティング227a及び供給ライン227bと流体で連通している。
【0016】
アクチュエータシステム222は、気体又は油圧駆動可能であり、シリンダー226への流体の流れを測定するためにコントロールバルブ及び/又はレギュレーター(図示せず)を含むことができる。ステーション216を含むデッキアセンブリ210に処理室400から水分が滴下するのを防ぐために、ドリップレール221がほぼデッキ部材214の長さにて延在する。別の実施形態では、汚れた容器12が室400内で処理されている間、汚れた容器12が洗浄のため準備されるように、処理室400のレセプタクル442の数を超えてキャリアーステーション216の数を増やすように拡張される。
【0017】
ステーション216は、ステーション216内のキャリアー212及び/又は容器12の位置を検知し内部制御装置36へ報告するセンサアセンブリ228をさらに含んでいる。センサアセンブリ228は、また、キャリアー212に関して容器ドア12bの位置を検知することができる。一つの実施形態において、センサアセンブリ228は、デッキ部材214に最も近く配置される第1センサー229a、及びデッキ部材214から延在する垂直サポート229cに付加された第2センサー229bを備える。別の実施形態では、センサー229a、229bの一つ若しくは両方は、デッキ部材214に取り付けられない。その代りに、センサー229a、229bがステーション216に対してキャリアー212及び/又は容器12の位置を報告し続けることができるように、それらは隣接内に位置する。例えば、センサー229a、229bは、筐体ドア26あるいは筐体20の他の構成部分に付けられる。センサー229a、229bは、光センサー、ファイバー・センサーあるいは超音波センサーでありえる。図5及び図6は、一つのステーション216に操作可能に関係するセンサアセンブリ228を示すが、センサアセンブリ228は、複数のステーション216で動作をモニターするのに十分な数を含むことができる。例えば、垂直サポート229cは、2つのステーション216の間に取り付けて、隣接したステーション216をモニターするためにセンサー229a、例えば3本の梁センサーを持つことができる。
【0018】
図7〜図10を参照して、キャリアー212は、容器12を受け入れるように構成され、キャリアー212及び容器12の両方は、処理室400内で洗浄及び乾燥される。図7Aに示されるように、キャリアー212は、複数の骨組部材232から形成されたフレーム配置230を含む。フレーム配置230は、容器本体12aを取り外し可能に固定する内部レシーバー234を有する。フレーム配置230は、容器本体12aの底部に係合し支持する底フレーム部材236を含んでいる。底フレーム部材236は、中央の開口237、及び開口237の周りに位置する少なくとも一つのスロット239を含んでいる。開口237及びスロット239を含む底フレーム部材236は、板218へのキャリアー212の着脱可能な固定のために構成される。容器12は、処理工程に応じてキャリアー212へロードされるか、あるいはキャリアー212から取り除かれることができる。一つの実施形態では、骨組部材236は、キャリアードック位置CDPにて板218との係合を容易にする開口237の周りに周辺溝236a(図8bを参照)を含んでいる。下側フレーム部材236は、容器本体12aにおいてレセプタクル12cにより受け入れられる、少なくとも1本の垂直に延在するピン238を含んでいる。キャリアー212は、底部材236から上方へ延在し上部部材242に接続する対向した垂直部材240をさらに含み、フレーム配置230を完成する。上部フレーム部材242は、容器ドア12bの周囲に係合するように構成される少なくとも一つのブラケット243を有する。
【0019】
図8〜図10に示される容器固定位置CSPにおいて、容器12の本体部分12aは、キャリアー212のレシーバー234内に固定され、また、容器ドア12bは、キャリアー212の上部部材242に固定される。キャリアー212は、レシーバー234及び容器ドア12b内で容器本体12aを骨組部材242に解放可能に固定する手段244を含む。ロボット300は、容器12からドア12bを取り除き、上部フレーム部材242との係合部にそれを置く。解放可能な固定手段244は、容器本体12a及び容器ドア12bを係合させるラッチ手段246を含む。容器12の各側面のラッチ手段246は、図8〜図10に示されるが、単一の機構246が容器12を固定するために使用することができる。ラッチ手段246は、垂直シャフト250周りに旋回する上部ラッチ248と、シャフト250に操作可能に接続される下部ラッチ252とを含む。ラッチ248及び252は、バネ付勢されているので、機構246は、コイルばね254、ブッシング256及びバネ・スリーブ258を含む様々な小さい構成部分を含む。容器固定位置CSP(図8A及び図8Bを参照)において、上部ラッチ248は、容器ドア12bの内側表面に係合し、また、下部ラッチ252は、容器本体12aの下部範囲に係合する。非固定位置において、上部ラッチ248は、上部フレーム部材242から延在する止め具255に対抗して止まり、下部ラッチ252は、鉛直フレーム部材240に隣接する止め具257に対抗して止まる。旋回可能なラッチ248,252の代わりに、固定手段244は、レシーバーを容器本体12及びドア12bに係合する突起の集合物、あるいはキャリアー212へ固定のために容器本体12及びドア12bが滑らせるレールの配置を含むことができる。
【0020】
代替のキャリアー260が図7B及び図7Cに示される。図7Aのキャリアー212のように、キャリアー260は、容器本体12aを取り外し可能に固定する内部レシーバー264を形成する複数の骨組部材から形成されたフレーム配置262を含んでいる。フレーム配置262は、中央開口267及び開口267の周りに位置した少なくとも一つのスロット269を有する底フレーム部材266を含んでいる。開口267及びスロット269を含む底フレーム部材266は、板218へキャリアー212の着脱可能な固定のために形成される。フレーム配置262は、さらに底部材266から上方へ延在し上部部材272に接続する、対向する垂直部材270を含む。上部フレーム部材272は、容器ドア12bの周囲に係合するように構成される少なくとも一つブラケット273(図7Bを参照)を有する。上部フレーム部材272は、また、上方へ延在し、ロボット300の一部に係合するよう構成された少なくとも1本のピン271を有する。好ましくは、ピン271は、ブラケット273にて規定された周囲より外側に位置する。
【0021】
キャリアー260は、容器本体12aの一部に係合するクランプ機構274、及び容器ドア12bに係合するラッチ機構275をさらに含む。クランプアセンブリ274は、上部レール部材276、下側レール部材278、バネ280、及びコントロールアーム282を含んでいる。クランプ機構274は、容器本体12aの範囲が受け入れ可能な開位置(図7B及び図7Cで左側のアセンブリ274を参照)と、容器本体12aがクランプ機構274によって固定される閉位置(図7B及び図7Cで右側のアセンブリ274を参照)との間で移動可能である。下側レール278は、容器本体12aの一部によって受け入れられる、少なくとも1本の垂直に延在するピン284を含んでいる。各レール276、278は、容器本体12aのための係合表面を形成する、複数の高くしたタブあるいはバンプ286を含んでいる。
【0022】
好ましくは、タブ286は、ドーム形状を有し、高分子材料から形成される。クランプ機構274は、ラッチ機構275と独立して動作し、コントロールアーム282に係合するキャリヤアセンブリ空気シリンダー(図示せず)により開位置及び閉位置の間で作動される。ラッチ機構275は、垂直シャフト290周りに旋回する上部ラッチ288及びバネ292を含んでいる。容器固定位置CSPにおいて、上部ラッチ288は、容器ドア12bの内側表面に係合する。ラッチ288の移動は、上側フレーム部材272に接続される制限エレメント292によって抑制される。
【0023】
ドア12bの取り外しの前に、クランプ機構274は、容器本体12aを固定するために作動される。一旦、ロボット300がドア12bを取り外し、上側フレーム部材272にそれを位置決めすれば、ラッチ機構275は、ドア12bを固定するように作動される。容器12が処理室400内に処理された後、ラッチ機構275は、ロボット300をドア12bに係合可能とし、かつ容器12を再組み立てすることを可能にするために解放される。
その後、クランプ機構274は、ロードポート固定具120のアクセスを可能とし、キャリアー260から組み立てられた容器12を除去することを可能にするために解放される。
【0024】
本発明の別の態様によれば、図11〜図16のロボット300は、容器12及びキャリアー212を処理室400に挿入し除去する。処理室400内への挿入の前に、ロボット300は、容器本体12aからのドア12bのロックを解除し、及び処理室400からの除去にあたり容器12を再組み立てする。ロボット300は、制御された方法でキャリヤアセンブリ200の長さに沿って移動するように構成される。そこではロボット300は、選択されたキャリアーステーション216で停止し、処理室400内への配置のためキャリアー212及び容器12が係合される。ロボット300は、ステーション216にキャリアー212及び容器12を戻すために近似の処理室400を移動するようにさらに構成される。その後、ロボット300は、ドア12bに係合し、それを容器12に戻すことができる。ここで、容器12の全体は、キャリアーデッキ210からロードポート100へ移送される。
【0025】
ロボット300は、一般に、垂直サポート302と、垂直サポート302に操作可能に連結されたアクチュエーター・アーム304とを含む。アクチュエーター・アーム304は、2つの別個の先端部を含んでおり、つまり、第1先端部306及び第2先端部308である。これらは、容器12及びキャリアー212と係合するようにそれぞれ構成されている。両方が処理室400内へ挿入される前に、第1先端部306は、容器本体12aから容器ドア12bを取り除き、また、第2先端部308は、キャリアー212に係合し、キャリヤアセンブリ200と処理室400との間でキャリアー212及び容器12の移動を可能にする。第1先端部306は、ドア12bに係合し、ロードポート100によるさらなるハンドリングのために容器12にそれを戻す。
【0026】
図11〜図13に示すように、垂直サポート302は、着脱可能な側面パネル312の配置から形成されたハウジング310を含んでいる。そこでは多くの内部操作構成部分がハウジング310内に位置している。開口314は、サポート302のベースに位置し、キャリヤアセンブリ200に沿ったロボット300の移動を提供する実質的な水平ビーム(図示せず)を受け入れるように寸法が定められている。ロボット300は、ハウジング310内に位置決めされた磁気シリンダー316を含み、ここでシリンダー316は、磁場を使用し、動作中、ロボット300によって、主としてアクチュエーター・アーム304によって経験した負荷に関する平衡力を提供する。磁気シリンダー316は、ハウジング310内で第1前面パネル312aの後ろで、ブラケット320によって作動可能に接続される。
【0027】
キャリアー212及び/又は容器12に関してその上下移動及び位置を正確に制御するために、単キャリアー318は、アクチュエーター・アーム304に動作可能に接続される。キャリアー318は、ハウジング310内で第2前面パネル312bの後ろで、磁気シリンダー316に隣接して位置する。磁気シリンダー316及びキャリアー318は、スプール324、シャフト326及びブラケット328を含む、正面滑車アセンブリ322の下に位置する。ベロー330は、キャリアー318とキャリアードライバー332の間に位置する。
【0028】
容器ドア12bに係合するために、ロボット300は、垂直サポート302及びアクチュエーター・アーム304を通して第1先端部306へ延在するラインにて部分的な真空つまり吸引を提供する内部真空システム333を有する。外部部品を含んでいる既存の吸引装置と異なり、システム333は、第1先端部306へアクチュエーター・アーム304を介して圧搾空気のような動作流体を供給する内部に引き回された配送ラインを含んでいる。第1フレキシブル管路334は、ハウジング310内にあり、垂直サポート304を通して引き回される。スプール340、シャフト342及びブラケット344を含むブラケット336及び滑車アセンブリ338は、ロボット300の動作中、フレキシブル管路334を支持する。電線346も、ロボット300へ電源を供給するためハウジング310内に位置する。第1前面パネル312aの下部部分は、フレキシブル管路334を固定するカップリング348を含んでいる。
【0029】
アクチュエーター・アーム304は、U字型のマウント板352及びブラケット354に接続された駆動装置350を含み、ここで駆動装置350は、駆動シャフトにより規定される軸の周りにアクチュエーター・アーム304の回転を提供する。ドライバー・パネル356及びマウント板352は、駆動装置350を囲む。マウント板352は、キャリアー318の範囲で嵌合する1対の歯360を有し、ここでカップリングは、サポート302に沿ったアクチュエーター・アーム304の上下移動を提供する。アクチュエーター・アーム304は、また、第2フレキシブル管路366及び電線368を内部に収容するバルクヘッド364を有するカラー362を含んでいる。第2フレキシブル管路366は、実際のアーム304を通って延在し、第1先端部306及び垂直サポート304の第1フレキシブル管路334と流体で連通し、内部真空システム333を形成する。
【0030】
電線368は、第1先端部306用のハウジング372内にある駆動装置370に電力を提供する。ハウジング372は、着脱可能な端カバー373を含んでいる。アクチュエーター・アーム304は、さらに裏カバー374、第2フレキシブル管路366及び電線368用のストレインリリーフ376及びリテーナー378、並びに前面カバー380を含む。ハウジング372は、第1先端部306用のマウント点を提供し、ハウジング372と第1先端部306との間に位置するシリンダー382及びブラケット384を含んでいる。シリンダー382は、容器ドア12bを開けるために用いられるキー392を動かす、第1先端部306の内部構造に連結される。第1先端部306と容器ドア12bとの間の圧力勾配を維持するために、アクチュエーター・アーム304は、少なくとも一つのOリング386を有する。
【0031】
上述したように、第1先端部306は、両方が処理室400へ挿入される前に、容器本体12aから容器ドア12bを取り外すために用いられる。図14A、図14B、及び図15を参照して、第1先端部306は、板390の外表面から延在する少なくとも一つのキー又は突部392を備えた板390を含む。キー392は、容器固定位置CSPにあるとき容器12を開けるため、容器ドア12bの凹部にて受け入れられるように寸法が決められる。キー392は、容器ドア12bを開けるために歯を備えた板390から延在するシリンダーとして構成することができる。第1先端部306の動作は、以下に詳細に説明される。
【0032】
板390は、内部真空システム333と流体で連通された少なくとも一つの吸引エレメント394をさらに含んでいる。一旦、容器ドア12bが開けられれば、吸引エレメント394は、部分的な真空を生成するために真空システム333によってエレメント394とドア12bとの間のインターフェース領域内の空気が吸引可能なように、容器ドア12bに係合し上記領域を密閉する。吸引エレメント394の補助で、容器ドア12bは、第1先端部306によって昇降及び/又は操作用の板390と係合したままである。吸引エレメント394は、突出するオス型のセグメントを備えたカップ、あるいはポートとして形成することができるが、エレメント394は、部分的真空を生成するのに必要な圧力勾配を確保するために板390と容器ドア12bとの間のインターフェース領域を密閉する。吸引エレメント394は、エレメント394と容器ドア12bとの間の適切な係合を容易にする位置決め具395を含んでいる。位置決め具395は、吸引エレメント394から短い長さにて延在する位置決めピン又はスパイクであることができる。
【0033】
図14及び図15に示すように、板390は、板の厚さを規定する対向する外側壁390a,390bを有する。板の厚さは、好ましくは、容器ドア12bとの係合を容易にするコンパクトな構成を第1先端部306に提供するために約0.5インチである。板の壁390a、390bは、上述の吸引にて第1先端部306を容器ドア12bに係合させ移動させることを可能にする多くの構成部分を含んでいる内部空洞をさらに形成する。したがって、第1先端部306は、板390a、390bの周囲に沿って位置するシール396、及び第1先端部306の移動を提供する内部スライダーアセンブリ388を含んでいる。スライダーアセンブリ388は、ブラケット384によってシリンダー382と連結されている。シリンダー382は、底板壁390bより下のカバー383内に収容される。
【0034】
第1板壁390aは、第1先端部306をハウジング372に接続するブラケット391を含む。スライダーアセンブリ388は、シリンダー382の移動を制限するために、シリンダー382への接続用のブラケット388bを有する内部スライダー板388a、第1カバープレート388c、第2カバープレート388d、及び硬い停止ブラケット388eを含んでいる。ブラケット388bは、底板壁390bのスロット内に受け入れられる(図14Bを参照)。第1先端部306は、容器ドア12bを開けるために使用されるキー392の動作用のギヤアセンブリ398をさらに含む。ギヤアセンブリ398は、スライダ388aに動作可能に接続されたギヤー・ラック398a、及びキー392に動作可能に接続した複数のギヤー398bを含んでいる。
【0035】
第1先端部306は、吸引エレメントキャップ399a及びO−リング399bを含む、内部チャネル399をさらに含んでいる。内部チャネル399は、吸引エレメント394及び第2フレキシブル管路366と連通している。したがって、内部チャネル399は、第1及び第2のフレキシブル管路334、366を有する吸引エレメント394と連結する内部真空システム333の構成部分である。例えば遠心ポンプであるポンプ(図示せず)は、インターフェース領域から空気を排除し必要な圧力勾配を生成し、吸引エレメント394を容器ドア12bに固定することを可能にするため、第1先端部306と流体で連通している。第1先端部306及びエレメント394は、ポンプの吸込み側を表わし、一方、ポンプ出口は、ポンプの吐出側である。
【0036】
内部真空システム333は、また、ポンプ動作を制御するために、ポンプの吸込み側及び/又は吐出側にセンサーを含むことができる。例えば、ポンプの吸引圧が非常に低くなった場合、センサーはポンプコントローラに信号を送出し、コントローラーはポンプに動作低下又は動作終了を指示する。別の実施形態において、第1先端部306は、連続的な板390の代わりにブラケット384から延在する1対の指部がある。指部は、中央の開口部を形成するようにある間隔で配置され、各指部は、キー392、吸引エレメント394及び内部チャネル399を有することができる。
【0037】
簡潔に上で説明したように、第2先端部308は、キャリアー212に係合し、キャリヤアセンブリ200と処理室400との間でキャリアー212及び容器12の移動を可能にする。あるいは、第2先端部308は、キャリヤアセンブリ200と処理室400との間の移動のために、キャリアー212内で固定されながら容器12に係合する。第2先端部308及び第1先端部306の両方は、ロボット300の構成部分であるが、第2先端部308は、第1先端部306とは構造上及び操作上異なる。第1先端部306は、容器ドア12bを開け、取り外し、キャリアーの容器固定手段244を備えた位置へ容器ドア12bを回転するが、第2先端部308は、さらなるハンドリングのために、解放可能に容器12及びキャリアー212をロボット300へ固定する。別の実施形態では、第1及び第2先端部306、308は、一つの先端部が上述の両者の機能を実行可能とする開示された構造にて単一の先端部に組み合わされる。
【0038】
図13及び図16A〜図16Cを参照して、第2先端部308は、第1クランプアセンブリ309及び第2クランプアセンブリ313を含み、これらの各々は、キャリアーステーション216と処理室400との間でロボット300が容器12及びキャリアー212を移動可能にするため、キャリアー212の一部に解放可能に係合するように構成されている。第1クランプ309は、第2部材309bに旋回可能に接続された第1部材309aを含んでいる。第1部材309aは、図16A及び図16Bの閉位置において第2部材309bの指部309dに隣接して位置する少なくとも一つの指部309cを含む。クランプ309が開位置に移動したとき、2つの指部309cの間に隙間が存在し、これは第2先端部308にキャリアー212セグメントを受け入れることを可能にする。
【0039】
第1部材309aは、クランプ309を動かす駆動エレメントへの接続用のブラケット309eを含む。第1部材309aは、先端部308をアクチュエーター・アーム304に取り付けるために駆動装置370の構成部分を受け入れる開口311をさらに含む。横梁部材315は、第1及び第2のクランプアセンブリ309,313の間で延在し、ここで第2クランプアセンブリ313は、駆動装置ハウジング372の外側端部の近くに位置する。具体的には、梁315は、第2部材309bの表面309f(図16Bを参照)から第2クランプアセンブリ313まで延在する。第2クランプアセンブリ313は、ピン313cにて第2部材313bに旋回可能に接続される第1部材313aを含む。第1部材313aは、図16Cの閉位置における第2部材313bの指部313eに隣接して位置決めされる少なくとも一つの指部313dを含む。第2部材313bは、また、外側指部313fと、キャリアー212の上側フレーム部材272から延在するピン274を受け入れる少なくとも一つの開口(図示せず)とを含む。ブラケット317aを備えた支持板317は、駆動装置ハウジング372に第2クランプアセンブリ313及び梁315を付けるために用いられる。空気シリンダー319は、第2クランプアセンブリ313と梁315とを接続するためにマウント点391a、391bの間で接続され、ここで空気シリンダー319は、第2クランプアセンブリ313を動かす。
【0040】
従って、第2先端部308は、第1クランプアセンブリ309、第2クランプアセンブリ313、及びそれらの間で延在する横梁315の組み合わせを表わす。第2先端部308は、アクチュエーター・アーム304の構成部分、例えば駆動装置370の端板と一体的であることができ、あるいは、第2先端部308は、アクチュエーター・アーム304とは別個で切断可能な構成部分であることもできる。一つの実施形態において、第2先端部308は、キャリアー212の上部フレーム部材242の対向側面に係合する。別の実施形態では、第2先端部308は、キャリアー212の対向した垂直側の骨組部材240に係合する。さらに別の実施形態において、第2先端部308は、キャリアー212の各側面の上部フレーム部材242及び側面のフレーム部材240の両方に係合する。
【0041】
本発明のさらに別の態様によれば、装置10は、筐体20内で、ロボット300によって容器12及びキャリアー212を挿入し除去することができるように、ロボット300のすぐ近くにて配置される処理室400を含んでいる。一般的な用語において、処理室400は、ローターアセンブリ402、操作中にローターアセンブリ402を密閉するためのドアアセンブリ404、及びドアアセンブリ404が動作可能に接続される処理室ハウジング406を含んでいる。処理室400は、また、容器12及びキャリアー212を洗浄するための手段、及び容器12及びキャリアー212を乾燥するための手段を含む。図1は、別個の2つの処理室400を示すが、装置10は、設計パラメータに応じて、より少ない又はより多い数の処理室400を含むことができる。一つの実施形態において、各対のキャリアーステーション216に対して一つの処理室400があり、それは、各対からのキャリアー212及び容器12が同じチャンバ400内で処理される。
【0042】
図1及び図17〜図21を参照して、ローターアセンブリ402は、ハウジング408、内部ローター410、ローター410に動作可能に連結された駆動装置412、容器12及びキャリアー212を洗浄するための手段、並びに、容器12及びキャリアー212を乾燥するための手段を含む。ローターハウジング408は、ローター410を収納し、中のローター410へのアクセスを提供する少なくとも一つの開口416を備えた面板アセンブリ414を含んでいる。面板アセンブリ414は、観察窓418、ポートあるいは第2ダクト420を含んでおり、ここで後者は、加熱手段の一部として第1ダクト422とともに協働的に配置される(下記に述べる)。シールエレメント424及び開口カバー426がまた、ポート420とダクト422との間の流体の流れ損失を最小限にするために設けられる。ハウジング408の底部では、洗浄手段からの過剰な洗浄溶液を排出し、乾燥手段から空気を排気するために、排出エレメント428が設けられる。一つの実施形態において、排出エレメント428は、処理液排出開口432の上方に位置した空気排出開口430を備える。排出エレメント428は、容器12及びキャリアー212を乾燥するために用いられる暖かい空気からの処理液の分離を容易にするバッフルを含むことができる。ハウジング408は、また、ローターアセンブリ402内の静電気を減少又は排除するために陰イオンを生成するイオン発生器434を含んでもよい。
【0043】
図15〜図18に示すように、ローター410は、前面板436、裏面板438、及び前面板、裏面板436、438の間で延在する複数の骨組部材440を含む。図15〜図18に示される実施形態において、骨組部材440は、面板436、438の周囲の近くで周方向に間隔を置かれる。ローター410の回転中、骨組部材440は、空気を導くブレードあるいは羽根として作用し、かつローター410の中央部に低圧力領域を生成しローター410の外側部分に高圧力領域を生成した状態でローター410内に気圧勾配を生成する。好ましくは、骨組部材440は、ローター410の回転にて圧力勾配を容易にするように曲線が描かれ、又は角度が決定される。あるいは、骨組部材440は、直線状であり、ローター410は、空気を導きかつ圧力勾配を生成するように多くの別個のブレードを含んでいる。骨組部材440は、面板436、438間の距離を延在するように図15〜図18にて示されるが、骨組部材440は、面板436、438間で分離した距離の一部のみで延在するように構成することができる。例えば、第1骨組部材440は、前面板436から分離距離の範囲で延在可能であり、第2骨組部材440は、裏面板438から分離距離の範囲で延在可能である。従って、第1及び第2の骨組部材440は、それぞれの面板436、438にてオフセット隙間を形成する。
【0044】
ローター410は、また、処理用の容器12及びキャリアー212を受け入れる少なくとも一つのレセプタクル442を含んでいる。レセプタクル442は、ロボット300による挿入のときにキャリアー212の範囲に滑って係合し、ロボット300による除去のときにキャリアー212を滑って非係合とする内部サポート部材444(図19及び20を参照)により一部分を形成する。具体的には、サポート部材444は、レールとして機能し、キャリアー212のフレーム配置230の一部を係合し非係合とする突起部445を有する。図19及び図20に示すように、サポート部材444は、骨組部材440の半径方向で内側に位置する。カップリング446は、操作可能な接続のため、裏面板438から駆動装置412へ延在する。図14〜図18の実施形態において、ローター410は、2つの別個のレセプタクル442を特徴とする。しかしながら、レセプタクル442の数は、処理室400の設計パラメータに応じて変わる。例えば、ローター410のサイズは、3つ以上のレセプタクル442を含むために増加することができ、あるいは単一のレセプタクル442を含めるために減少することができる。好ましくは、ローター410の操作上のバランスを維持するために、レセプタクル442は、ローター410の中心軸の周りに角度をなして間隔を置かれる。例として、2つのレセプタクル442は、およそ180度離れて間隔を置かれ、一方、3つのレセプタクル442は、およそ120度離れて間隔を置かれるであろう。異なる方法で述べられ、回転中の振動と不安定さを最小限にするために、レセプタクル442は、ローター410の回転軸の周りに均一に間隔を置かれるべきである。
【0045】
図14及び図15を参照し、ここでは、容器12及びキャリアー212は、処理室400内の装荷位置LPに存在し、ローター410は、容器12及びキャリアー212の両方を超える深さを有し、それによりレセプタクル442は、それらの全体を両方とも受け入れる。装荷位置LPにおいて、容器12は、容器ドア12bと裏面板438との間に位置する。すなわち、容器ドア12bは、外側に面し、レセプタクル442の開口近くに位置する。装荷位置LPにおいて、各キャリアー12の内部が露出するように、2つの容器12は位置する。結果として、容器12の後部壁は、対向した位置関係にあり、容器ドア12bを受け入れる正面壁は、半径方向で外側へ面する。
【0046】
処理室400は、ローター410が回転している間、容器12及び容器ドア12bを洗浄するための手段を含んでいる。容器12を洗浄するための第1処理液は、供給源(図示せず)からマニホルド450に分配される。供給源は、分配線、ポンプ、供給貯留槽、及び流量レギュレーターのような流量測定装置を含むことができる。図17及び図18に示すように、マニホルド450は、ブラケット452及びガスケット・シール454を備えたローターハウジング408の外側壁408aに取り付けられる。ローターハウジング408は、外側壁408aを通って延在し、マニホルド450により配送される処理液用の通路として機能する開口458を有するインターフェース領域456を含んでいる。
【0047】
図19を参照して、マニホルド450は、開口458を通りローター410の方へ処理液を導くノズル465(図18を参照)とともに協働的に配置された少なくとも一つの排出口464と、入口462とを備えたハウジング460を含んでいる。あるいは、マニホルド450は、個々のポート464の代わりに、直線状の排出スロットを含むことができる。好ましくは、ノズル465は、ローターハウジング408内へ半径方向内側へある長さで延在する。1対のマニホルド450は、ローターハウジング408の各上部領域に連結されて示されているが、マニホルド450は、ハウジング408の周りに位置することができる。また、マニホルド450の数は、処理液の十分な分配を提供するために増加又は減少することができる。
【0048】
動作中、ローター410が回転するとともに、容器12、容器ドア12b及びキャリアー212を洗浄するために、洗浄手段は、ローターハウジング408内へ第1処理液を分配する。このように、洗浄手段は、処理液に容器12及びドア12bを浸す。マニホルド450及び開口458は、分配通路を形成し、ローター・レセプタクル442の方へ半径方向で内部へ第1処理液を導く。処理液は、脱イオン水、及び液体の表面張力あるいは固体と液体との間の界面張力を減少する界面活性剤、可溶の化合物であることができる。一般的には、界面活性剤は、一度だけ用いられ、次に、廃棄物として廃棄される。あるいは、第1処理液は、さらに洗浄剤か、同様のクリーニング剤を含む。さらに別のものでは、第1処理液は、脱イオン水あるいは電気的に中立か無極性の同様の液体である。
【0049】
別の実施形態において、外部マニホルド450は除去され、ローターハウジング408内に位置した内部流体分配システムによって処理液を供給する少なくとも一つの内部排出口をローターハウジング408が有するように、洗浄手段は構成される。内部流体分配システムは、処理液を供給するため、ハウジング408における流体入口から排出口まで延在するラインとすることができる。排出口は、内部ノズルを含むことができる。しかしながら、内部ノズルは、ローター410の回転に干渉しないことが理解される。
【0050】
洗浄手段は、洗う工程が終わった後、容器12及びキャリアー212をすすぐために、第2処理液を分配するようにさらに構成される。第2処理液は、第1処理液から残っているいかなる界面活性剤あるいはクリーニング剤をすすぐため電気的に中立か無極性の脱イオン水あるいは同様の液体である。第2処理液は、異なった供給源にて蓄えられ、別個の分配ラインによってマニホルド450に提供される。このように、第2処理液は、ローターアセンブリ402内へマニホルド450により分配される。別の実施形態において、第2処理液は、別個の専用のマニホルド450に供給され、第1処理液は、別の別個の専用のマニホルド450に供給される。ここで、各マニホルド450は、供給された処理液のみを分配する。この構成において、マニホルド450内で処理液の混合はない。
【0051】
処理室400は、容器12及び容器ドア12bを乾燥するための手段をさらに含む。好ましい実施形態において、乾燥手段は、ローター410内に暖空気を配送する。乾燥手段は、空気ダクト422及び面板414のポート420を含み、それは、ローター410の中央部分に向けられる空気の通路を集合的に形成する。空気ダクト422は、供給源(図示せず)から空気を配送する供給ラインと流体で連通している。
【0052】
装置10の操作において、乾燥手段は、洗浄工程が終わった後、容器12及びドア12bを乾燥するために空気を配送する。乾燥工程を援助するために、ローター410が容器12、容器ドア12b及びキャリアー212を回転させながら、乾燥手段は、空気を供給する。従って、乾燥手段は、ローター410の回転と干渉しない。サポート部材440の回転により生成された圧力勾配にかかわらず、空気は、ポート420を介して注入されるところのローター410の中央領域から、容器12及びキャリアー212を通過してローター410の周囲の近くあるいはその周囲を超えた高圧力領域へ流れる。
【0053】
上に簡単に説明されるように、ハウジング408の底部は、排出エレメント428を含んでいる。排出エレメント428は、乾燥手段から空気を排気するため空気排出開口430と、容器12を乾かす前に処理液を排出するため流体排出開口432とを含んでいる。
ローター410の回転が圧力勾配を生成することから、排出開口430、432は、好ましくはローター410の周囲に位置する。排出開口430、432は、束ねられて示されるが、それらはローターハウジング408において互いに間隔をあけて配置することができる。一つの実施形態において、ローター410は、ハウジング408に対して角度がつけられあるいは傾斜している(例えば水平軸(図示せず)に対して5〜15°)。従って、処理液の排出は、この構成において、重力によって高められる。別の実施形態では、全ローターアセンブリ402は、処理液の排水を高めるために、処理室400が取り付けられる表面に関して傾いている。例えば、ローターアセンブリ402は、水平の支持面又は地面におよそ5〜15度の角度が付けられている。
【0054】
上述したように、処理室400は、ローターアセンブリ402の動作中に処理室400を密閉するドアアセンブリ404を含んでいる。ドアアセンブリ404は、処理室ハウジング406に動作可能に接続される。図1を参照して、ドアアセンブリ404は、骨組部材470、及びローターアセンブリ402における開口416を密閉する密閉窓472を含む。骨組部材470は、レール(図示せず)によって処理室400に動作可能に接続され、ドアアセンブリ404は、処理室400の外面に沿って垂直に移動する。容器12がローターアセンブリ402に装荷された後、処理に先立って開口416を密閉するために、密閉窓472は、ローターアセンブリ402の方へ内部に作動される。
【0055】
一旦、処理が完了すれば、密閉窓472は、骨組部材470の方へ開口416から引っ込ませられる(あるいは外側に動かされる)。一旦、窓472が十分な距離で引っ込ませられたならば、ドアアセンブリ404は下げられ、それによりロボット300にて開口416を通してレセプタクル442及び容器12へのアクセスを可能にする。ドアアセンブリ404は、容器12の挿入、及び/又は処理室400からの容器12の除去を含むロボット300の動作に干渉しないように、ロボット300の後ろに位置する。好ましくは、ドアアセンブリ404は、空気又は油圧動作システムによって駆動される。
【0056】
装置10の動作上の態様は、容器12を洗浄し乾燥する多数の別個の工程を含み、それらは、装置10の各構成部分のために説明される。初めに、例えば銅及び/又はコバルトの不純物で恐らく汚れている容器12は、手動で、あるいは、自動誘導車のような配送器具、頭上の搬送システム又はロボットにより自動的に、ロードポート100へ配送される。
【0057】
図3及び図22を参照して、容器12は、ロードポート100の固定具120に装荷され、次に、ハウジング・ドア26を開位置にしながらキャリアーデッキ200へ搬送される。固定具120は、ガイドレール130に沿って移動し、キャリアーデッキ200のキャリアー212に容器12を配送する。汚れた容器12がロードポート100からキャリアーデッキ200へ移送されない、あるいは清浄な容器12がキャリアーデッキ200によりロードポート100へ配送されない場合には、筐体20のドア26は、閉じられたままである。
【0058】
図5〜図10を参照して、キャリヤアセンブリ200は、ロボット300による後のハンドリング用の容器12を受け入れるキャリアー212を有し、処理室400内での処理を行う少なくとも一つのステーション216を含んでいる。ステーション216は、キャリアードック位置CDPにキャリアー212を置くために作動されるキャリアー固定装置220を含んでおり、ここでは固定装置220は、容器12の受理用のステーション216にキャリアー212を固定する(図22を参照)。具体的には、ブロック224は、底キャリアーフレーム部材236におけるスロット239に係合され、ラッチ225は、固定される。一旦キャリアードック位置CDPが達成されれば、図23の概略図に示されるように、容器12は、ロードポート100の固定具120によってキャリアー212のレシーバー234へ挿入される。好ましくは、ドア12bがロボット300の方へ配向され、容器12の後部壁がロードポート100の方へ配向されるように、容器12は、レシーバー234内に位置決めされる。このように、容器ドア12bは、処理室400に面し、容器12の後部壁は、処理室400から離れて面する。
【0059】
容器12がレシーバー234内に位置決めされた後、図24〜図27に示されるように、ロボット300は、容器12からドア12bを開けて取り外すために作動される。具体的には、ロボット300は、所定のキャリアーステーション216へキャリヤアセンブリ200に沿って移動し、容器12に係合する。第1先端部306が容器ドア12bに接近し、次に係合するように、ロボット・アクチュエーター・アーム304は位置決めされる。図24に示されるように、第1先端部306は、容器ドア12bを開くキー392を含む。一旦ドア12bが開けられれば、吸引エレメント394がドア12bの外側表面に係合するように、第1先端部306がさらに位置決めされ、次に、内部真空システム333が作動され、エレメント394とドア12bの表面との間のインターフェース領域に部分真空を形成する。
【0060】
十分な真空レベルが得られた後、ドア12bは、第1先端部306により提供された密閉係合を通して容器12から除去される。図25及び図26を参照して、アクチュエーター・アーム304の移動、及び第1先端部306により提供される密閉を通して、ドア12bは、容器12から移動され、上部キャリアーフレーム部材242上に置かれる。一つの実施形態において、ドア12bは、容器12から上側フレーム部材242までおよそ270度、移動又は旋回される。ブラケット243を含む上側フレーム部材242の構造上の構成に応じて、第1先端部306は、フレーム部材242に水平にあるいは角をなしてドア12bを配置することができる。
【0061】
図27及び図28に示すように、容器ドア12bが上側フレーム部材242に置かれるとき、ドア12bの内表面は外側に面し、つまり露出され、一方、外側ドア表面は、容器12の上部外側表面の方へ内側に面している。ドア12bが上側フレーム部材242によって受け入れられた後、内部真空システム333によって提供された真空は排除され、第1先端部306は、ドア12bを非係合にする(図29を参照)。好ましい実施形態において、第1先端部306は、キャリアー212及びドア12bを取り除くのに十分な距離で処理室400の方へ水平に移動させることによりドア12bを非係合にする。
【0062】
一旦、第1先端部306がドア12bを非係合とし取り除けば(図29を参照)、容器固定手段244が作動され、レシーバー234内の容器12及びドア12bをキャリアー212へ固定する。具体的には、固定手段244の上部ラッチ248が作動され、ドア12bの内表面に係合し、下部ラッチ252が作動され容器12の下部部分に係合する。固定手段244によって提供された係合は、容器212及びキャリアー12を容器固定位置CSPに置く。このことは、ロボット300によるさらなるハンドリングに必要である。キャリアー212及び容器12は、容器固定位置CSPを容易にする追加の協働の構造をそれぞれ含む。キャリアー260に容器12を固定するための工程は類似している。しかしながら、クランプ機構274は、ロボット300がドア12bを取り外しラッチ機構275が作動される前に、作動される。
【0063】
図30及び図31に関し、一旦、容器12が容器固定位置CSPに存在すれば、第2先端部308がキャリアー212に係合しキャリアー212及び容器12をキャリヤアセンブリ200から処理室400に移動するように、ロボット300は再び作動される。具体的には、第2先端部308のクランプアセンブリ309がキャリアー212の一部に係合するように、ロボット・アクチュエーター・アーム304は位置決めされる。図30を参照して、一旦、クランプ309がしっかりとキャリアー212に係合し把持すれば、アクチュエーター・アーム304は、垂直サポート302に沿って上向きで移動される。ここで、キャリアー212及び容器12は、およそ90度旋回され、処理室400に関するローディング準備位置PLP(図31を参照)に容器12及びキャリアー212が置かれる。キャリアー212及び容器12の旋回移動は、ロボット300により提供される垂直の上昇の間又はその後に、生じることができる。
【0064】
ローディング準備位置PLPにおいて、容器12及びキャリアー212は、ローターアセンブリ402の上部レセプタクル442の近くに垂直に位置し、上部レセプタクル442は、面板414における開口416に配列される。上部レセプタクル442がローターアセンブリ402の角度位置に依存し、及び各レセプタクル442は、ローターアセンブリ402の回転にて容器12及びキャリアー212を受け入れるように位置するであろうことが、当業者に認識される。処理室ドアアセンブリ404は、図31に示されていないが、容器12及びキャリアー212は、また、面板アセンブリ414の開口416の近くに位置する。更に、ローディング準備位置PLPにおいて、容器ドア12bの内表面は、キャリヤアセンブリ200の方へ外側へ面し、容器12の内部は露出され、処理室400辺りの視点から目視できる。
【0065】
図17、図18及び図32を参照して、ローディング準備位置PLPを得たとき、ロボット300は、容器12及びキャリアー212を上部レセプタクル442に装荷し、処理室400内での容器12の処理のための装荷位置LPを確定する。レセプタクル442の内部サポート部材444は、ロボット300による挿入と同時に、キャリアー212のフレーム配置230の一部に滑って係合する。容器12がキャリアーフレーム配置230内に位置することから、サポート部材444は、好ましくは容器12あるいはドア12bと接触しない。装荷位置LPに到着するために、第2先端部308は、ロボット300とキャリアー212との間の安全な係合を提供する。
【0066】
図33を参照して、一旦、装荷位置LPが達成されれば、第2先端部308は、キャリアー212を非係合とし、アクチュエーター・アーム304は、ローターアセンブリ402及び処理室400から離れて移動する。第2容器12及びキャリアー212を装荷するために、ローター410は、およそ180度回転され、装荷されたレセプタクル442を空の上部レセプタクル442の下に置く。第2のローディング準備位置が到達するまで、上述の工程が繰り返される。その位置から、ロボット300は、空のレセプタクル442に第2容器12及びキャリアー212を装荷し、第2の装荷位置LPを確定する。ここで両方のレセプタクル442は、洗浄及び乾燥用の容器12とともに装荷される。
【0067】
この実施形態において、装置10の効率を増すために、2つの汚れた容器12が処理室400内で同時に処理される。ロボット300が処理室400から十分な距離で移動したとき、骨組部材470を含むドアアセンブリ404は、処理室ハウジング406に沿って移動し、面板アセンブリ414における開口416に密閉窓472を係合させる。装荷位置LPにおいて、容器ドア12bの内表面は、外側につまりロボット300の方に、及び容器12の内側は、半径方向で外側につまりローター410の周囲の方へ面する。別の実施形態では、面板アセンブリ414は、2つの開口416とともに構成され、ここでロボット300は、第1キャリアー212及び容器12を上部若しくは下部のレセプタクル442のいずれか一方に装荷し、次に、第2キャリアー212及び容器12を上部若しくは下部のレセプタクル442の他方に装荷する。
【0068】
処理室が装荷され、ドアアセンブリ404が面板アセンブリ414を密閉した後、駆動装置412は、ローター410を回転し、それにより、ローター410の周囲に若しくはその周囲を超えて高圧力領域を生成し、かつローター410の周囲内に(及び特にローター410の中央部に)低圧力領域を生成した状態で、ローターアセンブリ402において圧力勾配を生成する。容器12及びキャリアー212は、ローター410の回転により生成された低圧力領域内に位置決めされ、処理位置が規定される。
【0069】
一旦、ローター410が十分な速度で回転すれば、洗浄手段は、脱イオン水及び界面活性剤のような第1処理液を、マニホルド450を通して、容器12、ドア12b及びキャリアー212に接触して分配する。界面活性剤は、緩く付着した粒子又は汚染物質を容器12及びドア12bから取り外すのを助ける湿潤剤のように作用する。第2処理液、典型的に脱イオン水は、マニホルド450によりローター410内へスプレーされ、容器12及びキャリアー212がすすがれる。すすぎ段階の完了の近くで、ローター410の回転速度は、ローター410の外部と内部との領域間の圧力勾配を増すために増加される。
増加した回転速度に起因する増加した圧力勾配は、容器12及びドア12bを横切る第1及び第2の処理液の流れを容易にする。本質的に、処理液は、容器12及びドア12bから「投げられる」。この遠心力は、容器12及びドア12bが徹底的に洗浄されることを保証し、またローター410から処理液を排出するのを支援する。ローターハウジング408は、ローター410の外側へ流れる処理液に対する閉じ込め障害として機能し、ここで排出エレメント432は、ローターアセンブリ402から過剰の処理液を分配する。あるいは、ローター410の回転速度は、すすぎ段階の完了後、あるいは以下に説明する乾燥段階における初期工程のときに、増加される。
【0070】
次に、乾燥手段は、ローター410の低圧力領域に相当するローター410の中央部内へダクト422及びポート420を通して空気を配送する。好ましくは、空気は、その配送の前に所定温度に加熱される。ローター410の回転及び結果として生じる圧力勾配により、暖空気は、容器12、ドア12b、及びキャリアー212を横切って流れ、その後、ローター410の外側へ流れる。これにより、暖空気は、低圧力領域から容器12及びドア12bを通り、ローター410の周囲を超えた高圧力領域へ流れる。
【0071】
処理液の多くの量は、すすぎ段階中に、容器12及びドア12bから取り除かれるが、暖空気を流すことは、容器12及びドア12bに残存するいかなる処理液も乾かす。過剰な処理液は、過剰な暖空気から分離され、ここで、処理液は、排出部432によってローターアセンブリ402から排出され、残りの暖空気は、排出部430によって排気される。容器固定位置CSPは、容器12及びドア12bがローター410の回転の間、キャリアー212にしっかりと接続され続けることを保証する。ローター410の回転、次の、第1及び第2の処理液による洗浄及びすすぎ、並びに、暖空気のよる乾燥は、まとめて、容器12及びドア12b用の処理段階を規定する。
【0072】
処理段階の完了にて、ロボット300は、キャリヤアセンブリ200へ戻す移送のため、レセプタクル442から容器12及びドア12bを取り除く。具体的には、第1レセプタクル442が面板414の開口416に配列されアンロード位置を規定するように、ローター410は位置決めされる。次に、ドアアセンブリ404は、レセプタクル442から離れて、処理室ハウジング406に沿って下方へ移動し、面板アセンブリ414の開口416から密閉窓472を離し、それによって、レセプタクル442を露出させる。レセプタクル442からの容器12及びドア12bの除去のため、第2先端部308がキャリアー212をしっかりと係合するように、ロボット300は位置決めされる。
【0073】
一旦、容器12及びドア12bが処理室400から取り除かれれば、ロボット300は、戻りのためローディング準備位置に到達するために用いられたのと反対方向において、キャリアー212に沿って、適切なキャリアーステーション216までそれらを回転する。例えば、ロボット300が容器12及びキャリアー212を90度、時計方向に回転させローディング準備位置に到着したならば、ロボット300は、その両方を、キャリアーステーション216との係合のための適切な配向のため90度、反時計方向に回転させる。容器12及びドア12bがキャリヤアセンブリ200と処理室400との間で移動する間、容器12及びドア12bは、一方の構造の移動を防ぐために容器固定位置CSPに留まる。
【0074】
ロボット300は、キャリアーステーション216に容器12及びキャリアー212を戻す。ここでそれら両方は、ロボット300によってさらなるハンドリングのためキャリアードック位置CDPに置かれる。最初に、第2先端部308は、さらなるハンドリングのためキャリアー212を非係合にする。次に、容器固定手段244は解放され、第1先端部306が容器12の再組立のためドア12bに係合するように、アクチュエーター・アーム304の移動が可能になる。吸引エレメント394は、第1先端部306がドア12に密閉的に係合することを可能とし、第1先端部306によるドア12bの旋回移動を提供することを可能にする。アクチュエーター・アーム304は、第1先端部306がドア12bを容器12に再係合するように移動される。この点で、吸引エレメント394は非係合であり、キー392は、容器12へドア12bをロックするために利用することができ、容器12の再組立を完了する。ロボット300は、ドア12bを上部キャリアーフレーム部材242に係合させるために用いられるのとは反対方向にて容器ドア12bを旋回する。
【0075】
ハウジング・ドア26が開位置にある間、ロードポート100の固定具120は、キャリアーデッキ200のキャリアー212から清潔で、乾かされ、再度組み立てられた容器12を取り除く。処理された容器12がデッキアセンブリ210から取り除かれた後、ドア26は閉じられ、処理された容器12は、固定具120から手動で、又は自動的にて運用に戻る。その後、汚れた容器12は、ロードポート100へ供給される。ここで、固定具120は、上の段落で述べたように、さらなる処理のため汚れた容器12を係合する。
【0076】
図に示される装置10の実施形態は、2つの別個の処理室400を含み、その各々が2つのレセプタクル442を有しているが、装置10は、一つのレセプタクル442を備えた単一の処理室400を有して構成することができる。この構成(図示せず)において、キャリヤアセンブリ200は、一つのステーション216を含んでおり、一方、ロボット300は、容器12を分解し、容器及びキャリアー212をレセプタクル442に挿入し、洗浄及び乾燥工程が終了したとき、容器12及びキャリアー212を除去し、次に、ロードポート100により運用に戻すため、容器12を再度組み立てる。別の代替の構成(図示せず)において、装置10は、2つ以上のレセプタクル442を備えた単一の処理室400を含んでおり、ここでロボット300は、処理室400の各レセプタクル442において、容器12及びキャリアー212を挿入し除去する同様の方法で動作する。
【0077】
図に示される装置10の実施形態において、2つの処理室400は、多様の汚れた容器12の連続した洗浄及び乾燥を提供する。この方法では、処理室400内での処理のため、4つの汚れた容器12が最初にロードポート100及びキャリヤアセンブリ200に供給される。一旦洗浄されれば、4つの処理された容器12は、運用に戻される。従って、汚れた容器12は、装置10の効率及び処理能力を増加させる連続する方法において、連続的に洗浄され乾燥される。連続的で自動化された作業系列の一例は、キャリアー212とともに以下に提供される。
【0078】
装置10が6つの空のキャリアー212(2つが処理室400内へ装荷され、4つがキャリアーステーション216に位置決めされている)を含む最初の出発点から、ロードポート100の両方の外側ドア114は下げられ、そして汚れた容器12は、4つの固定具120の各々によって受け入れられる。そして両方の外側ドア114は、ロードポート100を閉じるために上げられる。その後、筐体20の両方のドア26は、キャリヤアセンブリ200のキャリアー212に容器12を配送することを4つの固定具120に許可するために上げられる。そこでは各キャリアー212は、キャリアードック位置CDPにおいてキャリアーステーション216に位置する。一旦キャリアー212が容器12を受け入れれば、ドア26は閉じられる。
【0079】
各キャリアー212について、下部クランプアセンブリ274が作動され、キャリアーレシーバー234内に容器12が固定される。そしてロボット300は、第1先端部306を利用して、容器本体12aにドア12bを係合し容器本体12aからドア12bを取り外す。ここで第1先端部306は、キャリアー212の上部部材242にドア12bを配置する。次に、ドア固定手段244は作動され、骨組部材242へドア12bが固定される。容器12及びキャリアー212の各アセンブリに関し、ロボット300によりドア12bの取り外し及びその後の固定が行われ、容器12、ドア12b、及びキャリアー212の各組合せは、容器固定位置CSPへ運ばれる。キャリアー212の代わりにキャリアー260が利用される場合、ロボット300がドア12bを取り外し、ラッチ機構275が作動する前に、クランプ機構274が作動する。このように、クランプ機構274は、ラッチ機構275とは無関係に作動する。
【0080】
そして、ロボット300は、第2先端部308を利用して、ローター410の空の第1レセプタクル442を露出するため第1処理室ドアアセンブリ404を開きながら、第1容器12及びキャリアー212の組み合わせを係合する。一旦、第1容器12及びキャリアー212の組み合わせが適切に整列すれば、ロボット300は、第1レセプタクル442に両方を挿入する。ロボット300は、第2容器12及びキャリアー212アセンブリを係合することを行うとき、ローター410は、およそ180度回転され、空の第2レセプタクル442が第1レセプタクル442(これは第1容器12及びキャリアー212アセンブリが装荷される)の上方に置かれる。ロボット300は、第2先端部308を利用し、第2容器12及びキャリアー212の組み合わせを係合し上げ、第2レセプタクル442に両方を挿入する。このとき、ドアアセンブリ404は閉まっており、また、第1の2つの容器12及びキャリアー212のアセンブリの処理が始まる。処理の間、ローター410は、圧力勾配を生成するために回転され、洗浄手段は、処理液を配送するために作動され、引き続いて乾燥手段が容器12及びキャリアー212アセンブリを乾燥する。
【0081】
第1の2つの容器12及びキャリアー212アセンブリが第1処理室400において処理されている間、第2処理室400のドアアセンブリ404は開かれ、第2処理室400のレセプタクル442へのロボット300のアクセスが可能になる。第2処理室400の各レセプタクル442は、空のキャリアー212を含んでいる。ロボット300は、第2先端部308を利用して、第1レセプタクルから空のキャリアー212の内の一つを取り除き、かつキャリヤアセンブリ200の第1ステーション216、これは空である、にそれを戻す。
【0082】
その後、ローター410は、およそ180度回転され、第2レセプタクル442(これは空のキャリアー212を含んでいる)が露出される。ロボット300は、第2先端部308を利用して、第2レセプタクルから空のキャリアー212を取り除き、かつキャリヤアセンブリ200の第2ステーション216、これは空である、にそれを戻す。次に、ロボット300は、第3の汚れた容器12及びキャリアー212の組み合わせを第2先端部308にて係合し、第2処理室200のローター410の第2レセプタクル442内にそれを装荷する。その後、ローター410は、およそ180度回転され、第1レセプタクル442を露出する。ロボット300は、第2先端部308を利用して、第4の、汚れた容器12及びキャリアー212アセンブリが係合される。適切に整列されれば、ロボット300は、第2処理室400の第1レセプタクル442に第4の汚れた容器12及びキャリアー212の組み合わせを挿入する。ドアアセンブリ404は、処理が第2処理室400において始まるために閉まっている。
【0083】
あるいは、ロボット300は、異なる方法で処理室400に装荷されるようにプログラムされることができる。例えば、ロボット300が第1レセプタクル442(第1又は第2の処理室400の)から空のキャリアー212をアンロードした後、ロボット300は、現在空の第1レセプタクル442に第3の汚れた容器12及びキャリアー212の組み合わせを装荷する。その後、ローター410は、およそ180度回転され、空の第2キャリアー212を含む第2レセプタクル442が露出される。ロボット300が第2キャリアー212をアンロードし、それを第2キャリアーステーション216に置いた後、ロボット300は、第4の容器12に係合し、それを第2レセプタクル442内へ装荷し、第2処理室400の装荷を完了する。
【0084】
処理が第1及び第2の両方の処理室400において進行する間、2つの汚れた容器12は、キャリヤアセンブリ200の第1及び第2のステーション216に配置されたキャリアー212に配送される。第1処理室400がその洗浄及び乾燥工程を完了した後、ロボット300は、レセプタクル442から第1の2つの容器12及びキャリアー212アセンブリをアンロードし、それらを、空の第3及び第4のキャリアーステーション216へそれぞれ配送する。ロボット300は、第1先端部306を利用して、ドア12bに係合し、かつ容器12を再組み立てする。再組立の後、処理された容器12は、ロードポートアセンブリ100を通り装置10を出て、運用に戻される。
【0085】
上述の工程が繰り返され、ここで、2つの汚れた容器12が装置10に装荷され、2つの清浄な容器12が運用に戻される。その結果、第1及び第2の処理室400は、オーバーラップする態様で作動し、容器12の連続処理を提供する。上述した動作の開示及びエンドユーザの処理要求への対応に一致して、装置10は、追加の処理室400及び/又はキャリアーステーション216を含むように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】図1は、開いた姿勢における装置の斜視図であり、
【図2】図2は、部分的に開いた姿勢における装置の斜視図であり、
【図3A】図3Aは、装置のロードポートの正面の斜視図であり、
【図3B】図3Bは、装置のロードポートの背面の斜視図であり、
【図4】図4は、図3のロードポートの分解組立図であり、
【図5】図5は、キャリヤアセンブリの斜視図であり、
【図6】図6は、図5のキャリヤアセンブリの分解組立図であり、
【図7A】図7Aは、図6のアセンブリのキャリアーの斜視図であり、
【図7B】図7Bは、図6のアセンブリの別のキャリアーの斜視図であり、
【図7C】図7Cは、図7Bの別のキャリアーの斜視図であり、
【図8A】図8Aは、容器が固定された姿勢でのキャリアー及び容器の斜視図であり、
【図8B】図8Bは、容器が固定された姿勢でのキャリアーの下側を示すキャリアー及び容器の斜視図であり、
【図9】図9は、キャリアー及び容器の分解組立図であり、
【図10】図10は、容器が固定された姿勢でのキャリアー及び容器の側面図であり、
【図11】図11は、装置のロボットアセンブリの斜視図であり、容器及びキャリアーを係合するロボットアセンブリを示しており、
【図12】図12は、ロボットアセンブリの斜視図であり、容器及びキャリアーを係合するロボットアセンブリを示しており、
【図13】図13は、ロボットアセンブリの分解組立図であり、
【図14A】図14Aは、ロボットアセンブリの第1先端部の斜視図であり、先端部の第1側を示しており、
【図14B】図14Bは、第1先端部の斜視図であり、先端部の第2側を示しており、
【図15】図15は、ロボットアセンブリの第1先端部の分解組立図であり、
【図16A】図16Aは、ロボットアセンブリの第2先端部の一部の斜視図であり、先端部の第1クランプアセンブリを示しており、
【図16B】図16Bは、第2先端部の一部の斜視図であり、第1クランプアセンブリを示しており、
【図16C】図16Cは、第2先端部の一部の斜視図であり、先端部の第2クランプアセンブリを示しており、
【図17】図17は、装置の処理室のローターアセンブリの斜視図であり、
【図18】図18は、処理室のローターアセンブリの分解組立図であり、
【図19】図19は、ローターアセンブリのローターの斜視図であり、
【図20】図20は、ローターアセンブリのローターの分解組立図であり、
【図21】図21は、ローターアセンブリのマニホルドの斜視図であり、
【図22】図22は、ロードポートアセンブリにおける容器を示す装置の概略図であり、
【図23】図23は、装置の概略図であり、キャリヤアセンブリにおける容器を示しており、
【図24】図24は、装置の概略図であり、容器に係合するロボットの第1先端部を示しており、
【図25】図25は、装置の概略図であり、容器からドアを取り除くロボットの第1先端部を示しており、
【図26】図26は、装置の概略図であり、キャリアーの上部上方で容器のドアを移動するロボットの第1先端部を示しており、
【図27】図27は、装置の概略図であり、キャリアーの上部上方で容器のドアを移動するロボットの第1先端部を示しており、
【図28】図28は、装置の概略図であり、キャリアーの上部で容器のドアを置くロボットの第1先端部を示しており、
【図29】図29は、装置の概略図であり、容器及びキャリアーから離れて移動するロボットの第1先端部を示しており、
【図30】図30は、装置の概略図であり、容器及びキャリアーに係合するロボットの第2先端部を示しており、
【図31】図31は、装置の概略図であり、ローディング準備位置へ容器及びキャリアーを回転させるロボットを示しており、
【図32】図32は、装置の概略図であり、処理室のレセプタクルに容器及びキャリアーを装荷するロボットを示しており、並びに、
【図33】図33は、装置の概略図であり、処理室に装荷された容器及びキャリアーを示し、処理室からある距離で配置されたロボットを示している。
【背景技術】
【0001】
マイクロ電子デバイスは、多くの製品にて用いられている。メモリ及びマイクロプロセッサーのチップを含むこれらのデバイスは、コンピューター、電話、音響装置、及び他の電子製品の部品として用いられる。これらのマイクロ電子デバイスの開発における主なエレメントは、それらの製造の中で用いられる装置及び方法である。ウエハ汚染を減少させるために、多くの製造工程が自立型のクリーン・ルーム工場又はマイクロチップ製作工場で実行されている。半導体ワークピースあるいはウエハは、しばしば容器(例えばカセット若しくはフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド(FOUP))内に置かれ、製造工程の間に機械から機械へ、あるいは機械からマイクロチップ製作工場へ及びマイクロチップ製作工場から移動される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
これらの容器は、しばしば、ほこり、汚れ、材料粒子(例えば金属粒子あるいはフォトレジスト粒子)、及び処理化学薬品でも汚染されるようになる。ウエハ汚染を減少させ、かつ作製歩留まりを増加させるために、容器は、バッチからバッチまで清潔でなければならない。既存の洗浄装置は、バッチにて容器の装荷及び荷下ろしに人間の作業者を必要とする。しかしながら、人間の作業者は、汚染の可能性を増加させて、効率を減少させる。その結果、全体の処理時間を増し、容器の洗浄を必要とする。
【0003】
本発明は、半導体ワークピース容器を洗浄するための自動化された装置を提供する。本発明の装置を装荷し及びおろすために人間の作業者は必要ないので、汚染の可能性は減少され、全体の洗浄工程時間は減少され、それによりプロセス効率を増加させる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
(本発明の簡単な記述)
新しい容器洗浄装置及び方法は、人間の作業者の必要をなくす。このことは、半導体ワークピースを汚染する危険性を減らす。装置は、容器をキャリアーアセンブリへ供給し、キャリアーアセンブリから容器を受け入れるロードポートを含んでいる。処理済及び未処理の両方の容器用の転送ポイントとして役立つキャリアーアセンブリは、上記容器を受け入れるための一台のキャリアー(あるいは複数のキャリアー)を含んでいる。ロボットは、各容器を開き、開かれた容器及びキャリアーを処理室内に置く。処理室は、ローターにより駆動され、高圧力ゾーン及び低圧力ゾーンを生成する。容器を洗浄するための処理液は、処理室に導入され、低圧力ゾーンと高圧力ゾーンとの間の圧力差は、容器を洗浄するために処理室全体にあまねく洗浄液を分配することを容易にする。装置は、また、容器を乾かすために処理室に空気を向ける乾燥システムを含んでいる。一旦乾かされたならば、ロボットは、処理室から容器を取り除き、キャリヤアセンブリ上にそれらを置き、ロボットは容器を再組み立てする。ロードポートは、洗浄済の容器を除去し、洗浄されるさらなる容器を供給する。
【0005】
一つの実施形態において、本発明の装置は、2つの処理室を有し、その各々は、複数の容器を受け入れ、洗浄し、乾かすための貯蔵所を含んでいる。連続的で自動化されたプロセスを提供するために、装置は、キャリアーステーションよりも多くのキャリアーを含んでおり、また、各処理室の開始時刻は、ずらされている。それにより、一つの処理室が洗浄及び乾燥工程を終えるとき、ロボットは、清浄な容器をアンロードし、汚れた容器を装荷する。それは追加のキャリアーにドッキングされる。第1処理室のアンロード/装荷段階の間、第2処理室は、洗浄及び乾燥工程が終わるまで処理を続ける。その後、ロボットは、第2処理室に対してそのアンロード/装荷機能を繰り返し、その処理工程を終える。ロードポートが連続して清浄な容器を除去し汚れた容器を供給することから、処理室には、洗浄用容器が手早く供給される。このように、本発明の装置は、処理効率を改善しかつウエハ汚染の可能性を減少した状態で、半導体ワークピース容器を洗浄する連続的で自動化された方法を提供する。
【0006】
本発明は、記載する装置及び方法のサブコンビネーションにおいても存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
(詳述)
半導体ワークピース用の容器12を洗浄し乾燥するための装置10は、図1から図33に示されている。装置10は、一般に、ロードポート100、キャリヤアセンブリ200、ロボット300、及び処理室400を含んでいる。装置10は、装置10に手動で、あるいは配送器具によって配送される容器12を洗浄し乾燥するための自動化された、高処理能力プロセスを提供する。容器12(図8から図10を参照)、あるいはフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド(FOUP)は、複数のワークピース、即ちウエハを垂直のスタックに保持する。一般的な用語において、半導体ワークピース(図示せず)は、超小型回路が形成されるシリコン結晶のような、薄い1枚の材料である。該ワークピースは、直径が25から300mmまでの範囲であり、100〜650ミクロンの範囲、あるいはさらに100ミクロン未満の厚さを有することができる。
【0008】
図1及び図2を参照して、装置10は、壁の配置22によって形成された筐体20を含んでいる。壁配置22は、筐体20内の構成部分へのアクセスを提供するために開く少なくとも一つのドア26を有する正面壁24を含んでいる。図1は、開いた姿勢での装置10を示す。ここではドア26及び側壁は、説明の目的のために除去されている。図2は、中間状態での装置10を示す。ここではドア26の一つは、処理室400の一つへのアクセスを提供するために開かれている。好ましくは、ドア26は、処理室400内の複数の容器12の連続処理のために独立して操作される。装置10は、2つの別個の処理室400を有するように示されているが、装置10は、単一の処理室400、あるいは2つの処理室を超える処理室400で構成することができる。
【0009】
筐体20は、容器12の処理のため、クラス1環境のような清潔な内部環境を提供するように構成される。配置22の頂壁28は、図1の筐体20から2つのパネル30が除去された状態で、壁パネル30を有する。図2を参照して、コントロールパネル32は、筐体20へ作動可能に付けられており、装置10をモニターし、及び/又は装置10と接続するため、ユーザー・インタフェース34を含んでいる。一つの実施形態において、ユーザー・インタフェース34は、装置10の操作を制御し、及び/又は調節するように、キーボード及び表示スクリーンを含むことができる。装置10の別の実施形態において、ユーザー・インタフェース34は、タッチ・スクリーンのような、入力及び制御機能を有するグラフィック・ユーザーインターフェースである。コントロールパネル32及び/又はユーザー・インタフェース34は、容器12及び/又はキャリアー212の位置及び状態を報告する多数のセンサアセンブリと連結される。ユーザー・インタフェース34は、装置10の動作を制御する内部制御装置(図示せず)と電子的に連結され、時間、温度、圧力、ローター毎分回転数、及び/又は回転方向のプロセス変数が明記される、プログラム又はレシピの記憶装置を含んでいる。エンドユーザは、指定されたプログラムで工場を動作又は運営するためにコントローラー用の新しいプログラムを規定することができる。
【0010】
図1〜図4に示されるように、ロードポート100は、筐体20の外側に位置するが、ドア26の近くに位置する。ロードポート100は、ドア26を通りキャリヤアセンブリ200へ容器12を供給し、処理室400にて洗浄され乾燥された容器12をキャリヤアセンブリ200から受け入れるように構成されている。ロードポート100は、多数の骨組部材112から形成されたフレームアセンブリ110と、アセンブリ110に操作可能に接続される投入ドア114と、キャリヤアセンブリ200に容器12を供給しキャリヤアセンブリ200から容器12を受け入れるローダーアセンブリ116とを含む。
【0011】
図3から図4に示されるように、フレームアセンブリ110は、垂直及び水平のフレーム部材112と、フレームアセンブリ110の下部領域に位置するベース118とを含んでいる。図1及び図2には示していないが、投入ドア114は、装置10から離れて対面し、フレームアセンブリ110の内部部分110aは、装置10に隣接して位置する。ローダーアセンブリ116は、容器12を受け入れる固定具120、支持板122、及び、ドア114とキャリヤアセンブリ200との間で固定具120を移動するスライダ機構124を含んでいる。固定具120は、好ましくは容器12の下部部分で容器12を受けるように構成されたレセプタクル126と、レセプタクル126内で容器12を解放可能に固定する少なくとも一つの固定エレメント128とを有する。スライダ機構124は、ガイドレール130と、固定具120に接続されたブラケット132とを含み、固定具120及び容器12は、ガイドレール130に沿って前後に滑らかに移動する。支持板122は、それがガイドレール130に沿って移動するとき、ブラケット132を収容するような大きさであるスロット134を含んでいる。
【0012】
ガイドレール130は、フレームアセンブリ110の境界線を超えて延在し、それによって、容器12をキャリヤアセンブリ200へ配送するか、又はキャリヤアセンブリ200から容器12を受け入れるように、装置10内へ固定具120を移動可能にする。従って、キャリヤアセンブリ200は、ガイドレール130の延在部分を受け入れるのに十分なクリアランスを有する。このように、容器12を受け入れるためにブラケット132及び固定具120がスロット134の閉じられた端部134aの近く又は内側に位置する初期位置(図3を参照)と、容器12をキャリヤアセンブリ200へ転送するためにブラケット132及び固定具120がスロット134の開いた端部134bの近く又は外側に位置する前方展開位置との間で、固定具120は移動可能である。ロードポート100は、また、固定具120の位置をモニターし、及び/又は固定具120を含むポート100の動作を制御するセンサー136及び信号138を含んでいる。一方、図3〜図4は、4つの別個のローダー120及びスライダ機構124を示すが、ロードポート100は、より多くの又はより少ない数のローダー120及び機構124で構成可能である。一つの好ましい実施形態では、各処理室400につき、2つのローダー120及びスライダ機構124が存在する。
【0013】
図1、図2、図5〜図10を参照した本発明の別の態様によれば、キャリヤアセンブリ200は、筐体20内に位置し、チャンバ400でさらに加工のためロードポート100から容器12を受け入れて、かつチャンバ400からロードポート100に処理された容器12を戻すのに適している。このように、キャリヤアセンブリ200は、処理済の及び未処理の両方の容器12のための転送ポイントとして役立つ。キャリヤアセンブリ200は、少なくとも一つのキャリアー212を操作可能に支持するデッキアセンブリ210を含んでいる。キャリアー212は、その後のロボット300によるハンドリング及び処理室400内の処理のために容器12を固定する。
【0014】
図5に示されるように、デッキアセンブリ210は、少なくとも一つのキャリアーステーション216を有する長方形のデッキ部材214を含んでいる。各ステーション216は、キャリアー212及び容器12がデッキ部材214と相互作用するデッキアセンブリ210の領域を表わす。キャリアー212及び容器12は、処理室400へ挿入され、かつ処理室400から取り除かれるので、一旦、容器ドア12bが容器本体12aから取り除かれれば、キャリアーステーション216は、さらに処理するための転送ポイントである。各ステーション216は、板218、キャリアー212を板218に解放可能に固定する固定装置220、及び固定装置220に操作可能に接続されたアクチュエータシステム222を含んでいる。板218は、キャリアー212の底フレーム部材236における開口237と連係的に寸法付けられる(図7を参照)。キャリアー212がキャリアードック位置CDPにあるとき、開口237は、板218を受け入れる。
【0015】
キャリアー固定装置220は、底キャリアーフレーム部材236にて連係的に寸法付けられたスロット239を係合する少なくとも一つのブロック224を含んでいる。固定装置220は、キャリアードック位置CDPにおいてキャリアー212を解放可能に固定するラッチ225をさらに含む。ラッチ225は、アクチュエータシステム222に操作可能に接続される。キャリアードック位置CDPにおいて、容器12は、処理室400においてさらなる処理のためキャリアー212へ装荷可能であり、又は、処理室400から戻された後にキャリアー212から取り除くことができる。図6を参照して、アクチュエータシステム222は、キャリアー212を解放可能に固定するためにラッチ225に操作可能に接続されたシリンダー226を含むことができる。シリンダー226は、フィッティング227a及び供給ライン227bと流体で連通している。
【0016】
アクチュエータシステム222は、気体又は油圧駆動可能であり、シリンダー226への流体の流れを測定するためにコントロールバルブ及び/又はレギュレーター(図示せず)を含むことができる。ステーション216を含むデッキアセンブリ210に処理室400から水分が滴下するのを防ぐために、ドリップレール221がほぼデッキ部材214の長さにて延在する。別の実施形態では、汚れた容器12が室400内で処理されている間、汚れた容器12が洗浄のため準備されるように、処理室400のレセプタクル442の数を超えてキャリアーステーション216の数を増やすように拡張される。
【0017】
ステーション216は、ステーション216内のキャリアー212及び/又は容器12の位置を検知し内部制御装置36へ報告するセンサアセンブリ228をさらに含んでいる。センサアセンブリ228は、また、キャリアー212に関して容器ドア12bの位置を検知することができる。一つの実施形態において、センサアセンブリ228は、デッキ部材214に最も近く配置される第1センサー229a、及びデッキ部材214から延在する垂直サポート229cに付加された第2センサー229bを備える。別の実施形態では、センサー229a、229bの一つ若しくは両方は、デッキ部材214に取り付けられない。その代りに、センサー229a、229bがステーション216に対してキャリアー212及び/又は容器12の位置を報告し続けることができるように、それらは隣接内に位置する。例えば、センサー229a、229bは、筐体ドア26あるいは筐体20の他の構成部分に付けられる。センサー229a、229bは、光センサー、ファイバー・センサーあるいは超音波センサーでありえる。図5及び図6は、一つのステーション216に操作可能に関係するセンサアセンブリ228を示すが、センサアセンブリ228は、複数のステーション216で動作をモニターするのに十分な数を含むことができる。例えば、垂直サポート229cは、2つのステーション216の間に取り付けて、隣接したステーション216をモニターするためにセンサー229a、例えば3本の梁センサーを持つことができる。
【0018】
図7〜図10を参照して、キャリアー212は、容器12を受け入れるように構成され、キャリアー212及び容器12の両方は、処理室400内で洗浄及び乾燥される。図7Aに示されるように、キャリアー212は、複数の骨組部材232から形成されたフレーム配置230を含む。フレーム配置230は、容器本体12aを取り外し可能に固定する内部レシーバー234を有する。フレーム配置230は、容器本体12aの底部に係合し支持する底フレーム部材236を含んでいる。底フレーム部材236は、中央の開口237、及び開口237の周りに位置する少なくとも一つのスロット239を含んでいる。開口237及びスロット239を含む底フレーム部材236は、板218へのキャリアー212の着脱可能な固定のために構成される。容器12は、処理工程に応じてキャリアー212へロードされるか、あるいはキャリアー212から取り除かれることができる。一つの実施形態では、骨組部材236は、キャリアードック位置CDPにて板218との係合を容易にする開口237の周りに周辺溝236a(図8bを参照)を含んでいる。下側フレーム部材236は、容器本体12aにおいてレセプタクル12cにより受け入れられる、少なくとも1本の垂直に延在するピン238を含んでいる。キャリアー212は、底部材236から上方へ延在し上部部材242に接続する対向した垂直部材240をさらに含み、フレーム配置230を完成する。上部フレーム部材242は、容器ドア12bの周囲に係合するように構成される少なくとも一つのブラケット243を有する。
【0019】
図8〜図10に示される容器固定位置CSPにおいて、容器12の本体部分12aは、キャリアー212のレシーバー234内に固定され、また、容器ドア12bは、キャリアー212の上部部材242に固定される。キャリアー212は、レシーバー234及び容器ドア12b内で容器本体12aを骨組部材242に解放可能に固定する手段244を含む。ロボット300は、容器12からドア12bを取り除き、上部フレーム部材242との係合部にそれを置く。解放可能な固定手段244は、容器本体12a及び容器ドア12bを係合させるラッチ手段246を含む。容器12の各側面のラッチ手段246は、図8〜図10に示されるが、単一の機構246が容器12を固定するために使用することができる。ラッチ手段246は、垂直シャフト250周りに旋回する上部ラッチ248と、シャフト250に操作可能に接続される下部ラッチ252とを含む。ラッチ248及び252は、バネ付勢されているので、機構246は、コイルばね254、ブッシング256及びバネ・スリーブ258を含む様々な小さい構成部分を含む。容器固定位置CSP(図8A及び図8Bを参照)において、上部ラッチ248は、容器ドア12bの内側表面に係合し、また、下部ラッチ252は、容器本体12aの下部範囲に係合する。非固定位置において、上部ラッチ248は、上部フレーム部材242から延在する止め具255に対抗して止まり、下部ラッチ252は、鉛直フレーム部材240に隣接する止め具257に対抗して止まる。旋回可能なラッチ248,252の代わりに、固定手段244は、レシーバーを容器本体12及びドア12bに係合する突起の集合物、あるいはキャリアー212へ固定のために容器本体12及びドア12bが滑らせるレールの配置を含むことができる。
【0020】
代替のキャリアー260が図7B及び図7Cに示される。図7Aのキャリアー212のように、キャリアー260は、容器本体12aを取り外し可能に固定する内部レシーバー264を形成する複数の骨組部材から形成されたフレーム配置262を含んでいる。フレーム配置262は、中央開口267及び開口267の周りに位置した少なくとも一つのスロット269を有する底フレーム部材266を含んでいる。開口267及びスロット269を含む底フレーム部材266は、板218へキャリアー212の着脱可能な固定のために形成される。フレーム配置262は、さらに底部材266から上方へ延在し上部部材272に接続する、対向する垂直部材270を含む。上部フレーム部材272は、容器ドア12bの周囲に係合するように構成される少なくとも一つブラケット273(図7Bを参照)を有する。上部フレーム部材272は、また、上方へ延在し、ロボット300の一部に係合するよう構成された少なくとも1本のピン271を有する。好ましくは、ピン271は、ブラケット273にて規定された周囲より外側に位置する。
【0021】
キャリアー260は、容器本体12aの一部に係合するクランプ機構274、及び容器ドア12bに係合するラッチ機構275をさらに含む。クランプアセンブリ274は、上部レール部材276、下側レール部材278、バネ280、及びコントロールアーム282を含んでいる。クランプ機構274は、容器本体12aの範囲が受け入れ可能な開位置(図7B及び図7Cで左側のアセンブリ274を参照)と、容器本体12aがクランプ機構274によって固定される閉位置(図7B及び図7Cで右側のアセンブリ274を参照)との間で移動可能である。下側レール278は、容器本体12aの一部によって受け入れられる、少なくとも1本の垂直に延在するピン284を含んでいる。各レール276、278は、容器本体12aのための係合表面を形成する、複数の高くしたタブあるいはバンプ286を含んでいる。
【0022】
好ましくは、タブ286は、ドーム形状を有し、高分子材料から形成される。クランプ機構274は、ラッチ機構275と独立して動作し、コントロールアーム282に係合するキャリヤアセンブリ空気シリンダー(図示せず)により開位置及び閉位置の間で作動される。ラッチ機構275は、垂直シャフト290周りに旋回する上部ラッチ288及びバネ292を含んでいる。容器固定位置CSPにおいて、上部ラッチ288は、容器ドア12bの内側表面に係合する。ラッチ288の移動は、上側フレーム部材272に接続される制限エレメント292によって抑制される。
【0023】
ドア12bの取り外しの前に、クランプ機構274は、容器本体12aを固定するために作動される。一旦、ロボット300がドア12bを取り外し、上側フレーム部材272にそれを位置決めすれば、ラッチ機構275は、ドア12bを固定するように作動される。容器12が処理室400内に処理された後、ラッチ機構275は、ロボット300をドア12bに係合可能とし、かつ容器12を再組み立てすることを可能にするために解放される。
その後、クランプ機構274は、ロードポート固定具120のアクセスを可能とし、キャリアー260から組み立てられた容器12を除去することを可能にするために解放される。
【0024】
本発明の別の態様によれば、図11〜図16のロボット300は、容器12及びキャリアー212を処理室400に挿入し除去する。処理室400内への挿入の前に、ロボット300は、容器本体12aからのドア12bのロックを解除し、及び処理室400からの除去にあたり容器12を再組み立てする。ロボット300は、制御された方法でキャリヤアセンブリ200の長さに沿って移動するように構成される。そこではロボット300は、選択されたキャリアーステーション216で停止し、処理室400内への配置のためキャリアー212及び容器12が係合される。ロボット300は、ステーション216にキャリアー212及び容器12を戻すために近似の処理室400を移動するようにさらに構成される。その後、ロボット300は、ドア12bに係合し、それを容器12に戻すことができる。ここで、容器12の全体は、キャリアーデッキ210からロードポート100へ移送される。
【0025】
ロボット300は、一般に、垂直サポート302と、垂直サポート302に操作可能に連結されたアクチュエーター・アーム304とを含む。アクチュエーター・アーム304は、2つの別個の先端部を含んでおり、つまり、第1先端部306及び第2先端部308である。これらは、容器12及びキャリアー212と係合するようにそれぞれ構成されている。両方が処理室400内へ挿入される前に、第1先端部306は、容器本体12aから容器ドア12bを取り除き、また、第2先端部308は、キャリアー212に係合し、キャリヤアセンブリ200と処理室400との間でキャリアー212及び容器12の移動を可能にする。第1先端部306は、ドア12bに係合し、ロードポート100によるさらなるハンドリングのために容器12にそれを戻す。
【0026】
図11〜図13に示すように、垂直サポート302は、着脱可能な側面パネル312の配置から形成されたハウジング310を含んでいる。そこでは多くの内部操作構成部分がハウジング310内に位置している。開口314は、サポート302のベースに位置し、キャリヤアセンブリ200に沿ったロボット300の移動を提供する実質的な水平ビーム(図示せず)を受け入れるように寸法が定められている。ロボット300は、ハウジング310内に位置決めされた磁気シリンダー316を含み、ここでシリンダー316は、磁場を使用し、動作中、ロボット300によって、主としてアクチュエーター・アーム304によって経験した負荷に関する平衡力を提供する。磁気シリンダー316は、ハウジング310内で第1前面パネル312aの後ろで、ブラケット320によって作動可能に接続される。
【0027】
キャリアー212及び/又は容器12に関してその上下移動及び位置を正確に制御するために、単キャリアー318は、アクチュエーター・アーム304に動作可能に接続される。キャリアー318は、ハウジング310内で第2前面パネル312bの後ろで、磁気シリンダー316に隣接して位置する。磁気シリンダー316及びキャリアー318は、スプール324、シャフト326及びブラケット328を含む、正面滑車アセンブリ322の下に位置する。ベロー330は、キャリアー318とキャリアードライバー332の間に位置する。
【0028】
容器ドア12bに係合するために、ロボット300は、垂直サポート302及びアクチュエーター・アーム304を通して第1先端部306へ延在するラインにて部分的な真空つまり吸引を提供する内部真空システム333を有する。外部部品を含んでいる既存の吸引装置と異なり、システム333は、第1先端部306へアクチュエーター・アーム304を介して圧搾空気のような動作流体を供給する内部に引き回された配送ラインを含んでいる。第1フレキシブル管路334は、ハウジング310内にあり、垂直サポート304を通して引き回される。スプール340、シャフト342及びブラケット344を含むブラケット336及び滑車アセンブリ338は、ロボット300の動作中、フレキシブル管路334を支持する。電線346も、ロボット300へ電源を供給するためハウジング310内に位置する。第1前面パネル312aの下部部分は、フレキシブル管路334を固定するカップリング348を含んでいる。
【0029】
アクチュエーター・アーム304は、U字型のマウント板352及びブラケット354に接続された駆動装置350を含み、ここで駆動装置350は、駆動シャフトにより規定される軸の周りにアクチュエーター・アーム304の回転を提供する。ドライバー・パネル356及びマウント板352は、駆動装置350を囲む。マウント板352は、キャリアー318の範囲で嵌合する1対の歯360を有し、ここでカップリングは、サポート302に沿ったアクチュエーター・アーム304の上下移動を提供する。アクチュエーター・アーム304は、また、第2フレキシブル管路366及び電線368を内部に収容するバルクヘッド364を有するカラー362を含んでいる。第2フレキシブル管路366は、実際のアーム304を通って延在し、第1先端部306及び垂直サポート304の第1フレキシブル管路334と流体で連通し、内部真空システム333を形成する。
【0030】
電線368は、第1先端部306用のハウジング372内にある駆動装置370に電力を提供する。ハウジング372は、着脱可能な端カバー373を含んでいる。アクチュエーター・アーム304は、さらに裏カバー374、第2フレキシブル管路366及び電線368用のストレインリリーフ376及びリテーナー378、並びに前面カバー380を含む。ハウジング372は、第1先端部306用のマウント点を提供し、ハウジング372と第1先端部306との間に位置するシリンダー382及びブラケット384を含んでいる。シリンダー382は、容器ドア12bを開けるために用いられるキー392を動かす、第1先端部306の内部構造に連結される。第1先端部306と容器ドア12bとの間の圧力勾配を維持するために、アクチュエーター・アーム304は、少なくとも一つのOリング386を有する。
【0031】
上述したように、第1先端部306は、両方が処理室400へ挿入される前に、容器本体12aから容器ドア12bを取り外すために用いられる。図14A、図14B、及び図15を参照して、第1先端部306は、板390の外表面から延在する少なくとも一つのキー又は突部392を備えた板390を含む。キー392は、容器固定位置CSPにあるとき容器12を開けるため、容器ドア12bの凹部にて受け入れられるように寸法が決められる。キー392は、容器ドア12bを開けるために歯を備えた板390から延在するシリンダーとして構成することができる。第1先端部306の動作は、以下に詳細に説明される。
【0032】
板390は、内部真空システム333と流体で連通された少なくとも一つの吸引エレメント394をさらに含んでいる。一旦、容器ドア12bが開けられれば、吸引エレメント394は、部分的な真空を生成するために真空システム333によってエレメント394とドア12bとの間のインターフェース領域内の空気が吸引可能なように、容器ドア12bに係合し上記領域を密閉する。吸引エレメント394の補助で、容器ドア12bは、第1先端部306によって昇降及び/又は操作用の板390と係合したままである。吸引エレメント394は、突出するオス型のセグメントを備えたカップ、あるいはポートとして形成することができるが、エレメント394は、部分的真空を生成するのに必要な圧力勾配を確保するために板390と容器ドア12bとの間のインターフェース領域を密閉する。吸引エレメント394は、エレメント394と容器ドア12bとの間の適切な係合を容易にする位置決め具395を含んでいる。位置決め具395は、吸引エレメント394から短い長さにて延在する位置決めピン又はスパイクであることができる。
【0033】
図14及び図15に示すように、板390は、板の厚さを規定する対向する外側壁390a,390bを有する。板の厚さは、好ましくは、容器ドア12bとの係合を容易にするコンパクトな構成を第1先端部306に提供するために約0.5インチである。板の壁390a、390bは、上述の吸引にて第1先端部306を容器ドア12bに係合させ移動させることを可能にする多くの構成部分を含んでいる内部空洞をさらに形成する。したがって、第1先端部306は、板390a、390bの周囲に沿って位置するシール396、及び第1先端部306の移動を提供する内部スライダーアセンブリ388を含んでいる。スライダーアセンブリ388は、ブラケット384によってシリンダー382と連結されている。シリンダー382は、底板壁390bより下のカバー383内に収容される。
【0034】
第1板壁390aは、第1先端部306をハウジング372に接続するブラケット391を含む。スライダーアセンブリ388は、シリンダー382の移動を制限するために、シリンダー382への接続用のブラケット388bを有する内部スライダー板388a、第1カバープレート388c、第2カバープレート388d、及び硬い停止ブラケット388eを含んでいる。ブラケット388bは、底板壁390bのスロット内に受け入れられる(図14Bを参照)。第1先端部306は、容器ドア12bを開けるために使用されるキー392の動作用のギヤアセンブリ398をさらに含む。ギヤアセンブリ398は、スライダ388aに動作可能に接続されたギヤー・ラック398a、及びキー392に動作可能に接続した複数のギヤー398bを含んでいる。
【0035】
第1先端部306は、吸引エレメントキャップ399a及びO−リング399bを含む、内部チャネル399をさらに含んでいる。内部チャネル399は、吸引エレメント394及び第2フレキシブル管路366と連通している。したがって、内部チャネル399は、第1及び第2のフレキシブル管路334、366を有する吸引エレメント394と連結する内部真空システム333の構成部分である。例えば遠心ポンプであるポンプ(図示せず)は、インターフェース領域から空気を排除し必要な圧力勾配を生成し、吸引エレメント394を容器ドア12bに固定することを可能にするため、第1先端部306と流体で連通している。第1先端部306及びエレメント394は、ポンプの吸込み側を表わし、一方、ポンプ出口は、ポンプの吐出側である。
【0036】
内部真空システム333は、また、ポンプ動作を制御するために、ポンプの吸込み側及び/又は吐出側にセンサーを含むことができる。例えば、ポンプの吸引圧が非常に低くなった場合、センサーはポンプコントローラに信号を送出し、コントローラーはポンプに動作低下又は動作終了を指示する。別の実施形態において、第1先端部306は、連続的な板390の代わりにブラケット384から延在する1対の指部がある。指部は、中央の開口部を形成するようにある間隔で配置され、各指部は、キー392、吸引エレメント394及び内部チャネル399を有することができる。
【0037】
簡潔に上で説明したように、第2先端部308は、キャリアー212に係合し、キャリヤアセンブリ200と処理室400との間でキャリアー212及び容器12の移動を可能にする。あるいは、第2先端部308は、キャリヤアセンブリ200と処理室400との間の移動のために、キャリアー212内で固定されながら容器12に係合する。第2先端部308及び第1先端部306の両方は、ロボット300の構成部分であるが、第2先端部308は、第1先端部306とは構造上及び操作上異なる。第1先端部306は、容器ドア12bを開け、取り外し、キャリアーの容器固定手段244を備えた位置へ容器ドア12bを回転するが、第2先端部308は、さらなるハンドリングのために、解放可能に容器12及びキャリアー212をロボット300へ固定する。別の実施形態では、第1及び第2先端部306、308は、一つの先端部が上述の両者の機能を実行可能とする開示された構造にて単一の先端部に組み合わされる。
【0038】
図13及び図16A〜図16Cを参照して、第2先端部308は、第1クランプアセンブリ309及び第2クランプアセンブリ313を含み、これらの各々は、キャリアーステーション216と処理室400との間でロボット300が容器12及びキャリアー212を移動可能にするため、キャリアー212の一部に解放可能に係合するように構成されている。第1クランプ309は、第2部材309bに旋回可能に接続された第1部材309aを含んでいる。第1部材309aは、図16A及び図16Bの閉位置において第2部材309bの指部309dに隣接して位置する少なくとも一つの指部309cを含む。クランプ309が開位置に移動したとき、2つの指部309cの間に隙間が存在し、これは第2先端部308にキャリアー212セグメントを受け入れることを可能にする。
【0039】
第1部材309aは、クランプ309を動かす駆動エレメントへの接続用のブラケット309eを含む。第1部材309aは、先端部308をアクチュエーター・アーム304に取り付けるために駆動装置370の構成部分を受け入れる開口311をさらに含む。横梁部材315は、第1及び第2のクランプアセンブリ309,313の間で延在し、ここで第2クランプアセンブリ313は、駆動装置ハウジング372の外側端部の近くに位置する。具体的には、梁315は、第2部材309bの表面309f(図16Bを参照)から第2クランプアセンブリ313まで延在する。第2クランプアセンブリ313は、ピン313cにて第2部材313bに旋回可能に接続される第1部材313aを含む。第1部材313aは、図16Cの閉位置における第2部材313bの指部313eに隣接して位置決めされる少なくとも一つの指部313dを含む。第2部材313bは、また、外側指部313fと、キャリアー212の上側フレーム部材272から延在するピン274を受け入れる少なくとも一つの開口(図示せず)とを含む。ブラケット317aを備えた支持板317は、駆動装置ハウジング372に第2クランプアセンブリ313及び梁315を付けるために用いられる。空気シリンダー319は、第2クランプアセンブリ313と梁315とを接続するためにマウント点391a、391bの間で接続され、ここで空気シリンダー319は、第2クランプアセンブリ313を動かす。
【0040】
従って、第2先端部308は、第1クランプアセンブリ309、第2クランプアセンブリ313、及びそれらの間で延在する横梁315の組み合わせを表わす。第2先端部308は、アクチュエーター・アーム304の構成部分、例えば駆動装置370の端板と一体的であることができ、あるいは、第2先端部308は、アクチュエーター・アーム304とは別個で切断可能な構成部分であることもできる。一つの実施形態において、第2先端部308は、キャリアー212の上部フレーム部材242の対向側面に係合する。別の実施形態では、第2先端部308は、キャリアー212の対向した垂直側の骨組部材240に係合する。さらに別の実施形態において、第2先端部308は、キャリアー212の各側面の上部フレーム部材242及び側面のフレーム部材240の両方に係合する。
【0041】
本発明のさらに別の態様によれば、装置10は、筐体20内で、ロボット300によって容器12及びキャリアー212を挿入し除去することができるように、ロボット300のすぐ近くにて配置される処理室400を含んでいる。一般的な用語において、処理室400は、ローターアセンブリ402、操作中にローターアセンブリ402を密閉するためのドアアセンブリ404、及びドアアセンブリ404が動作可能に接続される処理室ハウジング406を含んでいる。処理室400は、また、容器12及びキャリアー212を洗浄するための手段、及び容器12及びキャリアー212を乾燥するための手段を含む。図1は、別個の2つの処理室400を示すが、装置10は、設計パラメータに応じて、より少ない又はより多い数の処理室400を含むことができる。一つの実施形態において、各対のキャリアーステーション216に対して一つの処理室400があり、それは、各対からのキャリアー212及び容器12が同じチャンバ400内で処理される。
【0042】
図1及び図17〜図21を参照して、ローターアセンブリ402は、ハウジング408、内部ローター410、ローター410に動作可能に連結された駆動装置412、容器12及びキャリアー212を洗浄するための手段、並びに、容器12及びキャリアー212を乾燥するための手段を含む。ローターハウジング408は、ローター410を収納し、中のローター410へのアクセスを提供する少なくとも一つの開口416を備えた面板アセンブリ414を含んでいる。面板アセンブリ414は、観察窓418、ポートあるいは第2ダクト420を含んでおり、ここで後者は、加熱手段の一部として第1ダクト422とともに協働的に配置される(下記に述べる)。シールエレメント424及び開口カバー426がまた、ポート420とダクト422との間の流体の流れ損失を最小限にするために設けられる。ハウジング408の底部では、洗浄手段からの過剰な洗浄溶液を排出し、乾燥手段から空気を排気するために、排出エレメント428が設けられる。一つの実施形態において、排出エレメント428は、処理液排出開口432の上方に位置した空気排出開口430を備える。排出エレメント428は、容器12及びキャリアー212を乾燥するために用いられる暖かい空気からの処理液の分離を容易にするバッフルを含むことができる。ハウジング408は、また、ローターアセンブリ402内の静電気を減少又は排除するために陰イオンを生成するイオン発生器434を含んでもよい。
【0043】
図15〜図18に示すように、ローター410は、前面板436、裏面板438、及び前面板、裏面板436、438の間で延在する複数の骨組部材440を含む。図15〜図18に示される実施形態において、骨組部材440は、面板436、438の周囲の近くで周方向に間隔を置かれる。ローター410の回転中、骨組部材440は、空気を導くブレードあるいは羽根として作用し、かつローター410の中央部に低圧力領域を生成しローター410の外側部分に高圧力領域を生成した状態でローター410内に気圧勾配を生成する。好ましくは、骨組部材440は、ローター410の回転にて圧力勾配を容易にするように曲線が描かれ、又は角度が決定される。あるいは、骨組部材440は、直線状であり、ローター410は、空気を導きかつ圧力勾配を生成するように多くの別個のブレードを含んでいる。骨組部材440は、面板436、438間の距離を延在するように図15〜図18にて示されるが、骨組部材440は、面板436、438間で分離した距離の一部のみで延在するように構成することができる。例えば、第1骨組部材440は、前面板436から分離距離の範囲で延在可能であり、第2骨組部材440は、裏面板438から分離距離の範囲で延在可能である。従って、第1及び第2の骨組部材440は、それぞれの面板436、438にてオフセット隙間を形成する。
【0044】
ローター410は、また、処理用の容器12及びキャリアー212を受け入れる少なくとも一つのレセプタクル442を含んでいる。レセプタクル442は、ロボット300による挿入のときにキャリアー212の範囲に滑って係合し、ロボット300による除去のときにキャリアー212を滑って非係合とする内部サポート部材444(図19及び20を参照)により一部分を形成する。具体的には、サポート部材444は、レールとして機能し、キャリアー212のフレーム配置230の一部を係合し非係合とする突起部445を有する。図19及び図20に示すように、サポート部材444は、骨組部材440の半径方向で内側に位置する。カップリング446は、操作可能な接続のため、裏面板438から駆動装置412へ延在する。図14〜図18の実施形態において、ローター410は、2つの別個のレセプタクル442を特徴とする。しかしながら、レセプタクル442の数は、処理室400の設計パラメータに応じて変わる。例えば、ローター410のサイズは、3つ以上のレセプタクル442を含むために増加することができ、あるいは単一のレセプタクル442を含めるために減少することができる。好ましくは、ローター410の操作上のバランスを維持するために、レセプタクル442は、ローター410の中心軸の周りに角度をなして間隔を置かれる。例として、2つのレセプタクル442は、およそ180度離れて間隔を置かれ、一方、3つのレセプタクル442は、およそ120度離れて間隔を置かれるであろう。異なる方法で述べられ、回転中の振動と不安定さを最小限にするために、レセプタクル442は、ローター410の回転軸の周りに均一に間隔を置かれるべきである。
【0045】
図14及び図15を参照し、ここでは、容器12及びキャリアー212は、処理室400内の装荷位置LPに存在し、ローター410は、容器12及びキャリアー212の両方を超える深さを有し、それによりレセプタクル442は、それらの全体を両方とも受け入れる。装荷位置LPにおいて、容器12は、容器ドア12bと裏面板438との間に位置する。すなわち、容器ドア12bは、外側に面し、レセプタクル442の開口近くに位置する。装荷位置LPにおいて、各キャリアー12の内部が露出するように、2つの容器12は位置する。結果として、容器12の後部壁は、対向した位置関係にあり、容器ドア12bを受け入れる正面壁は、半径方向で外側へ面する。
【0046】
処理室400は、ローター410が回転している間、容器12及び容器ドア12bを洗浄するための手段を含んでいる。容器12を洗浄するための第1処理液は、供給源(図示せず)からマニホルド450に分配される。供給源は、分配線、ポンプ、供給貯留槽、及び流量レギュレーターのような流量測定装置を含むことができる。図17及び図18に示すように、マニホルド450は、ブラケット452及びガスケット・シール454を備えたローターハウジング408の外側壁408aに取り付けられる。ローターハウジング408は、外側壁408aを通って延在し、マニホルド450により配送される処理液用の通路として機能する開口458を有するインターフェース領域456を含んでいる。
【0047】
図19を参照して、マニホルド450は、開口458を通りローター410の方へ処理液を導くノズル465(図18を参照)とともに協働的に配置された少なくとも一つの排出口464と、入口462とを備えたハウジング460を含んでいる。あるいは、マニホルド450は、個々のポート464の代わりに、直線状の排出スロットを含むことができる。好ましくは、ノズル465は、ローターハウジング408内へ半径方向内側へある長さで延在する。1対のマニホルド450は、ローターハウジング408の各上部領域に連結されて示されているが、マニホルド450は、ハウジング408の周りに位置することができる。また、マニホルド450の数は、処理液の十分な分配を提供するために増加又は減少することができる。
【0048】
動作中、ローター410が回転するとともに、容器12、容器ドア12b及びキャリアー212を洗浄するために、洗浄手段は、ローターハウジング408内へ第1処理液を分配する。このように、洗浄手段は、処理液に容器12及びドア12bを浸す。マニホルド450及び開口458は、分配通路を形成し、ローター・レセプタクル442の方へ半径方向で内部へ第1処理液を導く。処理液は、脱イオン水、及び液体の表面張力あるいは固体と液体との間の界面張力を減少する界面活性剤、可溶の化合物であることができる。一般的には、界面活性剤は、一度だけ用いられ、次に、廃棄物として廃棄される。あるいは、第1処理液は、さらに洗浄剤か、同様のクリーニング剤を含む。さらに別のものでは、第1処理液は、脱イオン水あるいは電気的に中立か無極性の同様の液体である。
【0049】
別の実施形態において、外部マニホルド450は除去され、ローターハウジング408内に位置した内部流体分配システムによって処理液を供給する少なくとも一つの内部排出口をローターハウジング408が有するように、洗浄手段は構成される。内部流体分配システムは、処理液を供給するため、ハウジング408における流体入口から排出口まで延在するラインとすることができる。排出口は、内部ノズルを含むことができる。しかしながら、内部ノズルは、ローター410の回転に干渉しないことが理解される。
【0050】
洗浄手段は、洗う工程が終わった後、容器12及びキャリアー212をすすぐために、第2処理液を分配するようにさらに構成される。第2処理液は、第1処理液から残っているいかなる界面活性剤あるいはクリーニング剤をすすぐため電気的に中立か無極性の脱イオン水あるいは同様の液体である。第2処理液は、異なった供給源にて蓄えられ、別個の分配ラインによってマニホルド450に提供される。このように、第2処理液は、ローターアセンブリ402内へマニホルド450により分配される。別の実施形態において、第2処理液は、別個の専用のマニホルド450に供給され、第1処理液は、別の別個の専用のマニホルド450に供給される。ここで、各マニホルド450は、供給された処理液のみを分配する。この構成において、マニホルド450内で処理液の混合はない。
【0051】
処理室400は、容器12及び容器ドア12bを乾燥するための手段をさらに含む。好ましい実施形態において、乾燥手段は、ローター410内に暖空気を配送する。乾燥手段は、空気ダクト422及び面板414のポート420を含み、それは、ローター410の中央部分に向けられる空気の通路を集合的に形成する。空気ダクト422は、供給源(図示せず)から空気を配送する供給ラインと流体で連通している。
【0052】
装置10の操作において、乾燥手段は、洗浄工程が終わった後、容器12及びドア12bを乾燥するために空気を配送する。乾燥工程を援助するために、ローター410が容器12、容器ドア12b及びキャリアー212を回転させながら、乾燥手段は、空気を供給する。従って、乾燥手段は、ローター410の回転と干渉しない。サポート部材440の回転により生成された圧力勾配にかかわらず、空気は、ポート420を介して注入されるところのローター410の中央領域から、容器12及びキャリアー212を通過してローター410の周囲の近くあるいはその周囲を超えた高圧力領域へ流れる。
【0053】
上に簡単に説明されるように、ハウジング408の底部は、排出エレメント428を含んでいる。排出エレメント428は、乾燥手段から空気を排気するため空気排出開口430と、容器12を乾かす前に処理液を排出するため流体排出開口432とを含んでいる。
ローター410の回転が圧力勾配を生成することから、排出開口430、432は、好ましくはローター410の周囲に位置する。排出開口430、432は、束ねられて示されるが、それらはローターハウジング408において互いに間隔をあけて配置することができる。一つの実施形態において、ローター410は、ハウジング408に対して角度がつけられあるいは傾斜している(例えば水平軸(図示せず)に対して5〜15°)。従って、処理液の排出は、この構成において、重力によって高められる。別の実施形態では、全ローターアセンブリ402は、処理液の排水を高めるために、処理室400が取り付けられる表面に関して傾いている。例えば、ローターアセンブリ402は、水平の支持面又は地面におよそ5〜15度の角度が付けられている。
【0054】
上述したように、処理室400は、ローターアセンブリ402の動作中に処理室400を密閉するドアアセンブリ404を含んでいる。ドアアセンブリ404は、処理室ハウジング406に動作可能に接続される。図1を参照して、ドアアセンブリ404は、骨組部材470、及びローターアセンブリ402における開口416を密閉する密閉窓472を含む。骨組部材470は、レール(図示せず)によって処理室400に動作可能に接続され、ドアアセンブリ404は、処理室400の外面に沿って垂直に移動する。容器12がローターアセンブリ402に装荷された後、処理に先立って開口416を密閉するために、密閉窓472は、ローターアセンブリ402の方へ内部に作動される。
【0055】
一旦、処理が完了すれば、密閉窓472は、骨組部材470の方へ開口416から引っ込ませられる(あるいは外側に動かされる)。一旦、窓472が十分な距離で引っ込ませられたならば、ドアアセンブリ404は下げられ、それによりロボット300にて開口416を通してレセプタクル442及び容器12へのアクセスを可能にする。ドアアセンブリ404は、容器12の挿入、及び/又は処理室400からの容器12の除去を含むロボット300の動作に干渉しないように、ロボット300の後ろに位置する。好ましくは、ドアアセンブリ404は、空気又は油圧動作システムによって駆動される。
【0056】
装置10の動作上の態様は、容器12を洗浄し乾燥する多数の別個の工程を含み、それらは、装置10の各構成部分のために説明される。初めに、例えば銅及び/又はコバルトの不純物で恐らく汚れている容器12は、手動で、あるいは、自動誘導車のような配送器具、頭上の搬送システム又はロボットにより自動的に、ロードポート100へ配送される。
【0057】
図3及び図22を参照して、容器12は、ロードポート100の固定具120に装荷され、次に、ハウジング・ドア26を開位置にしながらキャリアーデッキ200へ搬送される。固定具120は、ガイドレール130に沿って移動し、キャリアーデッキ200のキャリアー212に容器12を配送する。汚れた容器12がロードポート100からキャリアーデッキ200へ移送されない、あるいは清浄な容器12がキャリアーデッキ200によりロードポート100へ配送されない場合には、筐体20のドア26は、閉じられたままである。
【0058】
図5〜図10を参照して、キャリヤアセンブリ200は、ロボット300による後のハンドリング用の容器12を受け入れるキャリアー212を有し、処理室400内での処理を行う少なくとも一つのステーション216を含んでいる。ステーション216は、キャリアードック位置CDPにキャリアー212を置くために作動されるキャリアー固定装置220を含んでおり、ここでは固定装置220は、容器12の受理用のステーション216にキャリアー212を固定する(図22を参照)。具体的には、ブロック224は、底キャリアーフレーム部材236におけるスロット239に係合され、ラッチ225は、固定される。一旦キャリアードック位置CDPが達成されれば、図23の概略図に示されるように、容器12は、ロードポート100の固定具120によってキャリアー212のレシーバー234へ挿入される。好ましくは、ドア12bがロボット300の方へ配向され、容器12の後部壁がロードポート100の方へ配向されるように、容器12は、レシーバー234内に位置決めされる。このように、容器ドア12bは、処理室400に面し、容器12の後部壁は、処理室400から離れて面する。
【0059】
容器12がレシーバー234内に位置決めされた後、図24〜図27に示されるように、ロボット300は、容器12からドア12bを開けて取り外すために作動される。具体的には、ロボット300は、所定のキャリアーステーション216へキャリヤアセンブリ200に沿って移動し、容器12に係合する。第1先端部306が容器ドア12bに接近し、次に係合するように、ロボット・アクチュエーター・アーム304は位置決めされる。図24に示されるように、第1先端部306は、容器ドア12bを開くキー392を含む。一旦ドア12bが開けられれば、吸引エレメント394がドア12bの外側表面に係合するように、第1先端部306がさらに位置決めされ、次に、内部真空システム333が作動され、エレメント394とドア12bの表面との間のインターフェース領域に部分真空を形成する。
【0060】
十分な真空レベルが得られた後、ドア12bは、第1先端部306により提供された密閉係合を通して容器12から除去される。図25及び図26を参照して、アクチュエーター・アーム304の移動、及び第1先端部306により提供される密閉を通して、ドア12bは、容器12から移動され、上部キャリアーフレーム部材242上に置かれる。一つの実施形態において、ドア12bは、容器12から上側フレーム部材242までおよそ270度、移動又は旋回される。ブラケット243を含む上側フレーム部材242の構造上の構成に応じて、第1先端部306は、フレーム部材242に水平にあるいは角をなしてドア12bを配置することができる。
【0061】
図27及び図28に示すように、容器ドア12bが上側フレーム部材242に置かれるとき、ドア12bの内表面は外側に面し、つまり露出され、一方、外側ドア表面は、容器12の上部外側表面の方へ内側に面している。ドア12bが上側フレーム部材242によって受け入れられた後、内部真空システム333によって提供された真空は排除され、第1先端部306は、ドア12bを非係合にする(図29を参照)。好ましい実施形態において、第1先端部306は、キャリアー212及びドア12bを取り除くのに十分な距離で処理室400の方へ水平に移動させることによりドア12bを非係合にする。
【0062】
一旦、第1先端部306がドア12bを非係合とし取り除けば(図29を参照)、容器固定手段244が作動され、レシーバー234内の容器12及びドア12bをキャリアー212へ固定する。具体的には、固定手段244の上部ラッチ248が作動され、ドア12bの内表面に係合し、下部ラッチ252が作動され容器12の下部部分に係合する。固定手段244によって提供された係合は、容器212及びキャリアー12を容器固定位置CSPに置く。このことは、ロボット300によるさらなるハンドリングに必要である。キャリアー212及び容器12は、容器固定位置CSPを容易にする追加の協働の構造をそれぞれ含む。キャリアー260に容器12を固定するための工程は類似している。しかしながら、クランプ機構274は、ロボット300がドア12bを取り外しラッチ機構275が作動される前に、作動される。
【0063】
図30及び図31に関し、一旦、容器12が容器固定位置CSPに存在すれば、第2先端部308がキャリアー212に係合しキャリアー212及び容器12をキャリヤアセンブリ200から処理室400に移動するように、ロボット300は再び作動される。具体的には、第2先端部308のクランプアセンブリ309がキャリアー212の一部に係合するように、ロボット・アクチュエーター・アーム304は位置決めされる。図30を参照して、一旦、クランプ309がしっかりとキャリアー212に係合し把持すれば、アクチュエーター・アーム304は、垂直サポート302に沿って上向きで移動される。ここで、キャリアー212及び容器12は、およそ90度旋回され、処理室400に関するローディング準備位置PLP(図31を参照)に容器12及びキャリアー212が置かれる。キャリアー212及び容器12の旋回移動は、ロボット300により提供される垂直の上昇の間又はその後に、生じることができる。
【0064】
ローディング準備位置PLPにおいて、容器12及びキャリアー212は、ローターアセンブリ402の上部レセプタクル442の近くに垂直に位置し、上部レセプタクル442は、面板414における開口416に配列される。上部レセプタクル442がローターアセンブリ402の角度位置に依存し、及び各レセプタクル442は、ローターアセンブリ402の回転にて容器12及びキャリアー212を受け入れるように位置するであろうことが、当業者に認識される。処理室ドアアセンブリ404は、図31に示されていないが、容器12及びキャリアー212は、また、面板アセンブリ414の開口416の近くに位置する。更に、ローディング準備位置PLPにおいて、容器ドア12bの内表面は、キャリヤアセンブリ200の方へ外側へ面し、容器12の内部は露出され、処理室400辺りの視点から目視できる。
【0065】
図17、図18及び図32を参照して、ローディング準備位置PLPを得たとき、ロボット300は、容器12及びキャリアー212を上部レセプタクル442に装荷し、処理室400内での容器12の処理のための装荷位置LPを確定する。レセプタクル442の内部サポート部材444は、ロボット300による挿入と同時に、キャリアー212のフレーム配置230の一部に滑って係合する。容器12がキャリアーフレーム配置230内に位置することから、サポート部材444は、好ましくは容器12あるいはドア12bと接触しない。装荷位置LPに到着するために、第2先端部308は、ロボット300とキャリアー212との間の安全な係合を提供する。
【0066】
図33を参照して、一旦、装荷位置LPが達成されれば、第2先端部308は、キャリアー212を非係合とし、アクチュエーター・アーム304は、ローターアセンブリ402及び処理室400から離れて移動する。第2容器12及びキャリアー212を装荷するために、ローター410は、およそ180度回転され、装荷されたレセプタクル442を空の上部レセプタクル442の下に置く。第2のローディング準備位置が到達するまで、上述の工程が繰り返される。その位置から、ロボット300は、空のレセプタクル442に第2容器12及びキャリアー212を装荷し、第2の装荷位置LPを確定する。ここで両方のレセプタクル442は、洗浄及び乾燥用の容器12とともに装荷される。
【0067】
この実施形態において、装置10の効率を増すために、2つの汚れた容器12が処理室400内で同時に処理される。ロボット300が処理室400から十分な距離で移動したとき、骨組部材470を含むドアアセンブリ404は、処理室ハウジング406に沿って移動し、面板アセンブリ414における開口416に密閉窓472を係合させる。装荷位置LPにおいて、容器ドア12bの内表面は、外側につまりロボット300の方に、及び容器12の内側は、半径方向で外側につまりローター410の周囲の方へ面する。別の実施形態では、面板アセンブリ414は、2つの開口416とともに構成され、ここでロボット300は、第1キャリアー212及び容器12を上部若しくは下部のレセプタクル442のいずれか一方に装荷し、次に、第2キャリアー212及び容器12を上部若しくは下部のレセプタクル442の他方に装荷する。
【0068】
処理室が装荷され、ドアアセンブリ404が面板アセンブリ414を密閉した後、駆動装置412は、ローター410を回転し、それにより、ローター410の周囲に若しくはその周囲を超えて高圧力領域を生成し、かつローター410の周囲内に(及び特にローター410の中央部に)低圧力領域を生成した状態で、ローターアセンブリ402において圧力勾配を生成する。容器12及びキャリアー212は、ローター410の回転により生成された低圧力領域内に位置決めされ、処理位置が規定される。
【0069】
一旦、ローター410が十分な速度で回転すれば、洗浄手段は、脱イオン水及び界面活性剤のような第1処理液を、マニホルド450を通して、容器12、ドア12b及びキャリアー212に接触して分配する。界面活性剤は、緩く付着した粒子又は汚染物質を容器12及びドア12bから取り外すのを助ける湿潤剤のように作用する。第2処理液、典型的に脱イオン水は、マニホルド450によりローター410内へスプレーされ、容器12及びキャリアー212がすすがれる。すすぎ段階の完了の近くで、ローター410の回転速度は、ローター410の外部と内部との領域間の圧力勾配を増すために増加される。
増加した回転速度に起因する増加した圧力勾配は、容器12及びドア12bを横切る第1及び第2の処理液の流れを容易にする。本質的に、処理液は、容器12及びドア12bから「投げられる」。この遠心力は、容器12及びドア12bが徹底的に洗浄されることを保証し、またローター410から処理液を排出するのを支援する。ローターハウジング408は、ローター410の外側へ流れる処理液に対する閉じ込め障害として機能し、ここで排出エレメント432は、ローターアセンブリ402から過剰の処理液を分配する。あるいは、ローター410の回転速度は、すすぎ段階の完了後、あるいは以下に説明する乾燥段階における初期工程のときに、増加される。
【0070】
次に、乾燥手段は、ローター410の低圧力領域に相当するローター410の中央部内へダクト422及びポート420を通して空気を配送する。好ましくは、空気は、その配送の前に所定温度に加熱される。ローター410の回転及び結果として生じる圧力勾配により、暖空気は、容器12、ドア12b、及びキャリアー212を横切って流れ、その後、ローター410の外側へ流れる。これにより、暖空気は、低圧力領域から容器12及びドア12bを通り、ローター410の周囲を超えた高圧力領域へ流れる。
【0071】
処理液の多くの量は、すすぎ段階中に、容器12及びドア12bから取り除かれるが、暖空気を流すことは、容器12及びドア12bに残存するいかなる処理液も乾かす。過剰な処理液は、過剰な暖空気から分離され、ここで、処理液は、排出部432によってローターアセンブリ402から排出され、残りの暖空気は、排出部430によって排気される。容器固定位置CSPは、容器12及びドア12bがローター410の回転の間、キャリアー212にしっかりと接続され続けることを保証する。ローター410の回転、次の、第1及び第2の処理液による洗浄及びすすぎ、並びに、暖空気のよる乾燥は、まとめて、容器12及びドア12b用の処理段階を規定する。
【0072】
処理段階の完了にて、ロボット300は、キャリヤアセンブリ200へ戻す移送のため、レセプタクル442から容器12及びドア12bを取り除く。具体的には、第1レセプタクル442が面板414の開口416に配列されアンロード位置を規定するように、ローター410は位置決めされる。次に、ドアアセンブリ404は、レセプタクル442から離れて、処理室ハウジング406に沿って下方へ移動し、面板アセンブリ414の開口416から密閉窓472を離し、それによって、レセプタクル442を露出させる。レセプタクル442からの容器12及びドア12bの除去のため、第2先端部308がキャリアー212をしっかりと係合するように、ロボット300は位置決めされる。
【0073】
一旦、容器12及びドア12bが処理室400から取り除かれれば、ロボット300は、戻りのためローディング準備位置に到達するために用いられたのと反対方向において、キャリアー212に沿って、適切なキャリアーステーション216までそれらを回転する。例えば、ロボット300が容器12及びキャリアー212を90度、時計方向に回転させローディング準備位置に到着したならば、ロボット300は、その両方を、キャリアーステーション216との係合のための適切な配向のため90度、反時計方向に回転させる。容器12及びドア12bがキャリヤアセンブリ200と処理室400との間で移動する間、容器12及びドア12bは、一方の構造の移動を防ぐために容器固定位置CSPに留まる。
【0074】
ロボット300は、キャリアーステーション216に容器12及びキャリアー212を戻す。ここでそれら両方は、ロボット300によってさらなるハンドリングのためキャリアードック位置CDPに置かれる。最初に、第2先端部308は、さらなるハンドリングのためキャリアー212を非係合にする。次に、容器固定手段244は解放され、第1先端部306が容器12の再組立のためドア12bに係合するように、アクチュエーター・アーム304の移動が可能になる。吸引エレメント394は、第1先端部306がドア12に密閉的に係合することを可能とし、第1先端部306によるドア12bの旋回移動を提供することを可能にする。アクチュエーター・アーム304は、第1先端部306がドア12bを容器12に再係合するように移動される。この点で、吸引エレメント394は非係合であり、キー392は、容器12へドア12bをロックするために利用することができ、容器12の再組立を完了する。ロボット300は、ドア12bを上部キャリアーフレーム部材242に係合させるために用いられるのとは反対方向にて容器ドア12bを旋回する。
【0075】
ハウジング・ドア26が開位置にある間、ロードポート100の固定具120は、キャリアーデッキ200のキャリアー212から清潔で、乾かされ、再度組み立てられた容器12を取り除く。処理された容器12がデッキアセンブリ210から取り除かれた後、ドア26は閉じられ、処理された容器12は、固定具120から手動で、又は自動的にて運用に戻る。その後、汚れた容器12は、ロードポート100へ供給される。ここで、固定具120は、上の段落で述べたように、さらなる処理のため汚れた容器12を係合する。
【0076】
図に示される装置10の実施形態は、2つの別個の処理室400を含み、その各々が2つのレセプタクル442を有しているが、装置10は、一つのレセプタクル442を備えた単一の処理室400を有して構成することができる。この構成(図示せず)において、キャリヤアセンブリ200は、一つのステーション216を含んでおり、一方、ロボット300は、容器12を分解し、容器及びキャリアー212をレセプタクル442に挿入し、洗浄及び乾燥工程が終了したとき、容器12及びキャリアー212を除去し、次に、ロードポート100により運用に戻すため、容器12を再度組み立てる。別の代替の構成(図示せず)において、装置10は、2つ以上のレセプタクル442を備えた単一の処理室400を含んでおり、ここでロボット300は、処理室400の各レセプタクル442において、容器12及びキャリアー212を挿入し除去する同様の方法で動作する。
【0077】
図に示される装置10の実施形態において、2つの処理室400は、多様の汚れた容器12の連続した洗浄及び乾燥を提供する。この方法では、処理室400内での処理のため、4つの汚れた容器12が最初にロードポート100及びキャリヤアセンブリ200に供給される。一旦洗浄されれば、4つの処理された容器12は、運用に戻される。従って、汚れた容器12は、装置10の効率及び処理能力を増加させる連続する方法において、連続的に洗浄され乾燥される。連続的で自動化された作業系列の一例は、キャリアー212とともに以下に提供される。
【0078】
装置10が6つの空のキャリアー212(2つが処理室400内へ装荷され、4つがキャリアーステーション216に位置決めされている)を含む最初の出発点から、ロードポート100の両方の外側ドア114は下げられ、そして汚れた容器12は、4つの固定具120の各々によって受け入れられる。そして両方の外側ドア114は、ロードポート100を閉じるために上げられる。その後、筐体20の両方のドア26は、キャリヤアセンブリ200のキャリアー212に容器12を配送することを4つの固定具120に許可するために上げられる。そこでは各キャリアー212は、キャリアードック位置CDPにおいてキャリアーステーション216に位置する。一旦キャリアー212が容器12を受け入れれば、ドア26は閉じられる。
【0079】
各キャリアー212について、下部クランプアセンブリ274が作動され、キャリアーレシーバー234内に容器12が固定される。そしてロボット300は、第1先端部306を利用して、容器本体12aにドア12bを係合し容器本体12aからドア12bを取り外す。ここで第1先端部306は、キャリアー212の上部部材242にドア12bを配置する。次に、ドア固定手段244は作動され、骨組部材242へドア12bが固定される。容器12及びキャリアー212の各アセンブリに関し、ロボット300によりドア12bの取り外し及びその後の固定が行われ、容器12、ドア12b、及びキャリアー212の各組合せは、容器固定位置CSPへ運ばれる。キャリアー212の代わりにキャリアー260が利用される場合、ロボット300がドア12bを取り外し、ラッチ機構275が作動する前に、クランプ機構274が作動する。このように、クランプ機構274は、ラッチ機構275とは無関係に作動する。
【0080】
そして、ロボット300は、第2先端部308を利用して、ローター410の空の第1レセプタクル442を露出するため第1処理室ドアアセンブリ404を開きながら、第1容器12及びキャリアー212の組み合わせを係合する。一旦、第1容器12及びキャリアー212の組み合わせが適切に整列すれば、ロボット300は、第1レセプタクル442に両方を挿入する。ロボット300は、第2容器12及びキャリアー212アセンブリを係合することを行うとき、ローター410は、およそ180度回転され、空の第2レセプタクル442が第1レセプタクル442(これは第1容器12及びキャリアー212アセンブリが装荷される)の上方に置かれる。ロボット300は、第2先端部308を利用し、第2容器12及びキャリアー212の組み合わせを係合し上げ、第2レセプタクル442に両方を挿入する。このとき、ドアアセンブリ404は閉まっており、また、第1の2つの容器12及びキャリアー212のアセンブリの処理が始まる。処理の間、ローター410は、圧力勾配を生成するために回転され、洗浄手段は、処理液を配送するために作動され、引き続いて乾燥手段が容器12及びキャリアー212アセンブリを乾燥する。
【0081】
第1の2つの容器12及びキャリアー212アセンブリが第1処理室400において処理されている間、第2処理室400のドアアセンブリ404は開かれ、第2処理室400のレセプタクル442へのロボット300のアクセスが可能になる。第2処理室400の各レセプタクル442は、空のキャリアー212を含んでいる。ロボット300は、第2先端部308を利用して、第1レセプタクルから空のキャリアー212の内の一つを取り除き、かつキャリヤアセンブリ200の第1ステーション216、これは空である、にそれを戻す。
【0082】
その後、ローター410は、およそ180度回転され、第2レセプタクル442(これは空のキャリアー212を含んでいる)が露出される。ロボット300は、第2先端部308を利用して、第2レセプタクルから空のキャリアー212を取り除き、かつキャリヤアセンブリ200の第2ステーション216、これは空である、にそれを戻す。次に、ロボット300は、第3の汚れた容器12及びキャリアー212の組み合わせを第2先端部308にて係合し、第2処理室200のローター410の第2レセプタクル442内にそれを装荷する。その後、ローター410は、およそ180度回転され、第1レセプタクル442を露出する。ロボット300は、第2先端部308を利用して、第4の、汚れた容器12及びキャリアー212アセンブリが係合される。適切に整列されれば、ロボット300は、第2処理室400の第1レセプタクル442に第4の汚れた容器12及びキャリアー212の組み合わせを挿入する。ドアアセンブリ404は、処理が第2処理室400において始まるために閉まっている。
【0083】
あるいは、ロボット300は、異なる方法で処理室400に装荷されるようにプログラムされることができる。例えば、ロボット300が第1レセプタクル442(第1又は第2の処理室400の)から空のキャリアー212をアンロードした後、ロボット300は、現在空の第1レセプタクル442に第3の汚れた容器12及びキャリアー212の組み合わせを装荷する。その後、ローター410は、およそ180度回転され、空の第2キャリアー212を含む第2レセプタクル442が露出される。ロボット300が第2キャリアー212をアンロードし、それを第2キャリアーステーション216に置いた後、ロボット300は、第4の容器12に係合し、それを第2レセプタクル442内へ装荷し、第2処理室400の装荷を完了する。
【0084】
処理が第1及び第2の両方の処理室400において進行する間、2つの汚れた容器12は、キャリヤアセンブリ200の第1及び第2のステーション216に配置されたキャリアー212に配送される。第1処理室400がその洗浄及び乾燥工程を完了した後、ロボット300は、レセプタクル442から第1の2つの容器12及びキャリアー212アセンブリをアンロードし、それらを、空の第3及び第4のキャリアーステーション216へそれぞれ配送する。ロボット300は、第1先端部306を利用して、ドア12bに係合し、かつ容器12を再組み立てする。再組立の後、処理された容器12は、ロードポートアセンブリ100を通り装置10を出て、運用に戻される。
【0085】
上述の工程が繰り返され、ここで、2つの汚れた容器12が装置10に装荷され、2つの清浄な容器12が運用に戻される。その結果、第1及び第2の処理室400は、オーバーラップする態様で作動し、容器12の連続処理を提供する。上述した動作の開示及びエンドユーザの処理要求への対応に一致して、装置10は、追加の処理室400及び/又はキャリアーステーション216を含むように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】図1は、開いた姿勢における装置の斜視図であり、
【図2】図2は、部分的に開いた姿勢における装置の斜視図であり、
【図3A】図3Aは、装置のロードポートの正面の斜視図であり、
【図3B】図3Bは、装置のロードポートの背面の斜視図であり、
【図4】図4は、図3のロードポートの分解組立図であり、
【図5】図5は、キャリヤアセンブリの斜視図であり、
【図6】図6は、図5のキャリヤアセンブリの分解組立図であり、
【図7A】図7Aは、図6のアセンブリのキャリアーの斜視図であり、
【図7B】図7Bは、図6のアセンブリの別のキャリアーの斜視図であり、
【図7C】図7Cは、図7Bの別のキャリアーの斜視図であり、
【図8A】図8Aは、容器が固定された姿勢でのキャリアー及び容器の斜視図であり、
【図8B】図8Bは、容器が固定された姿勢でのキャリアーの下側を示すキャリアー及び容器の斜視図であり、
【図9】図9は、キャリアー及び容器の分解組立図であり、
【図10】図10は、容器が固定された姿勢でのキャリアー及び容器の側面図であり、
【図11】図11は、装置のロボットアセンブリの斜視図であり、容器及びキャリアーを係合するロボットアセンブリを示しており、
【図12】図12は、ロボットアセンブリの斜視図であり、容器及びキャリアーを係合するロボットアセンブリを示しており、
【図13】図13は、ロボットアセンブリの分解組立図であり、
【図14A】図14Aは、ロボットアセンブリの第1先端部の斜視図であり、先端部の第1側を示しており、
【図14B】図14Bは、第1先端部の斜視図であり、先端部の第2側を示しており、
【図15】図15は、ロボットアセンブリの第1先端部の分解組立図であり、
【図16A】図16Aは、ロボットアセンブリの第2先端部の一部の斜視図であり、先端部の第1クランプアセンブリを示しており、
【図16B】図16Bは、第2先端部の一部の斜視図であり、第1クランプアセンブリを示しており、
【図16C】図16Cは、第2先端部の一部の斜視図であり、先端部の第2クランプアセンブリを示しており、
【図17】図17は、装置の処理室のローターアセンブリの斜視図であり、
【図18】図18は、処理室のローターアセンブリの分解組立図であり、
【図19】図19は、ローターアセンブリのローターの斜視図であり、
【図20】図20は、ローターアセンブリのローターの分解組立図であり、
【図21】図21は、ローターアセンブリのマニホルドの斜視図であり、
【図22】図22は、ロードポートアセンブリにおける容器を示す装置の概略図であり、
【図23】図23は、装置の概略図であり、キャリヤアセンブリにおける容器を示しており、
【図24】図24は、装置の概略図であり、容器に係合するロボットの第1先端部を示しており、
【図25】図25は、装置の概略図であり、容器からドアを取り除くロボットの第1先端部を示しており、
【図26】図26は、装置の概略図であり、キャリアーの上部上方で容器のドアを移動するロボットの第1先端部を示しており、
【図27】図27は、装置の概略図であり、キャリアーの上部上方で容器のドアを移動するロボットの第1先端部を示しており、
【図28】図28は、装置の概略図であり、キャリアーの上部で容器のドアを置くロボットの第1先端部を示しており、
【図29】図29は、装置の概略図であり、容器及びキャリアーから離れて移動するロボットの第1先端部を示しており、
【図30】図30は、装置の概略図であり、容器及びキャリアーに係合するロボットの第2先端部を示しており、
【図31】図31は、装置の概略図であり、ローディング準備位置へ容器及びキャリアーを回転させるロボットを示しており、
【図32】図32は、装置の概略図であり、処理室のレセプタクルに容器及びキャリアーを装荷するロボットを示しており、並びに、
【図33】図33は、装置の概略図であり、処理室に装荷された容器及びキャリアーを示し、処理室からある距離で配置されたロボットを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器を着脱可能に受け入れるキャリアーを有するデッキアセンブリと、
容器のドアを取り外しキャリアーのセグメントに係合してドアを置くよう構成されたアクチュエーター・アームを有するロボットと、
回転し高圧力及び低圧力領域を生成するローターを有する処理室と、
を備えた装置であり、
ローターは、容器を受け入れるよう構成されたレセプタクルを有し、かつロボットが容器をレセプタクル内へ装荷する装荷位置、容器が洗浄され次に乾燥される処理位置、及びロボットがレセプタクルから容器をアンロードするアンロード位置の間で移動される、装置。
【請求項2】
容器をデッキアセンブリへ供給しデッキアセンブリから容器を受け入れるロードポートをさらに備え、該ロードポートは、ロードポートとデッキアセンブリキャリアとの間で容器を移送する固定具を有する、請求項1記載の装置。
【請求項3】
ロードポートは、フレームアセンブリを有し、固定具は、容器をデッキアセンブリキャリアへ移送するためフレームアセンブリの前部と後部との間で移動可能である、請求項2記載の装置。
【請求項4】
クリーナーは、容器をデッキアセンブリへ供給しデッキアセンブリから容器を受け入れるロードポートを有し、該ロードポートは、側壁配置にて形成されるクリーナー筐体の外側に配置される、請求項1記載の装置。
【請求項5】
クリーナーの筐体は、アクセスドアを有し、ロードポートは、アクセスドアを通してデッキアセンブリへ容器を供給及び受け入れを行う、請求項4記載の装置。
【請求項6】
デッキアセンブリキャリアは、容器用の内部レシーバーを形成するフレーム配置を有し、フレーム配置は、ロボットにより位置決めされる容器ドアを受け入れ可能に固定する上部レシーバーを形成し、上部レシーバーは、固定のためにドアを係合する少なくとも一つのラッチを有する、請求項1記載の装置。
【請求項7】
ドアが上部レシーバーにより固定されるとき、アームは、容器ドアの内面に係合し、それによりドア内面はその後の洗浄のために露出される、請求項6記載の装置。
【請求項8】
内部レシーバーは、容器の底壁における開口により受け入れられる少なくとも一つのピンを有する、請求項5記載の装置。
【請求項9】
ロボットのアクチュエーター・アームは、容器ドアを取り外し、キャリアーの上部セグメントと係合するドアを旋回する第1先端部を有する、請求項1記載の装置。
【請求項10】
第1先端部は、容器からドアを取り外すためドアの開口に挿入される少なくとも一つの突起部を有する板を含む、請求項9記載の装置。
【請求項11】
アクチュエーター・アームは、ドアを上部キャリアーセグメントに係合させるためドアを約270度旋回する、請求項9記載の装置。
【請求項12】
上部キャリアーセグメントへ係合する第1先端部によるドアの旋回は、ドアの内面を露出する、請求項9記載の装置。
【請求項13】
アクチュエーター・アームは、アクチュエーター・アームがキャリアーをローディング準備位置に上げることを可能にするためキャリアーに係合する第2先端部を有し、ここでキャリアーは処理室ローターへ装荷する準備ができている、請求項1記載の装置。
【請求項14】
アクチュエーター・アームは、ローディング準備位置から処理室ローターのレセプタクル内へキャリアーを移動し、ここで容器内部は上方から可視であり、ドアの内面はロボットの方へ向けられている、請求項13記載の装置。
【請求項15】
アクチュエーター・アームは、ローディング準備位置からの移動の間にキャリアーをおよそ90度旋回する、請求項14記載の装置。
【請求項16】
処理室は、容器を洗浄するための手段を含み、該洗浄手段は、ローターが回転している間、第1処理液を半径方向で内側にかつ容器上へ向ける、処理室の側壁に配置されたマニホルドを含む、請求項1記載の装置。
【請求項17】
処理室は、容器を乾燥するための手段を含み、該乾燥手段は、レセプタクルに暖空気を配送する空気ダクトを含む、請求項16記載の装置。
【請求項18】
空気ダクトは、処理室に付けられた第1ダクトと、処理室の面板に付けられた第2ダクトとを含み、第1及び第2のダクトは、ローターの中央部分へ及び容器を横切って暖空気を配送するように整列している、請求項17記載の装置。
【請求項19】
処理室の下部部分は、洗浄手段から過剰な液溶液を排出し、乾燥手段から空気を排気するように構成された排出エレメントを含んでいる、請求項1記載の装置。
【請求項20】
半導体ワークピース用容器を洗浄するための装置であって、
装置内でさらに処理するため容器を係合する固定具を有するロードポートアセンブリと、
一対のキャリアーを有し、各キャリアーが単一の容器を着脱可能に固定するフレーム配置を有する、デッキアセンブリと、
キャリアーにより固定されながら容器を係合するようにデッキアセンブリに沿って移動可能なロボットであって、容器のドアを取り外し、フレーム配置のセグメントに固定されて係合してドアを置くアクチュエーター・アームを有するロボットと、
第1容器のレセプタクル、第2容器のレセプタクル、洗浄エレメント、及び乾燥エレメントを含むローターを有する処理室であって、ローターが、第1レセプタクルが容器の内の第1容器を受け入れる第1装荷位置、第2レセプタクルが容器の内の第2容器を受け入れる第2装荷位置、ローターが回転し容器の洗浄及び乾燥用の高圧力領域及び低圧力領域を生成する処理位置、第1レセプタクルから容器のうちの第1容器をロボットが除去する第1アンロード位置、及び第2レセプタクルから容器のうちの第2容器をロボットが除去する第2アンロード位置の間で移動可能である、処理室と、
を備えた半導体ワークピース用容器の洗浄装置。
【請求項21】
ロードポートの固定具は、固定具と容器との間の係合を容易にするため容器のベース部と協働的に寸法が決められる、請求項20記載の装置。
【請求項22】
装置は、アクセスドアを有する筐体を形成する側壁配置を有し、ロードポートは、アクセスドアを通して容器を供給し受け入れるように位置する、請求項20記載の装置。
【請求項23】
キャリアーのフレーム配置は、容器を着脱可能に受け入れる内部レシーバーを形成する、請求項20記載の装置。
【請求項24】
フレーム配置は、ロボットにより配置された容器ドアを受け入れ可能に固定する上部レシーバーを形成し、上部レシーバーは、固定のためドアに係合する少なくとも一つのラッチを有する、請求項23記載の装置。
【請求項25】
上部レシーバーのラッチは、ドアが上部レシーバーにより固定されたとき、容器ドアの内表面に係合し、それによりドア内表面は、後に続く洗浄のために露出される、請求項24記載の装置。
【請求項26】
ロボットのアクチュエーター・アームは、容器ドアを取り外しかつドアを回転しキャリアーの上部セグメントへ係合する、板を含む第1先端部を有する、請求項20記載の装置。
【請求項27】
第1先端部は、ドアをおよそ270度回転して、ドアを上部キャリアーセグメントに係合させ、それによりドアの内表面が露出される、請求項26記載の装置。
【請求項28】
アクチュエーター・アームは、容器を係合させるためクランプを含む第2先端部を有し、処理室ローター内への装荷に関して、係合は、アクチュエーター・アームがキャリアー及び容器の両方を上昇及び回転するのを可能にする、請求項20記載の装置。
【請求項29】
第1装荷位置において、アクチュエーター・アームは、キャリアー及び容器を第1レセプタクルに挿入する、請求項28記載の装置。
【請求項30】
アクチュエーターが第2レセプタクルにキャリアー及び容器を挿入する第2装荷位置へ、ローターはおよそ180度回転する、請求項29記載の装置。
【請求項31】
第2装荷位置において、第2レセプタクルは、第1レセプタクルの上方に位置する、請求項30記載の装置。
【請求項32】
洗浄エレメントは、回転の間に第1処理液を半径方向で内部にローター内へ向けるように供給貯留槽と液体が連通したマニホルドを含む、請求項20記載の装置。
【請求項33】
乾燥エレメントは、回転の間にローターの中央部分へ暖空気を配送するように配向された空気ダクトを含む、請求項20記載の装置。
【請求項34】
処理室の下部部分は、洗浄エレメントから過剰処理液を排出し、乾燥エレメントから空気を排出するように構成された排出エレメントを含む、請求項20記載の装置。
【請求項35】
半導体ワークピース用の容器を洗浄し乾燥する装置内で使用する処理室であって、
内部空洞を形成するハウジングと、
内部空洞内に配置され、第1容器レセプタクル及び第2容器レセプタクルを有するローターと、
ローター内に、及び第1及び第2のレセプタクル上に処理液を分配するマニホルドを有する洗浄システムと、
ローター内へ空気を向けるダクトを有する乾燥システムと、
ローターに動作可能に接続され、ハウジング内で高圧力領域及び低圧力領域を生成するためローターを回転させる駆動装置と、
を備えた処理室。
【請求項36】
洗浄システムのマニホルドは、ハウジングの側壁に配置され、処理液をローターに向ける複数のノズルを有する、請求項35記載の処理室。
【請求項37】
乾燥システムのダクトは、ローター内へ暖空気を配送するため乾燥機と流体で連通する長方形のダクトを含む、請求項35記載の処理室。
【請求項38】
ハウジングは面板を含み、乾燥システムは、ハウジングに付けられた第1ダクトと、面板に付けられたポートとを含み、第1ダクト及びポートは、ローターの中央部分へ暖空気を配送するように整列されている、請求項37記載の処理室。
【請求項39】
洗浄システムから過剰の処理液を排出し、乾燥システムからの空気を排出するように構成された排出エレメントをさらに備える、請求項35記載の処理室。
【請求項40】
動作中、処理室内を中性の環境に維持するために静電防止イオン発生器をさらに備えた、請求項35記載の処理室。
【請求項41】
駆動装置は、第1容器及びキャリアーが第1レセプタクル内へ挿入される第1装荷位置、第2容器及びキャリアーが第2レセプタクル内へ挿入される第2装荷位置、及び、駆動装置がローターを回転しそれによりハウジング内に高圧力及び低圧力領域を生成する処理位置の間でローターを回転する、請求項35記載の処理室。
【請求項42】
処理位置は、洗浄ステージを含み、洗浄システムは、第1及び第2のレセプタクルの各々において容器を洗浄するためにローター内へ第1処理液を分配する、請求項41記載の処理室。
【請求項43】
処理位置は、さらに乾燥ステージを含み、乾燥システムは、第1及び第2のレセプタクルの各々において容器を乾燥するためにローター内へ暖空気を配送する、請求項42記載の処理室。
【請求項44】
処理位置は、さらにすすぎステージを含み、洗浄システムは、第1及び第2のレセプタクルの各々において容器をすすぐためにローター内へ第2処理液を分配する、請求項42記載の処理室。
【請求項45】
ハウジングは、容器が挿入されレセプタクルから除去されるアクセス開口を有する面板を含み、ローターは、第1装荷位置から第2装荷位置へおよそ180度回転し、それにより容器がアクセス開口を通って挿入される、請求項41記載の処理室。
【請求項46】
ワークピース用の容器を洗浄する装置であって、
容器を着脱可能に固定するキャリアーを有するデッキアセンブリと、
少なくとも一つの容器レセプタクルを有する内部ローターを有し、高圧力領域及び低圧力領域を生成するようにローターを回転する駆動装置を有する処理室と、
キャリアーにより固定された容器に係合するためデッキアセンブリに沿って移動可能であり、容器及びキャリアーをレセプタクル内へ置くアクチュエーター・アームを有するロボットと、
を備えた洗浄装置。
【請求項47】
ロボットのアクチュエーター・アームは、容器ドアを取り外し、キャリアーの上部セグメントに係合するようにドアを回転する板を有する、請求項46記載の装置。
【請求項48】
アクチュエーター・アームは、ドアを上部キャリアーセグメントに係合させるようにドアをおよそ270度旋回し、それによりドアの内表面は露出される、請求項47記載の装置。
【請求項49】
アクチュエーター・アームは、キャリアーに係合するクランプを有し、それにより、ローターのレセプタクル内へ装荷するため、係合は、ロボットがキャリアー及び容器の両方を上げて回転することを可能にする、請求項48記載の装置。
【請求項50】
アクチュエーター・アームは、ローターのレセプタクル内にキャリアー及び容器を挿入する前にキャリアー及び容器をおよそ90度旋回する、請求項49記載の装置。
【請求項51】
ローターがおよそ180度回転した後、アクチュエーター・アームは、ローターの第2レセプタクル内へ第2キャリアー及び容器を挿入する、請求項50記載の装置。
【請求項52】
ロボットは、第2キャリアーにより固定された第2容器に係合するためデスクアセンブリに沿って移動可能であり、アクチュエーター・アームは、第2容器のドアを取り外しキャリアーの上部セグメントに固定係合するようドアを旋回し、ロボットは、第2レセプタクル内へ第2容器及びキャリアーを挿入する、請求項45記載の装置。
【請求項53】
半導体ワークピース用の容器を洗浄する方法であって、
容器を着脱可能に受け入れるキャリアーを供給し、
ロボットにアクチュエーター・アームを設け、
ロボットのアクチュエーター・アームにキャリアー及び容器を係合させ、
処理室のローターのレセプタクルにキャリアー及び容器を挿入し、ローターは駆動装置に動作可能に接続され、
処理室内に高圧力及び低圧力領域を生成するために駆動装置でローターを回転し、
容器を洗浄するために処理室内へ第1処理液を供給し、
容器を乾燥するために処理室内へ気体を搬送する、
ことを備えた洗浄方法。
【請求項54】
容器をすすぐために処理室へ第2処理液を供給する工程をさらに含む、請求項53記載の方法。
【請求項55】
気体は、空気を含み、処理室の下部部分における排出エレメントによって過剰洗浄液を排出し、過剰空気を排気する工程をさらに含む、請求項53記載の方法。
【請求項56】
第1レセプタクルから第1容器及びキャリアーを取り除き、第2レセプタクルから第2容器及びキャリアーを除去する工程をさらに含み、それら両工程は、ロボット・アクチュエーター・アームによって行なわれる、請求項53記載の方法。
【請求項57】
第2容器の除去の前に、ロボット・アクチュエーター・アームで第2レセプタクルを整列させるために第1容器が除去された後、ローターは、およそ180度回転する、請求項56記載の方法。
【請求項58】
加熱空気は、回転の間、ローターの中央部分へ配送される、請求項53記載の方法。
【請求項59】
ロボットで容器を係合する工程は、容器からドアを取り除き、容器の上側部分に係合するようドアを旋回するアクチュエーター・アームを含んでいる、請求項53記載の方法。
【請求項60】
レセプタクル内へキャリアー及び容器を挿入する工程は、容器ドアの内表面が挿入前に処理室から離れて面するようにキャリアーを旋回するアクチュエーター・アームを含む、請求項53記載の方法。
【請求項1】
容器を着脱可能に受け入れるキャリアーを有するデッキアセンブリと、
容器のドアを取り外しキャリアーのセグメントに係合してドアを置くよう構成されたアクチュエーター・アームを有するロボットと、
回転し高圧力及び低圧力領域を生成するローターを有する処理室と、
を備えた装置であり、
ローターは、容器を受け入れるよう構成されたレセプタクルを有し、かつロボットが容器をレセプタクル内へ装荷する装荷位置、容器が洗浄され次に乾燥される処理位置、及びロボットがレセプタクルから容器をアンロードするアンロード位置の間で移動される、装置。
【請求項2】
容器をデッキアセンブリへ供給しデッキアセンブリから容器を受け入れるロードポートをさらに備え、該ロードポートは、ロードポートとデッキアセンブリキャリアとの間で容器を移送する固定具を有する、請求項1記載の装置。
【請求項3】
ロードポートは、フレームアセンブリを有し、固定具は、容器をデッキアセンブリキャリアへ移送するためフレームアセンブリの前部と後部との間で移動可能である、請求項2記載の装置。
【請求項4】
クリーナーは、容器をデッキアセンブリへ供給しデッキアセンブリから容器を受け入れるロードポートを有し、該ロードポートは、側壁配置にて形成されるクリーナー筐体の外側に配置される、請求項1記載の装置。
【請求項5】
クリーナーの筐体は、アクセスドアを有し、ロードポートは、アクセスドアを通してデッキアセンブリへ容器を供給及び受け入れを行う、請求項4記載の装置。
【請求項6】
デッキアセンブリキャリアは、容器用の内部レシーバーを形成するフレーム配置を有し、フレーム配置は、ロボットにより位置決めされる容器ドアを受け入れ可能に固定する上部レシーバーを形成し、上部レシーバーは、固定のためにドアを係合する少なくとも一つのラッチを有する、請求項1記載の装置。
【請求項7】
ドアが上部レシーバーにより固定されるとき、アームは、容器ドアの内面に係合し、それによりドア内面はその後の洗浄のために露出される、請求項6記載の装置。
【請求項8】
内部レシーバーは、容器の底壁における開口により受け入れられる少なくとも一つのピンを有する、請求項5記載の装置。
【請求項9】
ロボットのアクチュエーター・アームは、容器ドアを取り外し、キャリアーの上部セグメントと係合するドアを旋回する第1先端部を有する、請求項1記載の装置。
【請求項10】
第1先端部は、容器からドアを取り外すためドアの開口に挿入される少なくとも一つの突起部を有する板を含む、請求項9記載の装置。
【請求項11】
アクチュエーター・アームは、ドアを上部キャリアーセグメントに係合させるためドアを約270度旋回する、請求項9記載の装置。
【請求項12】
上部キャリアーセグメントへ係合する第1先端部によるドアの旋回は、ドアの内面を露出する、請求項9記載の装置。
【請求項13】
アクチュエーター・アームは、アクチュエーター・アームがキャリアーをローディング準備位置に上げることを可能にするためキャリアーに係合する第2先端部を有し、ここでキャリアーは処理室ローターへ装荷する準備ができている、請求項1記載の装置。
【請求項14】
アクチュエーター・アームは、ローディング準備位置から処理室ローターのレセプタクル内へキャリアーを移動し、ここで容器内部は上方から可視であり、ドアの内面はロボットの方へ向けられている、請求項13記載の装置。
【請求項15】
アクチュエーター・アームは、ローディング準備位置からの移動の間にキャリアーをおよそ90度旋回する、請求項14記載の装置。
【請求項16】
処理室は、容器を洗浄するための手段を含み、該洗浄手段は、ローターが回転している間、第1処理液を半径方向で内側にかつ容器上へ向ける、処理室の側壁に配置されたマニホルドを含む、請求項1記載の装置。
【請求項17】
処理室は、容器を乾燥するための手段を含み、該乾燥手段は、レセプタクルに暖空気を配送する空気ダクトを含む、請求項16記載の装置。
【請求項18】
空気ダクトは、処理室に付けられた第1ダクトと、処理室の面板に付けられた第2ダクトとを含み、第1及び第2のダクトは、ローターの中央部分へ及び容器を横切って暖空気を配送するように整列している、請求項17記載の装置。
【請求項19】
処理室の下部部分は、洗浄手段から過剰な液溶液を排出し、乾燥手段から空気を排気するように構成された排出エレメントを含んでいる、請求項1記載の装置。
【請求項20】
半導体ワークピース用容器を洗浄するための装置であって、
装置内でさらに処理するため容器を係合する固定具を有するロードポートアセンブリと、
一対のキャリアーを有し、各キャリアーが単一の容器を着脱可能に固定するフレーム配置を有する、デッキアセンブリと、
キャリアーにより固定されながら容器を係合するようにデッキアセンブリに沿って移動可能なロボットであって、容器のドアを取り外し、フレーム配置のセグメントに固定されて係合してドアを置くアクチュエーター・アームを有するロボットと、
第1容器のレセプタクル、第2容器のレセプタクル、洗浄エレメント、及び乾燥エレメントを含むローターを有する処理室であって、ローターが、第1レセプタクルが容器の内の第1容器を受け入れる第1装荷位置、第2レセプタクルが容器の内の第2容器を受け入れる第2装荷位置、ローターが回転し容器の洗浄及び乾燥用の高圧力領域及び低圧力領域を生成する処理位置、第1レセプタクルから容器のうちの第1容器をロボットが除去する第1アンロード位置、及び第2レセプタクルから容器のうちの第2容器をロボットが除去する第2アンロード位置の間で移動可能である、処理室と、
を備えた半導体ワークピース用容器の洗浄装置。
【請求項21】
ロードポートの固定具は、固定具と容器との間の係合を容易にするため容器のベース部と協働的に寸法が決められる、請求項20記載の装置。
【請求項22】
装置は、アクセスドアを有する筐体を形成する側壁配置を有し、ロードポートは、アクセスドアを通して容器を供給し受け入れるように位置する、請求項20記載の装置。
【請求項23】
キャリアーのフレーム配置は、容器を着脱可能に受け入れる内部レシーバーを形成する、請求項20記載の装置。
【請求項24】
フレーム配置は、ロボットにより配置された容器ドアを受け入れ可能に固定する上部レシーバーを形成し、上部レシーバーは、固定のためドアに係合する少なくとも一つのラッチを有する、請求項23記載の装置。
【請求項25】
上部レシーバーのラッチは、ドアが上部レシーバーにより固定されたとき、容器ドアの内表面に係合し、それによりドア内表面は、後に続く洗浄のために露出される、請求項24記載の装置。
【請求項26】
ロボットのアクチュエーター・アームは、容器ドアを取り外しかつドアを回転しキャリアーの上部セグメントへ係合する、板を含む第1先端部を有する、請求項20記載の装置。
【請求項27】
第1先端部は、ドアをおよそ270度回転して、ドアを上部キャリアーセグメントに係合させ、それによりドアの内表面が露出される、請求項26記載の装置。
【請求項28】
アクチュエーター・アームは、容器を係合させるためクランプを含む第2先端部を有し、処理室ローター内への装荷に関して、係合は、アクチュエーター・アームがキャリアー及び容器の両方を上昇及び回転するのを可能にする、請求項20記載の装置。
【請求項29】
第1装荷位置において、アクチュエーター・アームは、キャリアー及び容器を第1レセプタクルに挿入する、請求項28記載の装置。
【請求項30】
アクチュエーターが第2レセプタクルにキャリアー及び容器を挿入する第2装荷位置へ、ローターはおよそ180度回転する、請求項29記載の装置。
【請求項31】
第2装荷位置において、第2レセプタクルは、第1レセプタクルの上方に位置する、請求項30記載の装置。
【請求項32】
洗浄エレメントは、回転の間に第1処理液を半径方向で内部にローター内へ向けるように供給貯留槽と液体が連通したマニホルドを含む、請求項20記載の装置。
【請求項33】
乾燥エレメントは、回転の間にローターの中央部分へ暖空気を配送するように配向された空気ダクトを含む、請求項20記載の装置。
【請求項34】
処理室の下部部分は、洗浄エレメントから過剰処理液を排出し、乾燥エレメントから空気を排出するように構成された排出エレメントを含む、請求項20記載の装置。
【請求項35】
半導体ワークピース用の容器を洗浄し乾燥する装置内で使用する処理室であって、
内部空洞を形成するハウジングと、
内部空洞内に配置され、第1容器レセプタクル及び第2容器レセプタクルを有するローターと、
ローター内に、及び第1及び第2のレセプタクル上に処理液を分配するマニホルドを有する洗浄システムと、
ローター内へ空気を向けるダクトを有する乾燥システムと、
ローターに動作可能に接続され、ハウジング内で高圧力領域及び低圧力領域を生成するためローターを回転させる駆動装置と、
を備えた処理室。
【請求項36】
洗浄システムのマニホルドは、ハウジングの側壁に配置され、処理液をローターに向ける複数のノズルを有する、請求項35記載の処理室。
【請求項37】
乾燥システムのダクトは、ローター内へ暖空気を配送するため乾燥機と流体で連通する長方形のダクトを含む、請求項35記載の処理室。
【請求項38】
ハウジングは面板を含み、乾燥システムは、ハウジングに付けられた第1ダクトと、面板に付けられたポートとを含み、第1ダクト及びポートは、ローターの中央部分へ暖空気を配送するように整列されている、請求項37記載の処理室。
【請求項39】
洗浄システムから過剰の処理液を排出し、乾燥システムからの空気を排出するように構成された排出エレメントをさらに備える、請求項35記載の処理室。
【請求項40】
動作中、処理室内を中性の環境に維持するために静電防止イオン発生器をさらに備えた、請求項35記載の処理室。
【請求項41】
駆動装置は、第1容器及びキャリアーが第1レセプタクル内へ挿入される第1装荷位置、第2容器及びキャリアーが第2レセプタクル内へ挿入される第2装荷位置、及び、駆動装置がローターを回転しそれによりハウジング内に高圧力及び低圧力領域を生成する処理位置の間でローターを回転する、請求項35記載の処理室。
【請求項42】
処理位置は、洗浄ステージを含み、洗浄システムは、第1及び第2のレセプタクルの各々において容器を洗浄するためにローター内へ第1処理液を分配する、請求項41記載の処理室。
【請求項43】
処理位置は、さらに乾燥ステージを含み、乾燥システムは、第1及び第2のレセプタクルの各々において容器を乾燥するためにローター内へ暖空気を配送する、請求項42記載の処理室。
【請求項44】
処理位置は、さらにすすぎステージを含み、洗浄システムは、第1及び第2のレセプタクルの各々において容器をすすぐためにローター内へ第2処理液を分配する、請求項42記載の処理室。
【請求項45】
ハウジングは、容器が挿入されレセプタクルから除去されるアクセス開口を有する面板を含み、ローターは、第1装荷位置から第2装荷位置へおよそ180度回転し、それにより容器がアクセス開口を通って挿入される、請求項41記載の処理室。
【請求項46】
ワークピース用の容器を洗浄する装置であって、
容器を着脱可能に固定するキャリアーを有するデッキアセンブリと、
少なくとも一つの容器レセプタクルを有する内部ローターを有し、高圧力領域及び低圧力領域を生成するようにローターを回転する駆動装置を有する処理室と、
キャリアーにより固定された容器に係合するためデッキアセンブリに沿って移動可能であり、容器及びキャリアーをレセプタクル内へ置くアクチュエーター・アームを有するロボットと、
を備えた洗浄装置。
【請求項47】
ロボットのアクチュエーター・アームは、容器ドアを取り外し、キャリアーの上部セグメントに係合するようにドアを回転する板を有する、請求項46記載の装置。
【請求項48】
アクチュエーター・アームは、ドアを上部キャリアーセグメントに係合させるようにドアをおよそ270度旋回し、それによりドアの内表面は露出される、請求項47記載の装置。
【請求項49】
アクチュエーター・アームは、キャリアーに係合するクランプを有し、それにより、ローターのレセプタクル内へ装荷するため、係合は、ロボットがキャリアー及び容器の両方を上げて回転することを可能にする、請求項48記載の装置。
【請求項50】
アクチュエーター・アームは、ローターのレセプタクル内にキャリアー及び容器を挿入する前にキャリアー及び容器をおよそ90度旋回する、請求項49記載の装置。
【請求項51】
ローターがおよそ180度回転した後、アクチュエーター・アームは、ローターの第2レセプタクル内へ第2キャリアー及び容器を挿入する、請求項50記載の装置。
【請求項52】
ロボットは、第2キャリアーにより固定された第2容器に係合するためデスクアセンブリに沿って移動可能であり、アクチュエーター・アームは、第2容器のドアを取り外しキャリアーの上部セグメントに固定係合するようドアを旋回し、ロボットは、第2レセプタクル内へ第2容器及びキャリアーを挿入する、請求項45記載の装置。
【請求項53】
半導体ワークピース用の容器を洗浄する方法であって、
容器を着脱可能に受け入れるキャリアーを供給し、
ロボットにアクチュエーター・アームを設け、
ロボットのアクチュエーター・アームにキャリアー及び容器を係合させ、
処理室のローターのレセプタクルにキャリアー及び容器を挿入し、ローターは駆動装置に動作可能に接続され、
処理室内に高圧力及び低圧力領域を生成するために駆動装置でローターを回転し、
容器を洗浄するために処理室内へ第1処理液を供給し、
容器を乾燥するために処理室内へ気体を搬送する、
ことを備えた洗浄方法。
【請求項54】
容器をすすぐために処理室へ第2処理液を供給する工程をさらに含む、請求項53記載の方法。
【請求項55】
気体は、空気を含み、処理室の下部部分における排出エレメントによって過剰洗浄液を排出し、過剰空気を排気する工程をさらに含む、請求項53記載の方法。
【請求項56】
第1レセプタクルから第1容器及びキャリアーを取り除き、第2レセプタクルから第2容器及びキャリアーを除去する工程をさらに含み、それら両工程は、ロボット・アクチュエーター・アームによって行なわれる、請求項53記載の方法。
【請求項57】
第2容器の除去の前に、ロボット・アクチュエーター・アームで第2レセプタクルを整列させるために第1容器が除去された後、ローターは、およそ180度回転する、請求項56記載の方法。
【請求項58】
加熱空気は、回転の間、ローターの中央部分へ配送される、請求項53記載の方法。
【請求項59】
ロボットで容器を係合する工程は、容器からドアを取り除き、容器の上側部分に係合するようドアを旋回するアクチュエーター・アームを含んでいる、請求項53記載の方法。
【請求項60】
レセプタクル内へキャリアー及び容器を挿入する工程は、容器ドアの内表面が挿入前に処理室から離れて面するようにキャリアーを旋回するアクチュエーター・アームを含む、請求項53記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図2】
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【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【公表番号】特表2009−523314(P2009−523314A)
【公表日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−544371(P2008−544371)
【出願日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【国際出願番号】PCT/US2006/045659
【国際公開番号】WO2007/067395
【国際公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【出願人】(500287329)セミトゥール・インコーポレイテッド (7)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【国際出願番号】PCT/US2006/045659
【国際公開番号】WO2007/067395
【国際公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【出願人】(500287329)セミトゥール・インコーポレイテッド (7)
【Fターム(参考)】
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