装载端口的制作方法

本发明涉及一种用于在半导体制造工艺中将传送目标物体递送到foup以及从foup处递送传送目标物体的装载端口，该foup是能够将诸如晶圆等多个传送目标物体存储在多级狭槽中的存储容器。特别地，本发明涉及设置有映射机构的装载端口，该映射机构用于映射与状态相关的信息，该状态包括foup的每个狭槽中传送目标物体的存在或不存在。

背景技术：

1、举例来说，在半导体制造工艺中，在无尘室中处理晶圆以便提升良率以及品质。近年来，已经引入了用于仅在晶圆周围的局部空间中进一步提高清洁度的“微环境系统(mini-environment system)”，并且已经采用了用于传送或处理晶圆的装置。在微环境系统中，与传送室相邻地设置有装载端口，该装载端口构成基本上封闭在壳体内的晶圆传送室(下文中称为传送室)的壁表面的一部分，安装有foup(前开式统一盒(front openingunified pod))，该foup是用于在高度清洁的内部空间中存储诸如晶圆等的传送目标的存储容器，并且该装载端口具有在与foup门紧密接触的同时打开和关闭foup门的功能。在下文中，可以与foup门接合以打开和关闭foup门的装载端口的门将被称为“装载端口门”。

2、这种装载端口是用于将传送目标物体装载到传送室中和从传送室卸载传送目标物体的设备，并且用作传送室和foup之间的接口部分。当foup门和装载端口门在装载端口门保持与foup门紧密接触的同时被打开时，布置在传送室中的传送机械手可以将foup中的传送目标物体取出到传送室中，或者可以将传送目标物体从传送室存储到foup中。

3、装载端口设置有映射机构，该映射机构能够检测foup中设置的多级狭槽中传送目标物体的存在或不存在及其存储姿势。在传统的映射机构中，假设传送目标物体是圆形的，则使用透射式光学传感器来执行映射过程，该透射式光学传感器的感测线(光发送/接收线)是与传送目标物体的尖端部分(构成圆的外边缘(圆周)的一部分)相交的线，该尖端部分被定位成比传送目标物体的深度方向上的中心更靠近foup门，由此检测到每个狭槽中传送目标物体的存在或不存在。

4、作为映射机构的示例，存在可用的映射机构，其被配置为使得在其尖端处配备有映射传感器的映射器可以在不可映射位置和可映射部分之间移动，其中，在不可映射位置处，映射器缩回，比起装载端口的框架，更靠近foup；在可映射部分处，经由框架的开口，映射器被移动到比起不可映射位置更靠近foup的内部的位置。此外，映射机构设置有支撑映射器的映射移动部分(映射臂)。通过在高度方向上移动映射臂，与此同时将映射器保持在可映射位置，可以检测传送目标对象是否存储在构成多级狭槽的每个狭槽中(存在/不存在检测)。此外，异常交叉安装的检测(交叉检测)和双重安装的检测(双重安装检测)也与存在/不存在检测同时执行，在异常交叉安装中传送目标物体被支撑在不同高度的狭槽中，在双重安装中两个传送目标物体被重叠地支撑在同一狭槽中。映射臂的升降运动与装载端口门的升降运动一体地或独立地执行。

5、虽然使用上述映射机构的映射过程可在传送目标物体为圆形的情况下平滑地且适当地执行，但其无法在具有除圆形以外的形状(例如，矩形形状)的面板或晶圆上执行。

6、也就是说，在传统的映射机构中，在映射过程中，需要使配备有映射传感器(例如，设置有光照射部分和光接收部分的透射式光学传感器)的映射器进入foup，并且光照射部分和光接收部分的位置被布置为使得传送目标物体的外周边缘可以牢固地从基本水平方向被夹在中间。如果传送目标物体是圆形的，则可以在foup门侧确保传送目标物体的外周表面和foup的内表面之间的空间。然而，如果传送目标物体是例如具有正方形或矩形形状的所谓的方形玻璃基板等，则foup中的正方形或矩形传送目标物体的占用面积大于传送目标物体具有圆形形状的情况下的占用面积。因此，在传送目标物体的外周表面和foup的内表面之间确保足够的空间用于映射机构的传感器的进入是不可能的或极其困难的。

7、同时，日本专利申请公开第2019-102753号(专利文献1)提出了一种设置有映射机构的装载端口，该映射机构包括用于用成像光照射传送目标物体的发光部分和用于通过对由来自发光部分的照射光照射的照明区域进行成像来捕获图像并获取图像的成像部分。具体地，专利文献1公开了一种配置，其中一个成像部分与发射光的一个发光部分相关联地提供，使得在照明区域中仅包括一个传送目标物体，发光部分朝向传送目标物体照射成像光，并且成像部分通过对由发光部分照射的照明区域进行成像来捕获图像，由此可以基于如此获取的图像来掌握方形传送目标物体的容纳状态。

8、然而，在上述发射光使得在照明区域中仅包括一个传送目标物体的映射机构中，整个传送目标物体占据的照明区域随着方形传送目标物体的尺寸增加而变小。因此，对于一个传送目标物体，可能无法仅用一个捕获的图像执行准确的交叉检测。例如，当传送目标物体由设置在foup中的左侧、右侧和中心三个位置处的诸如狭槽等的支撑部分支撑的配置被采用作为用于在foup中支撑大的传送目标物体的配置时，可能不能仅利用一个捕获图像就精准地检测三种类型的交叉异常安装，即，i)第一种交叉异常安装，其中，传送目标物体以这种状态被安装使得传送目标物体的右侧和中心在相同高度位置处由支撑部分支撑，并且仅左侧不被支撑部分支撑在与右侧和中心相同的高度位置处(左侧被支撑部分支撑在与右侧和中心不同的高度位置处，或者不被任何支撑部分支撑)；ii)第二种交叉异常安装，其中，传送目标物体以这种状态被安装使得传送目标物体的左侧和中心在相同高度位置处由支撑部分支撑，并且仅右侧不被支撑部分支撑在与左侧和中心相同的高度位置处(右侧被支撑部分支撑在与左侧和中心不同的高度位置处，或者不被任何支撑部分支撑)；以及iii)第三种交叉异常安装，其中，传送目标物体以这种状态被安装使得传送目标物体的左侧和右侧在相同高度位置处由支撑部分支撑，并且仅中心不被支撑部分支撑在与左侧和右侧相同的高度位置处(中心被支撑部分支撑在与左侧和右侧不同的高度位置处，或者不被任何支撑部分支撑)。特别地，如果传送目标物体大且薄，则预期传送目标物体将由于除了其自身重量之外的纤薄而以弯曲状态被容纳。在弯曲状态下容纳传送目标物体的这种弯曲安装可以被视作交叉异常安装的一个方面。

9、此外，在专利文献1中描述的映射机构的情况下，需要执行通过对由来自发光部分的照射光照射的照明区域进行成像来获取捕获图像的过程以及基于由此获取的捕获图像来识别传送目标物体的容纳状态的过程。与可以通过检测光接收状态或光阻挡状态来识别传送目标物体的容纳状态的映射机构相比，专利文献1中描述的映射机构需要更高水平的工艺和更长的周期时间。

10、在专利文献1中，公开了一个方面，其中提供两个映射传感器以对传送目标物体的不同视场进行成像，基于由映射传感器中的一个获取的捕获图像来确定容纳状态，并且基于由另一个映射传感器获取的捕获图像来确定容纳状态。在这种情况下，如果基于两个捕获图像的容纳状态的确定都是“良好”，则可以确定传送目标物体的容纳状态是“良好”。如果基于捕获图像之一的容纳状态的确定是“不良”，则可以确定传送目标物体的容纳状态是“不良”。然而，捕获图像的数量增加，这需要大量时间用于图像处理和确定。另外，由于发光部件和成像单元的数量增加，设备成本会变得非常高。

技术实现思路

1、本发明通过注意这些问题而做出，并且提供了一种装载端口，该装载端口能够避免装置的整体尺寸增加，并且即使传送目标物体具有矩形平面视图形状和大尺寸，也能够精准且正确地检测存储容器中传送目标物体的容纳状态。

2、具体的，根据本发明的装载端口包括：框架，其包括开口，传送目标物体能够经由该开口以基本上水平的姿势通过；装载端口门，其被配置为与容器门接合，该容器门能够打开和关闭存储容器的装载/卸载端口，该存储容器包括能够以多级方式容纳传送目标物体的狭槽，并且装载端口门被配置为打开和关闭框架的开口；以及映射机构，其被配置为经由开口和装载/卸载端口映射关于容纳状态的信息(该信息包括在存储容器中的每个狭槽中传送目标物体的存在或不存在)，其中映射机构包括：两个映射传感器，其被配置为在打开和关闭开口时与装载端口门的上升/下降运动一体地或独立于装载端口门的上升/下降运动地上下移动，并且能够通过朝向存储容器的内部照射检测波来检测传送目标物体的端面；以及确定部，其被配置为基于由两个映射传感器获得的感测信息来确定传送目标物体的容纳状态是良好还是不良。

3、根据本发明的装载端口，包括两个映射传感器的映射机构可以映射关于容纳状态(包括存储容器中每个狭槽中的传送目标物体的存在或不存在)的信息。

4、因此，在本发明的装载端口的情况下，即使对于具有矩形平面视图形状并且具有在存储容器的装载/卸载端口处的基本上整个开口宽度上延伸的线性端面的大且薄的传送目标物体，两个映射传感器也可以精准且正确地检测存储容器中传送目标物体的容纳状态。

5、此外，在本发明的装载端口的情况下，映射机构可以在没有成像和图像处理的情况下映射关于容纳状态(包括在存储容器中每个狭槽中的传送目标物体的存在或不存在)的信息。与使用相机等的图像处理系统相比，可以加速检测传送目标物体的过程，并且可以保持该系统的低成本。

6、在本发明中，“映射关于容纳状态的信息(包括在没有成像和图像处理的情况下在存储容器中每个狭槽中的传送目标物体的存在或不存在)”的配置的一个优选示例可以包括通过利用具有上述预定检测目标区域的每个映射传感器来检测传送目标物体的端面来执行映射(确定传送目标物体的容纳状态的良好/不良)的配置。

7、此外，在本发明的装载端口中，在装载/卸载端口的一个端部处设定在水平方向上并排布置的两个映射传感器中的第一映射传感器的检测目标区域，并且在装载/卸载端口的另一端部处设定两个映射传感器中的第二映射传感器的检测目标区域。

8、根据本发明的装载端口，两个映射传感器在公共映射臂上并排布置以便彼此水平地间隔开，并且面向装载/卸载端口的传送目标物体的端面的一个端侧部和另一端侧部分别由两个映射传感器检测。因此，与两个检测目标区域仅设定在存储容器的装载/卸载端口的一端侧部或仅设定在另一端侧部的情况相比，确定部可以基于由两个映射传感器获得的感测信息可靠地识别出传送目标物体以水平姿势被容纳。

9、此外，在本发明的装载端口中，确定部被配置为通过基于两个映射传感器中的至少一个的感测信息来检测传送目标物体的高度位置并将检测到的高度位置与每个狭槽中的传送目标物体的正常高度位置进行比较，来确定传送目标物体是否位于每个狭槽中的正常高度位置。

10、根据本发明的装载端口，可以基于两个映射传感器中的至少一个的感测信息来检测传送目标物体的高度位置。因此，可以可靠地检测存储容器中的每个狭槽中的传送目标物体是否位于正常位置。

11、此外，在本发明的装载端口中，映射机构被配置为：在由两个映射传感器开始感测之前，确定传送目标物体的容纳状态是良好还是不良，执行感测以通过使用两个映射传感器中的至少一个映射传感器来检测存储在存储容器中的传送目标物体的弹出(pop-out)。

12、根据本发明的装载端口，通过使用两个映射传感器中的至少一个映射传感器来检测存储在存储容器中的传送目标物体的弹出。因此，不必单独提供用于检测传送目标物体的弹出的传感器。这使得可以降低制造成本。

13、此外，在本发明的装载端口中，从两个映射传感器中的至少一个映射传感器发射的光束具有沿着传送目标物体的端面延伸的带状。

14、根据本发明的装载端口，传送目标物体的端面可以通过从两个映射传感器中的至少一个映射传感器辐射的光束而被可靠地检测，而不容易受到干扰的影响。