JPH071784B2 - 標準機械的インターフェースシステムにおける情報処理装置 - Google Patents

標準機械的インターフェースシステムにおける情報処理装置

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JPH071784B2
JPH071784B2 JP61500475A JP50047586A JPH071784B2 JP H071784 B2 JPH071784 B2 JP H071784B2 JP 61500475 A JP61500475 A JP 61500475A JP 50047586 A JP50047586 A JP 50047586A JP H071784 B2 JPH071784 B2 JP H071784B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、半導体処理中に半導体ウェーハの粒子汚染を
低下せしめる標準化された機械的インターフェイスシス
テムに関する。より特定的には、本発明は、標準機械的
インターフェイスシステムにおいて情報を処理する装置
に関する。
発明の背景 ウェーハ上への粒子束を大巾に減少させることによっ
て、粒子汚染を低下せしめる標準化された機械的インタ
ーフェイス（SMIF）システムが提唱されている。この目
的は、ウェーハの輸送、貯蔵及び処理中にウェーハを取
囲むガス状媒体（空気或は窒素の如き）をウエーハに対
して本質的に静止させることを機械的に保証し、且つ外
部環境からの粒子を直接的な内部ウェーハ環境に進入さ
せないことを保証することによって達成される。
SMIFの概念は、少量の静止した粒子の無い、内部に粒子
の源を持たない空気がウェーハに対して考え得る最も清
潔な環境であることの認識に基く。提唱されている１つ
のシステムの詳細は1984年７月のソリッドステートテク
ノロジの111〜115ページに所載のMihir Parikh及びUlri
ch Kaemphの論文「SMIF:ウェーハカセット転送及びVLSI
製造の技術」を参照されたい。
提唱されているこのSMIFシステムは３つの主成分を有し
ている。即ち（１）最小の容積で耐塵性の輸送可能な容
器即ち箱を用いてウェーハカセットを貯蔵し、輸送す
る；（２）キャノピーを処理装置のカセット口上に配置
して箱及びキャノピーの内側の環境を小規模の清浄スペ
ースならしめる；及び（３）箱上の扉は装置上のインタ
ーフェイス口上の扉と連携し、外側の扉表面上に存在し
ているかも知れない粒子が２つの扉の間に捕捉（サンド
ウイッチ）されるように、両扉は同時に開く。
この提唱されたSMIFシステムにおいては、箱は所望の処
理ステーションにおいてキャノピーの頂部のインターフ
ェイス口に配置され、ラッチが箱の扉及びインターフェ
イス口の扉を同時に解放する。機械的エレベーターが頂
部にカセットを載せながら２つの扉をキャノピーによっ
て覆われたスペース内へ降下させる。マニピュレータが
カセットを拾い上げ、装置のカセット口／エレベータ内
へ配置する。処理の後、逆の動作が遂行される。
今日の典型的な処理環境においては「クリーンルーム」
が確立されており、濾過及び他の技術によって半導体ウ
ェーハ表面を汚染せしめる粒子を除去する試みがなされ
ている。SMIFの概念は、クリーンルーム内において利用
可能な処理環境を改善するために検討された１つの方法
である。
提唱されたSMIFシステムは、ウェーハのカセットを箱の
内部の処理ステーションから処理ステーションへ輸送す
ることを含む。任意の処理ステーションは、先行処理ス
テーションから長距離に配置されているかも知れない。
更に、処理は、ウェーハカセットを含む箱を処理ステー
ション間に貯蔵することを必要とするような処理時間が
異なる多くの段階を含む複雑であるかも知れない。従っ
て、箱内のウェーハに関する情報を処理できるように、
ウェーハを収容している箱を識別する必要がある。
しかしながら、提唱されたSMIFシステムは完全に満足で
きるものではなかった。この提唱されたSMIFは「OCR」
即ちバーコードでマークできる箱を含む。この種類の提
唱されたマーキングは特定の箱を識別するが、使用者は
箱の中のウェーハに関する情報を箱に効果的に含ませる
ことはできない。従って、SMIFシステムに情報処理のた
めの改良された装置を設ける要望が存在している。
発明の概要 本発明は、処理すべき半導体ウェーハの如き物品を１つ
の処理ステーションから別の処理ステーションへ輸送す
るための装置である。本装置は、物品のための輸送可能
な容器を含む。記憶手段が輸送可能な容器上に取付けら
れており、機械読取り可能なデータを記憶する。処理ス
テーションには、輸送可能な容器と係合して容器内の物
品を容器から処理環境内へ抜出すことができる手段が存
在している。この係合手段付近に、輸送可能な容器上の
記憶手段から機械読取り可能なデータを読取る通信手段
が取付けられている。
別の面において、本発明の装置は輸送可能な容器上に取
付けられているデータを処理するためのデータ処理手段
を含む。更に、輸送可能な容器上のデータ処理手段と通
信するために、処理ステーションからデータを送信する
手段が付加されている。この実施例においては、輸送可
能な容器上のステーションを受信する手段が含まれる。
本発明は、輸送可能な容器と共に取付けられる電源をも
提供する。この電源は電池、或は係合手段付近に取付け
られる変成器から電力を受ける変成器結合回路、或は両
者の組合せを含むことができる。
本発明の１面においては、キーボード及びディスプレイ
が輸送可能な容器と共に、或は処理ステーション上に含
まれ、操作者が装置と通信できるようにしてある。ま
た、輸送可能な容器は、容器と係合手段との係合或は非
係合、ウェーハのカセットが容器内にあるか否か、容器
がその開放状態にあるのか或は閉鎖状態にあるのか、及
び遂行される特定処理シーケンスに関連する他の状態の
如き状態を指示するセンサを含むことが可能である。
図面の簡単な説明 第１図は、処理装置に接して位置ぎめされたSMIFシステ
ムの斜視図を示し、 第２図は、本発明を実施したSMIFシステムの概要図であ
り、 第3A図及び第3B図は、本発明の１実施例の回路図であ
り、 第４図は、本発明による装置の変形実施例であり、 第５図は、本発明による電源の回路図であり、 第６図は、本発明による装置の取付け関係を示す概要図
であり、 第７図は、本発明の１実施例において輸送可能な容器上
に含まれるシステムのブロックダイヤグラムであり、 第８図は、第５図の回路の部分を説明するのに用いられ
るチャートである。
詳細な説明 添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図に半導体ウェーハ処理ステーション100を示す。
任意の半導体製造プロセスは、第１図に示すステーショ
ン100の如き処理ステーションを任意数含むであろう。
これらのステーションは、フォトレジスト材料の塗布、
フォトレジスト材料露光用マスクのアラインメント、半
導体ウェーハ上への材料の沈積、等々の如き処理段階を
取扱うように製造されている。
第１図には、処理すべき半導体ウェーハ或は他の物品の
ために、処理ステーション100上に取付けられている輸
送可能な容器10が示されている。輸送可能な容器10は、
第２図を参照して説明する係合手段60によって処理ステ
ーション100のキャノピー30上に取外し可能な如く係合
する。
輸送可能な容器10は、複数の半導体ウェーハ32を保持す
るカートリッジ31を収容するようになっている。カート
リッジ31は、外気にさらされることなく処理ステーショ
ン100内に降下される。
本発明によれば、インテリジェントデータカード40が輸
送可能な容器10上に取付けられる。ここに用いられる
「データカード」なる語は、輸送可能な容器10上に取付
けられる本発明のこの部分のことであり、少なくとも後
述する如きデータ記憶手段を含む。更に、処理ステーシ
ョン100上には、処理ステーション100上に係合している
輸送可能な容器10上の電子カード40と通信する手段50が
取付けられている。データカード40と通信する手段50
は、処理ステーション100上のデータプロセッサ20に接
続されている。データプロセッサ20はLED或は液晶ディ
スプレイの如きディスプレイ21を含むことができる。ま
た、データプロセッサ20は、例えばプロセス制御に関す
るデータを入力するためのキーボード22を含むことがで
きる。
動作の際、操作者はデータカード40を取付けて輸送可能
な容器10を処理ステーション100から処理ステーション
へ運搬する。データカード40内に記憶されているデータ
は、輸送可能な容器10が係合した時にデータカード40と
通信する処理ステーション100上の手段50へ伝達され
る。輸送可能な容器10上のデータカード40からのデータ
は手段50を通してデータプロセッサ20に伝達される。詳
細は後述する好ましい実施例においては、データプロセ
ッサ20も手段50を通してデータカード40と通信する。
第２図は、処理ステーションのキャノピー30上に係合し
た輸送可能な容器10を図式的に示す。処理ステーション
のキャノピー30上に輸送可能な容器10を係合せしめる係
合手段60が示されている。係合手段60は、キャノピー上
の案内61を含む。また、ダブ62が輸送可能な容器10上に
形成されている。輸送可能な容器10が案内61上に取付け
られ、完全に係合すると、半導体ウェーハのカートリッ
ジを降下させるためのキャノピー上の口70は輸送可能な
容器10と整列される。データカード40は、輸送可能な容
器10上に、少なくとも容器10の一方の側に沿って取付け
られる。通信手段50は通信ライン51を通して処理ステー
ション100上のプロセス制御装置20に接続される。
第3A図は、本発明の１実施例においてデータカード40上
に取付けられる回路を示す。第3B図は、第3A図に示す如
きカード40からのデータを受信するための通信手段50を
示す。第3A図に示す回路は、タイマ／カウンタ41及び
「PROM」或は他の安定な記憶デバイスの如き記憶手段42
を含む。タイマ／カウンタ41は通信バス43を通して記憶
手段42に接続されている。タイマ／カウンタは、電力が
印加されると記憶手段42へのアドレスを順次に発生し、
記憶手段は発光ダイオード44或は他の光学的伝達手段を
通してデータを出力する。第3A図の実施例においてはデ
ータカード40上に取付けられている単一の発光ダイオー
ドが存在している。このようにすると、タイマ／カウン
タは記憶手段42内のデータ位置を順次走査し、発光ダイ
オード44を通してデータを直列に出力せしめる。
第3B図の通信手段50はフォトトランジスタ52或は他の光
検出器を含み、フォトトランジスタ52は発光ダイオード
から送信されるデータに応答して処理ステーション100
上のプロセス制御器と通信する制御ライン51上に信号を
発生する。輸送可能な容器10が第２図に示す如き係合手
段60上に係合した時、発光ダイオード44とフォトトラン
ジスタ52とが最適通信を行うように整列する。
データカード40は、電池の如き電源45を含む。電力は、
輸送可能な容器10が完全に係合手段60上に係合した時だ
け係合するスイッチ46によってタイマ／カウンタに印加
される。
データカード40上の回路の変形実施例を第４図に示す。
第４図の実施例は、マイクロコンピュータ101或は他の
データ処理手段及びRAM102の如きスタチックメモリデバ
イスを含む。マイクロコンピュータ101はバス103を通し
てメモリデバイス102と通信する。マイクロコンピュー
タ101は発光ダイオード105の如き送信器と通信する。ま
た、マイクロコンピュータ101はフォトトランジスタ107
の如き受信器とも通信する。マイクロコンピュータは電
源（後述）からライン108を通して＋５ボルトの電力を
受ける。メモリデバイス102はライン109を通して電池か
ら電力を受ける。メモリデバイス102は、マイクロコン
ピュータ101に電力を供給する電源が動作している時
に、ライン110からイネーブル信号も受ける。
ライン108上の電源電圧、ライン109上の電池電圧、及び
ライン110上のイネーブル信号の発生は、第５図に示す
回路によって達成される。
第５図は、第４図に示す回路と共に使用されるデータカ
ード40上に取付けられる電源120を示す。電源120は、輸
送可能な容器10が処理ステーション100上の係合手段60
によって係合された時に変成器結合デバイス121を通し
て電力を受けるようになっている。変成器結合の関係の
詳細に関しては、第６図を参照して後述する。交流信号
は変成器結合手段121から受けられ、第５図に示すブリ
ッジの如き交流・直流変換器122によって直流に変換さ
れる。電圧レギュレータ123が含まれていてデータカー
ド40上の成分の動作に対して安定な電圧を供給する。電
圧レギュレータ123の出力は、第４図の実施例ではライ
ン108を通してマイクロコンピュータ101への電源電圧と
して供給される。データカード40上には電池125が含ま
れている。電池電圧は、ライン108上の電圧レギュレー
タ123の出力よりも若干低い。電池125はショットキダイ
オード126を通して接合点127に接続され、この接合点12
7はショットキダイオード128を通してライン108上の電
源出力にも接続されている。接合点127はライン109上の
電池電圧としてメモリデバイス102へ接続される。
メモリイネーブル信号（MENABLE）は、変成器結合手段1
21から電力が印加された時だけメモリデバイス102をイ
ネーブルさせるように動作する。第５図に示す整流光結
合器141、及びR1及びC1及びダイオード142を含む回路を
含む実施例では、第８図を参照して後述するようにして
メモリイネーブル信号が発生される。
整流光結合器141は、変成器結合デバイスからの電力が
遮断されている時に、電池125の如き電源からライン143
上に電圧を発生する手段である。第８図のライン200上
の点201に示すように、変成器結合デバイスから電力が
供給されると、第８図のライン300上の点301に示すよう
にライン143上の出力は降下する。しかし、ライン143上
の電圧即ちMENABLEが降下できる速さはR1及びC1によっ
て設定される時定数によって決定される。従って、ライ
ン108上の電力は、ライン110上のイネーブル信号がメモ
リデバイス102をイネーブルするレベルに到達する前
に、マイクロコンピュータ101を駆動するのに必要な電
圧に到達する。これは、データカード40内に電力が完全
に上昇する前に、メモリデバイス内に記憶されているデ
ータが破壊されるのを防ぐ。
しかし、第８図の点202で示すように電力が遮断される
と、整流光結合器141はライン143に充電電流を供給する
ので、第８図のライン300上の点302に示すようにコンデ
ンサC1は急速に充電される。従って、変成器結合デバイ
ス121からの電力が遮断されるとスタチックRAMは極めて
急速に不能化される。使用者が選択した特定のデータカ
ード40に適するように、メモリデバイス102内に記憶さ
れているデータを保護する種々の他の回路を考案するこ
とが可能である。
第６図は、第４図及び第５図を参照して説明したデータ
カード40の如きデータカード40を、データカード40から
データを受信しまたデータカード40へデータを送信する
通信手段50と通信するように取付ける１つの形態を示
す。輸送可能な容器10が係合手段60上に完全に係合さ
れ、処理ステーションのキャノピー30上に取付けられる
と、データカード40と通信手段50とは通信を行うように
整列される。
第５図を参照して説明したように、変成器結合デバイス
121はデータカード40上に取付けられている。同様に、
対手の変成器結合デバイス131は通信手段50上に取付け
られている。輸送可能な容器10が係合手段60と完全に係
合すると、変成器結合デバイス121及びその対手131が整
列するので、電力は通信手段50から輸送可能な容器10上
のデータカード40に伝えられる。
第６図には、データカード40上の送信手段104及び受信
手段106も図式的に示してある。輸送可能な容器10が完
全に係合した時にデータカード40上の送信手段104に接
近するように通信手段50上に取付けられているのは、デ
ータカード40からデータを受信するための対手受信手段
134である。また、通信手段50には輸送可能な容器10が
係合手段60上に完全に係合した時に輸送可能な容器10上
の受信手段106に接近するように送信手段136が取付けら
れている。通信手段50は、通信ライン51を通して処理ス
テーション100上のデータ処理手段20と通信する。
データカード40上に取付けられる回路の好ましい実施例
を第７図に示す。第７図に概要を示すデータカード40
は、バス152を介して複数の入力／出力デバイス153と通
信するデータ処理システム151を含む。
データ処理システムは、CPU154、ROM155の如き非揮発性
メモリデバイス、データを読出し、書込むためのランダ
ムアクセスメモリデバイス156、及び第５図に示す電源
の如き電源157を含む。
複数の入力／出力デバイスは、以下のデバイスの何れか
１つを含む。先ず、LED或は液晶ディスプレイの如きデ
ィスプレイ160は、操作者にデータを提示するためにデ
ータカード40上に取付けることができる。またキーボー
ド161を輸送可能な容器10上のデータカード40に取付け
て操作者がデータカード40内に記憶されているデータを
制御可能ならそめることができる。
データカード40上には、輸送可能な容器10上の複数のセ
ンサと通信するセンサデバイス162を含ませることがで
きる。これらのセンサは、輸送可能な容器10と係合手段
60との係合或は非係合、輸送可能な容器内に貯蔵されて
いる物品に接近可能ならしめるための容器10内の口の開
閉、或は他の状態の如き種々の状態に関する情報を提供
する。更に、保持デバイスが容器内に貯蔵されている物
品と係合したか否かを指示するセンサを含むことができ
る。遂行される特定の処理段階、及び輸送可能な容器10
によって輸送される物品の特性に依存して、多くの他の
センサを含んでいてよい。
複数の入力／出力デバイス153は、第3A図及び第3B図を
参照して説明した発光ダイオード44及びフォトトランジ
スタ52の如き送信器163及び受信器164を含む。送信器16
3及び受信器164は、所要の特定用途に適するような他の
種類のフォトトランジスタ及び光検出器であって差支え
ない。更に、送信器及び受信器は、磁気テープ及び磁気
読取りヘッドからなっていてもよい。電子的データカー
ド40と通信手段50との間のデータ通信を遂行するため
に、装置の特定の要望に適するような他の音響的、誘導
性或は光学的手段を企図してもよい。
更に、データカード40は、実時間に関するデータを発生
するための実時間時計165を含むことができる。時計165
からのデータは処理ステーションにおいて処理のための
パラメータ等を決定するのに有用であろう。また輸送可
能な容器10内に貯蔵される物品の貯蔵時間の長さを決定
するために時計165を使用できる。
本発明の好ましい実施例の以上の説明は、図示及び説明
の目的でなされたものである。この説明は余すところな
くなされてはおらず、また本発明を開示した精密な形状
に限定するものでもない。明らかに、上記の教示に鑑み
て多くの変形及び変更が可能である。本発明の原理を最
良に説明するために特定の実施例を選択し、説明した
が、当業者ならばその実際的応用によって本発明を種々
の実施例に対して、及び企図される特定の用途に適合す
るように種々の変形を施して最良に利用することが可能
である。本発明の範囲は請求の範囲によって限定される
ことを理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パリク ミーハー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95120 サン ホセ ウッディッド レイ ク ドライヴ 7174

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】処理しようとする物品を運ぶ少なくとも一
    つの容器と、この容器を取り外しできるように取り付け
    るようになっている複数の処理ステーションとを備え、 前記の容器は、 この容器の上に取り付けた第１の２方向通信手段（第７
    図、163、164、第６図、104、106）と、この２方向通信
    手段を介してデジタル情報を受け、そして処理する、前
    記の容器の上に取り付けた第１のマイクロコンピュータ
    （第４図、101、第７図、154）と、このマイクロコンピ
    ュータにより処理されたデジタル情報を蓄積する、前記
    の容器の上に取り付けた記憶手段（第４図、102、第７
    図、156、第3A図、42）とを含み、 前記の処理ステーションの各々は、 この処理ステーションに前記の容器を取り付けたとき、
    前記の容器と２方向通信をする第２の２方向通信手段
    （第１、２及び3B図、50）と、この２方向通信手段を介
    してデジタル情報を受け、そして処理する、前記のステ
    ーションに取り付けた第２のマイクロコンピュータ（第
    １及び２図、20）とを含む ことを特徴とする標準機械的インターフエースシステム
    における情報処理装置。
  2. 【請求項２】第１と第２の２方向通信手段はそれぞれデ
    ータを光学的に送受信する手段を含む請求項１に記載の
    情報処理装置。
  3. 【請求項３】第１と第２の２方向通信手段はそれぞれデ
    ータを誘電的に送受信する手段を含む請求項１に記載の
    情報処理装置。
  4. 【請求項４】第１と第２の２方向通信手段はそれぞれデ
    ータを音響的に送受信する手段を含む請求項１に記載の
    情報処理装置。
  5. 【請求項５】容器は実時間データを発生するクロック
    （第７図、165）を有する請求項１に記載の情報処理装
    置。
  6. 【請求項６】容器は、第１のマイクロコンピュータから
    のデータを表示する表示手段（第７図、160）を有する
    請求項１に記載の情報処理装置。
  7. 【請求項７】容器の状態を感知するセンサデバイス（第
    ７図、162）を容器に設け、第１のマイクロコンピュー
    タと連絡している請求項１に記載の情報処理装置。
JP61500475A 1985-12-23 1985-12-23 標準機械的インターフェースシステムにおける情報処理装置 Expired - Lifetime JPH071784B2 (ja)

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