具有圆形结构的工件储料器.pdf

本发明公开了一种用于在制造设备中储存工件的改进的堆垛机结构，其采用围绕机器人处理部件固定地配置的工件隔间。机器人处理装置可以设计成具有三个自由度，以提高速度、产量并最小化颗粒的产生。此外，在可动部件是机器人部件的情况下，堆垛机储存区域是固定的，因而进一步有利于储存堆垛机的洁净度。为了快速存取、节省空间和便于清洁空气净化，堆垛机结构可以是开放的储存区域。利用圆周边缘夹具机器人处理部件，堆垛机结构能够提供高密度工件储存。

1.  一种用于储存多个扁平衬底的储料器，每个扁平衬底包括两个相对的平滑表面和外围边缘，所述储料器包括：
储存隔间，其用于保持所述扁平衬底；
衬底处理装置，其用于将所述衬底转移到所述储存隔间内和转移出所述存储隔间，所述衬底处理装置通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底。

2.  如权利要求1所述的储料器，其中所述扁平衬底垂直地储存。

3.  如权利要求1所述的储料器，其中所述扁平衬底水平地储存。

4.  如权利要求1所述的储料器，其中两个邻近衬底之间的空隙小于5mm。

5.  如权利要求1所述的储料器，其中两个邻近衬底之间的空隙小于2.5mm。

6.  如权利要求1所述的储料器，其中通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底允许所述衬底之间的所述空隙与所述衬底处理装置无关。

7.  如权利要求1所述的储料器，其中所述衬底处理装置包括爪状尖端，用以通过所述外围边缘保持所述衬底。

8.  如权利要求1所述的储料器，其中所述衬底处理装置以超过180度的角度处理所述衬底。

9.  如权利要求1所述的储料器，其中所述储存隔间在跨度小于180度的多个保持点上保持所述衬底。

10.  如权利要求1所述的储料器，其中所述储料器包括围绕所述衬底处理装置的多个储存隔间。

11.  如权利要求1所述的储料器，其中所述储料器包括沿垂直方向上布置的多个储存隔间。

12.  一种用于储存多个扁平衬底的储料器，每个扁平衬底包括两个相对的平滑表面和外围边缘，所述储料器包括：
储存隔间，其用于沿垂直方向保持所述扁平衬底；
衬底处理装置，其用于将所述衬底转移到所述存储隔间内和转移出所述存储隔间，所述衬底处理装置通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底；
装载端口，其用于将衬底供应到所述储存隔间，所述装载端口沿水平方向保持衬底，
其中在所述装载端口中的所述衬底不能进入所述衬底处理装置；和
交换模块，其用于容纳衬底，
其中所述衬底处理装置能够处理所述交换模块中的所述衬底。

13.  如权利要求12所述的储料器，其中所述衬底处理装置包括端部操纵装置，用以处理所述装载端口中的所述衬底。

14.  如权利要求12所述的储料器，其中所述交换模块包括衬底支撑结构。

15.  如权利要求12所述的储料器，其中两个相邻衬底之间的空隙小于2.5mm。

16.  如权利要求12所述的储料器，其中通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底允许所述衬底之间的空隙与所述衬底处理装置无关。

17.  如权利要求12所述的储料器，其中所述衬底处理装置包括爪状尖端，用以通过所述外围边缘保持所述衬底。

18.  一种用于储存多个扁平衬底的方法，每个扁平衬底包括两个相对的平滑表面和外围边缘，所述方法包括：
通过衬底处理装置，基本上彼此平行地储存所述衬底；以及
通过所述衬底处理装置取出所述衬底，
其中所述衬底处理装置通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底，并且
其中通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底允许所述衬底之间的空隙与所述衬底处理装置无关。

19.  如权利要求18所述的方法，其中通过所述外围边缘而不延伸到所述平滑表面来处理衬底允许所述衬底之间的空隙与所述衬底处理装置无关。

20.  如权利要求18所述的方法，其中所述衬底处理装置包括爪状尖端，用以通过所述外围边缘保持所述衬底。

具有圆形结构的工件储料器
本申请要求于2007年6月9日递交的美国专利申请系列第11/811,372号、于2006年11月15日递交的名称为“具有圆形结构的工件储料器”的美国临时专利申请系列第60/859,202号、和于2006年6月9日递交的名称为“用于存放易污染的板状物件，特别是用于存放半导体晶片的装置”(“Vorrichtung zum Lagern von kontaminationsempfindlichen，plattenformigen Gegenstanden，insbesondere zum Lagern vonHalbleiterwafern”)德国专利申请102006028057.1的优先权，并且以参考的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及用以储存和转移物体的设备和方法，更具体地，涉及工件储料器结构，例如用于半导体晶片、掩模版或载物盒的储料器。
背景技术
储料器(stocker)通常安装在半导体设备中，用于临时储存工件，例如晶片、平板显示器、LCD、光刻掩模版或掩模。在制造半导体器件、LCD面板和其他装置过程中，有成百上千个加工设备，因而有成百上前个制造步骤。对于晶片、平板或LCD(下文中的工件)的流程，很难从步骤到步骤、从工具到工具全部相同。即使是最好的设计者，也总会有预想不到的情况，例如工具故障、面临紧急要求的批量、比计划持续长的定期维护，因而对于某些工具在某些步骤中存在工件的不同的积聚。积聚的工件需要储存在储存储料器中等待处理。
此外，光刻工艺是半导体制造设备中至关重要的工艺，包括大量的光刻掩模或掩模版(下文中称为掩模版)。因此，掩模版通常储存在储存储料器中，并且在需要进入光刻曝光设备中时取出。
由于洁净度的要求，工件和掩模版(下文中的物件)的储存更加复杂。物件的损坏可以是颗粒形式的物理损坏，或相互作用形式的化学损坏。随着半导体器件的临界尺寸跨越0.1微米，将需要防止0.1微米尺寸的微粒和活性粒子接近物件。储存区域通常需要比加工设备更加洁净，以确保加工处理之间更少的清洁。
因而，储料器储存区域通常被设计成优选地以不断的净化，甚至通入惰性气流来与外界环境密封，以防止可能的化学反应。进入储存区域是装载锁定的，以确保洁净储存环境和外部环境之间的隔离。
发明内容
本发明公开了一种用于在制造设备中储存工件的改进的储料器结构，尤其是一种用于半导体加工中的晶片储料器或掩模版储料器。在示例性实施例中，工件被固定地储存在机器人处理部件的周围，优选地，工件以大致圆形固定地储存在机器人处理部件的周围。在这种结构中，机器人处理装置可以设计成具有三个自由度，例如，径向、旋转和垂直运动，因而能够提供改善的速度和产量。可以适当地构建具有最小化颗粒产生的三个自由度的机器人，因而这种结构可以为工件储存提供需要的洁净度。此外，在可动部件是机器人部件的情况下，储料器储存区域是固定的，因而进一步地有助于储存储料器的洁净度。
在一个实施例中，储料器结构提供了一种具有容易存取的裸露储存的工件的开放储存区域。裸露工件的储存有利于快速存取、节省空间并且便于清洁空气净化。储存区域可以设置有多个开放的小隔间，这些小隔间围绕机器人处理部件设置，也可以沿垂直方向设置。
在一个实施例中，储料器结构在垂直位置或水平位置上以高密集配置提供工件的储存。储料器设置有圆周边缘夹具机器人处理部件，用以接近并从圆周边缘拾取工件，因而允许密集的工件储存配置。
储存区域包括向中心并向内流动的洁净空气输送系统，例如机器人处理系统。这种向内流动结构减少了颗粒污染物，因为在清洁气流的上游没有颗粒产生。此外，储存区域可以基于洁净度而分隔成多个部分，例如，用于超洁净储存的顶部部分，用于一般洁净储存的中间部分和用于非洁净储存的底部部分。流动结构可以设计成最小化这些部分之间的交叉污染。
附图说明
图1示出根据本发明的储料器的示例性实施例；
图2示出示例性储料器，其具有打开的门，用于手动撤出一个容器；
图3示出用于储料器的容器的横截面(沿图4中的III-III线)；
图4示出容器的另一视图；
图5示出机器人处理部件单元的俯视图；
图6示出机器人处理单元的侧视图；
图7示出根据本发明的储料器的另一实施例；
图8示出根据本发明的储料器另一实施例；
图9示出具有两个机器人位置的示例性储料器的侧视图；
图10示出具有洁净气流结构的示例性储料器的侧视图；
图11示出另一示例性储料器的俯视图；
图12示出另一示例性储料器的侧视图；
图13示出另一示例性储料器的俯视图；
图14示出另一示例性储料器的侧视图。
具体实施方式
根据本发明示例性实施例的储料器被设计用来储存对污染物敏感的晶片形状物件，例如半导体晶片和掩模版。特别地，所设计的储料器构造成适合于节省空间的储存并可以灵活地处理。特别地，储料器非常适合于在洁净条件下在小的储存空间上储存大量的300mm或更大的晶片。
在一个实施例中，与机器人处理部件一起，储料器提供了这样的方式，即例如半导体晶片之类的物件能够开放地储存在洁净的储存区域中。因而，机器人处理单元能够很快地接近单个物件，从载物盒中拾取物件和将物件放置到载物盒中。这种开放存储方法可以用小的覆盖区储存提供高的密度。
开放的储存可以分隔成隔间，以减少交叉污染的风险。隔间包括固定到承载架的储存容器。承载架、储存容器、所述隔间和物件的固定阻止了由于移动产生的颗粒，因而大大地减小了由于磨损、运动和交叉污染气流产生的颗粒的风险。
储存容器优选成形为开口的、盒状容器，在容器中机器人处理单元可以最适宜地适于将物件插入储存容器和从储存容器中取出物件。在优选的实施例中，容器被设计用于高密度的物件储存，例如以小于5mm的间距储存半导体晶片，优选地以大约2.5mm或更小的间距存储半导体晶片。储存容器配置在围绕机器人处理单元的架结构中，优选地，接近圆形。储存容器可以以x-y阵列的形式配置，并使架开口面向用于转移物件的机器人机构。固定的储料器包括多个垂直地和水平地间隔的架，每一个架用于储存多个物件。架也设计为用于储存多个其内储存物件的容器。
这种结构提供了节省空间的结构，同时具有高的储存能力。此外，在这种结构中可以很快地存取储存的物件。储存容器的圆形结构的特别优选的结构中非常适合于三个自由度的机器人，例如平面关节型机器人(SCARA机器人)。机器人包括关节式的臂，所述臂可以在水平平面内关于中心点可选择地和径向地移动。机器人也可以是六轴机器人。
机器人部件在自动设备中是重要的部件，尤其是在制造设备和生产设备中是重要的部件。例如，在半导体行业，机器人臂用于处理半导体晶片、平面显示器、LCD、掩模版、掩模或载物盒。
在半导体制造设备中，机器人可以用来从一个位置到另一个位置、从一个设备到另一个设备运输工件，工件通常存储在载物盒中。在加工系统中，机器人通常用于从载物盒中移出工件，然后装载到装载锁定(loadlock)。另一机器人用于将工件从装载锁定移动到处理室，并且从一个处理室移动到另一个处理室。因而在一个处理系统内，可能有多个机器人，每个机器人设计用于特定的任务。处理系统可以是淀积系统、刻蚀系统、光刻系统、测量系统、检测系统、注入系统、处理系统或任何工件处理系统。
一般来说，机器人处理部件不同于真空系统和大气系统。设计为在需要时储存工件的储料器通常是一种大气系统，在该系统中机器人通常用来从载物盒中移出工件，然后装载到装载锁定。另一机器人用来将工件从装载锁定移动到储存室，在储存室中工件不用原始的载物盒储存。对于盒式储料器系统，用载物盒将工件储存在一起，不需要将它们从载物盒中移出。
机器人机构包括关节式臂接头，以将物件或容器移入固定的储料器和从固定的储料器移出物件或容器。此外，机器人臂部件包括设计用于延伸到储料器的架的可伸缩的多连杆机构(multiple-link mechanism)。臂部件可以具有独立的径向和转动的运动，以延伸到储料器的配置空间。
本发明的储料器提供了围绕机器人处理设备近似形成基本上是圆形的盒(cabinet)的储料器容器。机器人部件优选是固定的，其具有能延伸到固定的储料器的内侧以传送物件的关节式臂接头。
储料器的环绕布置、例如圆形环绕布置允许使用真空机器人，因而在储料器储存区域内机器人部件不易产生颗粒。储料器还包括用以与外部环境隔离的装载锁定站。这种结构承担储存在机器人的径向路径上的物件，因而提供物件的快速拾取和放置。另外，极大地简化和程序化了机器人处理部分的控制。
储存的物件还可以以圆形布局配置，因而使得内表面的间距小于外部间距。这样物件相对于彼此以V形放置在储存容器中，因而能够用洁净气流从外部到内部进行有效地清洁。
机器人处理单元包括用以进入垂直储存容器的垂直运动。储料器还包括用于将物件转移到容器或从容器中转移出来的第二处理单元。储料器包括用于进入物件容器的后部的后门。后门允许在紧急情况下、例如在系统事故(system crash)情况下存取物件。储料器可以包括用于产生朝向容器的连续洁净气流、并且优选地将污染物有效地向下吹的吹风机。
在图1和2中示出了一种示例性的储料器10。储料器10包括壳体12，其包括机器人处理单元14和用以支撑多个物件容器18的载物架16。壳体12围绕机器人处理单元14、载物架16和容器18，以形成完全的密封，获得洁净的环境。壳体的顶部设置有吹风机和过滤器(未示出)，以在壳体12内产生从顶部到底部的洁净空气的流动。
每个容器18设计为用以储存多个对污染物敏感的物件。在优选的实施例中，物件是半导体晶片，晶片可以垂直地储存在容器18中。在示例性实施例中，每个容器可以保持100个300mm的晶片。所储存的晶片之间的距离可以是2.5mm这样小。
机器人处理单元14可以是径向的、转动的和垂直的机器人，或可以是六轴机器人，其设置在壳体12的角上。带有容器18的载物架16围绕机器人处理单元14形成C形。在图2中，在壳体12的侧板上设置两个门22，用以提供从壳体的后面手动进入容器18的入口。图2中示出的容器18’通过门22从载物架卸下。在撤出容器18’之前可以形成可移动的洁净区域和合适的封闭环境(未示出)，以防止容器暴露到外部的污染物。
储料器10还包括用于对准晶片20的预对准器28。晶片20可以通过门30移进和移出与装载盒FOUP 32连接的预对准器28。
图3和4示出容器18的示例性实施例，容器包括后壁38、底壁40和两侧板42、44。优选地，后壁38和底壁40提供用于释放对角地跨过晶片20的洁净气流的开口。气流48在各个晶片20之间通过，并确保从容器18上对角地向下清除任何存在的颗粒和外界物质。
在容器18内配置有四个具有狭缝50、52、54、56的梳状部件。狭缝50-56设置用于通过其下侧和后侧保持晶片，以允许用机器人处理单元14移出晶片。
在上部角区域，存在凹进58以插入定位器60。定位器60设计为用于在容器18的移动过程中将晶片保持在合适的位置。每个容器18可以具有手柄(未示出)，其连接到定位器60，使得仅在定位器60被插入到凹进58中时才可以撤出容器18。
图5和6显示根据本发明的示例性机器人处理单元。一体的夹持臂14具有第一夹具臂24和第二夹具臂26。第一夹具臂24设计成夹持臂，在夹具臂中可以在垂直位置边缘夹持晶片20a。夹具臂24以示例性的C形围绕晶片20a外部圆周。在夹持臂24的自由端设置两个夹持元件64和66。夹持臂24沿大于180°的“alpha(α)”圆弧围绕晶片20a。因而不需要牢固地楔入而主要由于重力，夹持元件64、66可以保持晶片20a。为了在载物盒18中拾取和放置晶片20a，夹持元件64、66可以打开。在图中，只有夹持元件66是可动的。
第二夹具臂26包括在端部具有夹持元件68、70的Y形臂。与夹具臂24相比，夹具臂26在不同平面内保持晶片。晶片20b通过夹持元件68保持在平面72内。夹具臂26具有自由端，因而能够进入FOUP以拾取或放置晶片。
夹具24和26设置在一体的夹持臂14的L形臂部分74的自由端。该臂部分74可以围绕轴线76旋转，该轴线76与臂部分74的设置夹具24的支腿共轴。这种结构使得可以从载物盒18的垂直位置拾取晶片20a，并通过围绕轴线76转动90°将晶片20a送入水平位置。然后，一体的夹持臂将晶片转移到水平站。随后，一体的夹持臂转换夹具，并且夹具26拾取晶片并将晶片转移到FOUP。来自FOUP的晶片可以通过相反的操作送入载物盒18中。从而，一体的夹持臂通过夹具24和26将晶片从FOUP移动到储存区域。
储料器10提供对所储存的晶片的任意存取，因而可以不需要分选机。特别地，机器人处理单元14能够从任意的容器18中挑选晶片20送入FOUP 32。从而，储料器10能够与FOUP前端装载器一体化。由于晶片的垂直储存和随之带来的高密度储存结构，所述储料器能够以小的覆盖面积获得高的储存容量。单独的晶片储存在开放的、分离的、盒形的容器中可以确保即使是开放的储存结构，也很难发生晶片20之间的交叉污染。
图7和8示出本发明储料器80的示例性实施例，其包括以环形围绕机器人处理单元82的多个容器81。处理单元82用具有关节式臂84的SCARA机器人示出，关节式臂84可以在平行于视图平面的水平面内径向地移动。关节式臂84围绕中心点86旋转，这限定了容器81的环形结构。因此，关节式臂84可以在水平面内关于中心点86径向和旋转移动。关节式臂84配置成沿径向方向从容器81中拾取物件和将物件放入容器81。
图8是示例性储料器80沿割平面、例如对应的图9的割平面VIII-VIII的俯视图。在这个平面中，部分容器81没有处在环形结构上。在这些位置上，设置第二处理单元92和预对准器94。
机器人处理单元82设计成将晶片从容器81转移到预对准器94。此外，机器人处理单元82可以转动晶片，将在容器81中垂直储存的晶片送到预对准器94的水平储存的晶片位置。第二处理单元92可以用于将晶片从预对准器94转移到FOUP 32。优选地，装载锁定站96具有与壳体12的密封连接，使得晶片20能够无污染地转移到FOUP 32中。
第二处理单元92还可以是具有关于中心点径向可动的、以在预对准器和FOUP之间移动晶片的关节式臂的机器人。
装载锁定输入/输出站96包括两个FOUP 32。这种结构具有分选机的功能，其提供了在两个FOUP 32之间重新安置和分类晶片20的手段。
储料器储存系统被设计成使得储存区域不受移动部件、电路和其他产生污染物的部件的影响。此外，气流在进入储存区域前被过滤，并且储存区域被设计成在每个工件的表面具有薄层气流，因而确保没有上游的污染物产生源。这样，洁净气流朝向位于储存区域中心、洁净气流下游的机器人处理单元流过工件。因而机器人处理单元的移动不会在工件上的洁净气流路径内导致任何颗粒的产生。与储料器系统的操作相关的其它部件设置在储存单元的外部及工件上的气流的下游。
为了进一步从工件上去除颗粒，当空气离开工件时，可以形成加速气流。因而可以将工件布置形成入口大于出口的楔形储存区域。当气流通过工件时，气流加速通过受限的开口，并因此朝向中心出口区域驱出颗粒。图7和8示出的垂直布置的工件20远离中心径向定位，因而工件不是平行的，而是形成角度。这样气流可以穿过工件之间的间隙。随后，气流穿过工件，向下传播到机器人处理单元。
洁净空气传送单元还能够在过滤之后传送均匀的洁净气流穿过工件和系统。储存区域被设计成用对称的容积、逐步改变的气流方向、特别的气流方向和受控的排气来最小化或消除不均匀、紊流或极少气流或无气流的死区。还可以控制排气速率以获得正的内压，以最小化迁移到储存区域的污染物。
进入储存区域的气流例如可以例如通过邻近储存位置的导流板分成几个独立的局部气流。然后引导气流，使得每个气流仅遭遇一个工件，以最小化交叉污染。流动通过工件的洁净空气的空气循环系统的结构防止了污染工件的污染物积聚在工件上。
图9和10示出沿垂直方向的容器81的示例性结构。处理单元82通过沿两个导轨88在垂直方向(垂直于视图水平面)上移动而能够获取不同垂直高度上的容器81。在本示例性储料器中的容器81包括用于流动洁净气体的线路90。线路90配置在容器81的后面，使得洁净气体从后面到前面冲洗容器81。此外，每个线路90包括用于选择地打开或关闭的阀91。因而可以用洁净气体单独地冲洗容器。
图9示出相互叠置并以圆形围绕处理单元82设置的容器81。在图9中，晶片20储存在容器102中的水平位置上。在水平储存晶片的情况下，在将晶片20送入和取出容器时，处理单元82不用必须翻转晶片20。在两个垂直位置上示出了机器人处理单元82，顶部位置编号82，底部位置编号82’。
图9还示出一种吹风机和过滤器单元104，用以提供洁净气体、优选地提供过滤的洁净空气到壳体12的内部。吹风机和过滤器单元104接收净化和干燥后的环境空气，随后流入到壳体的内部。在图10中，洁净空气流过位于各个容器102后面的线路90。因而气流和洁净气体从容器102的后面流至开口的前面，然后向下106流动。如上面讨论的，这种流动为垂直储存提供了喷嘴效果，因而提高了净化效率。在水平储存情况也能够获得好的流动，正如这些图中所呈现的那样。可选地，所述流动可以从内部向外部。
储料器是固定的储料器，其设置有在垂直方向上(向上和向下)和转动方向可动的机器人处理装置。储料器设置有多个用于存储物件并且向内定位的架，其用于在装载锁定站和固定的储料器之间传送物件。
图11和13示出根据本发明的两个示例性储料器的俯视图。图11中示出的储料器具有平行布置的工件，因此工件隔间的内部间隙小于外部间隙。图13中示出的储料器具有径向布置的工件，因而所述隔间是平行的，工件在内圆周上比在外圆周上放置得更靠近。图11示出具有两个机器人处理臂的圆形布置的工件，而图13示出只有一个处理臂的机器人。在能够设置系统部件的角部，工件隔间是分离的。图11和13中示出的储料器具有从储存壁向内，通过工件，然后流到机器人处理单元，并向下到出口的洁净气流。
一系列的吹风机可以使洁净空气水平地循环通过架、通过架的狭缝、并通过工件。吹风机可以定位在上部区域或下部区域，这样在被水平地传播到工件之前，空气被向下或向上抽吸进入壳体。随后气流靠近所述架垂直地向下排出。部分空气可以在储存区域底部附近通过可关闭的排气窗/排气孔排出，而部分空气可以再循环回来。
穿过工件的水平流动防止了颗粒停留在工件和工件架上，而垂直向下的气流从储料器储存区域除掉颗粒。优选地，水平气流从储料器储存区域的外侧向中心地向内流动。外侧通常是外壳壁，因而没有任何颗粒产生。机器人处理系统位于储料器的中心，因而位于来自工件的气流的下游，并防止颗粒损伤工件。
机器人处理单元的中心区域可以具有位于上部的空气传送单元和位于底部的排气单元，以产生用于气流的向下的路径。在离开工件后，气流与这个向下的流动合并，通过排气单元排出。
图12和14示出根据本发明的两个示例性储料器的侧视图。图12中的储料器具有水平放置的工件，而图14中的储料器具有垂直放置的工件。在气流方向向下的情况下，机器人单元位于工件隔间的中间、工件的下游，以避免颗粒的回流和再沉淀。气流也是从外壁流过工件。
用更靠近工件的具有“使用点(point of use)”过滤器的过滤器元件过滤洁净空气。洁净空气输送系统通常包括风扇(或吹风机)和过滤器元件，或风扇和过滤器单元(FFU)。所述单元可以调节或控制所产生的空气的压力和速度。储料器包括位于储料器系统的顶部或底部的风扇和过滤器单元，该风扇和过滤器单元用于过滤、循环和再循环穿过储料器储存区域的洁净空气，以将系统维持在洁净室环境中。在示例中，来自风扇过滤器单元的洁净空气向下流过储存区域的外部圆周，然后进入所储存的工件之间的狭缝，以从工件上去除任何颗粒。洁净空气通过支撑在隔间内狭缝内的垂直或水平工件的前表面和后表面，以清洁工件的表面。然后空气向下流到储存区域的中心。
风扇和过滤器还在储料器储存区域内提供了相对于周围环境升高的压力，以确保气流从储料器储存区域到机器人处理部件，然后排出到周围环境。因而，机器人内的任何颗粒，例如由于机器人移动或维护产生的颗粒不会进入到储料器储存区域。
由于这种流动结构，气流仅通过工件一次。因而由通过一个工件的气流带走的任何颗粒不会流过另一个工件，以防止再沉淀。来自风扇和过滤器单元的清洁空气仅通过单个工件，然后通过中心机器人处理部件的底部离开。此外，在机器人处理在中心区域的情况中，颗粒最容易在接触位置上产生，例如机器人臂接触工件的位置，或工件接触狭缝的位置。穿过工件表面的气流系统使所产生的颗粒远离储存区域中的工件流走，并且不是流向工件。
在可选的实施例中，在储料器内可以设置多个风扇和过滤器单元，使得部分单元直接将洁净空气传送到顶部储存区域，部分单元将洁净空气传送到中间储存区域，而部分单元将洁净空气传送到底部储存区域。风扇和过滤器单元的分离最小化了工件之间的交叉污染的可能。储料器包括用于以任何所需方向引导气流通过储料器储存区域的导流板。
在维护模式期间，当为了紧急进入而打开外壳时，空气循环系统提供了到门的向外流动，以防止外部空气进入储料器存取区域。优选地，气流容量较高，用于在紧急门打开的情况下，在储存区域内提供正的气压。此外，开门的面积优选为较小，以能够实现正的压力，并且最小化回流。因而当储料器门打开时，气流优选为反向的，使得此时气流向外流动，防止外部空气进入储存区域。可以关闭中心排气，以确保气流方向是从工件储存区域向外的。
此外，储存区域可以基于洁净度分离成多个部分，例如，顶部部分用于超洁净储存，中间部分用于一般洁净储存，而底部部分用于非洁净储存。这种流动结构可以设计用于最小化这些部分之间的交叉污染。分离可以用导流板、用带孔的隔断壁或用气幕(air curtain)来实现。超清洁部分可以位于排气附近的底部，因为在高排气率的情况下会产生很少的粒子。
静电减少部件(static reduction assembly)，例如离子化系统，可以增加到气流内，用于减少静电的产生，防止电荷粒子吸附(charge particleattraction)和静电放电。储料器包括用于感测储料器存取区域的条件的报警器。例如气流传感器可以感测减少的气流的缺乏，以激活报警器。颗粒传感器在感测到颗粒超过阀值时也可以激活报警器。
本发明公开一种物件转移和储存系统，其包括围绕位于固定的储料器的内侧的机器人部件的、能够储存多个物件的固定的储料器。
根据本发明第二实施例的储存单元具有多个储料器，和用于将载物装置转移到结合在这些储料器中的架中和从所述架中转移载物装置的转移装置。