CN101292339B - 用于存储污染敏感片状物品、尤其是半导体晶片的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于存储污染敏感片状物品的装置、尤其是半导体晶片(20)的装置，包括多个用于保持物品(20)的存储元件(18)，其中至少一些存储元件布置为彼此叠置。每个存储元件具有多个有槽保持件，物品能以垂直或水平的定向插入有槽保持件中。操作单元(82)用于将片状物品自动地插入存储元件(18)和从其中移走。根据本发明的一个方面，存储元件(81)为至少在一侧上开口的盒状元件，其中物品固定地安装在盒状元件中。另外，包围壳体形成用于所述多个存储元件和操作单元的共用洁净室。

Description

用于存储污染敏感片状物品、尤其是半导体晶片的装置
技术领域
本发明涉及一种用于存储污染敏感片状物品的装置、尤其是用于存储半导体晶片以及用于半导体产品生产中的其它物品的装置，其包括：多个用于保持多个片状物品的存储元件，其中至少一些存储元件彼此叠置并且每个存储元件具有多个适合于接收片状物品的有槽保持件；以及用于将片状物品自动地插入一个有槽保持件和从其中移走的第一操作单元。
背景技术
这种装置由US 2002/0094257A1公开。
大型集成电路和其它敏感性半导体部件的生产目前在工厂中进行，在工厂中所谓的半导体晶片经过多个处理步骤。半导体晶片是由诸如硅的半导体材料构成的圆片，在圆片上通过各种曝光、蚀刻和掺杂处理形成微结构。晶片通常首先由氧化层覆盖，并且其上布置有光敏漆。漆然后通过光掩模(所谓的“标线片”)曝光。光掩模将期望的微结构反映在晶片上。在显影步骤之后，在未曝光处移除光阻，露出氧化层。在后续的蚀刻处理中，暴露的氧化层(并且仅有此层)被移除。那么现在有些部位露出的半导体材料的材料性质就能通过掺杂处理(故意引入不同的材料)来改变，因而产生期望的微结构。这些处理步骤通常在不同方案中不止一次地执行直到已经制造出大型集成电路或者例如液晶部件。
这些处理步骤主要在洁净室条件下进行，也就是说在尽力保持为尽可能没有杂质、外部物质等的环境条件下。这是因为晶片由于外部材料所引起的任何污染会不希望地改变其材料性质，并且这会导致整批产品不可用。
为了高效生产，必须在进行各个处理步骤之前和之后临时存储半导体晶片。而且，半导体晶片还需要为了其它原因而临时存储，例如作为库存和作为新生产批次的初始材料、作为“填料”以便填充仅部分充满的生产装置(以便例如确保炉内限定的温度分布)、或者作为用于测试生产处理的测试晶片。在晶片的存储期间还必须确保它们保持为没有污染和外部物质。
在现代工厂中，晶片频繁地在各个生产装置之间在特殊的输送盒(所谓的前端开口片盒，FOUP)中输送。晶片还频繁地存储在这些FOUP中，FOUP能用盖子封闭。FOUP的内部和外部尺寸准确地规定，因为自动化操作系统通常用于FOUP的装载、卸载和输送。当晶片存储在FOUP中时，FOUP的内部和外部尺寸决定了所需空间和存储能力。利用FOUP的晶片存储系统例如由EP1 197 990 A2所公开。FOUP也在这个文献中示出。
DE 103 29 868 A1公开了一种晶片存储系统，其中晶片以水平的定向存储在保持于洁净室条件下的圆盘传送装置上。晶片的水平存储相当于基于FOUP的存储系统中的实践，因为在这些系统中晶片也以水平的定向存储，其原因是FOUP的自动化操作系统。所有操作系统于是都对准来以水平的定向保持和存储晶片。
开头引用的US 2002/0094257 A1描述了一种用于标线片的存储系统，其中各个标线片以垂直的定向保持在叠置的圆盘传送装置上。这个文献以完全通用的形式声明了这种系统也能用于存储半导体晶片，但是没有描述与此相关的特殊特点。例如，标线片需要保护为“仅”防止灰尘和其它能导致在曝光步骤中映象的微结构中断的实际颗粒。相反，半导体晶片还必须保护为防止能将不希望的掺杂原子引入半导体材料的气态物质。而且，标线片存储系统与晶片存储系统相比需要不同的操作和存储系统，其原因是不同的几何尺寸。
晶片和其它污染敏感物品在FOUP和其它输送容器外面的存储涉及到单个被污染物品会污染存储在容器内的大量其它物品。另一方面，晶片和其它污染敏感物品在FOUP和相应输送容器中的存储占用了相当大的存储空间。这是特别麻烦的，因为现代半导体工厂中的晶片尺寸在增大，也就是说所使用的半导体晶片在逐渐变大。举例来说，现代半导体工厂使用直径300mm的晶片并且相应地使用大的FOUP，而以前的生产装置通常使用200mm的晶片。
发明内容
相对于这个背景技术，本发明的目的是提供一种用于存储污染敏感的片状物品的装置、并且尤其是用于存储半导体晶片的装置，该装置同时允许节省空间的存储和灵活的操作。尤其，这种新颖的装置将允许在洁净室条件下大量300mm晶片在小的存储区域中的存储。
根据本发明的一个方面，这个目的由一种开头提及类型的装置来实现，其中存储元件为至少在一侧上开口的盒状元件并且物品固定地安装在盒状元件中，并且所述装置包括为这些多个(开口的)存储元件和第一操作单元形成共用洁净室的包围壳体。包围壳体优选地为这些多个开口存储元件和为第一操作单元形成至少很大程度上无阻碍的洁净室，即包围壳体内没有将存储元件和第一操作单元隔开的隔壁。
这种新颖装置因此利用了如下概念：要存储的物品——尤其是半导体晶片——实际上开放地安装在还定位有操作单元的洁净室中。第一操作单元因此能存储各个物品，并且能非常迅速地将它们放置在存储元件中。而且，这种新颖装置在物理上非常小，其原因是开放存储的概念，也就是说其具有小的“占用空间”。
另一方面，存储元件分割开放的存储区域，从而显著地降低了所存储物品之间交叉污染的危险。有利地，存储元件固定地附连至固定的安装架，即存储元件和保持在其中的物品在存储期间都不会移动(除了物品借助于操作单元的运动之外)。物品的固定位置或固定存储防止了物品摩擦和/或撞击有槽保持件。这显著地降低了摩擦的危险，并且从而降低交叉污染以及损伤的危险。
存储元件在此情况下为在至少一侧上开口的盒状元件并且其外部尺寸有利地明显小于已知FOUP的标准尺寸。这以有利的方式是可能的，因为第一操作单元能最佳地与物品插入盒状存储元件和从其中移走相匹配，而相反，FOUP必须与半导体工厂内的多个不同操作系统相兼容。在下面将更详细描述的有利改进中，盒状存储元件保持半导体晶片，例如，以仅2.5mm的所谓节距，这显著地小于标准FOUP中的节距。
总之，这种新颖装置组合了已知存储系统的各个方面，包括污染敏感物品在“大”洁净室内的开放式存储，第一操作单元也布置在所述洁净室内。另一方面，“大”洁净室被存储元件分割为各个在侧面、顶部和底部由存储元件的相应壁所划分的隔室。每个存储元件保持例如50或100个物品。这种新颖装置因此允许节省空间的操作，其同时是灵活的，因为各个存储元件能按照需要装载物品。物品的固定位置或固定存储有助于安全且无污染的存储。因此完全实现了上述目的。
在一个优选改进中，物品以垂直的定向安装在存储元件中。
这个改进在非常高的存储密度下允许了特别节省空间的存储。这是因为物品——尤其是半导体晶片——能在垂直地存储时由显著地更窄的夹紧元件在边缘处“从外面”夹紧，而用于水平存储的夹紧元件必须至少部分地在晶片之间移动，这需要它们之间具有相应的空间。在用FOUP存储时各个晶片之间的节距因此为大约10mm，而在这种新颖装置中晶片之间的节距能降低至大约2.5mm。圆形晶片在圆盘传送装置上的水平存储同样需要大量的“空闲空间”。更高的存储密度在小的空间需求下产生了存储能力的显著增大。而且，在垂直存储时，物品能用清洁气体非常高效地净化。
在又一有利改进中，多个存储元件并排布置并且至少部分地包围第一操作单元，尤其从至少两侧。多个存储元件优选地以圆形形状包围第一操作单元。
这个改进允许这种新颖装置以特别节省空间的形式实施，同时具有大的存储能力。另外，这个改进允许了非常迅速地存取所存储的物品。存储元件基本上圆形布置的特别优选实施例对于所谓的SCARA机械手用作第一操作单元而言是最佳的。SCARA机械手具有仅能在水平面上移动的铰接臂，也就是相对于铰接臂所安装至以便旋转的圆的中心点径向地移动。与6轴机械手相比，SCARA机械手非常快并且仅需要很小的运动空间。这个改进因此允许了在非常小占用空间下非常高的存储密度。
在又一改进中，多个存储元件限定了圆的中心点，并且第一操作单元布置在圆的中心点区域中。
这个改进将这种新颖装置进一步优化为使用在物理上很小且快速的SCARA机械手，因为在这个改进中，存储元件都布置在这个机械手的径向运动路径上。这个改进允许物品非常快速地放置在存储元件中和从其中移走。而且，这简化了操作单元的运动控制。
在又一改进中，存储元件中的物品还相对于圆的中心点对准。
这个改进进一步简化了第一操作单元的运动过程，并且允许各个物品更快速的操作。如果物品以垂直的定向安装在存储元件中，这就产生了又一优点，就是物品在面对第一操作单元的侧面上具有比布置为更远离第一操作单元的外侧更短的节距。那么物品相对彼此在存储元件中大致形成V形，从而在清洁气体从外向内流过存储元件时形成喷嘴效应。
在又一改进中，第一操作单元具有适合于仅在水平面上移动的铰接臂，并且铰接臂布置在适合于在垂直方向上移动的托架上。第一操作单元特别优选地是SCARA机械手，其布置在垂直托架上。
SCARA机械手的优点在上面已经解释。然而，作为对此的替代方案，第一操作单元能具有借助于交叉托架在水平面上和在垂直方向上移动的臂。这些改进允许了小的占用空间和各个物品的快速存取。
在又一改进中，第一操作单元是6轴机械手。
6轴机械手允许了非常复杂的运动。因此，各个存储元件可在可用的占用空间内更加灵活地分布。而且，各个存储元件能更易于低成本地生产，尤其是如果希望物品垂直安装时，因为6轴机械手能相对容易地执行所产生的复杂运动路径。
在又一改进中，该装置包括设计成将物品输送入包围壳体或从包围壳体输送出来的第二操作单元。第二操作单元优选地设计成将物品分别输送入包围壳体或从包围壳体输送出来。而且，优选地第二操作单元同样为SCARA机械手。
具有至少两个操作单元的改进最初增大了复杂性并且因而增大了这种新颖装置的成本。然而，已经发现，特别是在使用两个SCARA机械手时，这允许了物理上非常小且有效的实施，因为一方面SCARA机械手非常快，并且在另一方面，SCARA机械手受限的运动路径能最佳地补偿两个操作单元的使用。
在又一改进中，操作单元包括具有至少两个第一夹紧元件的第一夹紧臂，并且第一夹紧臂适合于在水平和垂直保持位置之间移动。
在这个改进中，第一夹紧臂能在不改变其夹紧的情况下将垂直安装的物品移动到水平位置。这在新存储系统用来存储晶片时是特别有利的，因为晶片在通常处理过程中保持水平，例如被水平地插入FOUP。该装置的这种改进能易于集成入现有工厂的生产过程。而且，物品能借助于第一夹紧臂快速且低成本地重新定向。
在又一改进中，所述至少两个第一夹紧元件布置在以大于180°的角度范围覆盖圆弧的夹钳上。夹钳优选地仅在边缘处保持待存储的物品。而且，优选地物品大致中心地保持在由夹钳限定的平面中。
这些改进在新存储系统用来将晶片或其它圆形物品以垂直方向放置在存储元件中时是特别有利的。那么夹钳在覆盖超过整个周边一半的圆周区域中包围被保持的物品。夹钳因而能仅由重力保持物品，也就是说物品无需利用有力的夹持机构来夹持。这降低了物品损伤的危险。
而且，如果物品相对于由夹钳所限定的平面大致中心地保持，这就允许了物品在各个存储元件中特别密集地存储。
在又一改进中，操作单元具有带有至少两个第二夹紧元件的第二夹紧臂，并且第二夹紧元件布置在定位为远离由这两个夹紧元件所限定的平面的臂部上。
这样设计的第二夹紧臂对于从上面拾取水平对准的物品是特别有利的。尤其，这样的第二夹紧臂使得能将晶片水平对准地插入FOUP。这个优选的改进因此使得操作单元能将存储的晶片直接分类到FOUP中。这意味着无需以前基于FOUP的存储系统所需的用来将一个生产批次组合在一个FOUP中的所谓分类器。
在又一改进中，操作单元包括具有至少两个自由端的安装托架，第一和第二夹紧臂布置在所述自由端处。安装托架优选地为L形，并且第一夹紧臂具有能绕着与L形安装托架的一个肢状物平行并且优选地同轴的旋转轴线旋转的能力。
这个改进对于将两个夹紧臂布置在操作单元上以使得它们能用少数致动器操作而言是特别节省空间且低成本的选择。
在又一改进中，该装置包括安装架，存储元件可分离地附连至该安装架上，并且包围壳体包括至少一个允许直接存取存储元件的门。所述至少一个门优选地布置在存储元件的后面区域中。
这个改进允许了在需要手动移除的情况下方便地存取存储元件，例如由于系统故障。
在又一改进中，每个存储元件具有一个底壁和一个后壁，它们相对彼此大致以L形状布置，并且在后壁和底壁之间的区域中留有开口。每个存储元件优选地还具有侧壁，并且还优选地所有壁被密封以使得它们气密。
这种存储元件特别有利于降低所存储晶片之间交叉污染的危险。后壁意味着存储元件在前和后区域之间形成“隔壁”，其中至少一些存储元件布置为彼此叠置，并且晶片存储在前区域中、即后壁前面。相互隔开的区域能有利地用来将清洁气体——比如过滤和干燥过的空气——以连续气流的方式供应至晶片，以及再将其运走。污染敏感物品还进一步由底壁和优选的侧壁彼此间隔开。
在又一改进中，在后壁和底壁之间的区域中留有开口。
底壁和后壁之间角部区域中的开口允许了包括任何污染物的废气的最佳消散，而没有废气进入一个其它存储元件。
在又一改进中，每个存储元件具有用于供应清洁气体的接头。还优选地每个用于供应清洁气体的接头设置有阀，以使得清洁气体供应能各自地控制。
这个改进允许了用清洁气体非常有效的净化。阀允许气流与存储元件的填充相匹配，从而产生均匀的气流。
为了产生连续气流，优选地风扇布置在存储元件的上方区域中，因为那么任何污染物就被非常有效地向下运走。
在又一改进中，每个存储元件包括用于将物品紧固在保持件中以防止脱落的锁闭元件。在一个特别优选的实施例中，锁闭元件是在保持于存储元件中的所有物品前面横向地延伸并且能选择性地附连至存储元件和/或锁闭的托架。
这个改进在系统故障时存储元件不得不手动地从存储系统移走的时候是特别有利的。
在又一改进中，每个存储元件中的有槽保持件的形式为细长的梳状条带，其能在纵向上移动(也就是说相对于所选择物品横向)。
这个改进允许各个存储元件中的槽间距容易且快速地调整。尤其，这个改进中的有槽保持件能非常容易地调整以使得物品保持竖直并且能毫无问题地从存储元件移走和插入其中。
很明显，上述特点和下面文字中仍要解释的那些特点不仅能以相应说明的组合使用，而且还能在不脱离本发明范围的情况下以其它组合或单独地使用。
附图说明
本发明的示例性实施例将在下面的描述中更详细地解释，并且在附图中示出，其中：
图1示出了这种新颖装置的示例性实施例的简化剖视图，
图2示出了图1所示装置，其中用于手动移走存储元件的门打开，
图3示出了用于保持半导体晶片的存储元件的优选实施例的侧面剖视图(图4中的线III-III)，
图4示出了图3所示存储元件具有多个晶片的前视图，
图5示出了用于装载和卸载存储元件的操作单元的优选示例性实施例的一部分的简化视图，
图6示出了图5所示操作单元的简化视图，其处于相对于图5枢转过90°的操作位置；以及
图7示出了这种新颖装置的又一示例性实施例以剖视图形式的简化视图，
图8示出了图7所示装置的在图7所示剖面下面的剖面，
图9示出了这种新颖装置的又一示例性实施例，其形式为简化的局部剖面侧视图，和
图10示出了图9所示示例性实施例一部分的视图。
具体实施方式
在图1和2中，这种新颖装置的示例性实施例整体上用参考标号10标识。装置10具有包围壳体12，其内部布置有操作单元14和具有多个存储元件18的安装架16。包围壳体12完全包围操作单元14、安装架16和存储元件18，以使得包围壳体12的内部与外界隔开。过滤单元和风扇以本身已知的方式布置在包围壳体12的上表面上(这里未示出)以在包围壳体12内产生从顶部向下的气流，形成洁净室气氛。
每个存储元件18设计成用来保持多个污染敏感物品。在这个优选的示例性实施例中，物品是在储存元件18中竖直地对准的半导体晶片20。在一个优选的示例性实施例中，每个存储元件能保持100个直径为300mm的晶片。所存储晶片之间的相对距离在此情况下为大约2.5mm。
操作单元14在这个示例性实施例中为6轴机械手，其布置在包围壳体12的角部区域中。具有存储元件18的安装架16大致C形地包围操作单元14。在此情况下，安装架16的肢状物主要平行于包围壳体12内壁地延伸。参考标号22标识包围壳体12的侧壁中的两个门，通过所述门存储元件18能手动地从后面存取。图2示意性地示出了可分离地附连至安装架16的存储元件18如何通过一个门22移走。在其中安装在存储元件18中的晶片在移走期间仍然保持在洁净室条件下的情况下，可动的洁净室或相应的帐状物(这里未示出)能在移走存储元件18之前装配至包围壳体12。
操作单元14在这个示例性实施例中具有第一夹紧臂124和第二夹紧臂26，这将在下面参照图5更详细地解释。参考标号28标识台架，晶片20能沿水平方向放置于台架上。台架优选地是具有Cognex阅读器的所谓预校准器。预校准器将放置于其上的晶片准确地对准在限定的位置。Cognex阅读器读取晶片标识。
参考标号30标识口盖，通过该口盖能以本身已知的方式用晶片20装载FOUP 32。相反地，晶片20能通过口盖30从FOUP 32中移走，并且能放置在装置10中。
图3和4示出了存储元件18优选的示例性实施例的两个视图。相同的参考标记标识与前面相同的元件。
存储元件18具有后壁38、底壁40和两个侧壁42、44，它们根据优选的示例性实施例每个都是密封的(以使得空气不能穿过)。然而，在后壁38和底壁40之间的角部区域中留有开口，也就是说后壁38和底壁40并不是直接地彼此紧邻。开口46允许空气48在没有任何从上面倾斜向下的涡流的情况下大大地流动穿过存储元件18并且从而经过竖直布置的晶片20。尽管各个晶片20之间的距离相对较短，但是空气48在各个晶片20之间流过并且确保任何颗粒和外部物质从存储元件18倾斜向下地移走。
在这个示例性实施例中，四个具有有槽保持件50、52、54、56的梳状条带布置在存储元件18内。有槽保持件50-56设计成使得它们能竖直对准地保持直径D＝330mm的晶片20。如图3所示，有槽保持件50-56主要在晶片20的下缘和后缘上对其进行保持，于是利用操作单元14将其移走是非常简单的。存储元件18在这个示例性实施例中的外部尺寸大约为d1＝330mm，d2＝330mm和d3＝280mm。
如同从图3的侧视图中能看出的，前部上角部区域(也就是说大致在直径上与开口46相对)中的侧壁42、44具有凹陷58，其中能可选地放置保持支架60。只要存储元件18安装在安装架16上，就无需保持支架60，并且因此保持支架不布置在凹陷58中。然而，在希望将存储元件18从安装架16移走时，将保持支架60放置在凹陷58中以防止晶片20从存储元件18中脱落。在一个特别优选的实施例中，每个存储元件18具有连接至保持支架60的把手(这里未示出)，其方式为使得把手仅在保持支架60布置在凹陷58中时能用来移走存储元件18。
图5和6更详细地示出了操作单元14的细节。相同的参考标记标识与前面相同的元件。
如上所述，操作单元14具有第一夹紧臂24和第二夹紧臂26。在此情况下，第一夹紧臂24呈夹钳的形式，借助于该夹钳能在边缘夹紧垂直定向的晶片20a。夹钳24以大致C形包围晶片20a的外周边。第一夹紧元件64、66布置在夹钳24的自由端处。如图5所示，夹钳24沿着以大于180°的角度范围α覆盖圆弧或圆周区域包围晶片20a。因此第一夹紧元件64、66能在无需牢固地夹持而是基本上仅由重力来保持晶片20a。为了保持晶片20a和将其放置在一个存储元件18中，第一夹紧元件64、66能打开，在这个优选的示例性实施例中仅夹紧元件66是可动的。
在目前情况下，第二夹紧臂26具有Y形臂部，其中两个夹紧元件68、70布置在端部。如图6所示，两个夹紧元件68、70限定了位于臂部下面的平面72。晶片20b借助于夹紧元件68、70保持在平面72上。相反，夹钳24中的晶片20a保持在由夹钳24所限定的平面上。晶片20b在第二夹紧臂26上的周边区域基本上是自由的，这使得能借助于第二夹紧臂26将晶片20b直接放置在FOUP 32中，以及将其从FOUP 32中移走。晶片20因此也能借助于第二夹紧臂26彼此叠置地水平叠放。
在所示的示例性实施例中，夹钳24和第二夹紧臂26布置为邻近L形安装托架74的自由端。安装托架74能绕着轴线76旋转，该轴线76相对于安装托架74的布置有第一夹紧臂24的肢状物同轴。这使得能从一个存储元件18移走垂直对准的晶片20a并将其移动至水平对准，通过将臂绕着轴线76旋转过90°。在水平对准时，晶片20a能放置在台架28上，在该处其随后被第二夹紧臂26拾取并移动入FOUP 32。相反，水平对准的晶片20b能从FOUP 32移走并放置在台架28上，在该处其借助于夹紧臂24拾取并移动至垂直对准，以将其放置在一个存储元件18中。
如图4中箭头62所示，有槽保持件50-56每个都呈能在纵向62上移动的梳状条带的形式。这意味着可以将保持件50-56相对于彼此对齐以使得晶片20被保持为垂直地对准而不会在保持件50-56中倾斜，即使保持件50-56的槽宽度稍大于各个晶片20的厚度。
在所示的示例性实施例中，装置10非常适合于存储晶片。尤其，晶片的分离(“无包装的”)存储意味着无需分类器，因为装置10连同所述的操作单元14一起能将任何期望存储元件18中的晶片20放置在一个FOUP 32中。当这种新颖装置10与所谓的FOUP储料器、即用于FOUP的存储系统相结合时，有利地使用这种新颖装置10。在这个改进中，FOUP能完全自动地用晶片20填充而无需以前要求的分类器。这允许了在小的空间需求之下高的存储能力，其原因是晶片的垂直存储和与之相关的高存储密度。各个晶片在盒形分离存储元件中的存储还确保了大大地排除了不同晶片20之间的交叉污染，尽管是“开放式”存储。
相同的参考标记在下面对其它示例性实施例的描述中标识和前面相同的元件。
图7和8示出了这种新颖装置优选的示例性实施例，其总体上用参考标号80来标识。在装置80中，多个存储元件81以圆形形式包围操作单元82。操作单元82在此情况下为具有铰接臂84的SCARA机械手，铰接臂84仅能在与图7和8中图示平面平行的水平面上径向地移动。铰接臂84安装为使得其能在圆的中心点86处旋转，所述圆的中心点86由圆形布置的存储元件81限定。铰接臂84因此能在水平面内相对于圆的中心点86径向地运动。铰接臂84优选地适合于从存储元件81在径向上移走物品20、尤其是半导体晶片，以及用于将物品20放置在存储元件81中。
而且，在装置80中，多个存储元件81布置为彼此叠置，类似于图9和10中类似的示例性实施例的侧视图的多个存储元件的布置。为了允许操作单元82存取存储元件81的各个垂直平面，SCARA机械手借助于铰接臂84安装在能沿着两个导轨88在垂直方向上(也就是说与图7和8的图示平面成直角)移动的托架87上。
在此情况下，存储元件81以与图3和4所示存储元件18类似的方式设计。尤其，它们设计成以垂直的定向保持晶片20。然而与前面的实施例相反，存储元件81在此情况下具有在平面图中呈圆环形式的轮廓，以使得存储元件81并排的布置形成圆环。每个存储元件81因此在其背离操作单元82的外侧比其面对操作单元82的内侧更宽。而且，晶片20以V形布置在存储元件81中。每个晶片22与圆的中心点86对准。晶片20的这种布置在清洁气体从外面向内流过存储元件81时形成了喷嘴作用。
存储元件81在这个示例性实施例中有利地具有用于供应清洁气体的接头90。在此情况下，接头90布置在存储元件81较宽的后面上，因此存储元件81能用清洁气体从后面净化。而且，每个接头90具有阀91(没有更详细地示出)，接头90能借助于阀91选择性地打开或关闭。因此可以用清洁气体分别净化存储元件，这在存储元件81具有不同负载时是特别有利的。
图8示出了装置80沿着与图9中剖面VIII-VIII大致相应的剖面的平面图。如同从图8的平面图中能看出的，一些存储元件81可在装置80的下层中“缺失”。第二操作单元92和预校准器94布置在如此形成的自由空间中。
第二操作单元92设计成将已经从存储元件81取出的晶片20放置在预校准器94上。为此目的，操作单元82能将已经从存储元件81取出的垂直对准的晶片移动至水平位置，并将其放置在预校准器94上。预校准器94精确地将晶片20对准在水平位置。晶片20然后被第二操作单元92夹紧并且然后放置在输入/输出站96中的FOUP 32中。很明显，输入/输出站96与装置80的包围壳体12具有气密连接，以使得晶片20能在不受污染的情况下插入FOUP 32。相反，第二操作单元92能在输入/输出站将晶片20从FOUP 32移走，并且能将其放置在预校准器94上。晶片20由第一操作单元82从预校准器94拾取，并将其放置在一个存储元件81中。
如图7和8中以简化的形式示出的，第二操作单元92在此情况下类似地为具有铰接臂的SCARA机械手，其仅能在水平面上相对于圆的中心点径向地移动。
在图7和8所示的示例性实施例中，输入/输出站96具有两个用于装载FOUP 32的保持件。这是有利的，因为装置80因此执行分类器的功能，也就是说其能将晶片20从一个FOUP 32移动到另一个FOUP 32，并且如果需要将它们重新分类。
图9示出了这种新颖装置的又一示例性实施例，其整体上用参考标号100来标识。相同的参考标记标识与前面相同的元件。
实际上，装置100与图7和8所示的装置80相同，也就是说其具有多个垂直地叠置布置并且在操作单元82周围呈圆形的存储元件。与装置80仅有的不同之处在于晶片20水平对准地安装在存储元件102中。这避免了在晶片20插入存储元件102和从其中移走时不得不需要操作单元82来将晶片20旋转过90°。除此之外，装置100与图7和8所示装置80相一致。
为了示出第一操作单元82的运动路径，在此情况下示出第一操作单元82的两个垂直限制位置，其中一个用参考标号82′标识。
图9所示的侧视图示出了装置100(其方式与装置80相同)在顶部具有风扇和过滤单元104，产生清洁气流、尤其是过滤的空气穿过包围壳体12的内部。如图10中局部视图所示，风扇和过滤单元104吸入装置100上方的环境空气。吸入的环境空气被清洁和干燥，然后进入包围壳体的内部。在所示的示例性实施例中，清洁空气经由各个存储元件102后面上的接头90进入，并且从那里进入各个存储元件102。清洁气体的气流从而在存储元件102的后面上进入，在存储元件102的开口前面上排出，并且从那里向下流动，如图10中参考标号106简化地示出。如同上面已经解释的，这个流动方向产生了垂直存储下的喷嘴效应，进一步提高了清洁效果。然而，良好的流过也能在水平存储下实现，如图9和10所示。而且，实际上，也可以从内向外地净化晶片，如同图1至5所示的示例性实施例那样。
如同已经利用图7至10中的例子解释过的，所示示例性实施例的各个特征也能彼此组合。例如，因此可以使用如图1和2所示的装置来存储水平对准的晶片，只要对存储元件18进行适当的设计。尽管由于更高存储密度和更好气流的原因垂直存储是优选的，但是也有一些倾向于水平存储的使用者。而且，图1和2中的存储元件18也可提供有接头90以获得穿过存储元件的各自气流。那么接头优选地布置在存储元件的前部上方区域。相反，图7至10所示示例性实施例中的存储元件81和102也能具有从内向外的流路，如同已经参照图3和4解释过的。而且，例如，可以将存储元件的圆形布置与作为操作单元的6轴机械手相组合。
最后，为了完整的原因，应当说明的是，本发明也能用于存储其它污染敏感的片状物品，比如标线片。很明显，具有有槽保持件50-56的盒状存储元件18那么就必须与标线片的外部尺寸相匹配。同样地，操作单元14的夹紧元件必须与标线片的外部尺寸相匹配。

Claims (18)

1.一种用于存储污染敏感片状物品(20)的装置，包括：用于保持多个片状物品(20)的多个存储元件(18；81；102)，其中至少一些存储元件布置为彼此叠置并且每个存储元件(18；81；102)具有多个适合于接收片状物品(20)的有槽保持件(50-56)；以及用于将片状物品(20)自动地插入一个有槽保持件(50-56)和从其中移走的第一操作单元(14；82)，其中所述存储元件(18；81；102)为至少在一侧上开口的盒状元件，所述物品(20)安装在所述盒状元件中，并且所述装置包括为所述多个存储元件(18；81；102)和所述第一操作单元(14；82)形成共用洁净室的包围壳体(12)，其特征在于，所述多个存储元件(18；81；102)固定地并排布置在固定安装架(16)上并且至少在两侧上包围第一操作单元(14；82)。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述物品(20)以垂直的定向安装在所述存储元件(18；81；102)中。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述多个存储元件(18；81；102)大致以圆形形状包围所述第一操作单元(14；82)。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述多个存储元件(81；102)限定了圆的中心点(86)，其中所述第一操作单元(14；82)布置在圆的中心点(86)区域中。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于，所述物品(20)在所述存储元件(81)中与圆的中心点对准。
6.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述操作单元(82)具有适合于仅在水平面上移动的铰接臂(84)，其中所述铰接臂(84)布置在适合于在垂直方向上移动的托架(87)上。
7.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述操作单元(14)是6轴机械手。
8.根据权利要求1的装置，其特征在于设计成将所述物品(20)输送入所述包围壳体(12)或从所述包围壳体(12)输送出来的第二操作单元(92)。
9.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一操作单元(14)具有带有至少两个第一夹紧元件(64，66)的第一夹紧臂(24)，其中所述第一夹紧臂(24)适合于在水平和垂直保持位置之间移动。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于，所述至少两个第一夹紧元件(64，66)布置在以大于180°的角度范围(α)覆盖圆弧的夹钳(24)上。
11.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一操作单元(14)具有带有至少两个第二夹紧元件(68，70)的第二夹紧臂(26)，其中所述第二夹紧元件(68，70)布置在位于由所述两个夹紧元件(68，70)所限定的平面(72)外侧的臂部上。
12.根据权利要求10或11的装置，其特征在于，所述第一操作单元(14)包括具有至少两个自由端的安装托架(74)，所述第一和第二夹紧臂(24，26)布置在所述自由端处。
13.根据权利要求1的装置，其特征在于安装架(16)，所述存储元件(18；81；102)可分离地附连至所述安装架，其中所述包围壳体(12)具有至少一个允许直接存取所述存储元件(18；81；102)的门(22)。
14.根据权利要求1的装置，其特征在于，每个存储元件(18；81；102)具有至少一个底壁(40)和一个后壁(38)，它们相对彼此大致以L形状布置。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，在所述后壁(38)和所述底壁(40)之间的区域中留有开口(46)。
16.根据权利要求1的装置，其特征在于，每个存储元件(81；102)具有用于供应清洁气体的接头(90)。
17.根据权利要求1的装置，其特征在于，每个存储元件(18；81；102)包括用于将所述物品(20)紧固在所述保持件(50-56)中以防止脱落的锁闭元件(60)。
18.根据权利要求1的装置，其特征在于，每个存储元件(18；81；102)中的有槽保持件(50-56)的形式为细长的梳状条带，其能在纵向(62)上移动。
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