CN101310377A - 用于盘形的工件的输送装置 - Google Patents

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Abstract

用于盘形的工件(2、3、4、5、7)的输送装置，包括可水平运动的输送臂和卡式盒(20)，其中所述输送臂具有两个布置在其上面的细长的用于接纳工件的支撑元件(26、27)，所述卡式盒(20)在两个对置的侧面上接纳工件(7)，其中构造所述支撑元件(26、27)及所述梳形结构(18)，使得这些支撑元件(26、27)能够在不与可能放置在梳形结构(18)中的工件相接触的情况下插入到两个相邻的梳齿(19)之间，用于垂直抬起或放下工件(7)，其中布置所述支撑元件(26、27)，使得这些支撑元件(26、27)在卡式盒啮合时基本上分别相邻地平行于所述梳形结构(18)沿梳齿定位并且在这个区域中设置了用于对工件(7)及其位置进行探测的扫描射线(35)，并且所述扫描射线(35)可相对于所述卡式盒(20)在高度上进行定位，其中按照相对于水平的工件平面倾斜一个小的角度(34)的方式来导引所述扫描射线(35)。

Description

用于盘形的工件的输送装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1所述的用于盘形的工件尤其用于半导体晶片的输送装置。
背景技术
在现代的真空工艺设备上，在这样的全自动化的真空工艺系统中对圆形的、扁平的、也称为晶片的基片或者说工件进行表面处理，比如涂覆、蚀刻、清洗、热处理等等。为了使所述的过程自动化并且为了能够在不同的设备区域中实施多阶段的过程，在这种情况下使用自动化的输送系统，一种搬运机械手。尤其半导体晶片的处理在所述的过程中要求非常高的处理质量，尤其比如基片的很高的纯度、很高的精密度及其细致的处理。由于所提到的高要求，所述设备优选具有一个闸室，在闸室中将所述晶片从大气环境置于真空室中并且而后置于工艺站中或者通常先后置于多个工艺站中，以便能够进行所要求的表面加工。所述晶片在这种情况下借助于输送装置在水平的输送平面中从所述闸室转移到工艺室中，其中在将晶片放在所述工艺室中之后通常将工艺室关闭，以便能够在那里在所要求的真空及工艺条件下实施处理过程。在需要多个工艺步骤时，通过相同的方式方法又将晶片从其中一个工艺室中输送出来并且为下一个工艺步骤输送到另一个工艺室中。在这种情况下，尤其优选的设备类型是所谓的群集系统(Clustersystem)。在所述的系统中，所述闸室和工艺室或者说多个腔室围绕着基本上处于中心处的输送室布置在外围。在使用一个以上的闸室时以及尤其在使用多个工艺室时，这些腔室以一种星形的布置方式围绕着处于中心处的输送室来布置。所述输送装置而后处于这个位于中心处的输送室中并且一方面可进入所述至少一个闸室中并且另一方面可进入所述工艺室中。在所述输送室和其余的腔室之间，通常并且优选布置所谓的闸门阀，以便能够在设闸过程中或者说在工艺步骤中使所述腔室相互隔离。在晶片的输送过程中，而后所述输送装置相应地穿过敞开的闸门，用于将该晶片放置在所期望的位置上。
所述输送装置平移地在一个平面中并且由此沿两个运动方向移动所述晶片。在前面提到的优选的、具有布置在所述中心的输送室中的输送装置的群集系统中，这个输送装置通常构造为一个特定的装置，该装置围绕着旋转中心旋转并且由此形成其中一种旋转的运动方向并且可以按照径向于这个旋转中心离开和靠近这个旋转中心的方式执行另一种第二平移运动。在这个输送装置上比如可在水平的平面中旋转的、在长度方面可调节的机械臂上，而后将有待输送的晶片放在这条机械臂的终部区域中。一种这样的装置而后也可以轻易地在更大的、比如1米或更大的数量级的距离范围内将晶片从闸室输送到输送室中并且再从那里输送到所述工艺室中以及从中输出，并且从所述相应打开的闸门中穿过。所述晶片在输送周期的一开始在大气中在所述输送装置上尽可能精确地放置并且总是放置在同一个位置中，以便此后也能够精确地将这个晶片输送到预先确定的位置上。但是，不仅所述晶片在输送装置上的放置过程而且所述输送装置本身都具有特定的不准确性或者说具有容许误差。在所述输送装置上晶片位置的其它不准确性或者说移动也会因工艺室中的作用而在工艺站中产生。
在搬运盘形的工件时，如果所述工件相对于其直径非常薄并且相应地出现很大程度的弯曲，那就产生一个特殊问题。因此尤其在那些在直径为100毫米到300毫米时大约具有十分之几毫米厚度比如优选具有0.07到0.3毫米厚度的半导体晶片上出现问题。在这种情况下，弯曲按支座的类型可能处于十分之几毫米到几毫米之间的范围内。这一点会大大增加在输送装置内部进行精确搬运和定位的难度，特别是因为工件弯曲的幅度可能不同。在这种情况下，尤其成问题的是将半导体盘片从一个卡式盒搬运或者说转运到所期望的位置，比如工艺站或真空工艺设备的腔室中。在所述的设备中，将所述半导体晶片水平地放置在构造为卡式盒的料盒中并且从中取出，用于将这些半导体晶片中间存放在紧凑的空间中。在这种情况下，在剧烈弯曲的晶片中在所述装置的搬运精度和所期望的紧凑性及搬运的安全性方面产生特殊的困难。
从EP 0 696 242 B2中已经公开一种用于半导体晶片的输送装置，该输送装置能够使圆形的半导体盘片借助于在高度方面可以调节的并且围绕着自身的轴线旋转的、具有可以在水平的平面中移动的支撑臂或者说支撑元件的搬运机械手来抬起或者放下盘形的工件并且将其转移到另一个位置中。由此可以比如用输送臂将工件从卡式盒中取出并且输送到另一个比如对其进行加工的位置中。在真空工艺设备中，必须将工件放入闸室(einschleusen)中以及将其从闸室中移出，无论是从大气环境转移到设备中或者是在设备内部在不同的腔室之间移动。为此目的，所述机械手的前面提到的输送臂按需要并且在受控制的情况下穿过相应的闸门用于根据目的地来输送工件。在这种情况下，为中间存放工件按设备方案使用卡式盒，所述卡式盒可以在狭窄的空间上接纳多个工件并且要么可以在所述设备的外部使用要么可以在所述设备的内部来使用。在该专利文件中介绍的装置能够实现这种类型的输送装置。这些公开的输送装置基于这样的看法，即所述工件保持确定的平坦状态并且其尺寸也得到确定。不仅搬运作业，而且用相应的电子或光学传感器进行的基片探测作业都以这些前提为出发点。
不过，在大面积的、薄的、剧烈弯曲的工件上用这种装置会出现巨大问题，并且该专利文件没有说明有关的解决方案。在这些情况中，相应地所述输送装置的功能在运行中受到限制，这就减少了所述设备的运行可靠性。
发明内容
本发明的任务是，消除现有技术的前述缺点。尤其该任务在于，实现用于输送薄的易弯曲的盘形的工件尤其半导体晶片的一种装置和一种方法，所述装置和方法尤其在尽可能无工件缺陷的情况下能够实现很高的精确度和可靠性，由此可以在生产过程中达到很高的经济性。
按本发明，该任务通过一种按权利要求1所述的、用于工件的输送装置以及用一种按权利要求12所述的方法得到解决。从属权利要求则定义了其它优选的实施方式。
按本发明，该解决方案在于，允许扁平的工件弯曲到自然的形状并且工件的搬运和探测都考虑了工件的这种变形，并且在输送过程的一开始就已关于位置或者说地点明确确定了变形，并且在整个过程中得到保持。所有搬运元件和探测元件都在考虑公差范围及其极限的情况下集中于该工件上，所述公差范围及其极限通过所述工艺设备中的所参与的装置在机械方面及电方面相对于在所述工艺设备中的工件的原始位置而存在。在这种情况下如此实现所述工艺设备，使得所有不处于这些明确确定的区域之内的区域不会对功能或者所述输送过程或者说搬运过程的可靠性产生显著影响。
本发明包括用于盘形的工件尤其用于半导体晶片的输送装置，具有在受控制的情况下可水平运动的输送臂，在所述输送臂的一个端部上间隔开地布置了两个细长的支撑元件用于基本上水平地接纳工件，并且设置了一个卡式盒，该卡式盒在两个对置的侧面上具有梳形结构用于基本上水平地接纳多个工件，其中构造所述支撑元件和梳形结构，使得这些支撑元件可以在不与可能放置在梳形结构中的工件相接触的情况下插入到所述梳形结构的两个相邻的间隔开的梳齿之间，用于借助于附加的垂直的、相对于所述卡式盒及输送臂的运动来抬起或放下工件，其中如此布置所述支撑元件，使得这些支撑元件在卡式盒啮合时基本上按相邻地平行于梳形结构的方式沿梳齿定位，并且在这个区域中沿着两个相邻的梳齿平面并且在其之间在所述卡式盒的一侧和/或两侧设置扫描射线，用于对工件及其位置进行探测，并且所述扫描射线可以相对于所述卡式盒在高度方面进行定位，其中按照相对于水平的工件平面倾斜一个小角度的方式来导引所述扫描射线。
附图说明
现在接下来通过举例并且用简图对本发明进行详细解释。其中：
图1是盘形的工件比如半导体晶片的俯视图和不同的弯曲度例子的不同的横截面；
图2a是具有最大可能的弯曲度的支座的区域中的工件；
图2b是工件连同确定的可能的支承区域、搬运区的俯视图；
图3a是卡式盒连同多个放置其中的部分弯曲的工件的横截面；
图3b是卡式盒连同工件的俯视图；
图4a是卡式盒的相应于图3a的横截面；
图4b是具有梳形结构的卡式盒在支座的区域中具有工件的一侧上的细节；
图4c是工件连同获得的允许的搬运区的俯视图；
图5是工件的俯视图连同在支撑元件上的支座的示意图，所述支撑元件平放在允许的搬运区之内；
图6a是工件的横截面连同扫描射线沿梳形结构的示意图；
图6b是放置在卡式盒中的具有不同可能的弯曲度的工件的横截面；
图6c是按图6b的在卡式盒的一侧上在支承区域中的细节以及朝扫描射线的横截面；
图6d是在卡式盒中的工件的俯视图连同所述扫描射线束在该工件上的成像区的示意图；
图7a是支承在销钉上的弯曲的工件的横截面；
图7b是按图7a的工件连同导引到该工件下面的支撑元件的俯视图；
图8a是放置在卡式盒中的、已变形弯曲的工件的横截面；
图8b是在按图8a的卡式盒的梳形结构的区域中的细节的横截面；
图8c是挠曲的、放置在支撑元件上的工件的俯视图；
图8d是挠曲的工件连同成形的支撑元件的横截面；
图9a是用于工件的、具有径向布置的支撑元件的支撑板的俯视图；
图9b是另一用于工件的、具有圆周布置的支撑元件的支撑板的俯视图；
图10a是具有两个输送机械手的输送装置的俯视图；
图10b是用于使工件定向的装置的俯视图。
具体实施方式
在全自动化的、用于盘形的工件以及尤其是由硅和/或锗制成的半导体晶片的表面加工的真空工艺设备中，必须用机械手装置精确地输送这些工件和半导体晶片。将这些工件从一个位置输送到另一个位置中的输送过程必须在可以精确再现且不损坏工件的情况下进行。为此将多个工件7放入一个卡式盒20中或者从该卡式盒20中取出，用于比如穿过闸门从大气环境输送到真空中，以便而后可以进行加工。在一个工艺站中加工之后比如在对工件进行涂覆或蚀刻之后，借助搬运机械手将这些工件又穿过闸门放回到所述卡式盒中。真空工艺设备也可以具有多个用一个或多个搬运机械手来操纵的工艺站。在所述的工艺设备中，扁平的盘形的工件7通常在水平方向上输送。为此使用搬运机械手，所述搬运机械手可以围绕着自身的轴线66、67进行旋转并且具有输送臂61、60，所述输送臂61、60可以在水平方向上侧向于所述旋转轴线66、67移出，以便能够如在图10a中以俯视图简要示出的一样在侧向于这些轴线的方向上输送工件7。通过以下方法来接纳和放下该工件，也就是将支撑元件26、27移到所述工件7下面并且而后随着所述卡式盒20或者垫板62、42、54的垂直的相对运动通过相对运动来抬起或放下所述工件7。通过以下方法产生所述相对运动，也就是要么所述卡式盒要么所述垫板相应地进行垂直运动或者优选所述搬运机械手相应地进行垂直运动。必须非常精确地执行这些过程，并且不得在所参与的元件上产生任何滑动的或者说摩擦的运动，这些运动会导致不期望的磨损及颗粒形成，而这又会对敏感的真空过程产生不利影响并且会导致生产中出现废品。此外，由此在要对薄的大面积的盘形的工件7进行加工并且必须对其进行输送时使情况变得困难，因为所述的工件可能具有剧烈的弯曲度或者说挠曲，并且由此可能影响到输送机构的可靠的功能。为了在半导体生产中进一步提高经济性，今天越来越多地使用具有更大直径的工件盘片，并且此外这些工件盘片越来越薄，由此加重了弯曲问题。今天，对于0.07毫米到大约0.6毫米的厚度使用具有100毫米到300毫米直径的盘片直径。由此按比例产生相应的弯曲度，所述弯曲度可能处于十分之几毫米的范围内或者甚至可能高达数毫米。
对于工件7的支座来说，如在图1中简要示出的，优选设置两个线状的支座1，所述支座1构成支撑元件26、27。所述线状的支座1基本上彼此平行地定向并且彼此间隔开，使得所述盘形的工件7在边缘区域中在两侧沿所述支承线6支撑在所述支座1上。这两个支座1优选是棒形的支撑元件26、27。在图1中，作为工件示出了具有不同类型的、可能的弯曲度的半导体晶片。较厚的晶片2基本上没有弯曲度，并且平坦地平放在所述支座1上。薄的晶片则会因自重向下弯曲3，或者通过内部的应力向上弯曲4。通常这些弯曲为圆柱形的，但也可以是由多个定向不同的圆柱形构成的组合。这种弯曲组合而后导致弯曲轮廓5，该弯曲轮廓5显示所述晶片的鞍形的挠曲。在用于对半导体盘片进行加工的标准-真空工艺设备中，将这些半导体盘片插入卡式盒中，所述卡式盒包含多个晶片。在所述的卡式盒20中，所述晶片在边缘区域中平放在平行导引的支撑件上，使得所述工件的表面基本上处于自由状态中。由此仅仅所述晶片的靠近支撑区域的区域的垂直位置得到很好确定，这不依赖于所述工件的弯曲的强度。这个位置通过两条支承线6来表征，所述支承线6在所述晶片7的外围区域中形成两根弦。在所述晶片表面上的、与这些支承线6离得太远的位置的垂直位置尚不知晓或者说没有确定。
为了围绕着所述支承线6确定可以用于晶片搬运也就是说用于晶片的支撑和探测的区域，如在图2a中的横截面中所示在垂直方向上确定系统公差区域8。如果现在考虑所述工件的最大可能的向上弯曲9和向下弯曲10，那就获得工件表面的偏离水平线的角度，也就是相对于所述支座1的上行角9和下行角10，由此以后可以确定最大的搬运区宽度11，该搬运区宽度11则在两侧确定了在工件上的搬运区12、13。由此虚拟地获得两个间隔开的、平行的、条带状的搬运区12、13，这两个搬运区12、13如在图2b中的俯视图中示出的一样处于所述盘形的工件的外围区域中。
如果将如此前已定义的规则应用到用于薄的工件7的卡式盒20上，那么可以看出，如在图3a所示的横截面中及在图3b所示的俯视图中所示出的一样，所述工件7的支承区限制在靠近该工件7的外围的两个平行的区域12、13上。在按SEMI标准的常见的晶片卡式盒20中，在工件两侧分别布置一个伸入所述卡式盒20的内部区域中的附加的端部支承件14、15。所述的向里伸入的支承件14、15在图3b中以虚线绘出，它们无法在本发明中使用。为了限制或者说确定所述工件7在卡式盒中的水平位置，必须设置止挡件16、17，所述止挡件16、17仅仅点状地需要所述卡式盒的在支座18、18’之间的内部区域或者说在所述支座和所述搬运区12、13的区域中能够使探测件沿着这些支座和搬运区从中穿过(Durchgriff)。因此，作为止挡件优选使用细的棒形的元件16、17。所述卡式盒20在两侧具有梳形的结构18、18’，所述梳形的结构18、18’形成了缝隙状的装置，该装置可以在外围区域中接纳并且支撑所述盘形的工件7。所述卡式盒20由此形成具有多个用于接纳多个工件7的接纳缝隙的装置。在这种情况下重要的是，所述梳形结构具有一个梳距19，该梳距19大到足以保证相邻插入的工件7即使在弯曲时也不会彼此触碰。如果比如使用向下弯曲的工件3以及平坦的工件2，那么所述梳距19就必须大于所述工件7的向下定向的弯曲度3。如果使用不仅向上弯曲而且向下弯曲的工件7，那么所述梳距19就必须大于最大可能的、向上及向下的弯曲度的总和。
为了能够抬起和支撑所述工件7，在机械手支承臂的端部上布置了支撑元件21、22，所述工件7放置在所述支撑元件21、22上。在所述机械手的可水平运动的支承臂上安装了支撑元件支座28并且在这个支撑元件支座28上布置了两个细长的、彼此间隔开地平行布置的支撑元件26、27，所述支撑元件26、27如在图5所示的俯视图中示出的一样优选构造为棒形的。图5示出了，盘形的工件比如半导体晶片7如何放置在所述支撑元件26、27上。所述支撑元件26、27的厚度受到限制，也就是说它们必须足够地细，使得所述支撑元件在卡式盒中的两个相邻的工件7之间在没有触碰到所述工件的情况下用于接下来的抬起过程或者在将工件7放置在卡式盒中之后。所述支撑元件26、27因此优选构造为棒形的，并且必须具有足够的刚度，使得其不会出现不期望的弯曲，这一点可以额外地提高搬运公差。
所述支撑元件26、27在抬起和输送工件7时直接抵靠着所述盘形的工件7的下侧面。结果围绕着所述支撑元件26、27，分别确定了一个允许的条带状的搬运区24、25，所述支撑元件26、27在搬运时必须在所述搬运区24、25之内运动。所述支撑元件26、27的尺寸由在已装载的卡式盒20中空余的尺寸来确定。图4a比如示出了处于卡式盒20中的晶片3，该晶片3相对于平坦的晶片2向下弯曲，所述晶片处于所述卡式盒的缝隙中。向下弯曲的晶片3应该用支撑元件26、27从所述卡式盒缝隙中抬起和移走。所述支撑元件26、27的最大允许的厚度21取决于上面的和下面的晶片3、2之间可供使用的间隙和搬运公差，在此需要所述搬运公差用于如在图4b中详细地在临界的边缘区域中的横截面中示出的一样将所述晶片移到所述卡式盒中或者从卡式盒中移出来。在靠近梳齿的区域中在相邻的晶片2、3之间的最大可能的间距基本上相当于所述梳距19，该区域的位置构成允许的搬运区宽度23的外面的位置并且所述允许的搬运区宽度23的里面的边界朝里与所述梳形结构18间隔略微更远的间距，所述梳形结构18受到支撑元件26、27的直径21的限制并且在所述晶片2、3不会彼此触碰的情况下取决于所述晶片2、3的弯曲度。从这两个可能的位置中获得允许的搬运区宽度23，它必须确定允许的搬运区24、25并且必须如在图4b和4c中示出的一样处于所述搬运区12、13之内。
下面借助于图6a到6d对卡式盒成像系统的结构的定义进行解释。在公知的成像系统中比如使用反射的激光系统，在所述反射的激光系统中阅读传感器29及反射器30按照平行于晶片表面并且彼此对置的方式布置在所述晶片的外部。所述阅读传感器29也是激光扫描射线31的来源，所述激光扫描射线31同样平行于所述晶片表面延伸并且在所述反射器30中被反射到所述阅读传感器29上。这种具有扫描射线31、阅读传感器29及反射器30的辐射装置以公知的方式在晶片平面的中心线区域的附近导引。如果现在将晶片移到所述扫描射线31的区域中，那么该扫描射线31就被打断并且探测到位置。这种公知的方法用在较厚的、具有大于0.6毫米的厚度的工件或者说半导体晶片上。对于较薄的晶片来说，如果将该方法用于探测，则会出现问题。如果晶片比所述扫描射线31的直径还薄，不过尽管如此其还是平坦的，那么所述扫描射线31不会被所述晶片2打断。如果所述成像系统要对所述卡式盒20的已装载晶片或未装载晶片的缝隙进行探测，那就无法通过这个成像系统可靠地对所述缝隙进行探测，因为如在图6a、6b和6c中在横截面中简要示出的一样，所述晶片2的被探测的中心区域一方面可能属于向上弯曲的晶片4，或者另一方面可能属于向下弯曲的晶片3。
为了解决第一个问题，按本发明所述阅读传感器32及所属的反射器33为薄的晶片彼此对置地布置在所述晶片2、3、4的平面之外，并且此外所述阅读传感器32及反射器33以稍许错位的方式布置在所述晶片平面之外，从而以相对于平坦的晶片平面2稍许倾斜的方式来导引扫描射线35，由此产生一个优选的、处于0.5°到2.0°范围之内的倾斜角34。
所述扫描射线35的小的倾斜角34沿所述扫描射线35的方向产生晶片的投影，从而出现一个比现有晶片实际具有的厚度大得多的厚度36，也就是所谓的显现的(aufscheinend)的厚度36。
所述用于薄的易弯曲的晶片2、3、4的、具有所述阅读传感器32及反射器33的扫描射线35布置在所述晶片外围的边缘区域中，也就是说布置在所述卡式盒20的梳形结构18、18’的区域中。由此在沿扫描射线方向的视角方向中，不是如在公知的系统中十分普遍的一样出现点状的射线，而是如在图6c中在横截面中详细示出的一样出现所述晶片2、3、4的取决于所述扫描射线倾斜角34的大小的显现的厚度36。所述扫描射线34由此能够在平坦的晶片2的旁边也相应地探测到向上弯曲或向下弯曲的晶片3、4，由此也可以解决第二个问题。为了能够明确地确定第二个问题，必须注意，所述扫描射线35在所述卡式盒20的梳形结构18、18’的区域中导引，靠近该区域，在相同的缝隙装置内部在向上弯曲的晶片4和向下弯曲的晶片37之间的垂直距离d小于所述显现的厚度36，所述倾斜的扫描射线35预先给定了该厚度36。在所述晶片3、4的已知的最大可能的向上及向下的弯曲程度的情况下，可以确定所述最大的成像区宽度38。一个边界通过所述梳形结构18、18’的尖端获得，在所述尖端中向上弯曲的晶片4和向下弯曲的晶片3相交，如果这些晶片3、4处于所述梳形结构18、18’的相邻的缝隙中。由此必须遵守两个条件，以便能够可靠地对薄的易弯曲的晶片进行探测。第一个条件是，如提到的一样，在倾斜的扫描射线35的区域中的显现的厚度36必须大于在激光射线区域中在向上弯曲的晶片4和向下弯曲的晶片3之间的最大可能的间距d，如果这两个晶片3、4处于所述卡式盒20的相同的缝隙中。第二个必须满足的条件是，现在实际确定的、用于所述测量系统的搬运区宽度39处于最大的成像区宽度38之内。从如此确定的搬运区宽度39中获得两个成像区40、41，所述成像区40、41在晶片两侧靠近所述卡式盒20的梳形结构18’、18。在所述卡式盒20的内部可以导引所述扫描射线35，并且具有位于直线中地布置的阅读传感器32和反射器33。通过这种方式，可以在所述成像区40、41的内部在这些区域的内部的任意位置上可靠地对所有变形的薄的晶片进行探测。
通常如此搬运所述晶片，使得其在工艺站中被加工之前如在图7a中的横截面中所示出的一样定位和放置在平坦的表面42上。为了使所述系统有能力将晶片正确地放置在表面上，就象在具有支座的卡式盒中一样产生原始的支承位置，该支承位置与在晶片上的搬运区12、13有关。为产生或者保持所述原始的支承位置比如使用也称为定位针的晶片支承销54，所述晶片3处于所述晶片支承销54上，并且所述晶片支承销54使得在垫板42和晶片3之间的间距大得足以能够如在图7a和7b中示出的一样将支撑元件26、27插入垫板42和晶片3之间。所述晶片支承销54为这个过程优选向上移动，由此将所述晶片3从所述垫板42上抬起并且如果该晶片3相应地很薄，那么它也发生弯曲。为了抬起晶片3，所述晶片垫板42也可以在垂直方向上运动并且也可以使用不同于所谓的晶片支承销54的保持元件，用于在晶片和垫板42之间产生距离。为了抬起晶片3或将其放到在垫板上，晶片3在支承臂26、27移入的状态中对输送过程来说仅仅平放在指定的搬运区12、13的区域中，其中这些搬运区12、13保持在所述支撑元件支座28上，所述支撑元件支座28如借助于图7b根据用于半导体晶片7的例子在俯视图中示出的一样固定在机械手输送臂上。
不是所有的晶片都沿着圆柱轴线(Zylinderachse)弯曲地平行于所述由该系统确定的搬运区。在卡式盒中的晶片在不利的情况中也会如此弯曲，使得其平行于圆柱体(Zylinder)垂直于支承线弯曲。如果所述的晶片向下弯曲44或者向上弯曲43并且放置在卡式盒20中，那么形状的实际的投影和定义就不会和此前所说明的一样的投影和定义有很大不同。所述支撑元件26、27的横截面45的确定以及其它参量显得相同并且不会导致系统的不同配置。此外，所述支撑元件26、27可以如支撑元件47的例子在图8d中的横截面中所示出的一样来成形构造，用于与弯曲的晶片46相匹配。在本实施例中，所述支撑元件47在所述晶片46的外围区域中分别设有一个阶梯48，使得所述晶片46可以在中间区域中向下弯曲并且由此可以与预先给定的所期望的形状尤其与平坦的表面相匹配，以便能够基本上直接采用前面提到的研究结果。在边缘区域中，可以优选设置其它的阶梯，以便能够在那里将所述晶片固定在所述支撑元件47上，用于在输送过程中避免该晶片在输送运动中移动。有一点也十分有利，也就是由一种材料来制造所述支撑元件47或者用一种相应的材料对其进行涂覆，从而产生更大的表面摩擦，以减少前面所提到的效应。
在晶片工艺设备中，唯一的、没有使用所述晶片支承线方法的地方就是晶片旋转定向站，在该晶片旋转定向站中晶片在其平坦的定向中相对于工件标记7a来定向。到达该旋转定向站的晶片通常根据定义没有根据相应的标记7a来定向。这意味着，支承轴线相对于所述晶片标记7a是随机定向的。这个旋转定向站的用途是，将所述晶片置于一个明确定义的旋转位置中，用于进一步对其进行加工。这意味着，所述晶片必须旋转。这种旋转运动也导致支承线围绕着所述晶片的中心旋转，也就是说所述支承线在定向之前和之后是不同的。为了对这一点加以考虑，重要的是，在晶片的高度方面及其每个旋转位置方面精确地确定必须供搬运作业使用的晶片区域。为了实现这一点，优选实现晶片的圆形支撑，该圆形支撑尽可能靠近所述支承线或者说成像区40、41。此外如在图9b中示出的，使用支承板50，该支承板50具有圆形的支承件51，其直径非常接近所述成像区40、41的位置的直径。如果所述支承着晶片的支承装置为定向而旋转52，那么所述搬运系统还总是能够根据定向抬起所述晶片。如果出现晶片的圆柱形的变形，那么单个的圆形的垫板装置51就特别合适。如果通过在所述支承板50上径向布置的垫板装置53来支承所述晶片以便如在图9a中示出的一样来支撑所述晶片，那就可以达到类似的结果。可以优选使用这种配置，如果工件在总体上没有圆柱形地弯曲。
在一些用于对半导体晶片进行加工的真空工艺设备中，使用两个或更多个机械手系统，用于搬运和输送工件。一种重要配置比如是，第一机械手60在处于大气环境中的设备上定位在如在半导体工业中所称的前端(Front-End)上，由此将晶片送入卡式盒中以及从卡式盒中输送出来。第二机械手61而后可以定位在真空工艺设备中，也就是定位在真空环境中，用于将晶片输送到工艺站中以及从工艺站中输送出来。为了将晶片从大气环境通过闸门输送到真空中以及将其往回输送并且而后将晶片从机械手60输送给处于真空室内部的机械手61，在这两个机械手60、61之间设置了基片移交站62。如果这个基片移交站没有布置在处于这两个机械手旋转中心66、67之间连接线上，那么所述由第一机械手系统放置到位置63上的晶片7就没有相对于第二机械手系统进行正确的角度定向，在所述第二机械手系统中所述位置64如在图10a和10b中示出的一样是必要的。在这种情况中，所述基片移交站62设有能够使晶片旋转的机构65，旋转幅度为在两个所需要的晶片位置63、64之间的角度差。

Claims (11)

1.用于盘形的工件(2、3、4、5、7)尤其用于半导体晶片的输送装置，具有受控制地水平运动的输送臂，在该输送臂的一个端部上布置了两个间隔开的、细长的、用于基本上水平接纳工件的支撑元件(26、27)，并且设置了卡式盒(20)，该卡式盒(20)在两个对置的侧面上具有用于基本上水平接纳多个工件(7)的梳形结构(18)，其中构造所述支撑元件(26、27)及所述梳形结构(18)，使得这些支撑元件(26、27)能够在不与可能放置在梳形结构(18)中的工件相接触的情况下插入到该梳形结构(18)的两个相邻的、间隔开的梳齿(19)之间，用于借助于额外的、垂直的、相对于所述卡式盒(20)和运输臂的运动抬起或放下工件(7)，其特征在于，布置所述支撑元件(26、27)，使得这些支撑元件(26、27)在卡式盒啮合时基本上分别相邻地平行于所述梳形结构(18)地沿梳齿定位，并且在这个区域中沿着两个相邻的梳齿平面并且在其之间在所述卡式盒(20)的一侧设置了用于对工件(7)及其位置进行探测的扫描射线(35)，并且所述扫描射线(35)可相对于所述卡式盒(20)在高度上进行定位，其中按照相对于水平的工件平面倾斜一个小的角度(34)的方式来导引所述扫描射线(35)。
2.按权利要求1所述的输送装置，其特征在于，为所述具有输送臂和卡式盒(20)的输送装置定义了搬运区(12、13)，在所述搬运区(12、13)的内部所述支撑元件(26、27)与所述工件(7)的表面相互作用，其中关于所述工件作为两个间隔开地平行对置的条带形的表面确定所述搬运区(12、13)，所述表面在工件插入所述卡式盒(20)中时基本上平行于所述梳形结构(18)定向。
3.按权利要求2所述的输送装置，其特征在于，通过所述输送装置的垂直的系统公差(8)的总和结合最大的向上及向下弯曲来确定所述搬运区(12、13)的宽度(11)，所述工件在平放在线状的支座(1)上时以其弯曲角(9、10)达到所述最大的向上及向下弯曲度，并且在该弯曲角时这些角度与最大的垂直的系统公差的水平的平面相交。
4.按权利要求2或3所述的输送装置，其特征在于，所述工件(7)是半导体晶片并且所述搬运区的宽度为10到20毫米。
5.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，定义所述扫描射线(35)的倾斜角(34)，从而在沿着两个相邻的平行的梳齿(18)导引射线时不超过梳齿距(19)。
6.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，为了使工件(7)相对于所述卡式盒(20)进行定位，设置了用于使所述卡式盒(20)进行垂直运动的装置。
7.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，在所述水平布置的梳形结构(18)的一个端部上设置了至少一个止挡件(16、17)，用于限制工件在所述卡式盒(20)中的最终位置，其中所述止挡件布置在所述扫描射线(35)的光路之外。
8.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，所述支撑元件(26、27)是棒形的。
9.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，确定允许的第二搬运区宽度(24、25)，该第二搬运区宽度(24、25)小于第一搬运区(12、13)的宽度，并且处于这个通过所述系统公差确定的第一搬运区的内部，并且这个第二搬运区宽度(24、25)通过所述支撑元件(26、27)的横截面尺寸(21)以及在所述工件(7)产生最大可能的弯曲度时仍然空出的卡式盒缝隙宽度(23)来确定。
10.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，在所述第一扫描射线(35)的对置的一侧上，在所述卡式盒(20)的对置的另一个梳形结构(18)的区域中设置了另一个倾斜的扫描射线(35’)。
11.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其特征在于，所述输送装置包括至少两个可围绕着轴线(66、67)旋转的、各具有输送臂(60、61)的输送机械手以及旋转装置(62)，所述旋转装置(62)在工件的移交位置没有处于将所述输送机械手的两根轴线(66、67)连接起来的直线上时使所述搬运区(12、13)关于所述输送臂(60、61)的输送方向定向(65)。
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