CN101331602B - 用于储存基片的设备 - Google Patents

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Abstract

在一种用于储存片状的基片(8),特别是如主要存在于电子元件制造过程中的晶圆或测试晶圆的设备中,即使该设备相互分开的储存元件(1)具有制造误差,也应当可以安全地存取基片(8)。这种设备具有多个沿堆垛方向相继的且可相对运动的分别用于一个基片(8)的储存元件(1),在这种设备中,储存元件(1)具有堆垛区域(2),该堆垛区域设计成用于在储存元件(1)堆垛(3)内放置相应的储存元件(1)。因此,本发明针对这种设备提出用于沿堆垛方向补偿堆垛误差的补偿装置(5)。

Description

用于储存基片的设备
技术领域
本发明涉及一种用于储存基片的设备。此外,本发明还涉及一种方法。
背景技术
电子元件通常由片状的基片形成,该基片通常设计成近似圆形的半导体片(晶圆)。这些基片必须供给到不同的工艺设备,这些基片在这些工艺设备中主要进行表面处理。特别是在这一点上,当基片例如在一个工艺设备中结束工艺过程之后不能直接供给到另一个工艺设备时,对基片进行中间储存经常是必需的。常见的是,然后在干净或极度干净的空间条件下将基片中间储存在储存设备中。由于用于产生干净的空间条件的费用主要取决于空间的大小,所以通常争取达到以尽可能小的间距来储存基片。 
尽管尽可能小的间距,通常必须可以从储存设备中只取出确定的个别晶圆。为了尽管相继的晶圆的间距很小,仍然可以在晶圆堆垛中取出个别的预先确定的晶圆,如在WO 2005/006407A1中所述,已经建议了一种储存设备。该储存设备具有单独的可相互堆垛的储存元件,这些储存元件设有高于堆垛区域的支座,在这些支座上可以放置晶圆。后一个储存元件放置在前一个储存元件的堆垛区域上。因此,晶圆以它们的表面,以非常小的间距平放在由这些储存元件组成的堆垛中。为了从某一储存元件取出晶圆或者将晶圆放到储存元件上,执行堆垛与开启装置之间的相对运动,以将开启装置放置到堆垛的某一位置上。接着,开启装置抓住一个或多个储存元件,以增大沿堆垛方向紧挨相继的两个储存元件之间的距离。然后,这使得进入晶圆被放置的或应当被放置的储存元件的区域成为可能。 
为了能够形成特别是尽管储存元件的数量大也不会立刻翻倒或滑落的堆垛,WO 2005/006407A1中的储存元件具有作为堆垛辅助装置的对中钟形物。在这里,上下叠置的储存元件的对中钟形物相互啮合,并因此赋予堆垛以稳定性。已经表明,特别是在大的储存元件堆垛的情况下,这种解决方案尽管设有堆垛辅助装置还是对储存元件的制造精确度 提出了很高的要求。特别地,涉及相应的储存元件的堆垛区域或者堆垛辅助装置本身的制造误差可能在相继的储存元件中叠加成储存元件在堆垛中的实际位置相对于期望位置的明显偏移。如果这种制造误差在多个储存元件中总是在相同的地方出现,那么这些制造误差可能导致储存堆垛明显的不稳定性,而在最坏的情况下导致堆垛翻倒。
发明内容
因此,本发明的任务是对如下方面作出贡献:即使在储存元件具有制造误差,或者由于其他原因,它们在储存元件堆垛中的实际位置偏离它们的期望位置,也可以存取在由可相对运动的,特别是相互分开的储存元件组成的堆垛中的储存元件。 
根据本发明,该任务是在开头所述类型的设备中,通过用于补偿堆垛误差的补偿措施来解决。本发明的补偿可以特别地用于相对于在堆垛中应当存入或取出而存取的储存元件,对开启或存取装置进行尽可能精确的定位。特别地,该补偿措施可以校正由制造误差产生的堆垛误差,通过该校正产生了堆垛与设计的堆垛轴线的偏离。优选地,借助这些补偿措施来补偿这样的误差,该误差导致在堆垛方向上,也就是沿期望堆垛轴线,某一储存元件在堆垛中的实际位置偏离它的期望位置。特别优选的是这样的补偿措施,借助这些补偿措施可以补偿两种堆垛误差。 
这种根据本发明的补偿装置可以例如包括沿堆垛方向关于它们的周向相互旋转错开地放置的储存元件。已经表明,制造误差经常是由在制造中的系统误差产生,例如由于为了制造至少在其堆垛区域上基本上总是相同的储存元件而使用的压铸模的误差。但是,系统制造误差也可能由于其他原因而出现,例如由于工艺误差,特别是由于不适当的工艺参数。 
在本发明的范围内,已认识到这些误差可以通过如下方式进行补偿:相互旋转错开地放置相互分开的储存元件,从而制造误差在堆垛上的整个圆周上优选是均匀地分布。这特别适用于使用至少基本相同的储存元件以形成堆垛的至少一部分的情况。如果从第一储存元件出发,多个储存元件相互错开放置,那么关于堆垛好的储存元件的倾斜趋势,制造误差在再次具有与提到的第一储存元件相同的旋转位置的那个储存元件中进行补偿。相应堆垛的其他储存元件可以优选地根据相同的原理进行放置。由于储存元件因此明显更加接近其期望位置地放置,因此, 借助本发明的措施可以提高开启装置在堆垛上的定位精确度,借助这些开启装置打开堆垛以存取基片。此外,借助本发明可以明显地减小否则会在这种储存塔中出现令人担忧的翻倒倾向。 
根据本发明的补偿通过相继的储存元件分别相互错开180°就可实现。同样在储存元件具有其他的总是一样大的旋转错开量,例如分别为90°的情况下,也可以借助补偿的制造误差实现稳定的堆垛。 
当然,在360°之内的不同的旋转错开量也是可行的。同样,也可以在旋转错开量大于360°之后才使制造误差得到补偿。因此,例如六个相继的储存元件可以相互错开180°-90°-180°-90°-180°。同样,可以想到的是,七个相继的储存元件相互错开120°-90°-180°-120°-90°-120°地放置。其他储存元件可以优选地相应地按照相同的模式放置,其中,这些说明应当被理解为只是作为多种可行方案的例子。 
为了实现储存元件在堆垛中的安全放置,储存元件可以设有堆垛辅助装置。这种堆垛辅助装置例如可以是设置在储存元件上的形状连接元件,该形状连接元件嵌入后一个储存环与该形状连接元件互补的元件中。作为形状连接元件,例如可以是榫头或钟形物,该榫头或钟形物嵌入在形状和大小方面相适应的空腔中或嵌入切口中。堆垛辅助装置在储存元件上的布置或位置有利地与储存元件围绕堆垛轴线的设计错开量相适应。借助根据本发明设计的补偿装置,在堆垛辅助装置的区域内的制造误差也得到补偿,从而既不会产生翻倒倾向,也可以安全地进行堆垛中的某些储存元件的存取。 
根据本发明也具有独立意义的另一个方面,该设备可以也具有至少一个开启装置,借助该开启装置,放置在储存元件堆垛中的两个储存元件之间的距离是可改变的,特别是可增大的,其中,该设备此外还可以设有检测装置,借助该检测装置可获得关于单个储存元件在堆垛中的位置的信息,该设备还设有控制装置,位置信息可以输送到该控制装置,其中,借助该控制装置,在考虑位置信息的条件下,可以产生控制信号,借助这些控制信号,开启装置和堆垛可以相对运动并可以相对定位在期望位置上。 
这种解决方案可以设计成是按本发明的一个方案的措施的替代方案或补充。该解决方案使得特别地通过检测储存元件在堆垛中的实际位置,即使在偏离期望位置的情况下也能够实现开启装置关于堆垛方向的 符合情况的定位。因此,该开启装置可以相对于堆垛定位在分别为了存取某一储存元件所需要的位置上。因此,由于制造误差或者由于其他原因产生的储存元件的位置误差可以可靠地得到补偿。 
在本发明的另一种优选的设计方案中,开启装置具有至少两个开启元件,这两个开启元件关于堆垛的周向相互错开地设置,优选地关于堆垛至少近似地在径向上相对设置。借助本发明,这时可以相互独立地将开启元件置于有利于打开堆垛的相对位置,以存取预先确定的储存元件。为此,每个开启元件可以在包含控制信号的条件下运动,这些控制信号是以分配给相应开启元件的检测装置的检测信号为基础。因此,在一种优选的实施方式中,首先进行开启元件的粗略定位,在该粗略定位中,开启元件相对堆垛进行共同的相对运动。然后,可以通过开启元件相互独立的相对的可运动性来实现开启元件的精确定位。 
在一种优选的实施方式中,堆垛可以沿堆垛方向运动。这种运动可能性可以优选地被用于储存元件相对于优选为两个的开启装置的粗略定位。 
此外,还可以进行如下设计:至少一个开启装置同样是可运动的,优选同样是沿着堆垛的轴线方向运动。开启装置的这种可运动性可以用于开启装置相对于要存取的储存元件的精确定位。 
此外,该任务还通过按照本发明的方法得以解决。 
因此,本发明同样可能具有独立意义的另一个方面致力于如何能够保护放置在由相互分开的储存元件组成的堆垛中的储存物体免受污染,特别是灰尘微粒的污染。在按照本发明的另一方案的设备中,为了实现此目的,可以设有用于将介质引入堆垛中的装置以及导气装置。 
在一种优选的实施方式中,导气装置可以包括在堆垛中形成的通道,介质可以被引导通过该通道有针对性流到用于支撑基片而设计的区域内。因此,可以以特别有利的方式在堆垛的内部提供出干净的空间条件。在这一点上,可以设计一种储存元件的布置方案,在这种布置方案中,储存元件关于从外部朝着晶圆的中心区域的方向首先具有至少一个用于气态介质的密封装置。在与此相比离中心区域更近的距离内应当设有至少一个导气元件,借助该导气元件,供给的气态介质可以在由多个储存元件组成的堆垛中以一种至少接近预先确定的方式被引导。也就是说,该至少一个导气元件应当设计成用于预先确定介质在堆垛的至少一 部分中的流动方向。在一种优选的改进方案中,根据本发明的储存元件具有至少一个对中辅助装置和/或堆垛辅助装置,该辅助装置具有比导气元件更大的,优选也比密封装置更大的与储存元件的中心区域或者与堆垛轴线的距离。 
尽管在这种堆垛中的位置情况特别窄,这种解决方案使实现多种功能成为可能。这样,储存元件可以安全地进行堆垛,而为此设计的堆垛辅助装置不会决定性地妨碍以预先确定的方式在晶圆的上方对准的气流。此外,只借助储存元件,气流可以被引导穿过堆垛,因此,不是强制需要附加的导气元件。借助气态介质可以将微粒从堆垛中排出,这些微粒沉积在被储存的晶圆的表面上并因此可能会导致在制造电子元件时出现次品。 
在一种优选的改进方案中,在储存元件中可以设置切口作为导气元件,其中,通过多个储存元件的切口构成通道状的装置。该通道状的装置可以用于将在堆垛中的一个或多个位置上导入的气态介质引导穿过堆垛并使其在适当的位置上朝着晶圆表面的方向逸出。 
密封装置可以优选地通过在每个储存环的底侧和/或顶侧上形成至少一个密封唇来实现。在这里,这些密封唇在导气元件的区域内沿着储存环的至少一个圆周段延伸,以在该位置上防止气态介质从堆垛中选出。特别地,密封作用可以通过如下方式来实现:相应的密封唇贴靠在相邻的储存环上,从而分别在两个储存元件之间形成气流阻塞。在本发明的一种优选的设计方案中,可以在两个储存元件之间设有多个密封唇,这些密封唇一起得到形式为迷宫密封装置的密封装置。 
本发明其他优选的设计方案可从说明书和附图中得出。
附图说明
借助在附图中仅是示意表示的实施例详细说明本发明。 
图1示出了包括由储存环组成的堆垛的用于储存晶圆的设备的立体图; 
图2示出了图1的局部视图,在该视图中只示出堆垛的一部分; 
图3示出了如图1和图2的设备的俯视图; 
图4示出了多个相互堆垛的储存元件的局部立体图,这些储存元件是按照本发明的另一种实施方式进行布置; 
图5示出了图4的局部视图; 
图6示出了图4和5的储存环的局部视图; 
图7示出了图6的储存环之一的俯视图; 
图8a示出了由如图4至7的储存环组成的堆垛的立体截面图; 
图8b示出了由如图4至7的储存环组成的堆垛的另一个立体截面图; 
图9示出了储存环堆垛的示意局部截面图; 
图10示出了开启装置的立体图; 
图11a-c示出了用于用图10的开启装置打开由图4至10的储存环构成的堆垛的方法步骤图; 
图12a-c示出了用于打开由图4至10的储存环构成的堆垛的另一个方法步骤图。
具体实施方式
本发明从如原则上已在WO 2005/006407中描述的储存元件和及其操作出发。因此,特此完全援引WO 2005/006407的内容。此外,在图3中所示的储存元件设计成储存环1并具有堆垛区域2,借助该区域,这些储存元件为了储存而可以放置在储存元件堆垛中。图1也示出了这种堆垛3,其中,在这里只示出堆垛3位于下面的储存环1。其他储存环只是以由这些储存环形成的堆垛的轮廓的形式表示。 
此外,如图2所示,在这里所示的储存元件的实施例中将储存元件的环形部分4设计成堆垛区域2,借助该环形部分,储存元件上下叠置。因此,每个储存环放在堆垛中分别放置在其下面的储存环1上,直到图1的堆垛的最上面和最下面的储存环为止。同样地,在堆垛中分别位于它上面的相继的储存环放置在它的堆垛区域上。与相邻储存环的接触总是以储存环1的环形部分4来实现。 
每个储存环在其环形部分4上作为堆垛辅助具有至少两个钟形的从环形部分4突出的对中元件5,借助这些对中元件可以实现沿堆垛轴线6精确地堆垛储存环1。每个储存环的两个对中元件分别相互错开180°。此外,相继的储存环的对中元件5可相互堆垛,从而储存环可以以很小的距离,但与堆垛轴线6精确对齐(对中)地相互堆垛。因此,在堆垛状态下,储存环近似上下叠置,从而为了取出或插入晶圆8而接近储存元件的储存区域7不是轻而易举就能实现的。 
此外,在设计结构方面相同的每个储存环在储存区域7内具有四个 支撑元件9,这些支撑元件9设计成用于每个储存环各容纳一个的晶圆8。从环形部分4出发,支撑元件9具有倾斜向上且朝着环形部分的中心延伸的第一部分9a,与该第一部分连接的是第二部分9b,该第二部分具有基本平坦且稍微向下倾斜的支承面10(例如图5)。晶圆8设计成放置在支撑元件9的支承面10上。 
由于例如通常被用于制造储存环1的压铸模的制造误差,全部的储存元件可能总是在相同的位置上具有例如增大的环形部分厚度。另一种可能重复精确的误差也可以是与期望平面度的偏差(不平度)以及诸如此类。为了补偿这些总是在储存元件相同的位置上出现的误差,在堆垛中相继的储存元件相互错开一定的转角地放置。 
在图1-4的实施例中,转角为围绕直线型堆垛轴线180°,沿着该堆垛轴线储存元件相互堆垛。因此,相继的储存元件具有一定的制造误差的位置也相互错开180°。没有这种错开,储存元件的制造误差会总是在相同的堆垛角度位置上单侧地叠加。这会导致塔或堆垛3的明显偏斜位置。通过本发明的措施,误差均匀地分布在堆垛3径向相对的两侧上并因此防止了堆垛的单侧倾斜。即使储存元件具有多个对称出现的制造误差,这也适用。 
在图1的视图中,在储存环堆垛3上放有盖板12。堆垛3与盖板一起位于底板13上,该底板设有用于空气、氮气或其他气体的接口13a。借助这些接口,通过底板13可与气体供给装置连接,以在堆垛3中产生近似封闭的氛围。 
底板13以未示出的方式与可直线运动的Z轴连接,从而堆垛3可以在垂直方向上沿着堆垛轴线6上升和下降。Z轴具有Fa.LustAntriebstechnik GmbH的伺服驱动装置以及Fa.HSB AntriebstechnikGmbH,Reutlingen的直线运动轴。此外,该直线运动轴具有由伺服驱动装置驱动的滚珠丝杆,该丝杆与滑板连接,该滑板又设置在与Z轴平行定向的成型轨上。Fa.Eckelmann AG的上级SPS控制装置控制Z轴的运动及设备的其他轴的运动。 
此外,设备还设有开启装置,借助该开启装置,可以增大预定的储存环1与相邻的储存环1之间的距离,以使存取相应的储存环1成为可能。如特别从图3可见,该开启装置为此具有两个关于堆垛径向相对的开启机构15。从图2中对其中一个开启机构15的描绘中可以得出,每个开启机构分别设有三个以一定间距设置的夹持元件16,17,18。每个开启机构15的夹持元件16-18分别刚性地设置在相应的开启机构15的支架19上。两个支架19分别可围绕其摆动轴线20摆动地设置,其中, 两根摆动轴线20与堆垛轴线6平行。在这里,夹持元件16-18关于堆垛轴线6位于相同的高度上、设计成相同的并且分别具有多个相互平行的凹槽21,这些凹槽的宽度比储存环的环形部分4的高度稍微大一些。每个夹持元件16-18的凹槽21的中心距离相当于在堆垛中相继的储存环具有的中心距离。 
在中间夹持元件17与两个外夹持元件16,18之间分别在两个外夹持元件16,18旁边紧挨地设有分离元件24,25。分离元件24,25分别具有一个凹槽26,这两个凹槽与夹持元件16-18的凹槽21平行。每个开启机构15的两个分离元件24,25分别设置在一个可与堆垛轴线6平行地直线运动的滑板27上。这两个滑板27又分别位于一个(未详细示出的)导轨上,该导轨分别固定在两个可摆动的支架19的其中之一上。因此,分离元件24,25是可摆动的并且可以相对于夹持元件16-18相对移动。 
此外,在夹持元件16-18的两个支架19中的每一个支架上设有光学传感器,例如带有光发射器28(激光器或类似物)的光栅,该传感器的光束指向光接收器30。如特别从图2可得出,光束29在这里是如此对准,以致当堆垛3的这种储存环位于光学传感器的高度上时,该光束被储存环1的圆周区域中断。由于储存环1在堆垛状态下,至少在其圆周区域内具有很小的间距,因此当光束29相对于堆垛3位于两个储存环之间时,该光束29不被中断。 
在多种可以借助该设备而应用的可能的储存环1存取方法中的一种方法中,在第一步骤中执行初始化示教过程。在这里,从底板13沿堆垛轴线6的一个基准位置出发,整个堆垛3借助底板13的垂直运动以恒定的速度从光栅旁边经过。基于函数,距离=速度×时间,控制装置在由控制装置编制的数据表格中在光栅的每次中断时记下距离值以及所属储存环的编号。该距离值相应于相应的储存环1与底板13的距离。 
如果然后要存取某一储存环1,那么从数据表格中读取属于相应的储存环的距离值。接着,控制装置促使底板13关于基准位置运动相应于距离值的位置。一旦为了存取而要释放的储存环1关于堆垛轴线6位于与分离元件24,25相同的高度上,支架19就同步但以相反方向的摆动运动围绕其相应的摆动轴线20摆动至堆垛3上。因此,一方面,要释放的储存环容纳在分离元件24,25的凹槽26内。另一方面,紧挨地 放置在这个储存环上面的四个储存环放置到每个夹持元件16-18相应的四个凹槽21内。 
这时,底板13下降一定距离。在这里,分离元件24,25与要释放的储存环一起同样向下运动比底板小的距离。在这里,分离元件24,25的运动可以只是基于其重力和滑板27的重力来实现。同样地,该运动可通过借助气动缸的跟踪或通过弹簧力来执行或支持。基于这些运动,一方面,在要释放的储存环1和沿堆垛方向与该储存环向上相继的储存环之间提供了具有预定大小的距离。此外,也使与在堆垛中向下紧挨的储存环的距离增大了预先确定的值。 
因此,可以借助抓取装置(未示出)运动到这时已释放的储存环1的晶圆8与放置在堆垛中向下相继的储存环1上的晶圆8之间。然后,可以将期望的晶圆8朝着向上相继的储存环的方向提升并取出。以同样的方式,但以相反的次序,也可以将晶圆放到如此释放的储存环上。通过将底板13提升之前向下下降的距离,堆垛重新被闭合。然后,支架19又可以从堆垛3摆开,从而后者又可以整体沿着堆垛轴线6的方向运动到例如基准位置。 
此外,一种可选的方法可以设计:为了每次存取预先确定的储存环1,借助传感器来确定相应要释放的储存环在堆垛中的位置,例如关于底板13的位置。基于该检测,堆垛可以在开启装置的前方定位。然后,可以以前面已经描述的方式进行堆垛的实际打开过程。为了在堆垛中确定某一储存环,只需要控制装置计算中断的次数,该次数相应于相应储存环在堆垛中的位置。如果传感器沿Z方向位于与分离元件24,25相同的高度上,那么在光束29的最后一次中断的时刻,分离元件24,25已经处于与要释放的储存环相同的Z位置上。否则,为了相应地跟踪分离元件,控制装置必须考虑沿Z方向在传感器与分离元件24,25之间的距离。 
由于始终需要的检测过程,本发明方法的这种实施方式也许比首先描述的实施方式稍微慢一些。然而,这种实施方式由于其高的精确度而特别有利,因为每次存取是基于最新的刚刚获得的检测结果而进行。 
可与前述实施方式结合的另一种根据本发明的实施方式可以设计:在两个支架19上设有用于确定储存环位置的检测装置,或者为这两个支架分配这样的检测装置。作为检测装置,例如可以使用如在前面所述 的传感器。借助这种解决方案,可以检测开启机构15在堆垛两侧上的存取位置。然后,两侧的检测装置的位置信息可以被控制装置用于对分配给相应的检测装置的开启机构15与另一个开启机构相独立地进行定位。为此,开启机构可以通过堆垛3沿垂直方向的运动相对于堆垛预定位。然后,通过一侧或两侧的分离元件24,25的运动来实现精确定位,其中,两个开启机构的分离元件可以相互独立地运动。 
在图4至12中示出了另一种实施方式,在该实施方式中,关于图1至3的实施例,原理相同的部件用相同的附图标记表示。在这里,也设有又是相互堆垛的相同的储存环1,对于在这些储存环,相继的储存环之间的距离是可变的。每个储存环1在环形部分4的内周面11的区域内具有多个长孔形的切口35。在这里,储存环的切口35设计成至少关于一条直径所在直线36成镜像对称。这些想象的直径所在直线也与堆垛轴线相交,如果堆垛的全部晶圆位于其期望位置上,该堆垛轴线又可以看作是圆形的晶圆表面中心的直线连接线。 
如特别是在图8a和8b中可见,储存环在其底侧上在通道状的切口区域内具有隔条37。这些隔条37关于堆垛轴线位于比对中钟形物5离堆垛轴线更近的距离处,但是它们与堆垛轴线的距离比切口35与堆垛轴线的距离更大。在另一种实施方式中,在储存环的顶侧上设有隔条,或者在每个储存环中在顶侧和底侧上都设有隔条。 
因此,在由上下叠置的储存环1组成的堆垛3中,借助它们通道状的切口35形成多个与堆垛轴线平行且围绕晶圆的通道38。此外,隔条37紧靠在相应向下相继的储存环的顶侧上。因此,两个相互堆垛的储存环1分别形成围绕整个圆周延伸的密封装置,特别是迷宫式密封装置。在储存环在底侧和顶侧上都设有隔条的其他实施例中,为了形成密封装置,在一个储存环的底侧的两个隔条37之间分别嵌入紧挨放置在该储存环下面的储存环的顶侧的隔条37。 
图9以堆垛截面的局部视图示出了因此在堆垛中形成对中元件5的区域32。然后,朝着堆垛轴线的方向紧接该区域的是相邻设置的密封区域33,朝着堆垛轴线的方向最后紧接该密封区域33的是通道区域34。 
通过设置在底板13(如在图1中所示)的接口13a,例如为氮气的气态介质可以从下方供给到通道38内。然后,该介质可以在通道38中上升。优选地,该介质只在堆垛一侧的,例如在范围为大约70°到180°, 优选为90°到120°的整个圆周段中的通道内供给。在其他实施方式中,介质也可以在堆垛的另一位置上供给。 
由于切口35在内周面的区域内的边界段具有较小的厚度,因此在那形成间隙38a。通过这些间隙38a,处于压力下的介质在分别上下叠置的储存环之间从通道38流出。因为由于介质的供给存在压差,介质在晶圆8的表面的上方从堆垛中的这个逸出侧越过晶圆的表面流向相对的排出侧。然后,介质可以在该排出侧进入那里的通道38并通过盖板12中的切口12a(见图1)从堆垛排出。介质的这个预定的在堆垛3中的冲洗方向还可以通过抽吸装置来支持。该抽吸装置可以位于特别是在堆垛的排出侧上的盖板12的区域内,以在这里将介质从堆垛中排出。 
借助该介质可以带走在堆垛中位于晶圆区域内的微粒。因此,该介质实现了在堆垛中产生干净或极度干净的空间条件。 
此外,每个储存环1在其圆周上,在径向相对的位置上分别具有三个包括向下且向上敞开的缺口40的区段和三个包括向下敞开的平坦部41的区段。在这里,两个不同的区段40,41紧邻设置。在这里,关于直径所在直线,在储存环中分别有两个包括缺口40的区段分别位于相应的直径所在直线的同一侧。同样地,这也适用于包括向下敞开的平坦部41的区段。在这里,区段40,41是如此设置,使得在相继的两个储存环分别旋转错开180°时,在堆垛的两侧且分别在直径所在直线的两侧上,包括向下敞开的平坦部41的区段总是置于包括槽40的区段之上及相反情况。因此,每两个上下叠置的储存环,例如储存环1c,1d在堆垛3的两侧但是在直径所在直线(或由直径所在直线形成的直径平面)的不同侧上分别形成一个啮合槽45。此外,关于堆垛3的相应的同一侧,这两个储存环中的下储存环1c与下面最近的一个储存环1b,以及两个储存环中的上储存环1c与相应的上面最近的一个储存环1e分别形成另一个啮合槽45,但该啮合槽位于直径所在直线的另一侧。因此,在堆垛的两侧沿垂直方向分别交替地在直径平面的左边和右边形成包括啮合槽45的排列46a,46b(图5)。 
该实施例在堆垛的两侧也具有基本相同的开启装置,其中,在图8a到8b中只示出一侧的开启机构15。如在已经描述的本发明的实施方式中,在这种实施方式中,开启机构15也是可摆动地安置(未详细示出),从而开启机构可以在侧面摆动向堆垛3及从堆垛摆开。 
开启机构分别设有缸47,该气缸具有一根可沿垂直方向与堆垛轴线平行地伸出的活塞杆48。在活塞杆48上固定有下啮合部件49,该下啮合部件设有指向堆垛的啮合指50。在下啮合部件49之上,套筒51在活塞杆48上套上,该套筒可以相对活塞杆48沿轴向方向运动。套筒51在其两个轴端上分别设有圆盘状的端侧51a,51b。在圆盘状的下端侧51b上形成指向堆垛3的啮合指。 
在套筒51上,在它的两个端侧51a,51b之间又设有上啮合部件53,该上啮合部件总共具有五个叠置的啮合指54。在这里,相继的指54的距离相应于储存环1相继的啮合槽45(图5)的间距。这同样适用于在图10a所示的位置上,下啮合部件49的啮合指50与上啮合部件53的最下面的啮合指54的距离。上啮合部件53相对于在这里没有详细示出的开启装置的支架是固定的。 
在上啮合部件53和套筒51之间设有压力弹簧55,该弹簧朝着套筒51圆盘状的上端侧48a的方向对上啮合部件53加载压力,或者朝着下啮合部件49的方向对套筒51加载。此外,上啮合部件53与锁止装置固定连接,该锁止装置的棘爪设置在可以垂直于堆垛轴线6并抵抗压力弹簧57的力而运动的活塞58上。上啮合部件53和锁止装置都相对于支架19刚性设置。棘爪56可以运动到套筒51的圆盘状的上端侧48a的下方,从而套筒51的轴向位置被固定。 
如在图11a-c的原理图中不可看出,但在图10中示出的,在每个开启机构上分别设有两套前述的部件,即下啮合部件49、套筒51和上啮合部件53,其中,这两套部件在堆垛的圆周上相互错开大约30°。在这里,上啮合部件的指54分别由两个沿储存环的周向相邻设置的啮合部件的元件53a,53b形成。其中一个啮合部件的元件53a的指54分别错开列46a或46b的啮合槽45所具有的间距(图5)。这同样适用于另一个啮合部件的元件53b的指54。由于关于堆垛轴线(Z方向),两个啮合部件的元件53a,53b的指54此外还分别错开相继的啮合槽45的一半距离,所以啮合部件的元件53a分别嵌入其中一个列46a的相继的槽45中。另一个啮合部件的元件53b的指54嵌入另一个列46b的位于旁边的但在Z方向错开半个啮合槽距离的槽45中(图5和图10)。 
借助该设备可以实施两种不同的存取方法,通过这两种方法可以(关于在堆垛中的位置)为了存取而释放偶数号或奇数号的储存环。在 第一种方法中,套筒51在上啮合部件53上借助棘爪被锁止。在两种方法中,为了释放,首先使底板13和储存环一起沿着堆垛轴线运动到某一Z位置上,从而将下啮合部件49与某一啮合槽45对置。在这里,可以是啮合槽45’,该啮合槽向下以要释放的储存环1’为界。图8a描述了这种情况。 
接着,这时将开启装置摆动到堆垛3上,从而下啮合部件49的啮合指50嵌入所述的啮合槽45’中。因此,上啮合部件53的啮合指54伸到五个啮合槽45中,这些啮合槽沿垂直方向紧挨地位于所述的啮合槽45’的上方。这在图8b中示出了。 
然后,推入活塞杆48,直到活塞杆48的挡块48a碰到套筒51的圆盘状的上端侧51a。与该运动同步地也将底板13进一步下降,其中,底板13下降的距离大于下啮合部件49移动的距离。 
如在图8c中所示,通过这些运动,使要释放的储存环1’运动而成为堆垛向下下降的部分3a的最上方的储存环。通过活塞杆48的挡块48a碰到上端面51a,在要释放的储存环1’与由上啮合部件保持的上堆垛部分3b之间提供预先确定的距离。此外,由于底板13比下啮合部件49移动更大的距离,在要释放的储存环1’与它的向下紧接的储存环1”之间也提供了预先确定的距离。因此,存在足够的空间,以用通常的抓取装置运动到已被释放的储存环1’的晶圆的下方,提升晶圆,然后从堆垛中取出晶圆。通过底板13向上的运动,堆垛在存取确定的储存环之后重新闭合。 
在图12a-c中所示的第二种存取方法中,要释放储存环1”’,该储存环从底板13出发放置在堆垛3中的奇数位置上,例如在位置11上。为此,也使堆垛运动到关于下啮合部件49的某一位置上,即在图12a中所示的位置。然后,根据图12a的描述,将开启机构15摆动到堆垛上。在这里,套筒51还通过棘爪56锁止。该运动导致的结果是,下啮合部件49的啮合指50位于在要释放的储存环相继的下面最近的一个啮合槽45’中。 
这时,活塞杆48开始拉入运动,而底板13下降,如在图12b中所示。此外,棘爪56被拉回,从而套筒51相对于啮合部件53被松开。在活塞杆后续的进一步的拉入运动中,压力弹簧55向下压套筒51,而上啮合元件53由于其与开启机构的支架刚性连接而保持其位置。一旦 套筒51的上端侧51a碰到上啮合部件53上,套筒51的运动就停止。因此,储存环1’”相对于位于其上方的储存环被释放,如在图12c中所示。 
通过活塞杆48的拉入运动和底板13的同时运动,位于要释放的储存环下面的堆垛部分3a向下与所述的储存环”’分离。这仅仅由于位于该堆垛部分中的储存环的重力就可进行。 
要释放的储存环1’”由套筒51的啮合指52保持。由于上啮合部件53和套筒51的相对运动的量小于下啮合部件49或底板13移动的距离,所述的储存环1’”也相对于所有在堆垛中位于其下方的储存环被释放以进行存取。在这里,也可以通过底板向上运动重新闭合堆垛,其中,在这里,通过棘爪的斜面56a,棘爪自动地到达其在套筒中的锁止位置。 
在本发明的所有实施方式中,代替储存环和晶圆的水平定位,也可以设置基本垂直的定位。 
附图标记清单: 
1 储存环 
2 堆垛区域 
3 堆垛 
4 环形部分 
5 对中元件 
6 堆垛轴线 
7 储存区域 
8 晶圆 
9 支撑元件 
9a 第一部分 
9b 第二部分 
10 支承面 
11 内周面 
12 盖板 
12a 切口 
13a 接口 
13 底板 
15 开启机构 
16 夹持元件 
17 夹持元件 
18 夹持元件 
19 支架 
20 摆动轴线 
21 凹槽 
24 分离元件 
25 分离元件 
26 凹槽 
27 滑板 
28 光发射器 
29 光束 
30 光接收器 
32 区域 
33 密封区域 
34 通道区域 
35 长孔形切口 
36 直径所在直线 
37 隔条 
38 通道 
38a 间隙 
40 钟形物 
41 平坦部 
42 区段 
43 钟形物 
45 啮合槽 
46a 列 
46b 列 
47 缸 
48 活塞杆 
48a 档块 
49 下啮合部件 
50 啮合指 
51 套筒 
51a 端侧 
51b 端侧 
52 啮合指 
53 上啮合部件 
53a 啮合部件的元件 
53b 啮合部件的元件 
54 啮合指 
55 压力弹簧 
56 棘爪 
56a 斜面 
57 压力弹簧 
58 活塞 

Claims (37)

1.用于储存片状的基片的设备,其中,该设备具有多个沿堆垛方向相继的且可相对运动的储存元件,这些储存元件分别用于容纳至少一个基片,这些储存元件分别设有用于支撑基片的装置,这些储存元件具有堆垛区域,该堆垛区域设计成用于在储存元件堆垛内放置相应的储存元件,
其特征在于具有补偿装置,该补偿装置能够补偿堆垛误差。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于至少一个储存元件与关于堆垛轴线在堆垛方向上的期望位置的偏差的补偿装置。
3.如权利要求1-2中的任一项所述的设备,其特征在于至少一个储存元件与关于横向于堆垛轴线的方向的期望位置的偏差的补偿装置。
4.如权利要求1-2中的一项所述的设备,其特征在于,为了补偿堆垛误差,储存元件关于其周向相互旋转错开布置。
5.如权利要求4所述的设备,其特征在于,相继的储存元件的三个或更多个在堆垛中相继布置的储存元件关于堆垛轴线相互旋转错开放置,其中,这些相继的三个或更多个储存元件中的第一个和最后一个处于相同的旋转位置上。
6.如权利要求4所述的设备,其特征在于,多个相继的储存元件相互旋转错开相同的角度值。
7.如权利要求6所述的设备,其特征在于,三个或更多个相继的储存元件分别相互错开相同的角度值。
8.如权利要求1至2中的一项所述的设备,其特征在于包括至少一个开启装置,借助该开启装置,在布置在储存元件堆垛中的两个储存元件之间的距离是可变的;以及包括至少一个检测装置,借助该检测装置可以获得关于单个储存元件在堆垛中的位置的信息,包括控制装置,位置信息可输送到该控制装置,借助该控制装置,在考虑位置信息的条件下可以产生控制信号,借助这些控制信号,开启装置和堆垛可以相对于彼此移动并相对定位在期望位置上。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,位置信息用于产生堆垛沿堆垛方向的移动运动。
10.如权利要求8所述的设备,其特征在于,位置信息用于产生开启装置的移动运动。
11.如权利要求8所述的设备,其特征在于,开启装置设有至少两个沿堆垛的周向相互错开的开启机构,所述开启机构用于基本上同时与其中一个储存元件接触,其中,所述至少两个开启机构可以沿堆垛方向相互独立地移动。
12.如权利要求11所述的设备,其特征在于,所述至少两个开启机构既可以共同地也可以相互独立地移动。
13.如权利要求8所述的设备,其特征在于至少两个检测装置,在这些检测装置中,每个检测装置分配给所述至少两个开启机构中的另一个开启机构,两个检测装置用于确定储存元件的位置信息,其中,检测装置的位置信息用于产生开启机构之间的相对移动运动。
14.如权利要求1-2中的一项所述的设备,其特征在于,至少每两个相继布置的储存元件相应地共同形成至少一个用于开启装置的操作辅助装置。
15.如权利要求14所述的设备,其特征在于,相互堆垛的储存元件形成至少两个并排设置的操作辅助装置列。
16.如权利要求15所述的设备,其特征在于,两列操作辅助装置在堆垛轴线的方向上错开在其中一个列中相继的操作辅助装置具有的距离的一半。
17.如权利要求1-2中的一项所述的设备,其特征在于,操作辅助装置是啮合槽。
18.特别是根据权利要求1-2中任一项所述的用于储存片状的基片的设备,其中,该设备具有多个沿堆垛方向相继的且可相对运动的储存元件,这些储存元件分别用于容纳至少一个基片,这些储存元件分别设有用于支撑基片的装置,这些储存元件具有堆垛区域,该堆垛区域设计成用于在储存元件堆垛内放置相应的储存元件,其特征在于用于将介质导入堆垛中的装置以及设置在堆垛中的导气装置。
19.如权利要求18所述的设备,其特征在于至少一个导气元件,通过该导气元件,介质可以被导入为支撑基片而设计的区域内。
20.如权利要求18所述的设备,其特征在于,导气装置设置在储存元件上。
21.如权利要求18所述的设备,其特征在于设置在堆垛中的通道。
22.如权利要求18所述的设备,其特征在于导气装置的至少一个由储存元件形成的导气元件以及密封装置,在这些密封装置中,在每两个在堆垛中相继的储存元件之间分别设置至少一个密封装置,其中,至少一个导气元件与堆垛轴线的距离小于至少一个密封装置与堆垛轴线的距离。
23.如权利要求22所述的设备,其特征在于,所述密封装置由储存元件本身形成。
24.如权利要求23所述的设备,其特征在于,所述密封装置中的一个分别包括相继的储存元件的隔条。
25.如权利要求21所述的设备,其特征在于在储存元件上分别设置的至少一个堆垛辅助装置,其中,储存元件的至少一个堆垛辅助装置与堆垛轴线的距离大于属于相应的同一个储存元件的密封装置与堆垛轴线的距离。
26.如权利要求1-2中的一项所述的设备,其特征在于,至少一个导气元件设计成由相互堆垛的储存元件的切口形成的通道。
27.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述基片是主要存在于电子元件制造过程中的晶圆或测试晶圆。
28.如权利要求1所述的设备,其特征在于,至少其中几个储存元件设计成相同的。
29.如权利要求8所述的设备,其特征在于,在布置在储存元件堆垛中的两个储存元件之间的距离是可增大的。
30.如权利要求18所述的设备,其特征在于,所述基片是主要存在于电子元件制造过程中的晶圆或测试晶圆。
31.如权利要求18所述的设备,其特征在于,至少其中几个储存元件设计成相同的。
32.如权利要求20所述的设备,其特征在于,导气装置在储存元件上构成。
33.如权利要求21所述的设备,其特征在于,所述通道设计成在堆垛的整个高度上延伸的通道。
34.如权利要求21所述的设备,其特征在于,该通道与堆垛轴线平行定向。
35.用于储存片状的基片的方法,其中,可相互分开的储存元件在堆垛方向上相继布置,在储存元件的支撑装置上分别可以布置基片,以及储存元件的间距可以借助开启装置来改变,其特征在于,借助检测装置获得关于单个储存元件在堆垛中的位置的信息,将位置信息输送到控制装置,以及根据位置信息产生在堆垛和开启装置之间的相对运动,通过该相对运动,开启装置可以相对于其中一个储存元件定位在预先确定的相对的期望位置上。
36.如权利要求35所述的方法,其特征在于,借助至少两个检测装置相互独立地获得储存元件的位置信息,将这些位置信息输送到控制装置,该控制装置在考虑位置信息的条件下触发移动运动,通过该移动运动,对两个开启机构关于堆垛轴线相互独立地进行定位,以产生确定储存元件与在堆垛中相邻的储存元件的距离。
37.如权利要求35所述的方法,其特征在于,所述基片是主要存在于电子元件制造过程中的晶圆或测试晶圆。
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