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Cluster für zur Bearbeitung von Substraten eingesetzte Reinraumanlagen sind in vielfältiger Form bekannt.
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Aus der
US 6 364 592 B1 ist ein eigenständig eine Reinraumanlage bildender, oder einen Bestandteil einer größeren Reinraumanlage bildender Cluster mit umfangsseitig zu einer zentralen Transferkammer angeordneten Prozessstationen für Substrate als Funktionseinheiten bekannt. Zugeführt werden dem Cluster die Substrate über Transportboxen, die längsseits eines Übergabekanals angedockt sind, in dem eine Handhabungsvorrichtung angeordnet ist. Über diese Handhabungsvorrichtung werden die Substrate stapelweise auf Stapelträger umgesetzt, welche in Schleusenkammern angeordnet sind. Diese Schleusenkammern liegen ihrerseits im Übergang vom Übergabekanal auf die Transferkammer. In dieser ist als Arbeitsroboter eine Handhabungseinheit angeordnet. Diese Handhabungseinheit ist als ein- oder zweiarmiger SCARA-Roboter mit endseitig an den Greiferarmen vorgesehenen Auflagen für Substrate gestaltet. Ein solcher Aufbau der Handhabungseinheit ist verhältnismäßig raumintensiv, ist wegen der Vielzahl der Gelenke unter Reinraumbedingungen kritisch, bedingt verhältnismäßig weite Stellwege und insbesondere auch verhältnismäßig lange Stellzeiten, dies bei hohem Bau- und Steueraufwand, und führt damit hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten für einen solchen Cluster zu kaufkritischen Entscheidungen.
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Aus der
US 5 609 459 A ist für eine Reinraumanlage eine Beschick-/Entnahmeeinheit mit einem Übergabebereich zwischen anzudockenden Transportboxen und einem Transferbereich bekannt, der eine Handhabungseinheit aufnimmt und an den die Prozessstationen angedockt sind. Die Handhabungseinheit greift sowohl auf die Prozessstationen wie auch auf den Übergabebereich zu. Die Transportboxen nehmen jeweils einen Substratstapel mit beabstandet übereinanderliegenden Substraten auf.
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Im Übergabebereich ist eine stationäre Handhabungsvorrichtung hubverstellbar angeordnet, die einen kammartigen Stapelgreifer trägt, über den die jeweils mit Abstand zueinander gestapelt in der Transportbox aufgenommenen oder aufzunehmenden Substrate als Stapel zwischen Transportbox und Übergabebereich umgesetzt werden, wobei durch die Hubverstellung der Handhabungsvorrichtung die Ausrichtung einer jeweiligen Stapelebene auf die Übergabeebene des Substratgreifers der Handhabungseinheit erfolgt. Entsprechend dem Ablauf der Umsetzung der Substrate zwischen Transportbox und Prozessstationen unter Gewährleistung entsprechender Reinraumkonditionen sind zwischen dem die Handhabungsvorrichtung aufnehmenden Übergangsbereich und der Transportbox einerseits sowie der Handhabungseinheit andererseits jeweils Schleusenanordnungen vorgesehen, die bei an den Arbeitsablauf bei der Umsetzung der Substrate zwischen Transportbox und Prozessstationen angepasster Steuerung Kurzschlussverbindungen zwischen Transportbox und Prozessstationen verhindern und auch eine Abgrenzung der geforderten unterschiedlichen Reinraumbereiche ermöglichen, allerdings bei durch den Aufbau des Übergabebereiches bedingten Einschränkungen hinsichtlich der Durchsatzzeit.
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Eine weitere Beschick-/Entnahmeeinheit für eine Reinraumanlage ist aus der
DE 10 2004 058 108 B4 bekannt und weist einen Übergabebereich auf, der zwischen anzudockenden Transportboxen und einer Prozessstationen vorgelagerten Handhabungseinheit liegt sowie eine im Zugriff auf eine jeweils angedockte Transportbox liegende Handhabungsvorrichtung aufnimmt. Diese Handhabungsvorrichtung ist durch einen zum Übergabebereich kopfseitig angeordneten Handhabungsroboter mit auf ein Endglied auslaufendem, schwenkbaren Gliederarm und eine fußseitig zum Übergabebereich vorgesehene Hubeinrichtung gebildet. Auf der Hubeinrichtung ist ein über das Endglied geführter Kammgreifer der Handhabungsvorrichtung tragend abgestützt. Der Kammgreifer ist über die Hubeinrichtung auf seine jeweilige Eingriffslage zu der angedockten Transportbox sowie bezüglich einer der Ablageebenen für Substrate auf dem Kammgreifer auf die höhenfeste Zugriffsebene der Handhabungseinrichtung einstellbar. Schnelle Prozessabläufe insbesondere in Verbindung mit einer größeren Anzahl von über die Handhabungseinheit zu beschickenden Prozessstationen können auch hier dazu führen, dass die Beschick-/Entnahmeeinheit zum die Kapazität der Anlage beschränkenden Teil wird. Zumal bedingt durch die Gestaltung der Handhabungsvorrichtung ein Übergabebereich verhältnismäßig großen Volumens erforderlich ist, dessen Anpassung an jeweils geforderte, wechselnde Reinraumbedingungen auch zeitlich anspruchsvoll sein kann.
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Bei einem aus der
US 5,442,416 A bekannten Reinraumcluster ist anschließend an eine Beschick-/Entnahmeeinheit ein Transferkanal vorgesehen, beidseitig dessen Prozessstationen angeordnet sind und in dem längsverfahrbar eine hubverstellbare, drehbare und in X-Y-Richtung ausgreifende Handhabungseinheit vorgesehen ist. Im axialen Zugriffsbereich dieser Handhabungseinheit ist in der Beschick-/Entnahmeeinheit eine Übergabe- und Positonierstation vorgesehen, deren Beschickung aus der Beschick-/Entnahmeeinheit zugeordneten Be- und Entnahmekassetten über eine Handhabungsvorrichtung erfolgt, die in X-Y-Richtung verfahrbar in der Beschick-/Entnahmeeinheit vorgesehen ist, wobei für die Vielzahl der an den Transferkanal angeschlossenen und über den Transferkanal zu versorgenden Prozessstationen ausgehend von der Beschick-/Entnahmeeinheit nur ein gemeinsamer über die Übergabe-/Positionierstation führender Versorgungsweg vorgesehen ist.
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Ferner zeigt die
US 2002/0192056 A1 eine Reinraumanlage zur Bearbeitung von Substraten, bei der wiederum eine Beschick-/Entnahmeeinheit mit einem Übergabebereich vorgesehen ist und bei der die Substrate für den Transport in der Fabrikatmosphäre in Transportboxen abgeschottet aufgenommen sind. Aus den an den Übergabebereich dicht angedockten Transportboxen werden die Substrate einzeln über den Greifer einer Handhabungsvorrichtung entnommen, die auf einer längs der Andockebene der Transportboxen sich erstreckenden Schienenführung verfahrbar ist. In Gegenrichtung zum Zugriff des Greifers auf die Transportboxen liegen in dessen Zugriffsbereich Schleusenkammern, die Zwischenablagen für die jeweils einzeln umgesetzten Substrate aufnehmen und auf die Greifer einer Handhabungseinheit zur Umsetzung auf Prozessstationen oder weitere Zwischenablagen zugreifen.
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Die
DE 100 38 168 A1 zeigt einen Reinraumcluster, bei dem eine zentrale Transferkammer mit Speicherkarussell und integrierter Handhabungseinheit vorgesehen ist und in die über umfangsseitig liegende Zwischenspeicher mit einer Übergabeeinrichtung verbunden ist, die ihrerseits Andockstationen für Transportboxen ist. Bei im Umriss sechseckiger Kontur der Transferkammer und fünfeckiger Kontur der Übergabeeinrichtung mit zur Transferkammer abgeflachter Anschlussseite ergibt sich bei zwischen Transferkammer und Übergabeeinrichtung eingepassten Speichermodulen ein im Wesentlichen in sich geschlossener, rechteckiger Umriss des Clusters, und eine sehr gedrängte, platzsparende Gesamtkonfiguration mit oberhalb der Handhabungseinheit liegendem Speicherkarussell, die bei schnellem Zugriff der Handhabungseinheit auf zur Transferkammer umfangsseitig angeordnete Prozessstationen und das Speicherkarussell wie auch die Speichermodule einen großen Durchsatz an zu bearbeitenden Substraten ermöglicht.
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Bei einem Reinraumcluster gemäß der
US 6,845,292 B2 liegen zur zentralen Transferkammer umfangsseitig Prozess- und Beschickstationen im Zugriffsbereich einer zentral in der Transferkammer vorgesehenen Handhabungseinheit, die als SCARA-Roboter ausgebildet ist, dessen zum tragenden Arm längsmittig und drehbar abgestützer Endarm an beiden Enden in gegabelten Substratauflagen ausläuft, die über die Handhabungseinheit auf die Stationen in Abhängigkeit von erfassten Lagewerten gesteuert justiert umzusetzen sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau für einen Cluster einer Reinraumanlage aufzuzeigen, der sich im Hinblick auf die bei unterschiedlichen Anlagen gegebenen unterschiedlichen Anforderungen an den Durchsatz und auch an zu gewährleistende atmosphärische Bedingungen als besonders leistungsfähig erweist und geeignet ist, auch bei kurzen Prozesszeiten und entsprechend kurzen Taktfolgen eine störungsfreie Abwicklung zu gewährleisten. Dies ungeachtet der bei Reinraumanlagen häufig extremen Anforderungen an die Reinraumqualität bei möglichst geringem Reinraumbedarf und noch vertretbaren Anschaffungs- und Betriebskosten sowie in Verbindung mit hinreichender Flexibilität hinsichtlich der von den Substraten, insbesondere Wafern für ihre jeweilige Behandlung zu durchlaufenden Prozessstationen, auch in Berücksichtigung unterschiedlicher Waferabmessungen.
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Mit der Erfindung wird ein Reinraumcluster zur Verfügung gestellt, bei dem durch die Bereitstellung jeweils mehrerer, auch dreier Andockplätze für Transportboxen Substrate beabstandet übereinanderliegend gestapelt der Anlage zugeführt oder aus dieser entnommen werden und sowohl beim Beschicken wie auch beim Entnehmen jeweils als Substratstapel umgesetzt werden. Damit ist die notwendige Zugriffszeit auf die Transportboxen minimiert und es ist die Anordnung mehrerer Andockplätze zu einem Übergabekanal und die Umsetzung der Substratstapel aus oder auf die Transportboxen über nur eine im Übergabekanal längsverfahrbare Handhabungsvorrichtung zu verwirklichen, ohne dass es – auch bei sehr kurzen, in den Prozessstationen der Reinraumanlage ablaufenden Prozessen – zu Überschneidungen oder zeitlichen Engpässen kommt.
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Im Hinblick auf die stapelweise Entnahme aus bzw. Übergabe auf die Transportboxen ist die im Übergabekanal verfahrbare Handhabungsvorrichtung mit einem kammartigen Stapelgreifer ausgestattet, über den, im Gegenzug zur Entnahme eines Substratstapels aus einer Transportbox, der Substratstapel in einer evakuierten Schleusenkammer auf einen korrespondierenden Substratstapelträger höhenversetzt umgesetzt wird. Zu diesem Ablauf bei der Beschickung der Anlage korrespondierend erfolgt die Entnahme ausgehend von einem Substratstapelträger und nachfolgender Umsetzung des über den Stapelgreifer erfassten Substratstapels wiederum auf eine Transportbox.
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Bezogen auf zwei längs des Übergabekanals beabstandete und an diesen angedockte Transportboxen ist diesen eine Übergabestation im Wesentlichen gegenüberliegend vorgesehen.
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Die von der einen Seite im Zugriffsbereich des kammartigen Stapelgreifers der im Übergabekanal längsverfahrbaren Handhabungsvorrichtung liegenden Substratstapelträger liegen von der Gegenseite im Zugriffsbereich des Greiferteils zumindest einer die Prozessstationen beschickenden Handhabungseinheit, die in einer zentralen Transferkammer aufgenommen ist.
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Diese Handhabungseinheit ist bei umfangsseitiger Positionierung der Prozessstationen und der Substratstapelträger zur Transferkammer mit einem Greiferteil ausgebildet, welches zur Drehachse der Handhabungseinheit radial gegeneinander ausfahrbare, wahlweise auf die Substratstapelträger und die Prozessstation zugreifende Greiferarme aufweist, wobei diese Greiferarme jeweils eine oder auch mehrere Substratauflagen aufweisen können. Eine derartige Ausbildung der Handhabungseinheit führt zu einer besonders kompakten Bauweise derselben und ermöglicht zudem eine besonders schnelle Umsetzung der Substrate zwischen den Prozessstationen oder auch zwischen den Prozessstationen und den Substratstapelträgern, wobei sich aufgrund des kleinen Bauvolumens auch eine schnelle Anpassung an wechselnde, geforderte atmosphärische Bedingungen erreichen lässt.
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Somit ergibt sich ein Reinraumcluster mit Prozessstationen für Substrate, mit einem Übergabebereich zu an diesen anzudockenden Transportboxen, die jeweils einen Substratstapel mit beabstandet übereinander liegenden Substraten aufnehmen, mit einer im Übergabebereich angeordneten Handhabungsvorrichtung mit kammartigem Stapelgreifer, mit einer Hubverstelleinrichtung für den jeweils durchlaufend durch den Übergabebereich umzusetzenden Substratstapel, mit zwischen dem Übergabebereich und den Prozessstationen für die Substrate liegender Handhabungseinheit sowie mit Schleusen und/oder Übergabeöffnungen im Übergriffsweg der Handhabungsvorrichtung auf die jeweilige Transportbox und im Übergabeweg zwischen Handhabungseinheit und Übergabebereich, bei dem der Übergabebereich einen Übergabekanal aufweist, längs dessen einer Längsseite versetzt die Transportboxen anzudocken sind und längs dessen zumindest zwei Substratstapelträger vorgesehen sind, die im Bereich der Transportboxen an der anderen Seite des Übergabekanals längs versetzt zueinander liegen, wobei die Transportboxen und die Substratstapelträger im Zugriffsbereich des kammartigen Stapelgreifers der im Übergabekanal verfahrbaren Handhabungsvorrichtung liegen und die Handhabungseinheit mit Zugriff auf die Substratstapelträger und die Prozessstationen zwischen Substratstapelträgern und Prozessstationen liegt.
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Im Hinblick auf Reinraumbedingungen auch hoher und höchster Reinraumqualität erweist es sich weiter als zweckmäßig, wenn die Handhabungsvorrichtung im Übergabekanal längs desselben mittels eines Stellantriebes verfahrbar ist, der durch einen bezüglich seines Stellweges insbesondere längsmittig längsfest abgestützten Schubkurbeltrieb gebildet ist, welcher als Hohlgestänge ausgebildet und auf Drehdurchführungen auslaufende Schubkurbeln aufweist, die Versorgungsleitungen der Handhabungsvorrichtung aufnehmen, so dass aufgrund der so gekapselten Anordnung der Versorgungsleitungen Verfahrbewegungen der Handhabungsvorrichtung nicht zu Partikelbildungen führen.
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Um in Verbindung mit dem notwendigen Austausch von anzudockenden Transportbehältern Ablaufstörungen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn anstelle der, bezogen auf die vorstehend angesprochene Grundanordnung, zwei Transportboxen drei Transportboxen zueinander längs des Übergabekanals versetzt einer Längsseite desselben zugeordnet sind und die beiden gegenüberliegend vorgesehenen Substratstapelträger in ihrem Abstand längs des Übergabekanals in einer vermittelnden Position zu den Transportboxen angeordnet werden.
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Die im Rahmen der Erfindung gegebene Anordnung von Schleusen und/oder Übergabeöffnungen im Übergabeweg der Substrate zwischen Transportboxen und Prozessstationen, sowie umgekehrt, macht es möglich, entsprechend jeweils geforderten atmosphärischen Bedingungen bis hin zu Rein- oder Reinstraumbedingungen jeweils Teilvolumina zu schaffen, die aufgrund der Abgrenzungen, einschließlich etwaiger Schleusen, hinsichtlich der aufrechtzuerhaltenden Rein- oder Reinstraumbedingungen ein wirtschaftlich optimiertes Ergebnis ermöglichen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines vereinfacht und schematisiert dargestellten Ausführungsbeispieles. Diesbezüglich zeigt
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1 ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung gestalteten Reinraumanlage in Draufsicht,
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2 eine vereinfachte Schnittdarstellung gemäß Linienführung II-II in 1,
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3 eine Darstellung des Schubkurbeltriebs in Draufsicht,
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4 eine perspektivische Seitenansicht zu 3,
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5 bis 7 Darstellungen der Greiferanordnung der Handhabungseinheit in verschiedenen Arbeitslagen, und
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8 eine Darstellung des Antriebes der Greiferanordnung der Handhabungseinheit in Perspektive.
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In der Draufsicht gemäß 1 ist eine Reinraumanlage 1 durch einen Cluster 2 veranschaulicht, der eine eigenständige Arbeitseinheit bildet, wie sie gegebenenfalls in entsprechenden Verknüpfungen auch Bestandteil größerer Reinraumanlagen sein kann.
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Bezogen auf die Darstellung wird der Cluster 2 in Alleinstellung erläutert, der als Bestandteil einer Fabrik in einer Einhausung 3 angeordnet ist, die gegenüber der Umgebung 5, hier gebildet durch die Arbeitsatmosphäre der Fabrik, einen Bereich geringerer Verschmutzung als sogenannten Grauraum 4 abgrenzt.
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Der Cluster 2 umfasst, innerhalb des Grauraumes 4 liegend, eine zentrale Transferkammer 6 mit von dieser aufgenommener Handhabungseinheit 7. An die Transferkammer 6 sind umfangsseitig Prozessstationen 8 für die Behandlung von Substraten, insbesondere Wafern, sowie Schleusenkammern 9 angedockt. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel mit umfangsseitig sechseckiger Grundform der Transferkammer 6 und dadurch geschaffenen Andockflächen sind vier an die Transferkammer 6 angedockte Prozessstationen 8 sowie zwei an die Transferkammer 6 angedockte, evakuierbare Schleusenkammern 9 vorgesehen.
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Die Schleusenkammern 9 bilden Übergaberäume, welche Substratstapelträger 10 aufnehmen, die als Kassetten beabstandet übereinanderliegende Auflagen 12 für Substrate 11, insbesondere Wafer aufweisen. In der Zeichnung sind solche Substrate 11 jeweils schematisch als Kreisscheiben dargestellt. Die Substratstapelträger 10 sind höhenverstellbar angeordnet, wobei ein entsprechender Hubantrieb 13 in 2 schematisch gezeigt ist. Im Hinblick auf den Zugriff des Stapelgreifers 24 entlang einer Übergabeebene, und den Zugriff der Greiferarme 28, 29 entlang dieser Übergabeebene auf die mit Abstand übereinander im Substratstapelträger 10 gestapelten Substrate 11 ergibt sich ein verhältnismäßig großer, an der Höhe des Substratstapelträgers 10 orientierter Verstellweg des Substratstapelgreifers 24 in Hubrichtung.
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Gegenüberliegend zur Transferkammer 6 sind die Schleusenkammern 9 an einen Übergabekanal 14 angeschlossen und nebeneinander liegend mit einer Längsseite 15 desselben verbunden. Die gegenüberliegende Längsseite 16 des Übergabekanals 14 erstreckt sich längs einer Wand 17 der Einhausung 3 zwischen Grauraum 4 und Umgebung 5, in der die gegenüberliegend zu den Schleusenkammern 9 an den Übergabekanal 14 anzudockenden Transportboxen 18 liegen. Die Transportboxen 18 sind in bekannter Weise als SMIF-Boxen ausgebildet, die im Bereich ihrer stirnseitigen Andockflächen über Deckel 19 hermetisch abzuschließen sind und kassettenartig mit Abstand übereinanderliegende Auflagen für Substrate 11 aufweisen. Im Ausführungsbeispiel sind die Transportboxen 18 in einem den Schleusenkammern 9 gegenüberliegenden Längsbereich des Übergabekanals 10 an diesen angedockt, wobei den beiden Schleusenkammern 9 drei Transportboxen 18 gegenüberliegen und die beiden Schleusenkammern 9 gegenüber den beiden längsseits des Übergabekanales 14 außen liegenden Transportboxen 18 in Richtung auf die mittlere Transportbox 18 versetzt sind.
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Im Übergabekanal 14 ist längsverfahrbar, über Schienenführungen 20 angedeutet, eine Handhabungsvorrichtung 21 angeordnet, die einen mehrarmigen Roboter 22 mit zur Ebene der Schienenführungen 20 senkrechter Drehachse aufweist, der insbesondere als SCARA-Roboter ausgebildet ist und auf dessen drehbarem Endglied 23 ein Stapelgreifer 24 angeordnet ist. Der Drehantrieb für den Roboter 22 ist in 2 bei 25 veranschaulicht, während der Stellantrieb 26 für die längs des Übergabekanales 14 erfolgende Längsverstellung der Handhabungsvorrichtung 21 in 2 nur schematisch angedeutet ist und insbesondere als in 3 und 4 veranschaulichter Schubkurbeltrieb ausgestaltet ist, dessen bodenseitig liegender Antriebsmotor 42 längsmittig des Stellweges des Schubkurbeltriebes längsfest abgestützt ist, so dass sich beim Durchfahren der Längsmitte für den Schubkurbeltrieb eine gefaltete Überdeckungslage der Schubkurbeln 35, 36 ergibt. Um in dieser bezogen auf den Stellweg längsmittigen, indifferenten Lage ein Umschlagen der Schubkurbeln 35, 36 entgegen der der vorgegebenen Stellrichtung entsprechenden Schwenkrichtung zu vermeiden, ist die mit der Handhabungsvorrichtung 21 drehverbundene Schubkurbel 35 am zur Handhabungsvorrichtung 21 abgelegenen Ende mit einem dornartigen Fortsatz 62 versehen, der in der längsmittigen Faltlage der Schubkurbeln 35, 36 in ein Fangmaul als Umschlagsicherung 61 einläuft, durch die beim Durchfahren der Faltlage der Schubkurbeln 35, 36 und deren zur Schienenführung 30 senkrechten Lage ein Umschlagen von der der jeweiligen Vorschubrichtung entsprechenden Schwenkrichtung in Gegenrichtung verhindert wird.
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Die Handhabungseinheit 7 ist im Rahmen der Erfindung mit bezogen auf eine gemeinsame Drehachse 27 radial ausfahrbaren Greiferarmen 28, 29 versehen, wobei die Greiferarme 28, 29 von auf einer gemeinsamen Schienenführung 30 mit auf parallelen Schienen laufenden Schlitten 31, 32 getragen sind. Die Schlitten 31, 32 liegen jeweils an den von den Auflagen für die Substrate 11 abgelegenen Enden der Greiferarme 28, 29, von denen im Überlappungsbereich der Greiferarme bei ebenengleicher Erstreckung der eine der Greiferarme, nämlich der Greiferarm 29 gegabelt ausgeführt ist und sich mit seinen Gabelteilen seitlich des anderen Greiferarmes 27 erstreckt.
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Die Schienenführung 30 der Greiferarme 28, 29 sowie die an deren Schlitten 31, 32 angreifenden Antriebsgestänge 46, 47 sind in einem Gehäuse 33 aufgenommen, das den in 8 dargestellten Gestängetrieb 45 der Greiferanordnung aufnimmt und das insgesamt um die Drehachse 27 drehbar ist. So können durch Drehung des Gehäuses 33 – bei zum Gehäuse 33 lagefest positionierten Greiferarmen 28, 29 – die Greiferarme 28, 29 jeweils auf gewünschte Prozessstationen 8 oder Schleusenkammern 9 ausgerichtet werden, so dass schnelle Umsetzvorgänge möglich sind.
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Eine erfindungsgemäße Gestaltung des Gestängetriebes 45 der die Greiferarme 28, 29 aufweisenden Greiferanordnung gemäß 8 zeigt, im Gehäuse 33 aufgenommen, bei nicht dargestellten Greiferarmen 28, 29 die diese tragenden Schlitten 31, 32 mit der zugehörigen, im Gehäuse 33 lagefesten Schienenführung 30. Die Schlitten 31, 32 sind in ihren der 6 entsprechenden Endlagen mit bezogen auf die Darstellung nach links ausgefahrenem, auf dem Schlitten 32 getragenen Greiferarm 28 gezeigt und liegen, wie der Vergleich der 6 und 7 veranschaulicht, derartig aneinander angrenzend, dass der ausgefahrene Greiferarm 28 den angrenzenden, den Greiferarm 29 tragenden Schlitten 31 übergreift. Bei in Gegenrichtung ausgefahrenem Greiferarm 29 ergeben sich bei zur Drehachse 27 spiegelbildlicher Anordnung entsprechende Verhältnisse.
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Das Antriebsgestänge 46 greift am Schlitten 31 und das Antriebsgestänge 47 am Schlitten 32 an. Jedes der Antriebsgestänge 46, 47 umfasst einen um die Drehachse 27 drehbaren, angetriebenen Antriebshebel 48, 49, auf dem endseitig ein doppelarmiger Steuerlenker 50, 51 gelagert ist. Beide Steuerlenker 50, 51 sind mit jeweils einem ihrer Arme 52, 53 an einem der Schlitten 31, 32 angelenkt und über ihren jeweils anderen Arm 54, 55 auf einer Kulisse einer gemeinsamen, quer, insbesondere senkrecht zur Schienenführung 30 verlaufenden Kulissenführung 56 verschiebbar abgestützt. Die Kulissen der Kulissenführung 56 laufen jeweils in eine Umschlagsicherung 61 ein, durch die beim Durchfahren der zur Kulissenführung 56 parallelen Strecklage des jeweiligen, in der Kulissenführung 56 geführten Armes 54, 55 ein Umschlagen in die jeweils entgegengesetzte Schwenkrichtung verhindert wird. Die Steuerlenker 50, 51 sind unabhängig voneinander über eine Antriebsanordnung 57, insbesondere elektromotorisch, angetrieben, die im Gehäuse 33 lagefest aufgenommen ist. Das Gehäuse 33 ist über einen zur Transferkammer 6 lagefesten, lediglich in 4 dargestellten Motor 42 angetrieben, dessen Abtriebswelle koaxial zur Drehachse 27 mit dem Gehäuse 33 verbunden ist, so dass zum Beispiel über die hohle Abtriebswelle auch die Zuführung von Versorgungsleitungen in die Rohre 38 möglich ist.
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Durch die im Rahmen der Erfindung gegebene Ausrichtung der Höhenlage des Stapelgreifers 24 auf die jeweilige Transportbox 18 ist eine jeweilige unmittelbare Übernahme eines gesamten, in einer Transportbox 18 befindlichen Substratstapels auf den Stapelgreifer 24 möglich, wobei der zum Ausheben der Substrate 11 aus ihren Auflagen in der Transportbox 18 erforderliche Aushubweg, wie in 2 angedeutet, über einen Spindeltrieb 34 erreicht werden kann, über den abgestützt gegen die Schienenführung 20 der Stapelgreifer 24 etwas angehoben wird.
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Unter Beibehalt dieser Höhenlage kann durch Schwenkbewegung des Roboters 22 der Stapelgreifer 24 auf den auf eine entsprechende Höhenlage eingestellten Substratstapelträger 10 umgesetzt werden. Für den Umsetzvorgang kann der Substratstapelträger 10 bezüglich seiner Einschuböffnung für den Stapelgreifer 24 in eine diesem zugewandte Drehlage eingeschwenkt werden. Bevorzugt ist über eine Lösung, bei der der Substratstapelträger 10 drehfest angeordnet und lediglich hubverstellbar ist. Die Übergabe der Substrate 11 vom Stapelgreifer 24 auf den Substratstapelträger 10 erfolgt, analog zum Anheben des Stapelgreifers 24 beim Herausheben der Substrate aus der Transportbox 18, durch Absenken des Stapelgreifers 24.
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Ist der jeweilige Substratstapel vom Substratstapelträger 10 tragend übernommen, so befindet sich dieser in einer Zugriffslage für die Greiferarme 28, 29 der Handhabungseinheit, über die die Substrate 11, nunmehr einzeln, umgesetzt werden.
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Der als Schubkurbeltrieb ausgebildete Stellantrieb 26 ist in einer schematischen Übersicht aus den 3 und 4 ersichtlich. In der Ausgestaltung als Schubkurbeltrieb weist der Stellantrieb 26 im Ausführungsbeispiel 2 Schubkurbeln 35, 36 auf, bei denen jeweils mehrere nebeneinander verlaufende Rohre 38 ein Rohrgestänge 37 bilden und bei dem diese Rohrgestänge 37 über Drehdurchführungen 39 gelenkig verbunden sind. Die Drehdurchführungen 39 bilden Verbindungsräume zwischen den Rohrdurchführungen 38 der Schubkurbeln 35, 36. Die Schubkurbeln 35, 36 laufen endseitig auf weitere Drehdurchführungen 40, 41 aus, von denen im gezeigten Ausführungsbeispiel an die Drehdurchführung 41 ein Antriebsmotor 42 gekoppelt ist und die Drehdurchführung 40 am längs der Schienenführung 20 verfahrbaren Teil der Handhabungsvorrichtung 21 angreift, so insbesondere am Antrieb für den Stapelgreifer 24 bei lagefester Abstützung des Antriebsmotores 42 beispielsweise gegenüber der bodenseitigen Begrenzung des Übergabekanales 14. Der Antrieb für den Stapelgreifer 24 der Handhabungsvorrichtung 21 ist in 3 bei 43 lediglich symbolisch veranschaulicht, wobei mit diesem Antrieb 43 das Gegenglied 44 zur Drehdurchführung 40 verbunden ist, so dass bei zentraler Zuführung von Versorgungsleitungen zum Antrieb 43, beispielsweise über den lagefest abgestützten Antriebsmotor 42, die Versorgungsleitungen gekapselt über den Schubkurbeltrieb bis zum Antrieb 43 durchgeführt werden können.
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Durch einen solchen Schubkurbeltrieb wird eine separat gekapselte Anschlussverbindung ausgehend vom Antriebsteil (Antriebsmotor 42) bis zur Handhabungsvorrichtung 21 geschaffen, durch die auch beim Austritt von Medien aus Versorgungsleitungen, etwa Kühlleitungen für Kühlmittel oder Kühlgase, eine Beeinträchtigung des den Schubkurbeltrieb aufnehmenden Raumes, insbesondere Reinraumes verhindert wird. Dies nicht nur durch die gekapselte Aufnahme der Versorgungsleitungen in den jeweiligen Hohlgestängen, sondern auch dadurch, dass die durch die Hohlgestänge gebildeten, gekapselten Schubkurbeln mit Unterdruck beaufschlagt werden, somit etwa auftretende Verunreinigungen aus den Hohlgestängen auch abgesaugt werden können.
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Die Erfindung ermöglicht durch entsprechende Schleusenanordnungen eine zweckentsprechende Abgrenzung der verschiedenen Bausteine der erfindungsgemäßen Beschick-/Entnahmeeinheit, wobei die Minimierung der jeweiligen Umsetzvorgänge von Substraten 11 zwischen den einzelnen Bausteinen durch, soweit möglich, stapelweise Umsetzung der Substrate 11 eine Minimierung des Betriebsaufwandes ermöglicht und zugleich auch hohe Durchsatzmengen und kurze Durchsatzzeiten zwischen Ein- und Ausgabe der Substrate 11 möglich sind, was sich insbesondere bei kurzen Prozesszeiten als vorteilhaft erweist.
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Die in den Zeichnungen nur angedeutete, jeweils gekapselte Ausbildung des Übergabekanals 14, der Schleusenkammern 9 und der zentralen Transferkammer 6 sowie der gegen diese verdockten Prozessstationen in Verbindung mit dazwischenliegenden atmosphärisch abschottenden Einrichtungen, insbesondere Schleusen macht bei entsprechend dem Arbeitsablauf sequentieller, bedarfsabhängig gesteuerter Trennung der Bausteine der Beschick-/Entnahmeeinheit einen kostengünstigen Betrieb möglich.
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Als atmosphärisch abschottende Einrichtung für die Übergänge zwischen den Bausteinen sind im Übergang des Übergabekanals 14 zu den Transportboxen 18 in bekannter Weise Hubschleusen 58 vorgesehen, die Träger für die abzunehmenden Deckel 19 der Transportboxen 18 bilden. Weitere Hubschleusen 59 überspannen die Übergabeöffnungen auf die Schleusenkammern 9. Ferner ist den Übergabeöffnungen zwischen den Schleusenkammern 9 und der Transferkammer 6 jeweils eine schleusenartige Abdeckung 60 zugeordnet.
