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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Kassette zum Halten von plattenförmigen Elementen, wie insbesondere von Wafern oder anderen Halbleitersubstraten.
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Derartige Substrate durchlaufen in der Herstellung, z. B. in der Herstellung von Solarzellen, einige Prozessschritte, wobei hier die Substrate, entweder einzeln oder als Los, umfassend eine Mehrzahl von Substraten bearbeitet werden können. Um ein Los von Substraten gleichzeitig zu bearbeiten, haben sich im Markt Kunststoffkassetten etabliert, die eine Vielzahl von Substraten nebeneinander halten, so dass z. B. mehrere nasschemische Prozesse sequentiell, in nacheinander, angeordneten Bädern durchgeführt werden können, indem die Kunststoffkassette mit den Wafern von einem Bad in das nächste Bad gelegt wird.
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Zur Kostenreduktion bei Werkstoff werden die Substrate immer dünner gesägt und aus Platz- und Medienverbrauchsgründen möglichst dicht nebeneinander angeordnet. Dadurch ergibt sich die Beobachtung, dass falls eine Trennung der Substrate in einer Kassette nicht gewährleistet ist, beim Herausfahren aus der Prozessumgebung die Substrate durch Adhäsionskräfte zusammenkleben. Substrate, welche mit anderen in Berührung kommen, können Oberflächen-Inhomogenitäten verursachen und so die Prozessqualität herabsetzen, was in der Konsequenz den Ausschuss erhöht.
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Bereits im Stand der Technik gibt es einige Lösungen, mittels welchen die Substrate wirksam voneinander separat gehalten werden können.
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Eine derartige Lösung ist beispielsweise in der
DE 10 2007 016 388 B4 beschrieben, wobei ebenfalls von einer Kunststoffkassette ausgegangen wird, die mittels einer Riegelstange mit Trennverzahnung die Substrate effektiv hält und voneinander separiert. Das Einlegen der Riegelstange bzw. das Verklemmen der Riegelstange gegenüber dem Kassettengrundkörper basiert darauf, dass die Riegelstange die Form eines eiförmigen Ovals hat. Hierbei kann es gegebenenfalls zu einer Fehlmontage kommen, indem die Riegelstange durch eine 90° Drehung verklemmt wird, die einzelnen Substrate aber nicht effektiv bzw. zuverlässig durch die Trennverzahnung voneinander getrennt werden, so dass es nicht sichergestellt werden kann, dass ein Kontakt infolge von Adhäsionskräften ausgeschlossen wird.
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Eine verbesserte Prozessierung von Substraten wie z. B. Silizium-Wafern, bedingt durch eine Vielzahl an gezahnten Stangen der Trägerkassette zeigt
WO 2012/174 432 A2 . Hier können Metallteile innerhalb der gezahnten Stangen zu einer erhöhten Steifigkeit der Trägerkassetten beitragen und die Metallteile mit Ummantelungen mit Fluorpolymeren gegen Prozesschemikalien bedingte Korrosion geschützt werden.
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Bei diesem Verfahren kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass durch mechanischen Abrieb Metallteile partiell freigelegt werden, was ein Nachteil bei der Fertigung von hocheffizienten Solarzellen sein kann. Spuren von Metallkontaminationen auf den Silizium-Wafern kann zu einer signifikanten Verschlechterung der Solarzellen-Leistung führen.
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Einer verbesserte Prozessqualität von Substraten wie z. B. Silizium-Wafern zeigt auch das Verfahren von
WO 2012/178 180 A2 . Die zur Trennung von Substraten benötigten Zähne in den Stangen, können zu Abschattungen während der flüssigen Prozessbehandlung führen und zu sichtlichen Prozessspuren auf den Substraten führen. Diese Spuren können durch Form der gezahnten Stangen kontrolliert werden. Deshalb besteht der Bedarf nach verbessertem Ansatz.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Prozesssicherheit bei der Montage der Riegelstange einer Substratkassette zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch gelöst.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Kassette zur Aufnahme von plattenförmigen Elementen mit zwei Seitenwänden, ein oder mehrere dazwischenliegende Aufnahmemittel zur Aufnahme der plattenförmigen Elemente und zumindest eine Riegelstange. Zumindest eine der zwei Seitenwände umfasst eine erste und eine zweite Nut. Die zumindest eine Riegelstange weist einen Verriegelungsabschnitt auf, wobei sich die Riegelstange in der Verriegelungsposition in Eingriff über den ersten und zweiten Eingriffnahmebereich mit den zumindest zwei Seitenwänden befindet und sich parallel zu den Aufnahmemitteln zwischen den zwei Seitenwänden erstreckt. Der Verriegelungsabschnitt (z. B. eine Berührfläche zu den plattenförmigen Elementen) ist in der Verriegelungsposition mit den plattenförmigen Elementen, die sich in den Aufnahmemitteln befinden, in Eingriff, um diese zu halten bzw. von benachbarten Elementen zu tennen. Der erste und/oder zweite Eingriffnahmebereich (links/rechts) weist einen ersten und einen zweiten Stift auf, die zur Eingriffnahme in die erste und die zweite Nut eingreifen. Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen kann optional jeder der Eingriffnahmebereiche zwei Stifte aufweisen, die dann in die jeweiligen ersten und zweiten Nuten der Seitenwände eingreifen und durch eine Drehbewegung um einen der Stifte durch einen Formschluss in der Verriegelungsposition fixiert sind.
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Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Riegelstange eine Kassette zur Aufnahme von plattenförmigen Elementen, welche z. B. eine Trennverzahnung für die plattenförmigen Elemente aufweist, sicher und zuverlässig in die Kassette eingelegt und in dieser verriegelt werden kann, wenn die Verbindung zwischen den Seitenwänden der Kassette und der Riegelstange eine formschlüssige ist. Im Detail ist die formschlüssige Verbindung durch zwei Nuten in den Seitenwänden der Kassette in Kombination mit zwei Stiften (je Seite) ausgeführt, die nach einer Drehung um eine Längsachse entlang der Riegelstange den Formschluss mit den Nuten ausbilden, wobei der Formschluss selbst z. B. durch eine sogenannte Nocke in einer der Nuten ausgebildet wird. Hierdurch ergibt sich bedingt durch die Form der Nuten eine eindeutige Verriegelungsposition und auch eine eindeutige Bewegungsbahn (z. B. Rotationsbahn) zwischen dem Einlegen der Riegelstange und der Verriegelungsposition. Eine derartige Substratverriegelungsausführung bietet die Vorteile, dass sowohl bei manuellem als auch bei automatisiertem Ver- und Entriegeln eine Fehlbedienung ausgeschlossen werden kann, was insgesamt zur steigender Prozesssicherheit beiträgt.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Riegelstange gegenüber der Kassette eine Entnahmeposition, in welcher diese von der Kassette separierbar ist, ausbilden. Hierdurch ist es dann vorteilhafterweise möglich, dass die Wafer von oben (in y-Richtung) in die Aufnahmemittel eingebracht werden (in z-Richtung positioniert) und mittels der einer oder mehreren Verriegelungsstangen verriegelt werden. Bevorzugt weist die Riegelstange, z. B. an den Fußpunkten von den Stiften einen (planen) Eingriffnahmeabschnitt auf, der mit der Innenseite der Seitenwände direkt in Eingriff ist, wobei diese Eingriffnahme sowohl in der Entriegelungsposition als auch in der Verriegelungsposition stattfindet, so dass die Verriegelungsstange nicht entlang ihrer Längsachse (in x-Richtung) falsch positioniert werden kann.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen bildet die jeweils erste Nut der ersten und/oder zweiten Seitenwand zusammen mit dem ersten Stift der Riegelstange eine Drehachse aus, um welche die Riegelstange zu Verriegelungszwecken rotiert werden kann, während die zweite Nut der ersten und/oder zweiten Seitenwände sich rotorisch um diese Drehachse erstreckt und damit die Rotation der Riegelstange beim Verriegeln führt. Beispielsweise kann die Drehung 5°, 55° oder mehr betragen. Eine derartige Drehung kann sowohl vom manuellen als auch vom automatisierten Vorgang jederzeit bewerkstelligt werden, was zu der guten Ergonomie des Konzepts der Erfindung beiträgt bzw. diese noch weiter verbessert. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann am Ende der zweiten Nut eine Art Nocke angeordnet sein, die ausgebildet ist, den zweiten Stift in der Verriegelungsposition zu halten. Hierzu kann die Nocke entweder in die Bewegungsbahn des zweiten Stifts bei der Drehung um die Drehachse hineinragen, so dass zur Überwindung der Nocke eine Abweichung des Stifts von der Bewegungsbahn, oder eine elastische/reversible Deformation bewirkt wird, und der Stift nach Überwindung der Nocke eine formschlüssige Verbindung mit der Nocke selbst ausbildet. Alternativ wäre es auch denkbar, dass durch die Nocke eine Verformung oder allgemein eine Normalkraft senkrecht zu der Bewegungsbahn bewirkt wird, um zusätzlich eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Stift und der Nocke auszubilden.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen können die zwei Stifte je Eingriffnahmebereich und folglich auch die entsprechenden Nuten je Seitenwand unterschiedliche Abmessungen, bzw. insbesondere unterschiedliche Durchmesser aufweisen, so dass die Riegelstange nur in eine Rotationsrichtung gegenüber der Kassette verriegelbar ist.
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An dieser Stelle sei angemerkt, dass entsprechend Ausführungsbeispielen die Riegelstange wie auch die Aufnahmemittel, die zwischen den zwei Seitenwänden angeordnet sind, kamm- oder zahnstangenförmige Aufnahmemittel bzw. eine sogenannte Trennverzahnung aufweisen können. Eine derartige Trennverzahnung kann beispielsweise eine einfache Zahnstange, aber auch eine wellenförmige Platte sein. Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen sind insgesamt drei oder bevorzugt mehr derartige Trennverzahnungen zwischen den Seitenwänden angeordnet, so dass die plattenförmigen Elemente, wie z. B. die runden Wafer durch die Verzahnung nicht nur seitlich, sondern auch in einer Richtung parallel zu den Seitenwänden definiert gehalten werden. Hierbei sei angemerkt, dass das Halten je Trennverzahnung durch den Zwischenraum zwischen zwei Zähnen erfolgt.
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Weitere Ausführungsbeispiele weisen insbesondere im Bereich der Seitenwände Abschrägungen für die Nuten, aber auch für weitere Nuten zum Halten der gesamten Kassette auf, so dass Medien, in welchen die Kassette „gebadet” wird, gut ablaufen können. Mittels diesen optionalen weiteren Nuten wird die Kassette beispielsweise durch einen Greifer in das jeweilige Prozessierungsbecken hineingelegt und herausgehoben.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen können auch Sensorikelemente, wie eingelassene Taster oder auch weitere Sensoren, wie z. B. kapazitive Sensoren, in die Seitenwände integriert sein, die das Detektieren der Verriegelungsposition ermöglichen. Die Sensorik kann z. B. passiv, aber auch aktiv ausgelesen werden und entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen auch Zusatzfunktionen, wie z. B. das Auslesen von Identifikationsnummern oder aktuellen Temperaturen ermöglichen.
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An dieser Stelle sei ferner angemerkt, dass entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die Seitenwände, die Aufnahmemittel und/oder die Riegelstangen Kunststoff umfassen bzw. vollständig aus Kunststoff bestehen, metallfrei ausgeführt sind und/oder eine metallfreie Oberfläche aufweisen.
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Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische, dreidimensionale Ansicht auf eine Kassette mit eingelegter Verriegelungsstange zum Halten von plattenförmigen Elementen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
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2a–c schematische Einzeldarstellungen einer Kassette mit eingelegter Riegelstange, der Riegelstange und einer Vergrößerung des Verriegelungsmechanismus zwischen Riegelstange und Kassette gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen.
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Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.
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1 zeigt eine Kassette 10 zur Aufnahme von plattenförmigen Elementen (eckig oder rund), welche hier anhand des exemplarischen Wafers 12 illustriert sind. Die Kassette 10 umfasst zwei Seitenwände 14l und 14r, die, z. B. parallel zueinander, einander gegenüberliegen und in diesem Ausführungsbeispiel durch dazwischenliegende Aufnahmemittel 16a und 16b miteinander verbunden sind. Des Weiteren befindet sich zwischen den zwei Seitenwänden 14l und 14r eine sogenannte „Riegelstange” 18, die über einen Eingriffnahmebereich 18e derselben mit zumindest einer Seitenwand (hier 14r), bevorzugt aber mit beiden Seitenwänden 14r und 14l (also über zwei Eingriffnahmebereiche 18e) in Eingriff ist. Wie zu erkennen ist, erstreckt sich die Riegelstange 18 parallel zu den Aufnahmemitteln 16a und 16b. Bevor nachfolgend auf den Verriegelungsabschnitt 18v im Detail eingegangen wird, wird das Prinzip der Aufnahme der plattenförmigen Elemente bzw. Wafer 12 zwischen den Aufnahmemitteln 16a und 16b sowie der Riegelstange 18 erläutert.
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Zwischen den Aufnahmemitteln 16a und 16b sowie der Riegelstange wird ein Raum aufgespannt, der, wenn er nur eine zu der Seitenwand parallele Ebene betrachtet, durch die Schnittpunkte der Ebene und den Aufnahmemitteln 16a und 16b sowie der Riegelstange 18, drei Berührpunkte definiert, die eine Fläche begrenzen, so dass über die drei Berührpunkte ein flächiges Element bzw. ein plattenförmiges Element, wie der Wafer 12 gehalten werden kann. Die Haltepunkte der (kammförmigen, zahnstangenförmige) Aufnahmemittel 16a und 16b sind als Vertiefungen ausgeführt und in der Vergrößerungsdarstellung A mit dem Bezugszeichen 16v versehen. Der Verriegelungsabschnitt 18v, also der Berührpunkt zwischen dem Wafer 12 und der Riegelstange 18 als kann beispielsweise ebenfalls durch eine kammförmige Form bzw. eine Zahnstangenform gebildet sein.
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Hintergrund für die Namensgebung des Verriegelungsabschnitts 18v ist, dass die Wafer 12 nur in die Kassette 10 mit der Trennverzahnung eingelegt werden können, wenn die Riegelstange 18 sich nicht in der dargestellten Position befindet, da die Fläche des Wafers 12 durch die eben erläuterten Berührpunkte 16v und 18v eingeschrieben wird. Die Riegelstange 18 bzw. insbesondere der Verriegelungsabschnitt 18v hat also die Aufgabe die eingelegten Wafer 12 in ihrer Position zu halten, d. h. also die Kassette 10 zu verriegeln. Deshalb ist die Riegelstange 18 auch entnehmbar ausgeführt, wobei die hier dargestellte Position die sogenannte „Verriegelungsposition” ist.
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Die Aufnahmemittel 16a und 16b sind beispielsweise Zahnstangen mit Zähnen 16z (oder Stege) und dazwischenliegenden Zwischenräumen 16v, wie anhand der Vergrößerung A zu erkennen ist. Die Zwischenräume 16v dienen dazu, den Wafer 12 zwischen den Zähnen zu halten, so dass nebeneinander angeordnete Wafer 12 in den nebeneinander liegenden Zwischenräumen 16v durch die Zähne 16z geschaffenen Abstand voneinander separiert sind. Das heißt also, dass die Kassette ermöglicht, eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Wafern 12 (trotz bestehender Adhäsionskräfte) zu trennen und ein „Verkleben” derselben zu verhindern. Damit die Wafer 12 in ihrer vorgegebenen Position, definiert durch die Zwischenräume 16z und die Abstände der Zwischenräume 16z voneinander, verbleiben, werden diese mittels Verriegelungsabschnitt 18e verriegelt, wozu, wie bereits oben erläutert, die Riegelstange 18 in die Kassette 10 eingelegt und in die Verriegelungsposition gebracht wird.
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Die Eingriffnahme zwischen der Riegelstange 18 und der Kassette 10 erfolgt über die Seitenwände 14l und 14r über sogenannte Eingriffnahmebereiche. Der Eingriffnahmebereich 18e, wobei das Vorkommen mehrerer Eingriffnahmebereiche optional ist, ist jeweils mittels zweier Stifte 18s1 und 18s2 (vgl. Vergrößerungsdarstellung B) auf Seiten der Riegelstange 18 ausgeführt. Die zwei Stifte 18s1 und 18s2 der Riegelstange greifen in zwei Nuten 14n1 und 14n2 der Seitenwand 14r ein. Die Nuten 14n1 und 14n2 befinden sich z. B. am oberen Rand der Seitenwand 14r, so dass die Stifte 18s1 und 18s2, welche sich entlang der Längsachse der Riegelstange 18 erstrecken, von oben eingelegt werden können. Durch die Eingriffnahme des Eingriffnahmebereichs 18e in die zwei Nuten 14n1 und 14n2 wird die Position der Riegelstange 18 gegenüber den Seitenwänden 14l und 14r zumindest entlang der y- und der z-Achse definiert, wobei ohne Verriegelung keine Kraft nach oben entlang der y-Achse aufgenommen werden kann.
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Deshalb ist der Eingriffnahmeabschnitt 18e dazu ausgebildet, eine Verriegelungsposition mit den zwei Nuten 14n1 und 14n2 durch einen Formschluss auszubilden, der durch eine Rotation um die Längsachse der Riegelstange 18 bzw. um einen Stift 18s1 gebildet wird. Diese Verriegelungsposition kann beispielsweise durch die geometrische Formgebung der zwei Nuten 14n1 und 14n2 zueinander und insbesondere in Bezug auf die zwei Stifte 18s1 und 18s2 definiert werden. Anders ausgedrückt heißt das, dass durch Drehen um die Langsachse die Riegelstange von einer Entriegelungsposition (zum Einlegen) in eine Verriegelungsposition überführt werden kann. Das Vorsehen von zwei Stiften 18s1 und 18s2 ermöglicht, dass die Riegelstange 18 in einer definierten Orientierung, d. h. rotierend um ihre Längsachse, gegenüber der Kassette 10 eingelegt wird. Der Mechanismus wird nachfolgend anhand von 2b noch im Detail erläutert.
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Entsprechend optionalen Ausführungsbeispielen kann der Eingriffnahmebereich 18e der Riegelstange auch dazu ausgebildet sein, z. B. durch die Stirnflächen der Riegelstange 18 die Position in x-Richtung klar und eindeutig zu definieren. Hierbei liegen beispielsweise die Stirnflächen der Riegelstange 18 an den Innenseiten der Seitenwände 14l und 14r an.
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Wie bereits oben erläutert, ist es bevorzugt, dass die Riegelstange 18 zwei derartige Eingriffnahmebereiche 18e für die zwei Seitenwände 14l und 14r aufweist, wobei darauf hingewiesen wird, dass ein solcher Bereich 18e in Kombination mit einem anderen Eingriffnahmebereich, der z. B. nur in eine Runde der anderen Seitenwand (14l) Bohrung eingelegt oder eingesteckt wird, reicht.
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Im Allgemeinen sei darauf hingewiesen, dass die eben anhand von 1 erläuterten teilweise optionalen Ausführungsbeispiele die Ergonomie derart vereinfachen, dass Fehlbedienungen nahezu ausgeschlossen werden können. Dies erfolgt insbesondere anhand der geometrischen Ausführungen des Verriegelungsbereich 18e, die bevorzugt auf links/rechts-symmetrisch, d. h. also beidseitig in Bezug auf die Riegelstange 18 ausgeführt sind.
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2a zeigt eine Kassette 10' in einer 3D-Darstellung, in 2b den Bereich mit den zwei Nuten der Seitenwände der Kassette 10' und in 2c die Riegelstange mit den je Seite vorgesehenen Eingriffnahmebereichen.
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Die in 2a dargestellte Kassette 10' umfasst die zwei Seitenplatten 14l' und 14r und sechs Aufnahmestangen bzw. Zahnstangen 16' sowie die montierte Riegelstange 18', welche ebenfalls als Zahnstange ausgeführt ist. Wie dargestellt, begrenzen die sechs Aufnahmestangen 16' drei Seiten der Kassette 10' (jeweils zwei pro Seitenwand), während die Riegelstange 18' die obere Seite begrenzt und somit die eingelegten Wafer (nicht dargestellt) niederhält. Deshalb kann die Riegelstange 18' als auch als Niederhalterstange bezeichnet werden.
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Je nach Ausführungsform können die Seitenwände 14l' und 14r' ohne weitere Elemente, wie z. B. die dargestellten Haken/Aufnahmemittel 14f' zur Entnahme der gesamten Kassette, beispielsweise aus einem Becken, aufweisen.
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Nachfolgend wird anhand von 2b die Eingriffnahme zwischen der Riegelstange 18' und einer der zwei Seitenwände 14r' (vgl. Eingriffnahmebereiche 18e' in 2a) exemplarisch für beide Seitenwände 14l' und 14r' erläutert, da in diesem Ausführungsbeispiel, wie anhand von 2a dargestellt, von einer Links-Rechts-Symmetrie der Stange 18' ausgegangen wird.
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2b zeigt den Riegelmechanismus bei den herausnehmbaren Stangen 18'. Für diesen Riegelmechanismus sind in der Seitenplatte 14r' zwei Nuten 14n1' und 14n2' vorgesehen. Die verriegelbare Stange 18' weist an ihrem Eingriffnahmeabschnitt 18e', d. h. also an ihren Enden bzw. an der Stirnfläche zwei runde Stifte 18s1' und 18s2' auf, wie insbesondere aus 2c hervorgeht. Die Stifte passen im Hinblick auf ihren Durchmesser zu den Nuten 14n1' und 14n2', d. h. also, dass der Stift 18s1' in etwa den gleichen oder einen minimal kleineren Durchmesser hat als die Nut 14n1', während der Stift 18s2' einen vergleichbaren Durchmesser hat wie die Nut 14n2'. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Stifte 14s1' und 14s2' und damit auch die Nuten 14n1' und 14n2' jeweils unterschiedliche Durchmesser auf, so dass zwangsweise nur in die jeweilige passende Nut 14n1' bzw. 14n2' der richtige Stift 18s1' bzw. 18s2' eingeführt werden kann. Hierdurch wird allein durch die Geometrie effektiv eine Fehlmontage ausgeschlossen, so dass kein zusätzlicher Prüfvorgang mehr notwendig ist.
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Durch die Form der Nuten 14n1' und 14n2', für den Führungsstift 18s1' und den Verriegelungsstift 18s2', wird bei der Einführung vom Verriegelungsstift 18s2' in die Nut 14n2' eine Drehbewegung initiiert. Dies geschieht dadurch, dass die Nut 14n1' zusammen mit dem Stift 18s1' eine Drehachse definiert, während sich die Nut 14n2' um die Drehachse erstreckt. So kann also die Nut 14n2' bzw. allgemein die Nut 14n1' in Kombination mit der Nut 14n2 die Bewegung der Verriegelungsstange 18, hier um die Drehachse beim Einlegen und Verriegeln definieren. Wie hier beispielsweise beschrieben, sind die zwei Stifte 18s1' und 18s2' vor dem Einbau noch auf gleicher Höhe, während bei der Einlegeposition zuerst der Stift 18s1 eingelegt und dann der Stift 18s2 eingedreht wird bis dann in der Verriegelungsposition (vgl. 2b) der zweite Stift 18s2' verdreht ist, beispielsweise um 55°, so dass ein Formschluss zwischen dem Eingriffnahmebereich 18e' und der Seitenwand 14r' ausgebildet wird. Diese Eingriffnahme dient zur Sicherung bzw. zur Fixierung der in die Kassette 10' eingelegten Wafer, so dass diese in der vorgegebenen Stellung, z. B. unterstützt durch die oben erläuterte Verzahnung voneinander separiert bleiben und ein Aufschwimmen der Wafer verhindert wird. Weiter sei angemerkt, dass die Verriegelungsposition hier insbesondere durch die Nut 14n2' und insbesondere durch das Ende derselben definiert wird. Am Ende der Nut 14n2', nach Überwindung eines Widertandes durch eine optionale Nocke n14n2' wird die Drehbewegung um die Drehachse gestoppt. An diesem Punkt bildet sich der Formschluss zwischen der Seitenwand 14r' und den Stiften 18s1' und 18s2', d. h. also die Verriegelungsposition aus.
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Entsprechend Ausführungsbeispielen dient die (optionale) Nocke n14n2' dazu, den Stift 18s2' bzw. den Eingriffnahmebereich 18e' in der Verriegelungsposition zu halten. Hierbei wird ein Formschluss zwischen der Nocke n14n2' bzw. der Nut 14n2 in der Platte 14r' mit dem Verriegelungsstift 18s2' ausgebildet, um eine Rückbewegung des Verriegelungsstifts 18s2' zu unterbinden und folglich die Verriegelung in der Verriegelungsposition zu bewirken. Eine anderweitige Verriegelung wird durch die geometrischen Vorgaben verhindert.
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Bezugnehmend auf 2a, welche die Verriegelungsmechanik an der zu öffnenden Seite das Substrathaltevorrichtung 10' illustriert, sei angemerkt, dass, die Nuten 14n1' und 14n2', wie auch die Haken 14f' konstruktive Abschrägungen aufweisen können. Diese konstruktiven Abschrägungen bzw. Phasen an den Verriegelungsstangen und Platten verbessern das Abtropfverhalten, was zu geringen Anhaftungen, geringerem Weitertragen von (gekühlten und geheizten) Prozessflüssigkeiten führt.
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An dieser Stelle sei angemerkt, dass bei obigem Ausführungsbeispiel immer von Wafern ausgegangen wurde, dass aber auch andere plattenförmige Prozessgüter aus Silizium oder anderen Halbleitermaterialien, aber auch aus Gläsern oder Kunststoffträgerplatten, Folien oder Blechen (vom Einzelnen oder im Verbund) gehalten werden können.
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Die in 2a gezeigte Vorrichtung ermöglicht eine Integration von Sensorik in der Verriegelungsstange 18' und/oder den Seitenplatten 14l', 14r'. Die Sensorik kann elektronisch aktiv oder passiv ausgelesen und gesteuert werden. Die Sensorik kann z. B. zur Erfassung von Identifikationsnummern, Konzentrationen, Leitfähigkeiten, Durchflüssen, Strömungen, Drücken und Temperaturen genutzt werden. Die Erfassung der Daten kann z. B. optisch, optoelektronisch, elektronisch, elektrochemisch, mechanisch oder ultraschallbasiert stattfinden.
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Die Verzahnung insbesondere der Verriegelungsstange kann entsprechend Ausführungsbeispielen ein pyramidenförmiges Zahndesign mit abgeflachten Spitzen aufweisen.
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An dieser Stelle sei angemerkt, dass entsprechend Ausführungsbeispielen beim Carrier 10 und 10' insbesondere, aber auch bei den Elementen 16a/16b/16' bzw. 18/18' metallfreie Oberflächen oder Komponenten zum Einsatz kommen. Des Weiteren können auch zusätzliche metallfreie Versteifungen der Substratkassette 10 und 10' vorgesehen seien.
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Die Stifte 18s1' und 18s2' können, wie in 2b und 2c dargestellt eine Zylinderform oder eine andere Form, z. B. mit abgeflachten Bereichen haben. Bevorzugt sind die Wände der Stifte abgerundet, so dass diese mit den Nuten 14n1' und 14n2' zusammenpassen.
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Entsprechend Ausführungsbeispielen (2c) wird eine Verriegelungsstange zum Verriegeln von plattenförmigen Prozessgüter (Wafern, Substraten) in einer Kassette geschaffen, wobei die Verriegelungsstange an beiden Enden jeweils zwei unterschiedlich große Stifte aufweist, welche durch ihre Position und Ausführung in die Nut von Seitenplatten der Kassette einbringbar ist und durch eine Drehbewegung um einen der Stifte durch einen Formschluss verriegelbar ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Verriegelungsstange (18, 18') eine für eine Trennung der Prozessgüter (12) (Wafer, Substrate) vorgesehene Verzahnung (ähnlich Ausschnitt A) auf, die durch die Drehung um Stift (18s1, 18s1') in eine vorgegebene Stellung (Verriegelungsposition) bringbar ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die beiden Stifte 18s1, 18s1', 18s2, 18s2' einen runden Querschnitt auf, wobei sich die Durchmesser der beiden Stifte 18s1, 18s1', 18s2, 18s2' entsprechend Ausführungsbeispielen unterscheiden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zum Verriegeln geschaffen, die eine entsprechende Verriegelungsstange 18, 18' und eine Kassette 10, 10' mit Seitenplatten 14l, 14r, 14l', 14r' umfasst. Die Seitenplatten 14l, 14r, 14l', 14r' umfassen Nuten 14n1, 14n1', 14n2, 14n2', über welche die Verriegelung erfolgt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die Seitenplatten 14l, 14r, 14l', 14r' jeweils eine kürzere Nut 14n1, 14n1' auf, in die der Stift 18s1, 18s1', um den die Drehbewegung der Verriegelungsstange erfolgen soll, einbringbar ist, und eine längere Nut 14s2, 14s2', die einen bogenförmigen Bewegungsweg des Stiftes 18s2, 18s2' vorgibt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die längere Nut 18s2, 18s2' in einem Endbereich derselben eine Nocke n14n2' zum Bewirken eines Formschlusses mit dem Stift 14n2, 14n2' (Verriegelungsstift) auf.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Kassette 10, 10' Verzahnungen 16z auf, die die plattenförmigen Prozessgüter 12 in Eingriff nehmen können, wenn das Prozessgut durch die Verriegelungsstange 18, 18' in der Kassette 10, 10' verriegelt wird.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass oben geometrische Beziehungen, z. B. die geometrischen Beziehungen der einzelnen Aufnahmemittel zueinander als parallel beschrieben wurden. Parallel ist hierbei insofern zu verstehen, dass diese im Wesentlichen parallel, d. h. also auch mit einem kleinen Winkel zueinander gewinkelt ausgeführt sein können (z. B. 0,001 bis 5 Grad).
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Entsprechend Ausführungsbeispielen kann anstelle der einen Riegelstange 18 18', auch eine Mehrzahl von Riegelstangen, z. B. zwei nebeneinander angeordnete Riegelstangen 18, 18', die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, vorgesehen sein.
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Auch wenn oben nicht dargestellt, sei darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Aufnahmemittel, die immer zumindest zwei Stangen oder sechs Stangen, die parallel zueinander angeordnet sind, auch anders ausgeführt sein können, so dass beispielsweise ein Balken oder eine Leiste, welche eine Form oder Krümmung aufweisen, die der Form der zu haltenden Platten entspricht, alleine die Aufnahmemittel bilden kann.
