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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Waferübergabeeinheit nach Anspruch 1, ein Wafer-Transportbehältnis mit einer Waferübergabeeinheit nach Anspruch 42, eine Be- und/oder Entladestation mit einer Waferübergabeeinheit nach Anspruch 51, ein Waferübergabesystem mit dem Wafer-Transportbehältnis und mit der Be- und/oder Entladestation nach Anspruch 53 sowie ein Verfahren mit der Waferübergabeeinheit nach Anspruch 56.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich eines Transports zumindest eines Wafers, einer Lagerung zumindest eines Wafers und/oder eines Transfers zumindest eines Wafers zwischen Teilkomponente eines Waferübergabesystems, insbesondere innerhalb einer Wafer-Fabrikationsumgebung (Fab), bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 42, 51, 53 und 56 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Es wird eine Waferübergabeeinheit mit zumindest einer Datenverarbeitungseinheit, welche zumindest zu einer Registrierung und/oder Verarbeitung von Sensordaten zumindest eines Sensors eines Sensormoduls, welcher zumindest einer Teilkomponente eines Waferübergabesystems zugeordnet ist, vorgesehen ist, insbesondere mit zumindest einem Wafer-Prozessmodul des Waferübergabesystems, mit zumindest einem Wafer-Schnittstellensystem des Waferübergabesystems mit einem Wafer-Transportbehältnis und einer Be- und/oder Entladestation zu einem Be- und/oder Entladen des Wafer-Transportbehältnisses und/oder des Wafer-Prozessmoduls, mit zumindest einem Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem des Waferübergabesystems und/oder mit zumindest einem Wafer-Handhabungs-Roboter des Waferübergabesystems, vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich eines Transports zumindest eines Wafers, einer Lagerung zumindest eines Wafers und/oder eines Transfers zumindest eines Wafers zwischen Teilkomponenten eines Waferübergabesystems, insbesondere innerhalb einer Fab, bereitgestellt werden. Zudem kann vorteilhaft eine Überwachung der Wafer und/oder der Umgebungsbedingungen der Wafer ermöglicht werden, wodurch insbesondere Fehler, beispielsweise Produktionsfehler, Beschädigungen von Wafern und/oder Verunreinigungen von Wafern vermieden werden können. Dadurch kann vorteilhaft ein Ausschuss reduziert werden, wodurch insbesondere eine Effizienz, insbesondere Kosteneffizienz und/oder Stückzahleffizienz, erhöht werden kann.
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Unter einer „Waferübergabeeinheit“ soll insbesondere eine, vorzugsweise elektronische, Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Übergabe zumindest eines Wafers zwischen zumindest zwei Teilkomponenten des Waferübergabesystems und/oder zumindest einen Transport zumindest eines Wafers innerhalb zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems zu steuern, zu regeln und/oder zu überwachen. Insbesondere ist die Waferübergabeeinheit als eine Wafer-Zustands-Kontrollvorrichtung und/oder als eine Wafer-Umgebungsbedingungs-Kontrollvorrichtung ausgebildet. Unter einer „Datenverarbeitungseinheit“ soll insbesondere zumindest eine elektronische Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zumindest ein Rechner und/oder System von Rechnern, verstanden werden, welche vorzugsweise mittels programmierbarer Rechenvorschriften Daten, insbesondere durch das Sensormodul gewonnene Daten, verarbeitet.
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Vorzugsweise umfasst die Datenverarbeitungseinheit eine Mehrzahl separat zueinander ausgebildeter Einzelrechner, welche insbesondere ein vernetztes Datenverarbeitungssystem ausbilden können. Insbesondere ist vorstellbar, dass die Datenverarbeitungseinheit einen Zentralcomputer aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, Daten der Einzelrechner zu sammeln, zu verwalten und/oder zu organisieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinheit in ein zentrales Steuer- und/oder Regelsystem der Fab eingebunden sein, bzw. zumindest teilweise einstückig mit dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab ausgebildet sein. Insbesondere bildet das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab eine Teilkomponente des Waferübergabesystems aus. Darunter, dass zwei Einheiten und/oder Systeme und/oder Module und/oder Vorrichtungen „teilweise einstückig“ ausgebildet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einheiten zumindest ein, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei gemeinsame Elemente aufweisen, die Bestandteil, insbesondere funktionell wichtiger Bestandteil, beider Einheiten und/oder Systeme und/oder Module und/oder Vorrichtungen sind. Insbesondere sind die Einzelrechner des Datenverarbeitungssystems dazu in der Lage zumindest temporär miteinander zu kommunizieren. Insbesondere ist zumindest ein Teil der Einzelrechner als ein eingebettetes System ausgebildet, welches insbesondere in einen technischen Kontext zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems eingebunden ist. Insbesondere umfasst die Datenverarbeitungseinheit, vorzugsweise der Einzelrechner, einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und/oder eine Informationsausgabe. Vorteilhaft weist die Datenverarbeitungseinheit, vorzugsweise der Einzelrechner, zumindest einen Prozessor, einen Speicher, insbesondere ROM- oder Flash-Speicher, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Datenverarbeitungseinheit, vorzugsweise des Einzelrechners, auf Platinen angeordnet und/oder vorteilhaft in Gehäusen angeordnet.
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Unter einem „Sensormodul“ soll insbesondere ein Modul verstanden werden, welches zumindest einen Sensor umfasst. Der Sensor ist zumindest dazu vorgesehen, zumindest einen Parameter zu sensieren. Der Parameter ist insbesondere als ein physikalischer, chemischer und/oder geometrischer Parameter ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Parameter auch als eine zeitliche Variation eines physikalischen Parameters und/oder als eine Bezeichnung, beispielsweise ein einem Wafer zugeordneter Identifikator, ausgebildet sein. Der physikalische Parameter umfasst insbesondere eine Temperatur, eine Kraft, einen Stromfluss, einen elektrischen Widerstand, eine elektrische Spannung, ein Magnetfeld, einen Druck, eine Masse, eine Stoffmenge, eine Anzahl, eine Intensität, insbesondere Strahlungsintensität, eine Frequenz, eine Energie, eine Kapazität, eine Zeitdauer, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, einen Ruck, einen Impuls, eine mechanische Spannung, ein elektrisches Feld und/oder eine Wellenlänge. Der chemische Parameter umfasst insbesondere eine Stoffzusammensetzung, eine Konzentration, insbesondere eine Konzentration eines Gases, beispielsweise Sauerstoff, H2O oder dergleichen, eine Dichte, eine Feuchtigkeit, einen pH-Wert und/oder einen Dampfdruck. Der geometrische Parameter umfasst insbesondere eine Geometrieeigenschaft eines Wafers, beispielsweise eine Länge, insbesondere einen Durchmesser, eine Dicke, eine Lage, eine Verkippung, eine Oberflächenbeschaffenheit, eine Krümmung, einen Winkel, ein Volumen und/oder eine Fläche. Es ist denkbar, dass das Sensormodul eine Mehrzahl an Sensoren umfasst, welche insbesondere dazu vorgesehen sind, unterschiedliche Parameter zu sensieren.
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Unter einem „Waferübergabesystem“ soll insbesondere ein System verstanden werden, welches aus Komponenten gebildet ist, welche dazu vorgesehen sind, zumindest einen Wafer zu manipulieren, beispielsweise zu bewegen und/oder zu bearbeiten. Ein „Wafer-Prozessmodul“ des Waferübergabesystems ist insbesondere als ein Modul der Fab ausgebildet, welches dazu vorgesehen ist, zumindest einen Prozessierungsschritt an dem Wafer zur Herstellung eines Chips vorzunehmen. Unter einem „Wafer-Schnittstellensystem“ soll insbesondere ein System verstanden werden, welches aus Komponenten gebildet ist, welche dazu vorgesehen sind, insbesondere innerhalb der Fab und/oder innerhalb einer Anlage der Fab, zumindest ein Objekt, insbesondere zumindest einen Wafer, zu bewegen, beispielsweise zu transportieren, umzuladen und/oder zu rotieren, und/oder eine, insbesondere geschützte, Bewegung des zumindest einen Objekts, insbesondere des zumindest einen Wafers, zu erlauben, beispielsweise durch eine Umhausung und/oder Abschirmung.
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Unter einem „Wafer-Transportbehältnis“ soll insbesondere ein Transportbehältnis mit einem verschließbaren Innenraum, bzw. Inneren verstanden werden, wobei der Innenraum, bzw. das Innere dazu vorgesehen ist, Wafer aufzunehmen. Insbesondere ist das Wafer-Transportbehältnis zumindest zu einem Transport von Wafern mit einem Durchmesser von zumindest 200 mm, vorzugsweise von zumindest 300 mm und bevorzugt von zumindest 450 mm vorgesehen. Insbesondere ist das Wafer-Transportbehältnis zumindest zu einem Transport von zumindest einem Wafer, vorzugsweise zumindest drei Wafern, vorteilhaft zumindest fünf Wafern, besonders vorteilhaft zumindest zehn Wafern, bevorzugt zumindest 25 Wafern und besonders bevorzugt höchstens hundert Wafern vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist das Wafer-Transportbehältnis dazu vorgesehen, zumindest ein von einem Wafer verschieden ausgebildetes Objekt aufzunehmen, beispielsweise eine Belichtungsmaske. Insbesondere ist das Wafer-Transportbehältnis tragbar ausgebildet. Insbesondere ist das Wafer-Transportbehältnis vakuumdicht verschließbar ausgebildet. Vorzugsweise ist das Wafer-Transportbehältnis als ein Vakuum-Wafer-Transportbehältnis ausgebildet, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, in seinem Inneren eine Vakuumatmosphäre bereitzustellen und/oder zu halten. Insbesondere ist das Wafer-Transportbehältnis dazu vorgesehen, Wafer in der Vakuumatmosphäre zu lagern. Unter einer „Vakuumatmosphäre“ soll insbesondere eine Atmosphäre verstanden werden, deren Druck unterhalb von 300 hPa, vorzugsweise unterhalb von 1 hPa, bevorzugt unterhalb von 10-3 hPa und besonders bevorzugt unterhalb von 10-6 hPa liegt. Insbesondere weist das Wafer-Transportbehältnis unter der Vakuumatmosphäre eine hohe Dichtigkeit auf, wobei insbesondere die Leckrate des Wafer-Transportbehältnisses kleiner als 10-4 mbar*l/s, vorzugsweise kleiner als 10-5 mbar*l/s, vorteilhaft kleiner als 10-6 mbar*l/s, besonders vorteilhaft kleiner als 10-7 mbar*l/s, bevorzugt kleiner als 10-8 mbar*l/s und besonders bevorzugt kleiner als 10-9 mbar*l/s ist. Alternativ kann das Wafer-Transportbehältnis dazu vorgesehen sein, Wafer in einer Standardatmosphäre und/oder in einer speziell zusammengestellten Atmosphäre, beispielsweise einer Stickstoffatmosphäre, zu lagern und/oder zu halten. Insbesondere weist das Wafer-Transportbehältnis einen als eingebettetes System ausgebildeten Einzelrechner des Datenverarbeitungssystems auf. Insbesondere weist das Wafer-Transportbehältnis zumindest einen Sensor des Sensormoduls auf, welcher vorzugsweise einen Parameter aus einem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses sensiert. Insbesondere ist das Wafer-Transportbehältnis verschieden von einem „Front Opening Unified Pod“, einem „Front Opening Universal Pod“ (FOUP) und/oder einem „Standard Mechanical Interface Pod“ (SMIF-Pod) ausgebildet. Insbesondere weist das Wafer-Transportbehältnis eine Be- und/oder Entladeöffnung für ein Be- und/oder Entladen von Wafern in das/aus dem Wafer-Transportbehältnis auf, welche insbesondere durch ein Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement des Wafer-Transportbehältnisses vakuumdicht verschließbar ist. In einer ordnungsgemäßen Transportposition ist die Be- und/oder Entladeöffnung auf einer Unterseite des Wafer-Transportbehältnisses angeordnet.
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Unter einer „Be- und/oder Entladestation“ soll insbesondere eine Schleuse verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Wafer zwischen dem Wafer-Transportbehältnis und einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems, beispielsweise einem Wafer-Prozessmodul, zu transferieren. Insbesondere geschieht das Transferieren von Wafern mittels der Be- und/oder Entladestation in einer besonders geschützten Atmosphäre, durch welche vorteilhaft Verunreinigungen oder Beschädigungen der empfindlichen Wafer möglichst vermieden werden sollen. Insbesondere sind das Wafer-Transportbehältnis und die Be- und/oder Entladestation dazu vorgesehen, insbesondere in einem gekoppelten Zustand, in welchem das Wafer-Transportbehältnis auf einer Oberfläche der Be- und/oder Entladestation in der Be- und/oder Entladeposition fixiert ist, ein gemeinsames Minienvironment auszubilden. Unter einem „Minienvironment“ soll insbesondere eine Einhausung mit einer von einer Umgebungsatmosphäre isolierten Atmosphäre, beispielsweise einem Vakuum, verstanden werden. Zu einem Transferieren des zumindest einen Wafers aus dem Wafer-Transportbehältnis wird bei einem Entladen der Wafer das Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement in ein Inneres der Be- und/oder Entladestation abgesenkt.
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Unter einem „Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem“ soll insbesondere ein System zu einem Transport von Wafer-Transportbehältnissen verstanden werden, welches beispielsweise über auf Schienen eines Schienensystems innerhalb der Fab fortbewegte Transportschlitten, welche zur Halterung von Wafer-Transportbehältnissen vorgesehen sind, verfügt. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem ist insbesondere als ein reinraumtaugliches Overhead Hoist Transport System (OHT) ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem weitere Transportmethoden umfassen, beispielsweise, insbesondere autonom agierende, Transportdrohnen, Wagen mit Rädern, Förderbänder, (vakuumierte) Transportröhren oder Ähnliches.
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Unter einer „Registrierung von Sensordaten“ soll insbesondere auch ein Auslesen, Erfassen und/oder Empfangen der Sensordaten aus dem Sensormodul, eine Aktivierung und/oder Deaktivierung eines Sensors des Sensormoduls und/oder eine Speicherung von Sensordaten verstanden werden. Unter einer „Verarbeitung von Sensordaten“ soll insbesondere auch ein Empfangen, Umwandeln und/oder Aufbereiten von Sensordaten sowie vorzugsweise eine Übermittlung der Sensordaten, beispielsweise an den Zentralcomputer der Datenverarbeitungseinheit, an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab und/oder an zumindest einen Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit und/oder an andere Sensoren des Sensormoduls, verstanden werden. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Datenverarbeitungseinheit zumindest ein Prognosemodul aufweist, welches zumindest dazu vorgesehen ist, auf Basis zumindest von Sensordaten des Sensors, insbesondere zumindest eines Verlaufs von Sensordaten des Sensors, und/oder auf Basis zumindest eines mit Hilfe des Sensors ermittelten Parameterwerts eine Prognose für ein zukünftiges Ergebnis und/oder ein zukünftiges Ereignis, insbesondere eine zukünftige Einsatzbereitschaft zumindest der Teilkomponente des Waferübergabesystems, zu erstellen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden, insbesondere indem zukünftige Entwicklungen wichtiger Parameter, beispielsweise Prozessparameter, Sicherheitsparameter und/oder Qualitätsparameter, zuverlässig abgeschätzt werden können. Zudem können vorteilhaft zeitliche Abläufe in einem Chip-Produktionsprozess optimiert werden, wodurch vorteilhaft niedrige Prozesskosten und/oder eine hohe Produktqualität erreicht werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein Ausfall und/oder eine Fehlfunktion einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, vorzugsweise vor einem Eintreten eines Schadensfalls, erkannt, bzw. prognostiziert werden. Dadurch können vorteilhaft Ausfallzeiten gering gehalten und Wartungsintervalle optimiert werden. Zudem kann dadurch eine hohe Lebensdauer der Teilkomponente des Waferübergabesystems erreicht werden. Das Prognosemodul kann vorteilhaft als ein separater Server und/oder Rechner, insbesondere Einzelrechner, innerhalb der Datenverarbeitungseinheit ausgebildet sein. Alternativ kann das Prognosemodul vorteilhaft in einem Server und/oder Rechner der Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise dem Zentralcomputer der Datenverarbeitungseinheit und/oder dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab, integriert sein. Ein „Parameterwert“ ist insbesondere als ein Einzelwert eines Parameters und/oder als eine Änderung eines Parameters, beispielsweise ein Anstieg und/oder ein Abfall eines Parameters, ausgebildet. Der „Chip-Produktionsprozess“ soll insbesondere als der gesamte Produktionsprozess eines Chips ausgehend von einem reinen Wafer-Substrat bis zu einem fertig vereinzelten Chip verstanden werden.
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Unter einer „Prognose“ soll insbesondere ein Parameterwert, ein Verlauf eines Parameters und/oder ein Parameterbereich verstanden werden. Vorzugsweise soll unter der Prognose eine Ausgabe einer maschinenlesbaren und/oder für einen Bediener klar verständlichen Aussage über einen zukünftigen Verlauf, beispielsweise eine Angabe eines berechneten zu einem bestimmten Zeitpunkt noch verfügbaren Zeitraums und/oder einer berechneten zu einem bestimmten Zeitpunkt noch prozessierbaren Stückzahl bis zu einem Eintritt eines Ereignisses, beispielsweise einer Fehlfunktion und/oder eines Über-/Unterschreitens eines Grenzwerts eines Parameters, verstanden werden. Unter einem „Ereignis“ soll insbesondere ein Erreichen und/oder ein Über- und/oder Unterschreiten eines Grenzwerts verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Ereignis beispielsweise als ein Versiegen eines zur Prozessierung notwendigen Rohstoffs in einem Rohstofftank und/oder als ein vollständiges Aufgefülltsein eines Transportmittels und/oder als eine Fertigstellung eines Produktionsschritts (beispielsweise vollständige Ausgasung / Abkühlung etc.) ausgebildet sein. Besonders bevorzugt soll unter der Prognose eine Ausgabe einer maschinenlesbaren und/oder für einen Bediener klar verständlichen Aussage zu einem erreichbaren Ergebnis, beispielsweise einer, insbesondere prognostizierten, Qualität eines Wafers, einem Zeitraum bis zu einer Fertigstellung des Wafers, zu erwartenden Prozesskosten, zu erwartenden Lebensdauern von Teilkomponenten des Waferübergabesystems und/oder zu erwartenden Einsatzbereitschaften von Teilkomponenten des Waferübergabesystems, verstanden werden. Unter einem „Ergebnis“ soll insbesondere ein Prozessparameter, wie beispielsweise eine Einsatzbereitschaft, Prozesskosten, eine Prozessdauer, eine Prozessgeschwindigkeit usw., und/oder ein Produktparameter, wie beispielsweise eine Produktqualität, verstanden werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Datenverarbeitungseinheit zumindest ein Prognosemodul aufweist, welches zumindest dazu vorgesehen ist, auf Basis zumindest eines Verlaufs von Sensordaten zumindest des Sensors eine Prognose für einen zukünftigen Verlauf der Sensordaten zu erstellen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit und/oder eine hohe Prozessqualität erreicht werden, insbesondere indem ein zukünftiger weiterer Verlauf wichtiger Parameter, beispielsweise Prozessparameter, Sicherheitsparameter und/oder Qualitätsparameter, zuverlässig abgeschätzt werden kann. Unter einem „Verlauf von Sensordaten“ soll insbesondere eine in einem zeitlichen Zusammenhang stehende Abfolge von Parameterwerten eines durch einen Sensor des Sensormoduls ermittelten Parameters und/oder eines durch die Datenverarbeitungseinheit verarbeiteten Parameters verstanden werden. Insbesondere ist das Prognosemodul dazu vorgesehen, den zukünftigen Verlauf der Sensordaten zu berechnen, beispielsweise mittels einer mathematischen Extrapolation. Es ist denkbar, dass das Prognosemodul zusätzlich zu dem extrapolierten zukünftigen Verlauf zumindest eine Fehlerabschätzung und/oder zumindest einen Unsicherheitsbereich des berechneten zukünftigen Verlaufs bestimmt und/oder ausgibt. Beispielhaft erkennt das Prognosemodul einen Anstieg eines Parameters, ermittelt eine passende mathematische Funktion zu dem Anstieg, z.B. eine lineare Funktion, und extrapoliert einen entsprechenden weiteren, in diesem Beispiel linearen, Anstieg, anhand dessen das Prognosemodul einen Zeitpunkt vorhersagen kann, zu welchem der Parameter bei einem Zutreffen des vorhergesagten Verlaufs einen festgelegten Grenzwert überschreitet.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Prognosemodul zumindest dazu vorgesehen ist, eine Prognose für ein zukünftiges Ereignis, für ein zukünftiges Ergebnis, insbesondere für eine zukünftige Entwicklung einer Einsatzbereitschaft zumindest der Teilkomponente des Waferübergabesystems, und/oder für einen zukünftigen Verlauf zumindest eines Sensordatensatzes anhand einer Kombination und/oder anhand eines, insbesondere simultanen, Vergleichs von Sensordaten zumindest zweier, insbesondere von mehr als zwei, Sensoren zu erstellen. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige Prognose erstellt werden. Insbesondere zieht das Prognosemodul zu der Prognose zumindest zwei unterschiedliche Parameter heran, welche von Sensoren mit unterschiedlichen Messmethoden und/oder unterschiedlichen Messaufgaben bestimmt worden sind. Insbesondere vergleicht und/oder kombiniert das Prognosemodul die unterschiedlichen Parameter zu einer Erstellung der Prognose. Unter einem „simultanen Vergleich“ soll insbesondere ein Vergleich von zeitgleich gemessenen Parametern verstanden werden. Beispielhaft ordnet das Prognosemodul einem simultanen Anstieg der Feuchtigkeit und des Drucks in dem Wafer-Transportbehältnis eine baldige Undichtigkeit des Wafer-Transportbehältnisses zu während ein Anstieg des Drucks ohne Feuchtigkeitserhöhung eher einer sich ausbalancierenden Ausgasung eines noch warmen Wafers zugeordnet wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass das Prognosemodul zu der Prognose zumindest zwei identische Parameter heranzieht, welche von Sensoren mit unterschiedlichen Messmethoden und/oder identischen Messmethoden bestimmt wurden. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Redundanz erreicht werden.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Prognosemodul aus den ermittelten zukünftigen Verläufen der Sensordaten zumindest eine Prognose für zumindest einen Zeitraum, welcher bis zu einem Abweichen der Sensordaten von einem sicheren Datenbereich vergeht, erstellt. Dadurch kann vorteilhaft eine Organisierbarkeit von Wafer-Transportprozessen und/oder Wafer-Herstellungsprozessen verbessert und/oder erleichtert werden. Unter Sensordaten, welche „von einem sicheren Datenbereich abweichen“ und/oder „außerhalb eines sicheren Datenbereichs liegen“, sollen insbesondere Sensordaten, vorzugsweise Parameterwerte, verstanden werden, welche zumindest einen vorgegebenen Grenzwert erreichen, bzw. unter- oder überschreiten, und/oder welche außerhalb eines zulässigen Parameterbereichs liegen. Es ist denkbar, dass die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen ist, mittels einer Anzeigeeinheit den zumindest einen Zeitraum anzuzeigen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Prognosemodul dazu vorgesehen ist, eine Mustererkennung anhand zumindest eines Sensordatensatzes, insbesondere zumindest anhand einer Mehrzahl von Sensordatensätzen, zu einer Erstellung zumindest der Prognose durchzuführen. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders effektive und/oder besonders genaue Prognose ermöglicht werden. Beispielhaft kann das Prognosemodul aus einem regelmäßigen sprunghaften Anstieg und einem anschließenden ebenso sprunghaften Rückgang eines Drucks in einem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses auf ein virtuelles Vakuumleck schließen, welches eine Qualität der Wafer in dem Wafer-Transportbehältnis beeinflussen, insbesondere verschlechtern kann. Unter einer „Mustererkennung“ soll insbesondere eine computergestützte Mustererkennung, beispielsweise mittels Clustering-Algorithmen und/oder Klassifizierungs-Algorithmen, verstanden werden. Insbesondere besitzt das Prognosemodul die Fähigkeit, in einer Menge von Sensordaten Regelmäßigkeiten, Wiederholungen, Ähnlichkeiten und/oder Gesetzmäßigkeiten zu erkennen.
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Wenn die Waferübergabeeinheit eine Steuer- und/oder Regeleinheit, welche zumindest dazu vorgesehen ist, auf Basis der Prognose des Prognosemoduls zumindest eine Anpassung zumindest eines Parameters zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems zu initiieren, aufweist, kann vorteilhaft einem Ereignis und/oder einem Ergebnis mit negativen Konsequenzen gegengesteuert werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Produktqualität und/oder eine Produktionseffektivität gesteigert werden. Zudem können Produktionskosten und Ausfallzeiten vorteilhaft gering gehalten werden. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einem Speichermodul sowie mit einem in dem Speichermodul gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest teilweise einstückig mit dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab und/oder mit der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere zumindest einem Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit, ausgebildet. Insbesondere ist das Prognosemodul dazu vorgesehen, Prognosen an den Zentralcomputer und/oder an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab zu übermitteln. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, Prognosen des Prognosemoduls, insbesondere automatisch, auszulesen und gegebenenfalls Steuerimpulse, beispielsweise für eine Steuerung des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems, aus den Prognosen abzuleiten. Unter einer „Anpassung zumindest eines Parameters“ soll insbesondere eine aktive Anpassung des Parameters verstanden werden, beispielsweise eine aktive Senkung eines Innendrucks eines Wafer-Transportbehältnisses. Beispielhaft initiiert die Steuer- und/oder Regeleinheit bei Empfang einer Prognose, welche ein baldiges Überschreiten eines Maximaldrucks in dem Wafer-Transportbehältnis vorhersagt, eine Druckabsenkung, beispielsweise mittels einer Aktivierung einer eingebetteten Vakuumpumpe des Wafer-Transportbehältnisses und/oder mittels einer Umleitung des Wafer-Transportbehältnisses durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem zu einer externen Pumpstation, welche dazu vorgesehen ist, mit Wafer-Transportbehältnissen zu koppeln und den Innendruck von Wafer-Transportbehältnissen zu regulieren. Ein weiteres Beispiel ist eine Voreinstellung zumindest eines Parameters, beispielsweise eines Innendrucks, eines Pumpenschemas und/oder einer Temperatur von waferkontaktierenden Bauteilen, der Be- und/oder Entladestation und/oder des Wafer-Prozessmoduls vor einer Anlieferung eines bestimmten Wafer-Transportbehältnisses anhand von übermittelten, dem bestimmten Wafer-Transportbehältnis zugehörigen Prognosen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, eine Logistik zumindest eines Wafer-Transportbehältnisses mittels eines Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems zumindest auf Basis von Sensordaten zu steuern und/oder zu regeln. Dadurch kann vorteilhaft eine Logistik erreicht werden, welche eine hohe Effizienz und Effektivität aufweist. Unter einer „Logistik“ soll insbesondere eine Planung, Steuerung, Optimierung und/oder Durchführung eines Gütertransports, insbesondere eines Transports von Wafer-Transportbehältnissen innerhalb der Fab, verstanden werden. Insbesondere umfasst die Steuerung der Logistik von Wafer-Transportbehältnissen zumindest eine Steuerung einer Verteilung, einer Zuweisung und/oder eines Transports von Wafer-Transportbehältnissen relativ zu Wafer-Prozessierungs- und/oder Wafer-Lagerungsanlagen der Fab. Beispielhaft kann die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen sein, Wafer-Transportbehältnisse nach Sensordaten abgestuft zu den einzelnen Prozessierungsschritten anzuliefern. Dabei könnten beispielsweise die Wafer-Transportbehältnisse mit den aktuell schlechtesten Sensordaten bevorzugt angeliefert werden, wodurch vorteilhafterweise Produktion von Ausschuss reduziert werden kann. Alternativ könnten beispielsweise Wafer-Transportbehältnisse mit den aktuell besten Sensordaten bevorzugt angeliefert werden, wodurch vorteilhafterweise Produktionsbatches von besonders hoher Qualität heraussortiert werden können.
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Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit eine Steuerung der Logistik des Wafer-Transportbehältnisses über das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem auf Basis der durch das Prognosemodul erstellten Prognose erfolgt. Dadurch kann vorteilhaft einem Ereignis und/oder einem Ergebnis mit negativen Konsequenzen gegengesteuert werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Produktqualität und/oder eine Produktionseffektivität gesteigert werden. Zudem können Produktionskosten und Ausfallzeiten vorteilhaft gering gehalten werden. Beispielhaft kann die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen sein, Wafer-Transportbehältnisse nach deren Prognose abgestuft zu den einzelnen Prozessierungsschritten anzuliefern. Dabei könnten beispielsweise Wafer-Transportbehältnisse mit besonders negativen Prognosen, bzw. besonders kurzen Zeiträumen bis zu einem Eintreffen eines Ereignisses, bevorzugt angeliefert werden, wodurch vorteilhafterweise eine Produktion von Ausschuss reduziert werden kann. Alternativ könnten beispielsweise Wafer-Transportbehältnisse mit besonders positiven Prognosen, bzw. besonders guten Parameterwerten, beispielsweise besonders niedriger Feuchtigkeit, bevorzugt angeliefert werden, wodurch vorteilhafterweise Produktionsbatches von besonders hoher Qualität heraussortiert werden können.
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Wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, ein Abweichen zumindest eines Parameters des Wafer-Transportbehältnisses von einem sicheren Datenbereich, insbesondere mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems, zu verhindern, kann vorteilhaft eine Produktion von Ausschuss gering gehalten werden und/oder eine Kontamination von Teilkomponenten des Waferübergabesystems kann durch Herausnahme verunreinigter Wafer-Transportbehältnisse aus einem Produktionskreislauf vermieden werden. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, Wafer-Transportbehältnisse, deren Sensoren Sensordaten ausgeben, welche von dem sicheren Datenbereich abweichen und/oder welchen von dem Prognosemodul eine Prognose zugewiesen wurde, die ein baldiges Abweichen von dem sicheren Datenbereich prognostiziert, mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems zu einer Regeneration und/oder einer Aussortierung umzuleiten. Insbesondere umfasst das Waferübergabesystem eine Regenerationsstation, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter des Wafer-Transportbehältnisses, beispielsweise einen Innendruck und/oder einen Verunreinigungsgrad, zu regenerieren. Beispielsweise könnte die Regenerationsstation eine Abpumpstation zu einem Abpumpen von Wafer-Transportbehältnissen und/oder eine Plasmareinigungsstation zu einer Reinigung von Innenwänden von Wafer-Transportbehältnissen umfassen. Alternativ oder zusätzlich könnte die Regenerationsstation eine Umladestation umfassen, welche dazu vorgesehen ist, Wafer aus einem fehlerhaften und/oder zu reinigenden Wafer-Transportbehältnis in ein frisch konditioniertes, fehlerfreies Wafer-Transportbehältnis umzuladen.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass zumindest die Datenverarbeitungseinheit, zumindest das Prognosemodul, insbesondere eine Prognosemethode des Prognosemoduls, und/oder zumindest die Steuer- und/oder Regeleinheit, insbesondere eine Reaktion der Steuer- und/oder Regeleinheit auf eine Prognose des Prognosemoduls, nach- und/oder umprogrammierbar ausgebildet sind/ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden. Insbesondere ist das Betriebsprogramm der Datenverarbeitungseinheit, des Prognosemoduls und/oder der Steuer- und/oder Regeleinheit speziell derart ausgebildet, dass eine einfache und flexible Nach- und/oder Umprogrammierung von Regeln, welche Reaktionen des Waferübergabesystems auf die Ausgabe des Prognosemoduls definieren möglich ist. Insbesondere weist die Datenverarbeitungseinheit, das Prognosemodul und/oder die Steuer- und/oder Regeleinheit ein User-Interface auf, welches zumindest eine Eingabeeinheit, beispielsweise eine Tastatur, und eine Ausgabeeinheit, beispielsweise einen Bildschirm, umfasst und welches speziell dafür programmiert ist, eine Darstellung, Modifikation und/oder Kombination von bestehenden Regeln sowie eine Eingabe von neuen Regeln zu erlauben.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit ein Maschinenlernmodul aufweist, welches dazu vorgesehen ist, eine Prognose mittels maschinellen Lernens zu optimieren und/oder eine Reaktion auf eine Prognose mittels maschinellen Lernens zu optimieren. Dadurch kann vorteilhaft eine stetige Verbesserung der Waferübergabeeinheit ermöglicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine, insbesondere zumindest teilweise, Adaption der Waferübergabeeinheit an eine bestimmte Fab ermöglicht werden. Das Maschinenlernmodul kann vorteilhaft als ein separater Server und/oder Rechner, insbesondere Einzelrechner, innerhalb der Datenverarbeitungseinheit ausgebildet sein. Alternativ kann das Maschinenlernmodul vorteilhaft in einem Server und/oder Rechner der Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise dem Zentralcomputer der Datenverarbeitungseinheit und/oder dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab, integriert sein. Insbesondere ist das Maschinenlernmodul zumindest teilweise einstückig mit dem Prognosemodul ausgebildet. Insbesondere ist das Maschinenlernmodul dazu vorgesehen, insbesondere selbsttätig, neue Muster in Sensordatensätzen zu erkennen und vorzugsweise für die Mustererkennung des Prognosemoduls zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist das Maschinenlernmodul zu einem überwachten Lernen vorgesehen, wobei vorzugsweise durch das Maschinenlernmodul erkannte Muster von einem Bediener überprüft und freigegeben werden müssen. Freigegebenen Mustern kann nach Freigabe durch den Bediener mittels einer Nachprogrammierung der Datenverarbeitungseinheit, des Prognosemoduls und/oder der Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest eine neue und/oder zumindest eine bestehende Regel zugewiesen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Maschinenlernmodul zu einem teilweise überwachten Lernen und/oder einem unüberwachten Lernen vorgesehen sein. Insbesondere ist das Maschinenlernmodul dazu vorgesehen, im Vorfeld einer Fehlfunktion/von Fehlfunktionen zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems abgespeicherte Sensordatensätze nach einem Muster/Mustern zu durchforsten, welche/s potentiell zu der/den Fehlfunktion/en geführt haben könnte/n. Dadurch können vorteilhaft bisher unbekannte Fehlerquellen und/oder Fehlerindikatoren identifiziert und das ermittelte Muster kann gegebenenfalls dazu verwendet werden, eine Strategie zu einem zukünftigen Gegensteuern zu ermitteln.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit das Sensormodul umfasst, welches zumindest einen Sensor aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Überwachung der Wafer und/oder der Umgebungsbedingungen der Wafer ermöglicht werden, wodurch insbesondere Fehler, beispielsweise Produktionsfehler, Beschädigungen von Wafern und/oder Verunreinigungen von Wafern, vermieden werden können. Insbesondere ist zumindest ein Sensormodul, vorzugsweise zumindest ein Sensor, einer einzelnen Teilkomponente des Waferübergabesystems zugeordnet. Insbesondere ist zumindest ein Sensormodul, vorzugsweise zumindest ein Sensor, fest mit zumindest einer einzelnen Teilkomponente des Waferübergabesystems verbunden. Insbesondere umfasst die Waferübergabeeinheit eine Mehrzahl an Sensormodulen, welche insbesondere eine Mehrzahl an Sensoren umfassen können. Insbesondere ist zumindest ein Sensor des Sensormoduls als ein optischer Sensor, als ein elektronischer, insbesondere resistiver und/oder kapazitiver Sensor, als ein magnetischer Sensor, als ein mechanischer Sensor, als ein thermoelektrischer Sensor, als ein piezoelektrischer Sensor und/oder als ein induktiver Sensor ausgebildet. Vorzugsweise ist der Sensor zumindest teilweise in eine Teilkomponente des Waferübergabesystems integriert ausgebildet, beispielsweise ist der Sensor an einer Innenwand eines Wafer-Transportbehältnisses angeordnet.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Sensormodul zumindest einen weiteren Sensor aufweist, welcher zumindest im Wesentlichen identisch zu dem Sensor ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Redundanz erhöht werden, wodurch insbesondere Fehlfunktionen einzelner Sensoren leicht und/oder schnell identifizierbar werden. Insbesondere ist der weitere Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen, den gleichen Parameter derselben Teilkomponente des Waferübergabesystems zu sensieren wie der Sensor des Sensormoduls.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen ist, einen Parameter zu bestimmen, wobei das Sensormodul zumindest einen zusätzlichen weiteren Sensor aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, den gleichen Parameter zu bestimmen wie der Sensor, wobei der zusätzliche weitere Sensor eine Messmethode zur Bestimmung des Parameters anwendet, welche zumindest im Wesentlichen verschieden ist von einer Messmethode, mittels deren der Sensor den Parameter bestimmt. Dadurch kann vorteilhaft eine Redundanz weiter erhöht werden, wodurch insbesondere Fehlfunktionen einzelner Sensoren einfach und/oder schnell identifizierbar sowie Plausibilitäten von Messwerten leicht und schnell überprüfbar gemacht werden können. Insbesondere ist der zusätzliche weitere Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen, den gleichen Parameter derselben Teilkomponente des Waferübergabesystems zu sensieren wie der Sensor des Sensormoduls und/oder der weitere Sensor des Sensormoduls.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest eine Messtechnikeinheit aufweist, welche zumindest den Sensor, insbesondere zumindest die Sensoren, des Sensormoduls und/oder zumindest einen Teil der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere zumindest einen Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit, umfasst und eine, insbesondere ein gemeinsames Paket ausbildende, Baugruppe ausbildet, wobei die Messtechnikeinheit zu einer austauschbaren Anordnung an zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere an dem Wafer-Transportbehältnis, dem Wafer-Prozessmodul und/oder der Be- und/oder Entladestation, vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Flexibilität erhöht werden, insbesondere indem die Messtechnikeinheit wiederverwendbar und/oder austauschbar ausgebildet ist. Vorteilhaft kann eine Zusammensetzung der Messtechnikeinheit an bestimmte Rahmenbedingungen angepasst werden, beispielsweise an eine bestimmte Sensorkonfiguration und/oder eine bestimmte Sensorzusammenstellung. Zudem kann die Messtechnikeinheit vorteilhaft von ausgemusterten, zu regenerierenden und/oder aktuell unbenutzten Teilkomponenten des Waferübergabesystems, insbesondere Wafer-Transportbehältnissen, demontiert und auf neue, regenerierte und/oder aktuell benutzte Teilkomponenten des Waferübergabesystems, insbesondere Wafer-Transportbehältnisse, montiert werden. Dadurch können vorteilhaft Ersatzteilkosten niedrig gehalten werden. Insbesondere ist die Messtechnikeinheit dazu vorgesehen, Sensordaten mittels des Sensors zu erfassen und die erfassten Sensordaten mittels der Datenverarbeitungseinheit zu verarbeiten. Vorzugsweise ist die Messtechnikeinheit als ein zerstörungsfrei an ein weiteres Bauteil montierbar und/oder von einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere einem Wafertransportbehältnis, abnehmbar ausgebildetes Sensormessgerät ausgebildet.
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Darunter, dass mehrere Bauteile „eine Baugruppe ausbilden“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Bauteile zumindest ein gemeinsames Gehäuse aufweisen und/oder dass die Bauteile nicht werkzeuglos und/oder nicht zerstörungsfrei voneinander trennbar ausgebildet sind. Darunter, dass die Messtechnikeinheit zu einer „austauschbaren Anordnung“ vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Messtechnikeinheit als Ganzes zerstörungsfrei an ein weiteres Bauteil montierbar und/oder von einem weiteren Bauteil abnehmbar ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Messtechnikeinheit werkzeuglos an ein weiteres Bauteil montierbar und/oder von einem weiteren Bauteil abnehmbar ausgebildet.
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Insbesondere weist die Messtechnikeinheit ein Montageelement auf, welches vorteilhaft dazu vorgesehen ist, mit einem korrespondierenden Montageelement eines weiteren Bauteils, beispielsweise des Wafer-Transportbehältnisses, zu koppeln. Insbesondere sind das Montageelement und das korrespondierende Montageelement als Formschlusselemente ausgebildet, welche insbesondere dazu vorgesehen sind, zumindest mittels eines Formschlusses miteinander zu koppeln, insbesondere ineinander einzugreifen, beispielsweise mittels einer Clips-Verbindung mit zumindest einer Rastnase. Alternativ oder zusätzlich kann das Montageelement auch eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Schraubverbindung und/oder eine mittels eines Werkzeugs herstellbare und/oder lösbare Verbindung umfassen. Zudem ist denkbar, dass die Messtechnikeinheit, insbesondere anstatt eines in die Messtechnikeinheit integrierten Sensors, zumindest ein Anschlusselement, insbesondere Stecker, zu einem Anschluss zumindest eines Datenausgangs eines Sensors umfasst. Beispielsweise ist der Sensor fest in der Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere in dem Wafer-Transportbehältnis, integriert und weist einen, insbesondere als Stecker ausgebildeten, Datenausgang auf, welcher vorzugsweise von außen zugänglich ist. Bei einer Kopplung der Messtechnikeinheit mit der Teilkomponente des Waferübergabesystems wird dabei vorzugsweise eine Datenverbindung zwischen der Datenverarbeitungseinheit und dem Sensor hergestellt. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass der Sensor zu einer drahtlosen Kommunikation der Sensordaten vorgesehen ist. Insbesondere weist der Sensor zu einer drahtlosen Kommunikation der Sensordaten ein Sendermodul auf. Insbesondere weist die Messtechnikeinheit zu einer drahtlosen Kommunikation der Sensordaten ein Empfängermodul auf. Vorzugsweise kommunizieren das Sendermodul des Sensors und das Empfängermodul der Messtechnikeinheit mittels einer Nahfeldkommunikationstechnik (NFC). Dadurch kann vorteilhaft auf eine separate Energieversorgung, beispielsweise eine Batterie, des Sensormoduls verzichtet werden.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit eine Schnellkoppelvorrichtung aufweist, welche zu einer lösbaren und/oder austauschbaren Kopplung der Messtechnikeinheit mit einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere mit dem Wafer-Transportbehältnis und/oder mit der Be- und/oder Entladestation, vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft ein einfaches und/oder schnelles Austauschen, Montieren und/oder Demontieren der Messtechnikeinheit ermöglicht werden. Zudem kann dadurch ein Arbeitsaufwand bei einer Montage und/oder Demontage vorteilhaft verringert werden, wodurch insbesondere ein Bedienkomfort gesteigert werden kann. Die Schnellkoppelvorrichtung umfasst insbesondere die Clips-Verbindung, bzw. eine Rastverbindung, welche vorzugsweise zu einer Herstellung eines Formschlusses vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Schnellkoppelvorrichtung eine Magnetverbindung, beispielsweise mit zumindest einem Permanentmagneten, umfassen, welche vorzugsweise zu einer Herstellung eines Kraftschlusses, insbesondere eines magnetischen Kraftschlusses, vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst die Magnetverbindung eine Mehrzahl an Magnetelementen, insbesondere Magneten, welche vorzugsweise zumindest im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung kann vorteilhaft eine Ausrichtung der Messtechnikeinheit relativ zu der Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere zu dem Wafer-Transportbehältnis, festgelegt werden und/oder ein Verrutschen/Verdrehen vermieden werden. Insbesondere ist die Schnellkoppelvorrichtung zerstörungsfrei und/oder werkzeugfrei herstellbar und/oder lösbar ausgebildet.
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Wenn zumindest ein Sensor dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil einer Außenform, insbesondere einen Grad einer Deformation, zumindest eines, insbesondere in der Teilkomponente des Waferübergabesystems angeordneten, Wafers, insbesondere optisch, zu erfassen, kann vorteilhaft eine Qualitätsüberprüfung der Wafer bereits während eines Durchlaufens des Chip-Produktionsprozesses erfolgen. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein Verlauf eines Zustands der Außenform während des Durchlaufens des gesamten Chip-Produktionsprozesses, insbesondere zwischen einzelnen Prozessierungsschritten, überwacht werden, wodurch insbesondere Quellen, welche einen Einfluss auf die Außenform der Wafer haben, identifiziert werden können. Vorteilhaft können dadurch eine hohe Prozesssicherheit und eine hohe Qualität erreicht werden. Unter einem „Grad einer Deformation“ soll insbesondere eine Abweichung der Form eines Wafers von einer ideal runden und/oder ideal flachen Außenform verstanden werden, beispielsweise eine zumindest teilweise Wölbung, insbesondere in einer Waferebene. Die Erfassung der Außenform erfolgt insbesondere mittels eines optischen Sensors, beispielsweise mittels einer Kamera, mittels einer Lichtschranke und/oder mittels eines Lasersensors. Beispielsweise kann die Erfassung der Außenform der Wafer, insbesondere einer Deformation der Wafer, durch die Kamera mittels einer automatisierten Bilderkennung erfolgen. Beispielsweise erfolgt die Erfassung der Außenform der Wafer, insbesondere der Deformation der Wafer, durch die Lichtschranke bzw. durch den Lasersensor mittels einer Auswertung eines transmittierten bzw. eines reflektierten eingestrahlten Lichts. Alternativ oder zusätzlich kann die Außenform der Wafer beispielsweise mittels einer kapazitiven Messmethode und/oder mittels eines Abtastens sensiert werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die sensierte Außenform eine Ist-Außenform des Wafers ausbildet, wobei die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen ist, die Ist-Außenform des Wafers zumindest mit einer Soll-Außenform des Wafers abzugleichen. Dadurch kann vorteilhaft eine automatische Qualitätsüberwachung und/oder eine automatische Fehlerüberwachung ermöglicht werden. Insbesondere ist die Soll-Außenform in dem Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit abgespeichert. Insbesondere überlagert die Datenverarbeitungseinheit zu einer Prüfung der Außenform, insbesondere zu einer Ermittlung der Abweichung der Außenform eines Wafers, die gemessene Ist-Außenform virtuell mit der abgespeicherten Soll-Außenform. Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen, wenn die ermittelte Abweichung der Außenform des Wafers einen bestimmten, insbesondere manuell festlegbaren, Grenzwert überschreitet, eine Benachrichtigung an einen Bediener auszugeben und/oder eine Anweisung an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab auszugeben, welche zu einem entsprechenden Labeln und/oder Aussortieren des Wafers führt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Sensor dazu vorgesehen ist, zumindest eine Position zumindest eines Wafers, insbesondere zumindest eine Positionierung zumindest eines Wafers, innerhalb der Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere innerhalb einer Waferhaltevorrichtung der Waferübergabeeinheit, vorzugsweise eines Wafer-Racks der Waferübergabeeinheit, zu sensieren. Dadurch kann vorteilhaft eine, insbesondere automatisierte, Überwachung der Position der Wafer ermöglicht werden, wodurch vorteilhaft eine Prozesssicherheit erhöht werden kann. Insbesondere ist die Positionierung als eine Zentrierung des Wafers in der vorgesehenen Position innerhalb der Teilkomponente des Waferübergabesystems ausgebildet. Vorzugsweise ist der Sensor dazu vorgesehen, eine Zentriergenauigkeit des Wafers zu überwachen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die sensierte Position, insbesondere Positionierung, eine Ist-Position, insbesondere Ist-Positionierung, des Wafers ausbildet, wobei die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen ist, die Ist-Position, insbesondere Ist-Positionierung, des Wafers zumindest mit einer Soll-Position, insbesondere Soll-Positionierung, des Wafers abzugleichen. Dadurch kann vorteilhaft eine automatische Qualitätsüberwachung und/oder eine automatische Fehlerüberwachung ermöglicht werden. Insbesondere ist die Soll-Position, insbesondere Soll-Positionierung, in dem Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit abgespeichert. Insbesondere überlagert die Datenverarbeitungseinheit zu einer Prüfung der Position, insbesondere Positionierung, insbesondere zu einer Ermittlung der Abweichung der Position, insbesondere Positionierung, eines Wafers, die gemessene Ist-Position, insbesondere Ist-Positionierung, virtuell mit der abgespeicherten Soll-Position, insbesondere Soll-Positionierung. Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen, wenn die ermittelte Abweichung der Position, insbesondere Positionierung, des Wafers einen bestimmten, insbesondere manuell festlegbaren, Grenzwert überschreitet, eine Benachrichtigung an einen Bediener auszugeben und/oder eine Anweisung an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab auszugeben, welche zu einer entsprechenden Repositionierung und/oder einem Aussortieren des Wafers führt.
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Wenn zumindest ein Sensor des Sensormoduls als ein passiver Sensor ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine kostengünstige und/oder einfach erkennbare bzw. auslesbare Sensiermethode ermöglicht werden. Unter einem „passiven Sensor“ soll insbesondere ein Sensor verstanden werden, welcher unabhängig von einer elektrischen Energieversorgung funktionsfähig ist. Vorzugsweise ist der passive Sensor als ein, insbesondere reversibler, Farbindikator ausgebildet. Beispielsweise verfärbt sich der passive Sensor bei einem Anstieg eines überwachten Parameters, beispielsweise einer Feuchtigkeit und/oder einer Sauerstoffkonzentration. Eine Verfärbung ist insbesondere direkt von einem Bediener oder mittels einer Bildverarbeitung einer Kamera auslesbar. Es ist vorstellbar, dass die überwachte Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere das Wafer-Transportbehältnis, ein transparentes Element, beispielsweise ein Sichtfenster, aufweist, welches vorzugsweise einen Blick auf den passiven Sensor erlaubt, wobei der passive Sensor insbesondere in einem Inneren der Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere des Wafer-Transportbehältnisses, angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der passive Sensor beispielsweise zumindest einen Dehnungsmesstreifen und/oder zumindest ein mechanisches Thermometer, wie ein Bimetallthermometer oder ein Flüssigkeitsthermometer, umfassen.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter des Wafer-Transportbehältnisses, insbesondere eines Inneren des Wafer-Transportbehältnisses, zu sensieren. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden, insbesondere indem Wafer während eines Transports und/oder einer Lagerung zwischen einzelnen Prozessschritten überwacht werden können. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination und/oder Beschädigung eines Wafer-Prozessmoduls durch kontaminierte und/oder fehlerhafte Wafer gesenkt werden. Zumindest einer der sensierten Parameter des Wafer-Transportbehältnisses, insbesondere des Inneren des Wafer-Transportbehältnisses, ist vorzugsweise als zumindest einer der vorgenannten physikalischen, chemischen und/oder geometrischen Parameter ausgebildet, beispielsweise als ein Innendruck des Wafer-Transportbehältnisses, als eine Sauerstoffkonzentration und/oder als eine Feuchtigkeit.
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Wenn zumindest ein Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter eines Inhalts eines Wafer-Transportbehältnisses, insbesondere eines in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekts, vorzugsweise eines in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Wafers, zu sensieren, kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden, insbesondere indem Wafer während eines Transports und/oder einer Lagerung zwischen einzelnen Prozessschritten überwacht werden können. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination und/oder Beschädigung eines Wafer-Prozessmoduls durch kontaminierte und/oder fehlerhafte Wafer weiter gesenkt werden. Zumindest einer der sensierten Parameter des Inhalts des Wafer-Transportbehältnisses, insbesondere des in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekts, vorzugsweise des in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Wafers, ist vorzugsweise als zumindest einer der vorgenannten physikalischen, chemischen und/oder geometrischen Parameter ausgebildet, beispielsweise als eine Temperatur des Objekts, als eine Wölbung des Objekts und/oder als eine Positionierung des Objekts. Das in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerte Objekt ist insbesondere als ein Wafer, als eine Belichtungsmaske für Wafer oder als ein vergleichbares zur Chip-Produktion notwendiges Objekt ausgebildet.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Sensor des Sensormoduls zumindest einer Untergruppe von in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekten, insbesondere Wafern, insbesondere genau einem in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekt, insbesondere genau einem in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Wafer, zuordenbar ist. Dadurch kann vorteilhaft eine separate Überwachung einzelner Untergruppen von Objekten, insbesondere Wafern, vorzugsweise von einzelnen Objekten, insbesondere Wafern, und/oder einer Mehrzahl von Objekten, insbesondere Wafern, ermöglicht werden. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Überwachungsgenauigkeit erreicht werden. Unter einer „Untergruppe von Objekten“ soll insbesondere eine Gruppe von Objekten verstanden werden, welche höchstens 90 % aller Objekte, vorzugsweise höchstens 50 % aller Objekte, vorteilhaft höchstens 30 % aller Objekte, bevorzugt höchstens 10 % aller Objekte und besonders bevorzugt genau ein Objekt umfasst. Insbesondere umfasst die Gesamtheit aller Objekte, sofern die Gesamtheit aller Objekte die Zahl eins übersteigt, zumindest zwei Untergruppen und höchstens eine der Anzahl der Objekte entsprechende Anzahl an Untergruppen. Der einer Untergruppe von Objekten, insbesondere einem einzelnen Objekt, zugeordnete Sensor ist insbesondere dazu vorgesehen, nur Sensordaten zu erfassen, welche den Objekten der Untergruppe, insbesondere dem einzelnen Objekt, zugehörig sind. Vorzugsweise ist jeder Untergruppe von Objekten, insbesondere jedem Objekt, zumindest ein Sensor zugeordnet. Beispielhaft ist jeder Untergruppe von Objekten, insbesondere jedem Objekt, ein Temperatursensor zugeordnet. Dadurch können vorteilhaft Variationen von Parametern, beispielsweise aufgrund verschieden schnell ablaufender Abkühlprozesse entstehende Temperaturvariationen, innerhalb des Wafer-Transportbehältnisses erfasst werden. Vorteilhaft können einzelne fehlerhafte Objekte besser identifiziert und gegebenenfalls aussortiert werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter der Be- und/oder Entladestation, insbesondere eines Inneren der Be- und/oder Entladestation, zu sensieren. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden, insbesondere indem Wafer während eines Transfers zwischen einzelnen Wafer-Transportbehältnissen und/oder zwischen einem Wafer-Transportbehältnis und einem Wafer-Prozessmodul überwacht werden können. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination und/oder Beschädigung eines Wafer-Transportbehältnisses und/oder eines Wafer-Prozessmoduls durch kontaminierte und/oder fehlerhafte Wafer gesenkt werden. Zumindest einer der sensierten Parameter der Be- und/oder Entladestation, insbesondere des Inneren der Be- und/oder Entladestation, ist vorzugsweise als zumindest einer der vorgenannten physikalischen, chemischen und/oder geometrischen Parameter ausgebildet, beispielsweise als ein Innendruck der Be- und/oder Entladestation, als eine Sauerstoffkonzentration und/oder als eine Feuchtigkeit.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter des Wafer-Prozessmoduls, des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems und/oder des Wafer-Handhabungs-Roboters zu sensieren. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden, insbesondere indem Wafer während einer Prozessierung oder während eines Transports zwischen einzelnen Wafer-Prozessmodulen überwacht werden können. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination und/oder Beschädigung des Wafer-Prozessmoduls durch kontaminierte und/oder fehlerhafte Wafer gesenkt werden. Zumindest einer der sensierten Parameter des Wafer-Prozessmoduls, des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems und/oder des Wafer-Handhabungs-Roboters, ist vorzugsweise als zumindest einer der vorgenannten physikalischen, chemischen und/oder geometrischen Parameter ausgebildet, beispielsweise als eine Beschleunigung und/oder als ein Ruck.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Sensor des Sensormoduls dazu vorgesehen ist, einen Parameter einer aus einem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses und einem Inneren der Be- und/oder Entladestation bei einem Waferübergabevorgang gebildeten lokalen Umgebung zu sensieren. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden, insbesondere indem Wafer während eines Transfers zwischen einzelnen Wafer-Transportbehältnissen und/oder zwischen einem Wafer-Transportbehältnis und einem Wafer-Prozessmodul überwacht werden können. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination und/oder Beschädigung eines Wafer-Transportbehältnisses und/oder eines Wafer-Prozessmoduls durch kontaminierte und/oder fehlerhafte Wafer gesenkt werden. Zudem kann vorteilhaft ein Sensor der Be- und/oder Entladestation dazu verwendet werden, einen Parameter des Wafer-Transportbehältnisses, beispielsweise den Innendruck des Wafer-Transportbehältnisses, zu ermitteln oder umgekehrt. Zumindest einer der sensierten Parameter der lokalen Umgebung, insbesondere des während des Waferübergabevorgangs gebildeten Minienvironments, ist vorzugsweise als zumindest einer der vorgenannten physikalischen, chemischen und/oder geometrischen Parameter ausgebildet, beispielsweise als ein Innendruck des Minienvironments, als eine Sauerstoffkonzentration und/oder als eine Feuchtigkeit. Der „Waferübergabevorgang“ umfasst insbesondere einen Vorgang, bei welchem Wafer mittels Absenken des Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselements in das Innere der Be- und/oder Entladestation aus dem Wafer-Transportbehältnis entladen und mit Hilfe des Wafer-Handhabungs-Roboters in das Wafer-Prozessmodul übergeben werden. Die lokale Umgebung bildet insbesondere das Minienvironment aus.
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Wenn die Datenverarbeitungseinheit und/oder das Sensormodul zumindest ein Speichermodul, insbesondere das vorgenannte Speichermodul, aufweist, welches zumindest zu einer Speicherung eines Verlaufs von Sensordaten vorgesehen ist, kann vorteilhaft eine präzise Rückverfolgung von Fehlerquellen ermöglicht werden. Insbesondere ist das Sensormodul dazu vorgesehen, periodisch Sensordaten in dem Speichermodul abzulegen. Insbesondere weisen das Sensormodul und die Datenverarbeitungseinheit voneinander getrennt ausgebildete Speichermodule auf. Vorzugsweise wird das Speichermodul des Sensormoduls regelmäßig von der Datenverarbeitungseinheit ausgelesen und die abgespeicherten Verläufe von Sensordaten werden von dem Speichermodul des Sensormoduls in das Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere zu einer Auswertung, übertragen. Vorzugsweise weist das Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit eine wesentlich größere Speicherkapazität auf als das Speichermodul des Sensormoduls.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Datenverarbeitungseinheit zumindest ein Auswertemodul aufweist, welches zumindest zu einer Auswertung zumindest eines Verlaufs von Sensordaten, welcher insbesondere in dem Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit gespeichert ist, vorgesehen ist, wobei das Auswertemodul eine automatische Fehlererkennung umfasst, welche zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest eine Fehlfunktion eines Sensors des Sensormoduls und/oder abnormale Sensordaten zumindest eines Sensors des Sensormoduls zu erkennen. Dadurch können vorteilhaft Fehlfunktionen und/oder fehlerhafte Steuerungen durch das zentrales Steuer- und/oder Regelsystem der Fab auf Basis von fehlerhaften Daten vermieden werden. Das Auswertemodul kann vorteilhaft als ein separater Server und/oder Rechner, insbesondere Einzelrechner, innerhalb der Datenverarbeitungseinheit ausgebildet sein. Alternativ kann das Auswertemodul vorteilhaft in einem Server und/oder Rechner der Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise dem Zentralcomputer der Datenverarbeitungseinheit und/oder dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab, integriert sein. „Abnormale Sensordaten“ sind insbesondere Sensordaten, welche einen abnormalen Verlauf, beispielsweise ein starkes Rauschen und/oder besonders abrupte Sprünge, und/oder abnormale Parameterwerte, beispielsweise außerhalb eines physikalisch realistischen Bereichs liegende Parameterwerte, aufweisen. Die automatische Fehlererkennung ist insbesondere nach- und/oder umprogrammierbar ausgebildet. Vorzugsweise sind Regeln, anhand deren die automatische Fehlererkennung eine Fehlfunktion und/oder abnormale Sensordaten erkennt, manuell ergänzbar, löschbar und/oder modifizierbar.
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Wenn zumindest ein Sensor als ein, insbesondere intelligentes, Kamerasystem ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine Ermittlung zumindest eines Parameters und/oder eines Parameterwerts mittels Bilderkennung ermöglicht werden. Vorteilhafterweise kann ein Kamerasystem dazu vorgesehen sein, mehr als einen einzelnen Parameter, insbesondere gleichzeitig oder sequentiell, zu erfassen. Vorzugsweise ist das Kamerasystem, insbesondere eine Kamera des Kamerasystems, dazu vorgesehen, zwei unterschiedliche Parameter, insbesondere Geometrieparameter wie eine Wölbung eines Wafers, eine Positionierung eines Wafers und/oder einen Durchmesser eines Wafers, zu erfassen. Bevorzugt ist das Kamerasystem, insbesondere die Kamera des Kamerasystems, dazu vorgesehen, mehr als zwei unterschiedliche Parameter zu erfassen. Unter einem „intelligenten Kamerasystem“ soll insbesondere ein Kamerasystem verstanden werden, welches in Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit steht und vorzugsweise abhängig von dem zu erfassenden Parameter eine automatische Fokussierung und/oder Ausrichtung der Kamera vornimmt, sowie insbesondere eine automatische Bildverarbeitung zu einer automatischen Extraktion von Parametern aus durch das Kamerasystem aufgenommenen Bildern umfasst. Beispielsweise weist das Kamerasystem eine automatische Wafererkennung auf, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, Wafer, die sich in einem Bildfeld des Kamerasystems befinden, automatisch zu erkennen. Vorzugsweise ist das Kamerasystem zumindest dazu vorgesehen, zumindest einen passiven Sensor des Sensormoduls automatisch auszulesen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest eine Waferhaltevorrichtung, insbesondere ein Wafer-Rack, an und/oder in welcher/welchem zumindest ein Sensor des Sensormoduls angeordnet ist, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Erfassung eines Parameters durch einen Sensor, welcher sich in einem Nahbereich eines Wafers befindet ermöglicht werden, wodurch insbesondere eine hohe Präzision erreicht werden kann. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein erfasster Parameter einem einzelnen Wafer innerhalb einer Mehrzahl an Wafern zugeordnet werden, wodurch insbesondere Differenzen von Parametern, beispielsweise Temperaturdifferenzen, verschiedener Wafer erfasst werden können. Die „Waferhaltevorrichtung“ ist insbesondere als eine Vorrichtung ausgebildet, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Wafer, vorzugsweise eine Mehrzahl an Wafern, positionsfest zu haltern. Vorzugsweise ist die Waferhaltevorrichtung in dem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses angeordnet. Bevorzugt ist die Waferhaltevorrichtung fest mit dem Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement verbunden. Insbesondere bei einer Bildung des Minienvironments bewegt sich die Waferhaltevorrichtung zusammen mit dem Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement in das Innere der Be- und/oder Entladestation. Die Waferhaltevorrichtung ist insbesondere aus einem vakuumtauglichen Material, beispielsweise einem Metall, einer spanbaren Glaskeramik und/oder einem Kunststoff, wie beispielsweise PEEK, ausgebildet. Die Waferhaltevorrichtung weist insbesondere Klemmenelemente auf, welche dazu vorgesehen sind, ein Verrutschen der gehalterten Wafer zu unterbinden. Der Sensor ist insbesondere zumindest teilweise in der Waferhaltevorrichtung, insbesondere in zumindest einem der Klemmenelemente der Waferhaltevorrichtung integriert, vorzugsweise einstückig mit der Waferhaltevorrichtung, insbesondere zumindest einem der Klemmenelemente der Waferhaltevorrichtung, ausgebildet.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit ein Lademodul aufweist, welches dazu vorgesehen ist, einen Energiespeicher des Sensormoduls und/oder einen Energiespeicher der Datenverarbeitungseinheit kontaktlos mit Ladeenergie zu versorgen. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders einfacher Ladevorgang ermöglicht werden. Der Energiespeicher ist insbesondere als ein physikalischer Energiespeicher, beispielsweise ein Kondensator oder dergleichen und/oder als ein chemischer Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie oder dergleichen, ausgebildet. Unter einer „kontaktlosen Versorgung mit Ladeenergie“ soll insbesondere eine Versorgung mit Ladeenergie verstanden werden, bei welcher zumindest abschnittsweise die Energie zum Laden des Energiespeichers vollständig drahtlos übertragen wird. Insbesondere erfolgt eine Energieübertragung durch das Lademodul mittels eines Magnetfelds, beispielsweise durch Induktion, mittels einer elektromagnetischen Welle und/oder mittels Licht, beispielsweise durch eine Photozelle. Das Lademodul umfasst insbesondere zumindest ein Energiesenderelement, welches beispielsweise als ein Magnetfeldgenerator, als ein Generator für eine Erzeugung elektromagnetischer Strahlung und/oder als eine Lichtquelle zu einem Aussenden von Lichtwellen ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Energiesenderelement zumindest an einer Teilkomponente des Waferübergabesystems angeordnet, beispielsweise an der Be- und/oder Entladestation. Insbesondere umfasst das Waferübergabesystem eine Mehrzahl an Energiesenderelementen, welche an unterschiedlichen Stellen des Waferübergabesystems angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Energiesenderelement eine separate Teilkomponente des Waferübergabesystems ausbilden, welche unabhängig ist von einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems. Zudem umfasst das Lademodul insbesondere ein Energieempfängerelement, welches beispielsweise zumindest als eine Magnetspule, als eine Antenne zu einem Empfangen elektromagnetischer Strahlung und/oder als eine Photozelle ausgebildet ist. Das Energieempfängerelement ist insbesondere zumindest einem Sensor des Sensormoduls, bevorzugt einer Mehrzahl Sensoren des Sensormoduls, und/oder zumindest einem Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit zugeordnet. Das Energieempfängerelement ist zumindest an einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, beispielsweise an einem Wafer-Transportbehältnis, angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass zumindest ein Energieempfängerelement eines Wafer-Transportbehältnisses bei einem Andockvorgang des Wafer-Transportbehältnisses an der Be- und/oder Entladestation eine direkte kontaktierende Steckerverbindung mit zumindest einem Energiesenderelement zu einem Laden zumindest eines dem Wafer-Transportbehältnis zugehörigen Energiespeichers herstellt.
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Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Lademodul zumindest eine Leiterbahn aufweist, welche dazu vorgesehen ist, einem elektrischen und/oder magnetischen Feld Ladeenergie zu entnehmen und in elektrische Energie umzuwandeln. Dadurch kann vorteilhaft eine drahtlose Energieübertragung, insbesondere zwischen Komponenten des Lademoduls, ermöglicht werden. Durch eine drahtlose Energieübertragung, insbesondere durch einen Verzicht auf sich abnutzende Steckerverbindungen, kann vorteilhaft eine Fehleranfälligkeit reduziert werden. Insbesondere ist die Leiterbahn dem Energieempfängerelement zugeordnet. Insbesondere ist die Leiterbahn als eine RFID-Antenne und/oder als eine Induktionsspule oder dergleichen ausgebildet.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest eine Photozelleneinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, einen Energiespeicher des Sensormoduls und/oder einen Energiespeicher der Datenverarbeitungseinheit mit Ladeenergie zu versorgen. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache drahtlose Lademöglichkeit geschaffen werden. Insbesondere bildet die Photozelleneinheit zumindest teilweise ein Energieempfängerelement aus. Insbesondere weist die Photozelleneinheit zumindest eine Photozelle, vorzugsweise die vorgenannte Photozelle, auf.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest eine Beleuchtungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Photozelle der Photozelleneinheit zu beleuchten. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache drahtlose Energiezufuhr an ein Energieempfängerelement geschaffen werden. Insbesondere bildet die Beleuchtungseinheit ein Energiesenderelement aus. Insbesondere weist die Beleuchtungseinheit eine Lichtquelle, insbesondere die vorgenannte Lichtquelle, auf.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Datenverarbeitungseinheit, insbesondere zumindest ein Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit, zu einer Verarbeitung von Sensordaten zumindest eine NFC-Schnittstelle und/oder eine WLAN-Schnittstelle aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine direkte Kommunikation zwischen zumindest temporär benachbarten Teilen der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere Einzelrechnern, ermöglicht werden. Beispielhaft kann ein Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit, welcher einem Sensor zur Bestimmung des Innendrucks innerhalb der Be- und/oder Entladestation zugeordnet ist, dazu vorgesehen sein, bei einer Annäherung eines weiteren Einzelrechners der Datenverarbeitungseinheit, welcher beispielsweise einem Sensor zur Bestimmung des Innendrucks im Inneren eines Wafer-Transportbehältnisses zugeordnet ist, Daten des weiteren Einzelrechners mittels der NFC-Schnittstelle automatisch zu empfangen und aus einer Kombination gemessener und empfangener Daten einen Differenzdruck zwischen Be- und/oder Entladestation und Wafer-Transportbehältnis zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinheit zu einer Verarbeitung von Sensordaten eine Bluetooth-, eine ZigBee-, eine WiMAX- oder eine vergleichbare Schnittstelle zu einer drahtlosen Datenübertragung, vorzugsweise Nahfeld-Datenübertragung, umfassen.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest eine Ausleservorrichtung umfasst, welche zumindest eine Auslesestelle aufweist und dazu vorgesehen ist, bei einer Positionierung der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere eines Datenübertragungselements der Datenverarbeitungseinheit, in einem Nahbereich der Auslesestelle eine Datenkommunikation der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere des Datenübertragungselements zu triggern. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Energieeffizienz erreicht werden, insbesondere indem eine Energie verbrauchende Datenkommunikation nur dann aktiv ist, wenn definitiv ein Empfänger in Empfangsreichweite verfügbar ist. Insbesondere ist die Auslesestelle zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere zumindest dem Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem und/oder der Be- und/oder Entladestation, zugeordnet. Insbesondere umfasst die Datenkommunikation zumindest ein Übertragen von Sensordatensätzen, von Identifikatoren von Wafer-Transportbehältnissen, welche dazu vorgesehen sind, Wafer-Transportbehältnisse eindeutig zu identifizieren und/oder von Handlungsanweisungen, beispielsweise an die Einzelrechner der Sensoren, insbesondere zu einer Anpassung von Sensoreinstellungen, Messintervallen oder dergleichen. Vorzugsweise umfasst das Waferübergabesystem eine Mehrzahl an Auslesestellen. Insbesondere sind die Auslesestellen an Knotenpunkten des Schienensystems der Fab angeordnet, welche vorzugsweise von allen Wafer-Transportbehältnissen während des Chip-Produktionsprozesses passiert werden. Außerdem sind die Auslesestellen vorzugsweise Be- und/oder Entladestationen zugeordnet, an welchen Wafer-Transportbehältnisse während des Chip-Produktionsprozesses andocken. Die Ausleservorrichtung ist insbesondere als ein RFID-Lesegerät oder dergleichen ausgebildet.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Auslesestelle eine separate Teilkomponente des Waferübergabesystems ausbilden, welche vorzugsweise unabhängig ist von weiteren Teilkomponenten des Waferübergabesystems. Insbesondere bildet eine derartige unabhängige Auslesestelle eine Diagnosestation aus. Es ist denkbar, dass alle Wafer-Transportbehältnisse im Laufe eines regulären Produktionszyklus zumindest einmal eine Diagnosestation und/oder eine Auslesestelle gezielt anfahren. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass Wafer-Transportbehältnisse manuell von einem Bediener oder automatisch von dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab, insbesondere abhängig von einer Prognose, von einer Gesamtlagerzeit der in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Wafer und/oder von einem gemessenen Parameterwert, gezielt zu der Diagnosestation und/oder zu einer Auslesestelle umgeleitet werden. Zudem ist denkbar, dass abhängig von einer Prognose eine Häufigkeit eines gezielten Anfahrens der Diagnosestation und/oder einer Auslesestelle variiert. Dabei sinkt insbesondere eine Häufigkeit umso positiver eine Prognose ausfällt.
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Unter einem „Nahbereich“ eines Objekts, insbesondere der Auslesestelle, des Schienensystems und/oder des Transportschlittens, soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, welcher von Punkten gebildet ist, die höchstens 5 m, vorzugsweise höchstens 2 m, vorteilhaft höchstens 1 m, bevorzugt höchstens 50 cm und besonders bevorzugt höchstens 25 cm von dem Objekt entfernt sind. Das Datenübertragungselement umfasst insbesondere zumindest einen Sendemechanismus, welcher zu einem Aussenden von elektronischen Daten der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere eines Einzelrechners, vorgesehen ist, und zumindest einen Empfangsmechanismus, welcher zu einem Empfangen von elektronischen Daten der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere eines Einzelrechners, vorgesehen ist. Insbesondere überträgt das Datenübertragungselement bei einer Datenkommunikation alle in dem Speichermodul der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere alle in den Speichermodulen des im Nahbereich befindlichen Teils der Datenverarbeitungseinheit, vorzugsweise in den Speichermodulen der im Nahbereich befindlichen Einzelrechner, enthaltenen Informationen an die Ausleservorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausleservorrichtung dazu vorgesehen sein, ausschließlich bestimmte, auswählbare Daten, beispielsweise einen bestimmten Sensordatensatz, der Datenverarbeitungseinheit anzufragen, woraufhin die Datenverarbeitungseinheit ausschließlich die angefragten Daten überträgt. Darunter, dass eine Datenkommunikation „getriggert“ wird, soll insbesondere verstanden werden, dass bei einer Erkennung eines Aufenthalts zumindest eines Teils der Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise zumindest eines Einzelrechners, in dem Nahbereich eine Datenkommunikation automatisch initiiert wird.
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Wenn das Lademodul und/oder ein Ladeenergie-Bereitstellungsmodul der Waferübergabeeinheit, welches dazu vorgesehen ist, bei einem Ladevorgang Ladeenergie kontaktlos an zumindest einen Teil des Lademoduls, insbesondere das Energieempfängerelement, zu übertragen, zumindest teilweise einstückig mit der Ausleservorrichtung ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine Reduktion von Bauteilen ermöglicht werden, wodurch insbesondere Produktions- und Materialkosten gering gehalten werden können.
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Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere zumindest ein Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit, einem Wafer-Transportbehältnis des Waferübergabesystems zugeordnet und dazu vorgesehen ist, Sensordaten, insbesondere Drucksensordaten, des Wafer-Transportbehältnisses mit zumindest einem weiteren Teil der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere zumindest einem weiteren Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit, welche der Be- und/oder Entladestation des Waferübergabesystems zugeordnet ist, auszutauschen, insbesondere während einer Ausbildung der lokalen Umgebung für den Waferübergabevorgang. Dadurch kann vorteilhaft zumindest ein Parameter der Be- und/oder Entladestation, beispielsweise ein Innendruck, an einen Parameter des Wafer-Transportbehältnisses angeglichen werden. Dadurch können vorteilhaft Parameter der Be- und/oder Entladestation und des Wafer-Transportbehältnisses zur Ausbildung des Minienvironments, vorzugsweise vor einer Ausbildung des Minienvironments, aufeinander abgestimmt werden. Beispielsweise wird der Innendruck des Wafer-Transportbehältnisses an die Be- und/oder Entladestation übermittelt, woraufhin der Innendruck der Be- und/oder Entladestation vor einem Öffnen des Wafer-Transportbehältnisses mittels des Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselements an den empfangenen Druckwert angepasst wird.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Waferübergabeeinheit zumindest ein Alarmmodul aufweist, welches zumindest dazu vorgesehen ist, bei einer Detektion einer Abweichung von Sensordaten zumindest eines Sensors, von dem, insbesondere voreinstellbaren, sicheren Datenbereich und/oder bei einer Detektion einer Fehlfunktion zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems zumindest eine, insbesondere akustische und/oder optische, Warnung auszugeben. Dadurch kann vorteilhaft schnell und effektiv auf eine mögliche Fehlfunktion aufmerksam gemacht werden, wodurch insbesondere ein effektives und schnelles Reagieren auf die Fehlfunktion ermöglicht werden kann. Dadurch können vorteilhaft Ausfallzeiten vermieden und/oder zeitlich kurzgehalten werden. Das Alarmmodul umfasst insbesondere zumindest eine Sirene, zumindest eine Warnleuchte und/oder zumindest eine Datensendevorrichtung, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, Warnungen und/oder Benachrichtigungen über die detektierte Abweichung und/oder Fehlfunktion an zumindest einen Bediener und/oder an zumindest das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab zu versenden. Insbesondere ist das Alarmmodul zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems zugeordnet. Vorzugsweise umfasst die Waferübergabeeinheit eine Mehrzahl an Alarmmodulen, welche insbesondere verschiedenen Teilkomponenten des Waferübergabesystems zugeordnet sind. Bevorzugt ist zumindest einem, besonders bevorzugt jedem, Wafer-Transportbehältnis zumindest ein Alarmmodul zugeordnet. Insbesondere ist das Alarmmodul fest mit dem Wafer-Transportbehältnis verbunden. Vorteilhaft ist mittels des Alarmmoduls ein Wafer-Transportbehältnis mit einer Fehlfunktion schnell und einfach in einer großen Menge an Wafer-Transportbehältnissen identifizierbar, beispielsweise durch eine entsprechend gut erkennbare Beleuchtung, welche beispielsweise eine auffällige Farbe, eine starke Leuchtkraft und/oder eine Helligkeitsmodulation aufweist, und/oder durch ein entsprechend gut hörbares akustisches Signal.
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Insbesondere ist das Auswertemodul dazu vorgesehen, im Falle einer Detektion eines Fehlers durch die automatische Fehlererkennung das Alarmmodul, insbesondere das der Teilkomponente des Waferübergabesystems, welche den Fehler aufweist, zugehörige Alarmmodul zu aktivieren. Das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab ist insbesondere dazu vorgesehen, bei einem Empfang und/oder einer Detektion einer Warnung eine automatische Steuerung vorzunehmen, welche die betroffene Teilkomponente des Waferübergabesystems deaktiviert und/oder aus dem Chip-Produktionsprozess herausnimmt. Vorzugsweise weist das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem an, ein Wafer-Transportbehältnis zu dem eine Warnung vorliegt zu einer Diagnosestation umzuleiten, zu einer Regenerationsstation umzuleiten und/oder komplett aus dem Produktionszyklus auszuschließen. Alternativ oder zusätzlich ist das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab dazu vorgesehen, das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem anzuweisen, an eine Teilkomponente des Waferübergabesystems, beispielsweise eine Be- und/oder Entladestation, zu welcher eine Warnung vorliegt und/oder welche mit einem Wafer-Prozessmodul verbunden ist, zu dem eine Warnung vorliegt, keine weiteren Wafer, insbesondere keine Wafer-Transportbehältnisse, anzuliefern.
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Es wird zudem ein Wafer-Transportbehältnis mit der Waferübergabeeinheit und mit zumindest einem, zumindest einen Sensor aufweisenden Sensormodul vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich eines Transports zumindest eines Wafers, einer Lagerung zumindest eines Wafers und/oder eines Transfers zumindest eines Wafers zu einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Wafer-Transportbehältnis zumindest eine Temperiereinheit aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, auf Basis von Sensordaten des zumindest einen Sensors zumindest ein in dem Wafer-Transportbehältnis gelagertes Objekt, insbesondere zumindest einen in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Wafer, zu temperieren, insbesondere aufzuheizen und/oder abzukühlen, wobei der zumindest eine Sensor als ein Temperatursensor ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Möglichkeit geschaffen werden, Objekte im Inneren des Wafer-Transportbehältnisses auf einer für die Objekte und/oder den Chip-Produktionsprozess vorteilhaften Temperatur zu halten und/oder auf die vorteilhafte Temperatur zu bringen. Die Temperiereinheit umfasst insbesondere eine Heizanlage und/oder eine Kühlanlage. Die Temperierung eines Objekts durch die Temperiereinheit erfolgt insbesondere durch einen Wärmefluss über zumindest einen direkten berührenden Kontakt zwischen einem Teil des Objekts und einem Teil der Temperiereinheit, insbesondere einem Temperierelement der Temperiereinheit. Alternativ oder zusätzlich kann eine Temperaturerhöhung mittels einer Bestrahlung des Objekts mit Wärmestrahlung, beispielsweise Infrarotstrahlung, durch die Heizanlage erfolgen. Vorzugsweise ist eine Temperierung durch die Temperiereinheit gesteuert und/oder geregelt, insbesondere durch die Steuer- und/oder Regeleinheit. Insbesondere bildet der Temperatursensor zusammen mit der Steuer- und/oder Regeleinheit einen Thermostat aus. Der Temperatursensor ist insbesondere als ein Thermistor, als ein Halbleiter-Temperatursensor, als ein Thermoelement, als ein Pyrometer oder dergleichen ausgebildet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Temperiereinheit zumindest ein Temperierelement, insbesondere das vorgenannte Temperierelement, aufweist, welches ein durch die Temperiereinheit zu temperierendes Objekt, insbesondere einen durch die Temperiereinheit zu temperierenden Wafer, berührend kontaktiert. Dadurch kann vorteilhaft ein effektiver Wärmefluss zu einer Temperierung ermöglicht werden. Insbesondere ist jedem in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekt zumindest ein Temperierelement, vorzugsweise eine Mehrzahl an Temperierelementen, zugeordnet. Die einem Objekt zugeordneten Temperierelemente kontaktieren das Objekt vorzugsweise derart, dass eine möglichst gleichmäßige Temperierung des gesamten Objekts ermöglicht wird. Beispielsweise kontaktiert eine Mehrzahl miteinander gekoppelter Temperierelemente das Objekt in möglichst gleichmäßigen Abständen entlang des Umfangs des Objekts. Das Temperierelement umfasst insbesondere ein Heizelement und/oder ein Kühlelement. Insbesondere mittels des Kühlelements kann vorteilhaft eine Abkühlung eines Objekts unterstützt und/oder beschleunigt werden, was insbesondere in einer Vakuumumgebung, in welcher üblicherweise, aufgrund eines Fehlens eines Wärmetransportmediums, eine Abkühlung nur sehr langsam vonstattengeht, große Vorteile, beispielweise eine Zeitersparnis, mit sich bringen kann. Das Heizelement ist insbesondere als ein Widerstandsheizelement, als ein thermoelektrisches Element, insbesondere ein Peltier-Element, und/oder als ein Teil eines mit einem Heizfluid durchflossenen Heizkreislaufs ausgebildet. Das Kühlelement ist insbesondere als ein thermoelektrisches Element, insbesondere ein Peltier-Element, und/oder als ein Teil eines mit einem Kühlfluid durchflossenen Kühlkreislaufs ausgebildet. Zudem ist vorstellbar, dass das Heizelement und/oder das Kühlelement als Wärmeleitelemente ausgebildet sind, welche eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und welche dazu vorgesehen sind, einen wärmeleitenden Kontakt zu einer, insbesondere außerhalb des Wafer-Transportbehältnisses angeordneten, Heiz- und/oder Kühlquelle herzustellen.
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Die Heiz- und/oder Kühlquelle ist insbesondere einer Teilkomponente des Waferübergabesystems zugeordnet. Beispielsweise ist vorstellbar, dass die Be- und/oder Entladestation eine Heiz- und/oder Kühlquelle aufweist, wobei bei einem Andocken des Wafer-Transportbehältnisses an die Be- und/oder Entladestation eine wärmeleitende Verbindung zwischen der Heiz- und/oder Kühlquelle und dem zumindest einen Temperierelement hergestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Heiz- und/oder Kühlquelle eine separate, insbesondere als Temperierstation ausgebildete, Teilkomponente des Waferübergabesystems ausbildet. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem kann insbesondere dazu vorgesehen sein, während des Chip-Produktionsprozesses, vorzugsweise in Abhängigkeit von zumindest einem durch einen Sensor gemessenen Parameter, beispielsweise einer Temperatur, ein Wafer-Transportbehältnis zu einer Temperierung der darin enthaltenen Wafer an die Temperierstation anzuliefern.
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Wenn die Temperiereinheit des Wafer-Transportbehältnisses dazu vorgesehen ist, zumindest zwei in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerte Objekte, insbesondere Wafer, separat zu temperieren, insbesondere aufzuheizen und/oder zu abzukühlen, kann vorteilhaft eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Wafer-Transportbehältnisses ermöglicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Temperatur eines Objekts an bestimmte Eigenschaften des Objekts angepasst werden, beispielsweise ist es dadurch auch möglich, verschiedene Objekte auf verschiedenen Temperaturen zu halten und/oder auf verschiedene Temperaturen zu bringen. Insbesondere ist die Temperiereinheit dazu vorgesehen, drei, vier, fünf und/oder eine Mehrzahl, vorzugsweise alle, in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekte separat zu temperieren. Dazu weist die Temperiereinheit voneinander wärmeleittechnisch entkoppelte Temperierelemente, insbesondere Wärmeleitelemente, auf, welche jeweils den separat zu temperierenden Objekten zugeordnet sind.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Sensormodul zumindest dazu vorgesehen ist, insbesondere mittels zweier als Temperatursensor ausgebildeter Sensoren, eine Temperatur eines ersten in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekts, insbesondere Wafers, und eine weitere Temperatur eines zweiten in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekts, insbesondere Wafers, separat zu erfassen. Dadurch kann vorteilhaft eine Temperaturverteilung innerhalb des Wafer-Transportbehältnisses ermittelt werden, wodurch beispielsweise unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten unterschiedlicher Objekte registriert werden können. Insbesondere ist das Sensormodul dazu vorgesehen, die Temperaturen von drei, vier, fünf und/oder einer Mehrzahl, vorzugsweise aller in dem Wafer-Transportbehältnis gelagerten Objekte separat zu bestimmen.
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Wenn das Wafer-Transportbehältnis zumindest eine Vakuumpumpe aufweist, welche an und/oder in dem Wafer-Transportbehältnis anordenbar ist, kann vorteilhaft eine direkte Anpassung des Innendrucks des Wafer-Transportbehältnisses, insbesondere unabhängig von einer Kopplung mit der Be- und/oder Entladestation, vorgenommen werden. Dadurch kann vorteilhaft ein ausreichendes Vakuum in dem Inneren des Wafer-Transportbehältnis aufrechterhalten werden, insbesondere auch während Transportvorgängen und/oder während einer Lagerung des Wafer-Transportbehältnisses. Unter einer „Vakuumpumpe“ soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, einen Druck in einem abgeschlossenen Raum, beispielsweise dem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses, zu variieren, bevorzugt zumindest wesentlich zu senken, wobei die Druckabsenkung insbesondere durch ein Herausbefördern von Materie aus dem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses und/oder durch ein Einsammeln und/oder Binden von Materie an einem bestimmten Ort verursacht wird. Insbesondere ist die Pumpe als eine Verdrängerpumpe, als eine Strahlpumpe, als eine Molekularpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe, als eine Kryopumpe und/oder als eine Sorptionspumpe ausgebildet. Darunter, dass die Vakuumpumpe „an dem Wafer-Transportbehältnis anordenbar ist“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Vakuumpumpe fest mit dem Wafer-Transportbehältnis verbindbar ist, vorzugsweise so dass die Vakuumpumpe fest zu dem Wafer-Transportbehältnis zugehörig und bei einem Transport des Wafer-Transportbehältnisses mit dem Wafer-Transportbehältnis mitbewegbar ist. Darunter, dass die Vakuumpumpe „in dem Wafer-Transportbehältnis anordenbar ist“, soll insbesondere verstanden werden, dass die Vakuumpumpe zumindest teilweise, bevorzugt vollständig in dem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses angeordnet ist.
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Insbesondere weist das Wafer-Transportbehältnis zumindest eine Vakuumpumpen-Befestigungseinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, die Vakuumpumpe positionsfest, insbesondere kraftschlüssig, beispielsweise mittels einer Schraubenverbindung oder dergleichen, und/oder formschlüssig, beispielsweise mittels einer Clips- und/oder Rastverbindung oder dergleichen, an dem Wafer-Transportbehältnis zu befestigen. Vorzugsweise ist die Verbindung mittels der Vakuumpumpen-Befestigungseinheit zerstörungsfrei und/oder werkzeugfrei lösbar ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft eine Vakuumpumpe zwischen verschiedenen Wafer-Transportbehältnissen hin- und hergewechselt werden und/oder bei einer Ausmusterung eines Wafer-Transportbehältnisses kann die Vakuumpumpe weiterverwendet werden, beispielsweise durch eine Montage an einem neuen Wafer-Transportbehältnis. Vorzugsweise ist die Vakuumpumpe dazu vorgesehen, das geschlossene Wafer-Transportbehältnis abzupumpen, wobei ein Pumpvorgang insbesondere während einer Lagerung und/oder während eines Transports des Wafer-Transportbehältnisses durchgeführt wird.
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Insbesondere ist vorstellbar, dass das Waferübergabesystem eine Teilkomponente aufweist, welche als eine Vakuumpumpenwechselstation ausgebildet ist. Die Vakuumpumpenwechselstation ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Vakuumpumpe an einem Wafer-Transportbehältnis anzuordnen, eine Vakuumpumpe von einem Wafer-Transportbehältnis zu entfernen und/oder eine einem Wafer-Transportbehältnis zugeordnete Vakuumpumpe auszutauschen. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem ist insbesondere dazu vorgesehen, vorzugsweise durch eine automatische Steuerung der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit der Fab und/oder durch eine manuelle Steuerung durch einen Bediener, Wafer-Transportbehältnisse an die Vakuumpumpenwechselstation anzuliefern. Vorzugsweise erfolgt die Anlieferung von Wafer-Transportbehältnissen an die Vakuumpumpenwechselstation auf Basis von Sensordaten zumindest eines Sensors, insbesondere eines Innendrucksensors, des Wafer-Transportbehältnisses und/oder auf Basis einer Prognose des Prognosemoduls. Insbesondere werden Wafer-Transportbehältnisse an die Vakuumpumpenwechselstation angeliefert, welchen bisher keine Vakuumpumpe zugeordnet ist und deren Innendruck einen bestimmten Druckgrenzwert überschritten hat und/oder deren Prognose ein baldiges Überschreiten des Druckgrenzwerts prognostiziert. Diesen Wafer-Transportbehältnissen wird durch die Vakuumpumpenwechselstation eine Vakuumpumpe zugeordnet. Zudem werden insbesondere Wafer-Transportbehältnisse an die Vakuumpumpenwechselstation angeliefert, welchen schon eine Vakuumpumpe zugeordnet ist und deren Innendruck einen bestimmten Druckgrenzwert unterschritten hat und/oder deren Prognose einen langen Zeitraum bis zu einem Überschreiten des Druckgrenzwerts prognostiziert. Von diesen Wafer-Transportbehältnissen wird die zugeordnete Vakuumpumpe durch die Vakuumpumpenwechselstation entfernt.
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Insbesondere ist zumindest die Steuer- und/oder Regeleinheit, vorzugsweise eine Steuer- und/oder Regeleinheit eines einem Wafer-Transportbehältnis zugeordneten Einzelrechners der Datenverarbeitungseinheit, dazu vorgesehen, auf Basis von Sensordaten des Sensormoduls mittels der Vakuumpumpe einen Druck in dem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere initiiert eine einem Wafer-Transportbehältnis zugeordnete Vakuumpumpe demnach eine Aktivierung der Vakuumpumpe, sobald ein festgelegter Druckgrenzwert überschritten ist, und stoppt die Vakuumpumpe, sobald ein weiterer festgelegter Druckgrenzwert unterschritten ist, wobei insbesondere der weitere Druckgrenzwert wesentlich niedriger, vorzugsweise um zumindest eine, vorzugsweise um zumindest zwei und bevorzugt um zumindest drei Größenordnungen niedriger liegt als der Druckgrenzwert.
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Wenn die Vakuumpumpe zumindest einen Getter, insbesondere einen lonengetter, umfasst und/oder wenn in dem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses zumindest ein Getter angeordnet ist, kann vorteilhaft eine einfache und/oder effektive Druckregelung ermöglicht werden. Der Getter kann insbesondere als Teil einer lonengetterpumpe ausgebildet sein, vorzugsweise ist der Getter jedoch unabhängig von einer lonengetterpumpe ausgebildet. Insbesondere ist der Getter als ein nichtflüchtiger Getter ausgebildet. Der Getter ist insbesondere als ein „bulk getter“ ausgebildet, welcher eine Außenform mit einer möglichst großen Oberfläche aufweist, beispielsweise eine Anordnung zumindest einer, vorzugsweise mehrerer Platten, Streifen, Drähte oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann der Getter als eine Beschichtung ausgebildet sein, welche insbesondere auf einer, vorzugsweise metallischen, Oberfläche des Wafer-Transportbehältnisses, beispielsweise einer Oberfläche zumindest eines Teils einer Innenwand des Wafer-Transportbehältnisses und/oder des Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselements, und/oder auf einer, vorzugsweise metallischen, Oberfläche der Waferhaltevorrichtung angeordnet ist. Insbesondere ist der Getter zumindest teilweise aus einer Legierung ausgebildet, welche zumindest Zirkonium, Vanadium, Kobalt, Aluminium, Titan, Eisen und/oder Cer-Mischmetall umfasst.
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Wenn das Wafer-Transportbehältnis eine lösbare und/oder austauschbare Verbindung mit der Vakuumpumpe aufweist, kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden, insbesondere indem nur einem Teil aller Wafer-Transportbehältnissen eine Vakuumpumpe zugeordnet wird, insbesondere in Abhängigkeit von den jeweiligen Innendrücken. Zudem kann vorteilhaft eine Wiederverwendbarkeit von Vakuumpumpen, welche aussortierten Wafer-Transportbehältnissen zugeordnet sind, ermöglicht werden, wodurch Kosten gering gehalten werden können. Insbesondere erfolgt die lösbare und/oder austauschbare Verbindung der Vakuumpumpe mit dem Wafer-Transportbehältnis mittels der vorgenannten Vakuumpumpen-Befestigungseinheit.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Wafer-Transportbehältnis eine vakuumdichte Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung aufweist, welche zu einer lösbaren und/oder austauschbaren Kopplung der Vakuumpumpe, insbesondere zumindest eines Saugeingangs der Vakuumpumpe, mit einem Inneren des Wafer-Transportbehältnisses vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft ein Zeit- und/oder Arbeitsaufwand, welcher zu einer Montage, einer Demontage und/oder einem Wechseln einer Vakuumpumpe nötig ist, gering gehalten werden.
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Zusätzlich wird eine Be- und/oder Entladestation mit einer Waferübergabeeinheit mit zumindest einem, zumindest einen Sensor aufweisenden Sensormodul vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich eines Transfers zumindest eines Wafers zwischen Teilkomponenten eines Waferübergabesystems, insbesondere zwischen dem Wafer-Transportbehältnis, der Be- und/oder Entladestation und/oder einem mit der Be- und/oder Entladestation verbundenen Wafer-Prozessmodul, bereitgestellt werden. Zudem kann vorteilhaft eine Überwachung der Wafer und/oder der Umgebungsbedingungen der Wafer ermöglicht werden, wodurch insbesondere Fehler, beispielsweise Produktionsfehler, Beschädigungen von Wafern und/oder Verunreinigungen von Wafern vermieden werden können.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Be- und/oder Entladestation eine zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, eine Datenkommunikation mit zumindest einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere zumindest mit einem Wafer-Prozessmodul des Waferübergabesystems, zumindest mit einem Wafer-Transportbehältnis des Waferübergabesystems, zumindest mit einem Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem des Waferübergabesystems und/oder zumindest mit einem Wafer-Handhabungs-Roboter des Waferübergabesystems, und/oder eine Datenkommunikation zwischen zumindest zwei Teilkomponenten des Waferübergabesystems und/oder eine Datenkommunikation der Be- und/oder Entladestation mit einem externen Datenverarbeitungssystem zu steuern und/oder zu regeln. Dadurch kann vorteilhaft eine sichere Steuerung des durch die Be- und/oder Entladestation durchgeführten Transfers von Wafern ermöglicht werden. Die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation ist insbesondere einstückig mit der Steuer- und/oder Regeleinheit der Waferübergabeeinheit ausgebildet, vorzugsweise sind die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation und die Steuer- und/oder Regeleinheit der Waferübergabeeinheit identisch. Die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation ist insbesondere zumindest teilweise einstückig mit dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab, mit der Datenverarbeitungseinheit und/oder mit zumindest einem Einzelrechner der Datenverarbeitungseinheit ausgebildet. Insbesondere umfasst die Datenkommunikation zumindest einen Austausch von ermittelten Parametern, beispielsweise Druckwerten, von Sensordatensätzen und/oder von Steuerbefehlen für Teilkomponenten. Das externe Datenverarbeitungssystem ist insbesondere als das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab und/oder als ein weiteres Datenverarbeitungssystem außerhalb der Fab, beispielsweise eine Cloud oder dergleichen, ausgebildet. Insbesondere ist die Datenkommunikation der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation und/oder die Datenkommunikation weiterer Teilkomponenten des Waferübergabesystems derart ausgebildet, dass eine Kompatibilität mit bestehenden und/oder etablierten Systemen, beispielsweise bestehenden Wafer-Prozessmodulen, bestehenden Wafer-Transportbehältnis-Transportsystemen und/oder bestehenden zentralen Steuer- und/oder Regelsystemen einer Fab, gewährleistet ist.
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Ferner wird ein Waferübergabesystem, insbesondere das vorgenannte Waferübergabesystem, mit zumindest einem Wafer-Schnittstellensystem, aufweisend ein Wafer-Transportbehältnis und eine Be- und/oder Entladestation zu einem Be- und/oder Entladen des Wafer-Transportbehältnisses, sowie insbesondere mit einem Wafer-Prozessmodul, mit zumindest einem Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem und/oder mit zumindest einem Wafer-Handhabungs-Roboter vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich eines Transports zumindest eines Wafers, einer Lagerung zumindest eines Wafers und/oder einer Prozessierung zumindest eines Wafers, insbesondere innerhalb einer Fab, bereitgestellt werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Waferübergabesystem zumindest ein Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem umfasst, welches ein Schienensystem und zumindest einen entlang dem Schienensystem bewegbaren Transportschlitten aufweist, wobei das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem zumindest eine Auslesestelle einer Ausleservorrichtung zumindest zu einem Auslesen zumindest eines Sensormoduls und/oder zumindest eines Teils der Datenverarbeitungseinheit, insbesondere eines Einzelrechners der Datenverarbeitungseinheit, aufweist. Dadurch kann ein vorteilhaftes Ausleseschema bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist zumindest eine Auslesestelle an einem Knotenpunkt angeordnet, welchen alle Wafer-Transportbehältnisse während eines Chip-Produktionsprozesses zumindest einmal passieren, wodurch vorteilhaft sichergestellt werden kann, dass die Sensordaten aller Wafer-Transportbehältnisse jeweils zumindest einmal ausgelesen werden. Bevorzugt ist an jedem Knotenpunkt eine Auslesestelle angeordnet. Besonders bevorzugt ist vor und/oder nach jeder Teilkomponente des Waferübergabesystems, welche insbesondere eine Station im Chip-Produktionsprozess ausbildet und zu welcher das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem zumindest ein Wafer-Transportbehältnis anliefert bzw. von welcher das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem zumindest ein Wafer-Transportbehältnis abholt, eine Auslesestelle angeordnet. Dadurch empfängt der Zentralcomputer der Datenverarbeitungseinheit, die Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab vorteilhaft zumindest nach jedem Ein- und/oder Ausladen von Wafern in und/oder aus dem Wafer-Transportbehältnis aktualisierte Sensordatensätze. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden.
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Wenn die Auslesestelle in einem Nahbereich zumindest einer Schiene des Schienensystems und/oder an dem Transportschlitten angeordnet ist, kann vorteilhaft ein einfaches Auslesen von Sensordaten ermöglicht werden, insbesondere indem bei einem Verfahren des Wafer-Transportbehältnisses entlang des Schienensystems ein automatisches Auslesen der Sensordaten bei einem Vorbeifahren an der Auslesestelle getriggert wird und/oder indem bei jedem Annähern des Wafer-Transportbehältnisses an den Transportschlitten, also insbesondere bei jedem Aufnehmen des Wafer-Transportbehältnisses durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem, das automatische Auslesen der Sensordaten getriggert wird. Zudem kann bei der Anordnung der Auslesestelle in dem Nahbereich der zumindest einen Schiene des Schienensystems und/oder bei der Anordnung der Auslesestelle an dem Transportschlitten vorteilhaft eine, insbesondere energiesparende, NFC-Technik zu einem Auslesen der Sensordaten verwendet werden.
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Zudem wird ein Verfahren mit zumindest einer Waferübergabeeinheit, mit zumindest einem Wafer-Transportbehältnis, mit zumindest einer Be- und/oder Entladestation und/oder mit zumindest einem Waferübergabesystem vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich eines Transports zumindest eines Wafers, einer Lagerung zumindest eines Wafers und/oder einer Prozessierung zumindest eines Wafers, insbesondere innerhalb einer Fab, bereitgestellt werden.
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Außerdem wird ein Verfahren mit zumindest einem Wafer-Transportbehältnis und mit zumindest einer Be- und/oder Entladestation vorgeschlagen, wobei eine Reihenfolge von Wafer-Transportbehältnissen für eine Anlieferung an die Be- und/oder Entladestation anhand von Sensordaten der Sensormodule der Wafer-Transportbehältnisse, insbesondere anhand von Prognosen von Prognosemodulen von Datenverarbeitungseinheiten der Wafer-Transportbehältnisse, festgelegt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Prozesssicherheit erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Produktqualität erreicht werden, insbesondere indem vermieden wird, dass Wafer zu lange unter suboptimalen Bedingungen gelagert werden. Zudem können dadurch vorteilhaft Kontaminationen von Teilkomponenten des Waferübergabesystems gering gehalten werden, wodurch insbesondere eine hohe Lebensdauer von Teilkomponenten des Waferübergabesystems erreicht werden kann. Insbesondere legt das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab und/oder die Steuer- und/oder Regeleinheit die Reihenfolge anhand empfangener Sensordatensätze fest. Insbesondere werden zu einer Festlegung der Reihenfolge bestimmte Parameterwerte aus Sensordatensätzen verschiedener Wafer-Transportbehältnisse miteinander verglichen und vorzugsweise absteigend und/oder aufsteigend sortiert. Anhand der Sortierung der Parameterwerte wird dann eine Reihenfolge festgelegt. Dabei ist denkbar, dass Wafer-Transportbehältnisse mit den besten Parameterwerten eine erste Position in der Reihenfolge einnehmen, um einen Batch von Wafern mit besonders guten Eigenschaften zu erhalten, oder dass Wafer-Transportbehältnisse mit den am wenigsten optimalen Parameterwerten die erste Position in der Reihenfolge einnehmen, um eine möglichst geringe Ausschussproduktion zu erreichen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Wafer-Transportbehältnis, dessen Sensordaten außerhalb eines sicheren Datenbereichs liegen und/oder dessen Prognose ein vorzeitiges Abweichen der Sensordaten von einem sicheren Datenbereich prognostiziert, bevorzugt, beispielsweise an der Be- und Entladestation, angeliefert wird und/oder dem Wafer-Transportbehältnis ein neuer, weiter vorne liegender Platz in der Reihenfolge zugewiesen wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe durchschnittliche Produktionsqualität erreicht werden, insbesondere indem verhindert wird, dass Wafer zu lange unter suboptimalen Bedingungen gelagert werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination einer Teilkomponente des Waferübergabesystems verringert werden und eine Ausschussproduktion kann gesenkt werden. Insbesondere werden bei einer Neuvergabe eines Platzes in der Reihenfolge alle weiteren Plätze in der Reihenfolge aktualisiert und überschrieben. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab dazu vorgesehen, in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Intervallen, beispielsweise nach Verstreichen einer bestimmten Zeit, beispielsweise einer Minute, nach einem Registrieren einer festgelegten Zahl an Neueingängen von Sensordatensätzen, vorzugsweise bei jedem Neueingang eines Sensordatensatzes, und/oder nach einem Registrieren einer festgelegten Zahl an Aktualisierungen von Sensordatensätzen, insbesondere bei jeder Aktualisierung zumindest eines Sensordatensatzes, eine Neubestimmung der Reihenfolge, insbesondere eine Neusortierung der Parameterwerte und/oder der Wafer-Transportbehältnisse vorzunehmen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Wafer-Transportbehältnis, dessen Sensordaten außerhalb eines sicheren Datenbereichs liegen und/oder dessen Prognose ein vorzeitiges Abweichen der Sensordaten von dem sicheren Datenbereich prognostiziert, mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems zu einer Regenerationsstation für Wafer-Transportbehältnisse des Waferübergabesystems, insbesondere der vorgenannten Regenerationsstation, zu einer Diagnosestation für Wafer-Transportbehältnisse des Waferübergabesystems, insbesondere der vorgenannten Diagnosestation, und/oder zu einer Wafer-Kontrollstation für Wafer umgeleitet wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe durchschnittliche Produktionsqualität erreicht werden, insbesondere indem verhindert wird, dass Wafer zu lange unter suboptimalen Bedingungen gelagert werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein Risiko einer Kontamination einer Teilkomponente des Waferübergabesystems verringert werden und eine Ausschussproduktion kann gesenkt werden. Insbesondere wird eine Umleitung eines Wafer-Transportbehältnisses mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems von der Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder von dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem der Fab initiiert. Unter einer „Wafer-Kontrollstation“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Wafer auf eine Beschädigung zu überprüfen. Insbesondere bildet die Wafer-Kontrollstation eine separate Teilkomponente des Waferübergabesystems aus.
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Ferner wird ein Verfahren mit dem Waferübergabesystem, mit zumindest der Be- und/oder Entladestation und mit einer Mehrzahl an Waferübergabeeinheiten, aufweisend jeweils zumindest ein Sensormodul und jeweils zumindest einen, als Einzelrechner ausgebildeten Teil der Datenverarbeitungseinheit, vorgeschlagen, wobei von der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation ein Datensatz aller durch die Waferübergabeeinheiten übermittelten Sensordaten gesammelt wird und der Datensatz zu einer Steuerung und/oder Regelung zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems, verwendet wird. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte, insbesondere besonders effektive, Steuerung der Teilkomponente des Waferübergabesystems, insbesondere des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems, erreicht werden. Insbesondere werden von der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation aus dem Datensatz Steuer- und/oder Regelinformationen zu einer effektiven Verteilung, bzw. einer effektiven Logistik der Wafer-Transportbehältnisse innerhalb der Fab, ermittelt. Insbesondere anhand der ermittelten Steuer- und/oder Regelinformationen wird von der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation die Verteilung, bzw. die Logistik der Wafer-Transportbehältnisse innerhalb der Fab organisiert und/oder durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich übermittelt die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit der Be- und/oder Entladestation die ermittelten Steuer- und/oder Regelinformationen an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem der Fab, welches dann vorzugsweise die Organisation und Durchführung der Verteilung, bzw. die Logistik, der Wafer-Transportbehältnisse innerhalb der Fab übernimmt.
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Im Weiteren wird vorgeschlagen, dass der gesammelte Datensatz zu einer, insbesondere automatischen, Erkennung, Lokalisation und/oder Rückverfolgung zumindest einer Fehlerquelle, insbesondere mittels einer Mustererkennung, verwendet wird. Dadurch kann vorteilhaft ein Auffinden, ein Umgehen und/oder ein Ausmärzen von Fehlerquellen vereinfacht werden, wodurch vorteilhaft Ausfallzeiten reduziert werden können.
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Die erfindungsgemäße Waferübergabeeinheit, das erfindungsgemäße Wafer-Transportbehältnis, die erfindungsgemäße Be- und/oder Entladestation, das erfindungsgemäße Waferübergabesystem und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die erfindungsgemäße Waferübergabeeinheit, das erfindungsgemäße Wafer-Transportbehältnis, die erfindungsgemäße Be- und/oder Entladestation, das erfindungsgemäße Waferübergabesystem und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Verfahrensschritten und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Waferübergabesystems mit einer Waferübergabeeinheit,
- 2 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer als Wafer-Transportbehältnis ausgebildeten Teilkomponente des W aferü bergabesystems,
- 3 eine schematische Darstellung einer Messtechnikeinheit der Waferübergabeeinheit,
- 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Kopplung des Wafer-Transportbehältnisses mit einer Be- und/oder Entladestation des Waferübergabesystems,
- 5 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer drahtlosen Energieversorgung von Energiespeichern der W aferü bergabeei nheit,
- 6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Überprüfung von geometrischen Abweichungen eines Wafers innerhalb des Waferübergabesystems,
- 7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Auslesen von Sensordaten und
- 8 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Steuerung des Waferübergabesystems.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Waferübergabesystems 16. Das Waferübergabesystem 16 ist innerhalb einer Wafer-Fabrikationsumgebung (Fab) 140 angeordnet. Die Fab 140 weist ein zentrales Steuer- und/oder Regelsystem 42 auf. Das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem 42 ist zu einer Steuerung von Produktionsvorgängen, Wafer-Prozessierungsvorgängen, Logistikvorgängen oder dergleichen innerhalb der Fab 140 vorgesehen. Das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem 42 weist ein zentrales Kommunikationselement 142 auf. Das zentrale Kommunikationselement 142 ist zumindest zu einer Kommunikation mit Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16 vorgesehen. Das zentrale Kommunikationselement 142 ist zumindest zu einer Kommunikation mit innerhalb der Fab 140 befindlichen Datenübertragungselementen 58 vorgesehen.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine Waferübergabeeinheit 90 auf. Das Waferübergabesystem 16 umfasst eine Mehrzahl an Teilkomponenten. Das Waferübergabesystem 16 umfasst ein Wafer-Prozessmodul 18. Vorzugsweise umfasst das Waferübergabesystem 16 eine Mehrzahl an Wafer-Prozessmodulen 18. Das Wafer-Prozessmodul 18 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Das Wafer-Prozessmodul 18 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf.
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Das Waferübergabesystem 16 umfasst ein Wafer-Schnittstellensystem 20. Das Wafer-Schnittstellensystem 20 umfasst ein Wafer-Transportbehältnis 22. Vorzugsweise umfasst das Waferübergabesystem 16, bzw. das Wafer-Schnittstellensystem 20, eine Mehrzahl an Wafer-Transportbehältnissen 22. Das Wafer-Transportbehältnis 22 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf.
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Das Wafer-Transportbehältnis 22 ist zu einer Lagerung und zu einem Transport von Objekten 128 vorgesehen. Das Objekt 128 ist als ein Wafer 48 ausgebildet. Alternativ kann das Objekt 128 auch von einem Wafer 48 verschieden ausgebildet sein, beispielsweise als eine Belichtungsmaske. Das Objekt 128 ist dabei in einem Inneren 106 (vgl. 2) des Wafer-Transportbehältnisses 22 angeordnet. Das Wafer-Transportbehältnis 22 ist vakuumdicht verschließbar. Bei einem Transport und/oder einer Lagerung eines Objekts 128 mittels des Wafer-Transportbehältnisses 22 ist das Innere 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 evakuiert. Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist ein Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement 92 (vgl. 2) auf. Das Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement 92 ist dazu vorgesehen, das Wafer-Transportbehältnis 22 vakuumdicht zu verschließen. Das Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement 92 ist in einem Normalbetrieb des Wafer-Transportbehältnisses 22 auf einer Unterseite des Wafer-Transportbehältnis 22 angeordnet.
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Das Wafer-Schnittstellensystem 20 umfasst eine Be- und/oder Entladestation 24. Vorzugsweise umfasst das Waferübergabesystem 16 bzw. das Wafer-Schnittstellensystem 20 eine Mehrzahl an Be- und/oder Entladestationen 24. Die Be- und/oder Entladestation 24 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die Be- und/oder Entladestation 24 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die Be- und/oder Entladestation 24 ist zu einem Be- und/oder Entladen der Objekte 128 vorgesehen. Die Be- und/oder Entladestation 24 ist zu einem Be- und/oder Entladen des Wafer-Transportbehältnisses 22 vorgesehen. Die Be- und/oder Entladestation 24 ist zu einem Be- und/oder Entladen des Wafer-Prozessmoduls 18 vorgesehen. Die Be- und/oder Entladestation 24 ist dazu vorgesehen, einen Transfer eines Objekts 128 zwischen dem Wafer-Transportbehältnis 22 und einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zu erlauben und/oder zumindest teilweise vorzunehmen. Bei dem Transfer des Objekts 128 zwischen dem Wafer-Transportbehältnis 22 und der weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 mittels der Be- und/oder Entladestation 24 befindet sich das Objekt 128 dauerhaft innerhalb eines Vakuums und/oder innerhalb einer evakuierten Umgebung.
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Die Be- und/oder Entladestation 24 weist eine Spindeleinheit (nicht gezeigt) auf, welche dazu vorgesehen ist, das Objekt 128 bei einem Be- und/oder Entladevorgang in eine vertikale Richtung zu bewegen und dabei das Objekt 128 zwischen dem Inneren 106 des Wafer Transportbehältnisses 22 und einem Inneren 138 der Be- und/oder Entladestation 24 zu bewegen. Die Be- und/oder Entladestation 24 ist dazu vorgesehen, mittels eines Öffnens des Wafer-Transportbehältnisses 22 durch ein Absenken des Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselements 92 in das Innere 138 der Be- und/oder Entladestation 24 eine lokale Umgebung zu bilden. Die lokale Umgebung ist als ein Minienvironment ausgebildet. Die lokale Umgebung dient zu einem Waferübergabevorgang von Wafern 48 zwischen dem Wafer-Transportbehältnis 22 und der Be- und/oder Entladestation 24, bzw. dem Wafer-Prozessmodul 18.
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Die Be- und/oder Entladestation 24 weist eine zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108 auf. Die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108 ist dazu vorgesehen, eine Datenkommunikation der Be- und/oder Entladestation 24 mit zumindest einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zu steuern und/oder zu regeln. Die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108 ist dazu vorgesehen, eine Datenkommunikation zwischen zwei oder mehr Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16 zu steuern und/oder zu regeln. Die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108 ist dazu vorgesehen, eine Datenkommunikation der Be- und/oder Entladestation 24 mit einem externen Datenverarbeitungssystem, beispielsweise dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140, zu steuern und/oder zu regeln.
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Das Waferübergabesystem 16 weist einen Wafer-Handhabungs-Roboter 28 auf. Vorzugsweise umfasst das Waferübergabesystem 16 eine Mehrzahl an Wafer-Handhabungs-Robotern 28. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 ist zu einer Manipulation eines Objekts 128 vorgesehen. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 ist dazu vorgesehen, Objekte 128 zwischen der Be- und/oder Entladestation 24 und einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, beispielsweise dem Wafer-Prozessmodul 18, zu bewegen. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 ist zu einem Be- und/der Entladen der Be- und/oder Entladestation 24 vorgesehen. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 ist zu einem Be- und/der Entladen einer Waferhaltevorrichtung 64 (vgl. 2) vorgesehen. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 ist zu einem Be- und/der Entladen einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, insbesondere des Wafer-Prozessmoduls 18, vorgesehen. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 ist rotierbar, schwenkbar und in alle drei Raumrichtungen verfahrbar ausgebildet. Der Wafer-Handhabungs-Roboter 28 weist ein Greiferelement 130 auf. Das Greiferelement 130 ist als ein Greifarm ausgebildet. Das Greiferelement 130 ist dazu vorgesehen, das Objekt 128 derart zu greifen, dass es bei einer anschließenden Manipulation nicht verrutschen oder herunterfallen kann.
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Das Waferübergabesystem 16 weist ein Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 auf. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 weist einen Transportschlitten 112 auf. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 weist eine Schienensystem 110 auf. Das Schienensystem 110 weist zumindest eine Schiene 114 auf. Der Transportschlitten 112 ist entlang der Schiene 114 bewegbar.
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Vorzugsweise weist das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 eine Mehrzahl an Transportschlitten 112 auf, welche zeitgleich entlang dem Schienensystem 110 bewegt werden.
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Der Transportschlitten 112 weist ein Aufnehmerelement 132 auf. Das Aufnehmerelement 132 ist als eine Vorbereitung zu einer Halterung eines Wafer-Transportbehältnisses 22 ausgebildet. Das Aufnehmerelement 132 ist dazu vorgesehen, ein Wafer-Transportbehältnis 22 aufzunehmen und relativ zu dem Transportschlitten 112 zu haltern. Zu einer Halterung des Wafer-Transportbehältnisses 22 weist das Aufnehmerelement 132 eine mechanische Arretierung (nicht gezeigt) auf. Alternativ kann eine Halterung des Wafer-Transportbehältnisses 22 durch das Aufnehmerelement 132 auch mittels einer von einer mechanischen Kopplung verschiedenen Kopplungsmethode gehaltert werden, beispielsweise mittels einer magnetischen Halterung oder dergleichen. Ein mittels des Aufnehmerelements 132 relativ zu dem Transportschlitten 112 gehaltertes Wafer-Transportbehältnis 22 ist durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 entlang des gesamten Schienensystems 110 bewegbar.
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Der Transportschlitten 112 weist eine Aufhängungseinheit 134 auf. Die Aufhängungseinheit 134 umfasst ein Haltekabel 136. Die Aufhängungseinheit 134 umfasst eine Mehrzahl an Haltekabeln 136. Die Aufhängungseinheit 134 ist dazu vorgesehen, das Aufnehmerelement 132 mit dem Transportschlitten 112 zu verbinden. Die Haltekabel 136 sind innerhalb des Transportschlittens 112 aufrollbar. Ein Abstand zwischen dem Aufnehmerelement 132 und dem Transportschlitten 112 ist mittels der Aufhängungseinheit 134 variabel. Die Aufhängungseinheit 134 ist dazu vorgesehen, das Aufnehmerelement 132 (und damit auch ein von dem Aufnehmerelement 132 aufgenommenes Wafer-Transportbehältnis 22) relativ zu dem Transportschlitten 112 anzuheben und/oder abzusenken.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist das Sensormodul 14 auf. Das Sensormodul 14 weist einen Sensor 12 auf. Der Sensor 12 des Sensormoduls 14 ist einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet. Das Sensormodul 14 weist einen weiteren Sensor 32 auf. Der weitere Sensor 32 des Sensormoduls 14 ist derselben Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet wie der Sensor 12 des Sensormoduls 14. Das Sensormodul 14 weist einen zusätzlichen weiteren Sensor 38 auf. Der zusätzliche weitere Sensor 38 ist derselben Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet wie der Sensor 12 des Sensormoduls 14. Der Sensor 12 des Sensormoduls 14 ist dazu vorgesehen, einen Parameter zu bestimmen. Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 sind dazu vorgesehen, Parameter von Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16 zu erfassen. Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 sind dazu vorgesehen, erfasste Parameter von Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16 auslesbar auszugeben. Die Waferübergabeeinheit 90 weist eine Mehrzahl an Sensormodulen 14 auf. Ein Sensormodul 14 ist genau einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet. Alternativ kann ein Sensormodul 14 mehr als einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet sein und/oder mehrere Sensormodule 14 können der gleichen Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet sein.
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Der weitere Sensor 32 des Sensormoduls 14 ist im Wesentlichen identisch zu dem Sensor 12 des Sensormoduls 14 ausgebildet. Der weitere Sensor 32 des Sensormoduls 14 ist dazu vorgesehen, den gleichen Parameter zu erfassen wie der Sensor 12 des Sensormoduls 14. Der weitere Sensor 32 des Sensormoduls 14 ist dazu vorgesehen, dieselbe Messmethode anzuwenden wie der Sensor 12 des Sensormoduls 14. Der weitere Sensor 32 des Sensormoduls 14 bildet einen zu dem Sensor 12 des Sensormoduls 14 redundanten Sensor aus.
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Der zusätzliche weitere Sensor 38 des Sensormoduls 14 ist dazu vorgesehen, den gleichen Parameter zu bestimmen wie der Sensor 12 des Sensormoduls 14. Der zusätzliche weitere Sensor 38 des Sensormoduls 14 wendet zur Bestimmung des Parameters eine Messmetode an, welche verschieden ist von der Messmethode, mittels deren der Sensor 12 des Sensormoduls 14 den Parameter bestimmt. Alternativ oder zusätzlich weist das Sensormodul 14 zumindest einen, vorzugsweise eine Mehrzahl Sensoren auf, welche dazu vorgesehen sind, den gleichen Parameter und/oder weitere, von dem Parameter verschiedene Parameter zu erfassen.
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Die Sensoren 12, 32, 38 des dem Wafer-Transportbehältnis 22 zugeordneten Sensormoduls 14 sind dazu vorgesehen, einen Parameter des Wafer-Transportbehältnisses 22 zu sensieren. Die Sensoren 12, 32, 38 des dem Wafer-Transportbehältnis 22 zugeordneten Sensormoduls 14 sind dazu vorgesehen, einen Umgebungsparameter des Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22, insbesondere der in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 vorherrschenden Atmosphäre, zu sensieren. Ein dem Wafer-Transportbehältnis 22 zugeordneter Sensor 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 ist dazu vorgesehen, einen Parameter eines Inhalts des Wafer-Transportbehältnisses 22, beispielsweise eines Objekts 128 und/oder eines Wafers 48, zu sensieren. Die Sensoren 12, 32, 38 des dem Wafer-Transportbehältnis 22 und/oder der Be- und/oder Entladestation 24 zugeordneten Sensormoduls 14 sind dazu vorgesehen, bei dem Waferübergabevorgang, in dem aus dem Inneren 138 der Be- und/oder Entladestation 24 und dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 eine lokale Umgebung gebildet wird, Parameter der lokalen Umgebung zu sensieren.
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Das Sensormodul 14 ist dazu vorgesehen, einen Parameter eines ersten in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerten Objekts 128 und einen weiteren Parameter eines zweiten in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerten Objekts 128 separat zu erfassen. Das Sensormodul 14 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur eines ersten in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerten Objekts 128 und eine weitere Temperatur eines zweiten in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerten Objekts 128 separat zu erfassen. Das Sensormodul 14 ist dazu vorgesehen, eine Mehrzahl an Parametern und/oder Temperaturen verschiedener Objekte 128 und/oder Wafer 48 jeweils separat zu erfassen.
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Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist eine NFC-Schnittstelle 80 auf. Das Sensormodul 14 ist mit der NFC-Schnittstelle 80 des Wafer-Transportbehältnisses 22 datenkommunikationstechnisch verbunden. Die NFC-Schnittstelle 80 erlaubt ein Auslesen von Sensordaten des Sensormoduls 14 mittels einer Ausleservorrichtung 82 der Waferübergabeeinheit 90. Alternativ oder zusätzlich weist das Sensormodul 14 direkt eine NFC-Schnittstelle 80 auf (vgl. 3). Die NFC-Schnittstelle 80 ist als ein RFID-Chip ausgebildet. Der RFID-Chip ist dazu vorgesehen, von der Ausleservorrichtung 82 ausgelesen zu werden.
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Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist eine Vakuumpumpe 100 auf. Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist eine Vakuumpumpen-Befestigungseinheit 60 auf. Die Vakuumpumpen-Befestigungseinheit 60 ist als eine formschlüssige Clips-Verbindung ausgebildet. Die Vakuumpumpe 100 ist mittels der Vakuumpumpen-Befestigungseinheit 60 fest an dem Wafer-Transportbehältnis 22 anordenbar. Die Vakuumpumpe 100 ist zu einer Regulierung des Innendrucks in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 vorgesehen. Die Vakuumpumpe 100 ist zu einer Evakuierung des Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 vorgesehen. Die Vakuumpumpe 100 ist auf Basis von Sensordaten des Sensormoduls 14 steuer- und/oder regelbar. Die Vakuumpumpe 100 weist eine Antriebseinheit 154 auf (vgl. 2). Die Antriebseinheit 154 ist zu einem Antrieb des Pumpmechanismus der Vakuumpumpe 100 vorgesehen. Die Antriebseinheit 154 der Vakuumpumpe 100 ist dazu vorgesehen, mit einem Teil einer Datenverarbeitungseinheit 10 der Waferübergabeeinheit 90 zu einer Steuerung des Pumpmechanismus zu interagieren. Die Vakuumpumpe 100 weist einen Energiespeicher 68 auf (vgl. 2). Der Energiespeicher 68 ist dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 154 mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Die Vakuumpumpe 100 weist eine lösbare Verbindung mit dem Wafer-Transportbehältnis 22 auf. Die Vakuumpumpe 100 ist von dem Wafer-Transportbehältnis 22 abnehmbar ausgebildet. Die Vakuumpumpe 100 ist austauschbar ausgebildet. Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist eine Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung 104 auf. Die Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung 104 ist zu einer lösbaren und/oder einer austauschbaren Kopplung der Vakuumpumpe 100 mit dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 vorgesehen. Die Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung 104 ist vakuumdicht ausgebildet. Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist ein Dichtungselement 148 auf. Das Dichtungselement 148 ist dazu vorgesehen, bei einem Entfernen und/oder bei einem Austausch der Vakuumpumpe 100 mittels der Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung 104 eine Dichtigkeit des Wafer-Transportbehältnisses 22, bzw. eine Integrität eines Vakuums in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 zu gewährleisten.
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Das Wafer-Transportbehältnis 22 umfasst einen Getter 102 (vgl. 2). Der Getter 102 bildet eine alternative und/oder zusätzliche Vakuumpumpe 100' aus.
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Der in 2 gezeigte Getter 102 ist in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 angeordnet. Der Getter 102 ist als eine Beschichtung einer Innenwand 160 des Wafer-Transportbehältnisses 22 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Getter 102 auch als eine Beschichtung zumindest eines Teils eines weiteren, sich in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 befindlichen Bauteils, beispielsweise eines Wafer-Racks, ausgebildet sein. Der Getter 102 ist dazu vorgesehen, sich im Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 befindende Moleküle und/oder Partikel aufzunehmen und/oder zu binden. Der Getter 102 ist regenerierbar ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Getter 102 als separates Bauteil, welches innerhalb des Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnis 22 und/oder innerhalb der Vakuumpumpe 100 angeordnet ist, ausgebildet sein.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine Vakuumpumpenwechselstation 84 auf. Die Vakuumpumpenwechselstation 84 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die Vakuumpumpenwechselstation 84 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die Vakuumpumpenwechselstation 84 bildet eine separate, durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 anfahrbare Station aus. Mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 werden Wafer-Transportbehältnisse 22, deren Vakuumpumpe 100 und/oder Getter 102 ausgetauscht und/oder entfernt werden soll, an die Vakuumpumpenwechselstation 84 angeliefert. Mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 werden Wafer-Transportbehältnisse 22, denen eine Vakuumpumpe 100 und/oder ein Getter 102 zugeordnet werden soll, an die Vakuumpumpenwechselstation 84 angeliefert. Die Vakuumpumpenwechselstation 84 ist dazu vorgesehen, die Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung 104 automatisiert zu lösen und/oder zu verbinden.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist die Datenverarbeitungseinheit 10 auf (vgl. auch 3). Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist zu einer Registrierung von Sensordaten der Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 vorgesehen. Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist zu einer Verarbeitung von Sensordaten der Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 vorgesehen. Die Datenverarbeitungseinheit 10 umfasst einen Einzelrechner 118. Vorzugsweise umfasst die Datenverarbeitungseinheit 10 eine Mehrzahl an Einzelrechnern 118. Zumindest ein Teil der Datenverarbeitungseinheit 10, insbesondere ein Einzelrechner 118 der Datenverarbeitungseinheit 10, ist einem Wafer-Transportbehältnis 22 zugeordnet. Zumindest ein weiterer Teil der Datenverarbeitungseinheit 10, insbesondere ein weiterer Einzelrechner 118 der Datenverarbeitungseinheit 10, ist der Be- und/oder Entladestation 24 zugeordnet. Zumindest ein zusätzlicher weiterer Teil der Datenverarbeitungseinheit 10, insbesondere ein zusätzlicher weiterer Einzelrechner 118, ist einer zusätzlichen weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet.
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Jedem Sensor 12, 32, 38 ist mindestens ein Einzelrechner 118 zugeordnet. Jeder Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welcher zumindest ein Sensormodul 14 zumindest teilweise zugeordnet ist, ist zumindest ein Einzelrechner 118 zugeordnet. Insbesondere weist jede Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welcher zumindest ein Sensormodul 14 zumindest teilweise zugeordnet ist, zumindest einen Einzelrechner 118 auf. Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist eine NFC-Schnittstelle 80 auf. Die NFC-Schnittstelle 80 ist zu einer Verarbeitung, bzw. einem Versand und/oder Empfang, von Sensordaten vorgesehen.
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Die Einzelrechner 118 der Datenverarbeitungseinheit 10 sind miteinander vernetzt. Die Teile der Datenverarbeitungseinheit 10, insbesondere der Teil und der weitere Teil der Datenverarbeitungseinheit 10, sind dazu vorgesehen, Sensordaten miteinander auszutauschen. Die Datenverarbeitungseinheit 10 umfasst eine Datenübertragungseinheit 144. Die Datenübertragungseinheit 144 ist zu einer Übertragung von Daten, beispielsweise Sensordaten und/oder Steuerungsdaten, zwischen Einzelrechnern 118 der Datenverarbeitungseinheit 10 vorgesehen. Die Datenübertragungseinheit 144 ist zu einer Übertragung von Daten, beispielsweise Sensordaten und/oder Steuerungsdaten, zwischen der Datenverarbeitungseinheit 10 und dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 vorgesehen. Die Datenübertragungseinheit 144 ist zu einer Kommunikation mit dem zentralen Kommunikationselement 142 vorgesehen. Eine Datenübertragung kann insbesondere zumindest teilweise mittels einer NFC-Schnittstelle 80 bewerkstelligt werden.
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Die Datenübertragungseinheit 144 umfasst ein Datenübertragungselement 58. Das Datenübertragungselement 58 ist als ein Empfänger und/oder Sender für elektronische Daten ausgebildet. Das Datenübertragungselement 58 ist als eine Antenne ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Datenübertragungseinheit 144 eine Mehrzahl an Datenübertragungselementen 58. Jedem Einzelrechner 118 ist mindestens ein Datenübertragungselement 58 zugeordnet. Jeder Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 ist zumindest ein Datenübertragungselement 58 zugeordnet. Insbesondere weist jede Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zumindest ein Datenübertragungselement 58 auf.
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Die Datenverarbeitungseinheit 10 umfasst die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108. Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist einen Zentralcomputer 122 auf (vgl. 3). Der Zentralcomputer 122 bildet einen Teil der zentralen Steuer und/oder Regeleinheit 108 aus. Der Zentralcomputer 122 ist dazu vorgesehen, Berechnungsaufgaben der Datenverarbeitungseinheit 10 durchzuführen. Der Zentralcomputer 122 ist dazu vorgesehen, Berechnungsaufgaben der Datenverarbeitungseinheit 10 zu koordinieren. Der Zentralcomputer 122 ist dazu vorgesehen, Berechnungsaufgaben der Datenverarbeitungseinheit 10 an einzelne Teilkomponenten der Datenverarbeitungseinheit 10, beispielsweise einzelne Module und/oder Einzelrechner 118, zu verteilen. Der Zentralcomputer 122 kommuniziert mit den weiteren Teilkomponenten der Datenverarbeitungseinheit 10 insbesondere mittels einer direkten physischen Datenverbindung oder mittels einer drahtlosen Datenverbindung der Datenübertragungseinheit 144. Der Zentralcomputer 122 ist dazu vorgesehen, mittels der Datenverbindung der Datenübertragungseinheit 144 Daten und/oder Befehle, beispielsweise Steuervorgaben, mit dem zentralen Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 auszutauschen. Die Datenverarbeitungseinheit 10, bzw. eine Programmierung eines Betriebsprogramms der Datenverarbeitungseinheit 10, ist nach- und/oder umprogrammierbar ausgebildet.
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Das Sensormodul 14 weist ein Speichermodul 50 auf. Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist ein Speichermodul 50 auf. Vorzugsweise weisen das Sensormodul 14 und/oder die Datenverarbeitungseinheit 10 eine Mehrzahl an Speichermodulen 50 auf. Das Speichermodul 50 der Datenverarbeitungseinheit 10 ist einstückig, vorzugsweise identisch, mit dem Speichermodul 50 des Sensormoduls 14 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann jeder Sensor 12, 32, 38 und/oder jeder Einzelrechner 118 ein Speichermodul 50 aufweisen. Das Speichermodul 50 des Sensormoduls 14 ist zu einer Speicherung eines Verlaufs von Sensordaten des Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 vorgesehen. Das Speichermodul 50 der Datenverarbeitungseinheit 10 ist zu einer Speicherung eines Verlaufs von Sensordaten des Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 und/oder zu einer Speicherung von Berechnungen der Datenverarbeitungseinheit 10 und/oder von Einzelrechnern 118 vorgesehen. Das Speichermodul 50 ist mit der NFC-Schnittstelle 80 des Wafer-Transportbehältnisses 22 datenkommunikationstechnisch verbunden.
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Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist ein Prognosemodul 30 auf (vgl. 3). Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, Sensordaten von dem Zentralcomputer 122 und/oder den Einzelrechnern 118 zu empfangen. Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, Prognosen an den Zentralcomputer 122 und/oder einen Bediener, bzw. eine Anzeigeeinheit (nicht gezeigt), zu versenden. Das Prognosemodul 30, bzw. eine Programmierung eines Betriebsprogramms des Prognosemoduls 30 und/oder von Prognoseerstellungsregeln des Betriebsprogramms des Prognosemoduls 30, sind/ist nach- und/oder umprogrammierbar ausgebildet.
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Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, auf Basis von Sensordaten des Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 eine Prognose für ein zukünftiges Ergebnis und/oder ein zukünftiges Ereignis zu erstellen. Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, auf Basis eines mit Hilfe des Sensors 12, 32, 38 ermittelten Parameterwerts eine Prognose für ein zukünftiges Ergebnis und/oder für ein zukünftiges Ereignis zu erstellen. Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, auf Basis eines Verlaufs von Sensordaten eines Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 eine Prognose für einen zukünftigen Verlauf der Sensordaten des Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 zu erstellen. Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, die Prognose für ein zukünftiges Ereignis, ein zukünftiges Ergebnis und/oder für einen zukünftigen Verlauf eines Sensordatensatzes anhand einer Kombination und/oder anhand eines Vergleichs von Sensordaten zweier oder von mehr als zwei Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 zu erstellen. Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, aus den ermittelten zukünftigen Verläufen der Sensordaten des Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 eine Prognose für einen Zeitraum, welcher bis zu einem Abweichen der Sensordaten des Sensors 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 von einem sicheren Datenbereich vergeht, zu erstellen. Das Prognosemodul 30 ist dazu vorgesehen, zu der Erstellung der Prognose eine Mustererkennung anhand der Sensordatensätze der Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 durchzuführen.
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Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 34 auf (vgl. auch 3). Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, Prognosen des Prognosemoduls 30 und/oder Sensordaten und/oder Befehle von dem Zentralcomputer 122 und/oder von den Einzelrechnern 118 zu empfangen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, Steuer- und/oder Regelbefehle an den Zentralcomputer 122, an einen Bediener, bzw. die Anzeigeeinheit, an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 und/oder an eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zu versenden. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34, bzw. eine Programmierung eines Betriebsprogramms der Steuer- und/oder Regeleinheit 34 und/oder von durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ausgebbaren Steuer- und/oder Regelvorgaben, sind/ist nach- und/oder umprogrammierbar ausgebildet.
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Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, eine Logistik der Wafer-Transportbehältnisse 22 mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 auf Basis von Sensordaten zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Logistik der Wafer-Transportbehältnisse 22 mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 auf Basis von durch das Prognosemodul 30 ermittelten Prognosen zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Logistik der Wafer-Transportbehältnisse 22 mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 auf Basis von durch den Zentralcomputer 122 ausgewerteten Prognosen und/oder Sensordaten zu steuern und/oder zu regeln.
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Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, auf Basis der Prognose des Prognosemoduls 30 eine Anpassung zumindest eines Parameters einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zu initiieren. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 ist dazu vorgesehen, ein Abweichen eines Parameters des Wafer-Transportbehältnisses 22 von einem sicheren Datenbereich zu verhindern. Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 auch dazu vorgesehen, ein Abweichen eines Parameters einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 von einem sicheren Datenbereich zu verhindern.
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Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist ein Maschinenlernmodul 36 auf (vgl. 3). Das Maschinenlernmodul 36 ist dazu vorgesehen, die durch das Prognosemodul 30 ermittelte/n Prognose/n mittels maschinellen Lernens zu optimieren. Das Maschinenlernmodul 36 ist dazu vorgesehen, eine Reaktion auf die durch das Prognosemodul 30 ermittelte/n Prognose/n mittels maschinellen Lernens zu optimieren. Das Maschinenlernmodul 36 ist dazu vorgesehen, Prognosen des Prognosemoduls 30 und/oder Sensordaten und/oder Befehle von dem Zentralcomputer 122 und/oder von den Einzelrechnern 118 zu empfangen. Das Maschinenlernmodul 36 ist dazu vorgesehen, Steuer- und/oder Regelbefehle des Zentralcomputer 122, der Steuer- und/oder Regeleinheit 34 und/oder der Einzelrechner 118 zu modifizieren und/oder umzuprogrammieren. Das Maschinenlernmodul 36 ist dazu vorgesehen, das Prognosemodul 30 umzuprogrammieren. Das Maschinenlernmodul 36 ist dazu vorgesehen, Regeln des Prognosemoduls 30, welche zu einer Erstellung der Prognose angewandt werden, zu modifizieren und/oder neue Regeln zu einer Erstellung einer Prognose festzulegen.
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Die Datenverarbeitungseinheit 10 weist ein Auswertemodul 52 auf. Das Auswertemodul 52 ist zu einer Auswertung zumindest eines Verlaufs von Sensordaten von Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 vorgesehen. Das Auswertemodul 52 umfasst eine automatische Fehlererkennung. Die automatische Fehlererkennung des Auswertemoduls 52 ist dazu vorgesehen, eine Fehlfunktion zumindest eines der Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 zu erkennen. Die automatische Fehlererkennung des Auswertemoduls 52 ist dazu vorgesehen, abnormale Sensordaten zumindest eines der Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 zu erkennen. Das Auswertemodul 52 ist dazu vorgesehen, Sensordaten von dem Zentralcomputer 122, den Einzelrechnern 118 und/oder den Sensormodulen 14 zu empfangen. Das Auswertemodul 52 ist dazu vorgesehen, Informationen zu erkannten Fehlern an den Zentralcomputer 122, an ein Datenübertragungselement 58 zu einem drahtlosen Versand an ein zentrales Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 und/oder an einen Bediener bzw. eine Anzeigeeinheit auszugeben.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist ein Alarmmodul 94 auf. Vorzugsweise weist die Waferübergabeeinheit 90 eine Mehrzahl an Alarmmodulen 94 auf. Das Alarmmodul 94 ist dazu vorgesehen, bei einer Detektion einer Abweichung von Sensordaten eines der Sensoren 12, 32, 38 von einem sicheren Datenbereich eine Warnung auszugeben. Das Alarmmodul 94 ist dazu vorgesehen, bei einer Detektion einer Fehlfunktion zumindest einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, beispielsweise durch das Auswertemodul 52, eine Warnung auszugeben. Die Warnung ist als ein akustisches Signal ausgebildet. Die Warnung ist als ein optisches Signal ausgebildet. Die Warnung umfasst ein Versenden einer Warnmeldung an einen Bediener durch die Datenübertragungseinheit 144. Das Alarmmodul 94 ist dem Wafer-Transportbehältnis 22 zugeordnet. Zudem weist jede Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 ein separates Alarmmodul 94 auf. Alternativ oder zusätzlich kann eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 eine Mehrzahl an Alarmmodulen 94 für eine Ausgabe verschiedenartiger Warnungen und/oder ein Alarmmodul 94 mit mehreren Alarmierungsmöglichkeiten aufweisen und/oder ein Alarmmodul 94 kann mehr als einer Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet sein.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist einen Energiespeicher 68 auf. Der Energiespeicher 68 ist als eine Batterie ausgebildet. Die Batterie ist als ein wiederaufladbarer Akkumulator ausgebildet. Der Energiespeicher 68 ist dazu vorgesehen, die Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 mit Energie zu versorgen. Der Energiespeicher 68 ist dazu vorgesehen, die Datenverarbeitungseinheit 10 mit Energie zu versorgen. Der Energiespeicher 68 ist dazu vorgesehen, die Einzelrechner 118 der Datenverarbeitungseinheit 10 mit Energie zu versorgen. Der Energiespeicher 68 ist dazu vorgesehen, die Datenübertragungseinheit 144 mit Energie zu versorgen. Der Energiespeicher 68 ist dazu vorgesehen, die Datenübertragungselemente 58 mit Energie zu versorgen. Jeder Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 sind separate Energiespeicher 68 zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass jedem Sensor 12, 32, 38 und/oder jedem Einzelrechner 118 separate Energiespeicher 68 zugeordnet sind.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist ein Lademodul 66 auf. Das Lademodul 66 ist dazu vorgesehen, Energiespeicher 68 mit Ladeenergie zu versorgen. Die Übertragung der Ladeenergie mittels des Lademoduls 66 an die Energiespeicher 68 erfolgt kontaktlos. Das Lademodul 66 umfasst ein Energiesenderelement 54. Das Lademodul 66 umfasst ein Energieempfängerelement 56. Das Energiesenderelement 54 und das Energieempfängerelement 56 sind getrennt voneinander ausgebildet. Das Energiesenderelement 54 und das Energieempfängerelement 56 sind in einem Ladebetrieb berührungsfrei zueinander angeordnet. Das Energiesenderelement 54 ist in einem Nahbereich der Be- und/oder Entladestation 24 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann das Energiesenderelement 54 an weiteren Orten innerhalb der Fab 140 angeordnet sein, beispielsweise in einem Nahbereich des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26, insbesondere der Schienen 114 des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 und/oder in einem Nahbereich einer weiteren Teilkomponente des Waferübergabesystems 16.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist ein Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 auf. Das Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 ist dazu vorgesehen, bei einem Ladevorgang mittels des Lademoduls 66 Ladeenergie kontaktlos bereitzustellen. Das Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 ist dazu vorgesehen, bei einem Ladevorgang mittels des Lademoduls 66 die Ladeenergie in den freien Raum zu emittieren. Das Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 kann ein RFID-Auslesegerät umfassen. Das Energiesenderelement 54 ist als das Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 ausgebildet. Das Energieempfängerelement 56 ist dazu vorgesehen, die durch das Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 in den freien Raum emittierte Energie zu empfangen, vorzugsweise zumindest teilweise zu absorbieren.
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Das Lademodul 66 weist eine Leiterbahn 72 auf (vgl. 2). Die Leiterbahn 72 ist dem Energieempfängerelement 56 zugeordnet. Die Leiterbahn 72 weist eine gewundene Form auf. Die Leiterbahn 72 ist dazu vorgesehen, einem elektrischen und/oder magnetischen Feld Ladeenergie zu entnehmen und in elektrische Energie umzuwandeln. Die durch die Leiterbahn 72 entnommene Energie ist dazu vorgesehen, den Energiespeicher 68 aufzuladen. Die Leiterbahn 72 ist als ein Teil eines RFID-Chips ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Leiterbahn 72 als ein Teil eines Induktionsladesystems ausgebildet sein.
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Die Waferübergabeeinheit 90 umfasst eine Photozelleneinheit 74. Das Lademodul 66 umfasst die Photozelleneinheit 74. Die Photozelleneinheit 74 umfasst eine Mehrzahl an Photozellen 78. Die Photozelleneinheit 74 ist als ein Teil des Energieempfängerelements 56 ausgebildet. Die Photozelleneinheit 74 ist dazu vorgesehen, eingestrahltes Licht in elektrische Energie umzuwandeln. Die Photozelleneinheit 74 ist dazu vorgesehen, einen Energiespeicher 68, insbesondere die Energiespeicher 68 des Sensormoduls 14 und/oder der Datenverarbeitungseinheit 10, mit Ladeenergie zu versorgen. Das Lademodul 66 umfasst eine Beleuchtungseinheit 76. Die Beleuchtungseinheit 76 ist dazu vorgesehen, wenigstens eine Photozelle 78 der Photozelleneinheit 74 zu beleuchten. Die Beleuchtung der Photozelleneinheit 74 mittels der Beleuchtungseinheit 76 stellt eine kontaktlose Energieübertragung dar.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist die Ausleservorrichtung 82 auf. Vorzugsweise weist die Waferübergabeeinheit 90 eine Mehrzahl an Ausleservorrichtungen 82 auf, wobei die Ausleservorrichtungen 82 bevorzugt an wichtigen Knotenpunkten des Waferübergabesystems 16 angeordnet sind. Beispielsweise sind die Ausleservorrichtungen 82 in einem Nahbereich von Kreuzungspunkten des Schienensystems 110 des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 und/oder in einem Nahbereich des Transportschlittens 112 des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 angeordnet. Die Ausleservorrichtung 82 ist dazu vorgesehen, ein Auslesen von Informationen der Datenverarbeitungseinheit 10, insbesondere des Speichermoduls 50, und/oder des Sensormoduls 14 zu triggern. Die Ausleservorrichtung 82 ist dazu vorgesehen, Sensordaten von Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16, Identifikatoren von Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16 und/oder Programmbefehle der Datenverarbeitungseinheit 10 auszulesen.
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Die Ausleservorrichtung 82 umfasst eine NFC-Schnittstelle 80. Die Ausleservorrichtung 82 umfasst ein RFID-Lesegerät. Die Ausleservorrichtung 82 ist teilweise einstückig mit dem Lademodul 66 und/oder dem Ladeenergie-Bereitstellungsmodul 88 ausgebildet. Alternativ kann die Ausleservorrichtung 82 auch ein zu einem RFID-System alternatives System für eine getriggerte elektronische Datenübertragung umfassen. Die Ausleservorrichtung 82 weist ein Datenübertragungselement 58 auf. Das Datenübertragungselement 58 dient zu einer drahtlosen Übertragung ausgelesener Daten innerhalb der Datenübertragungseinheit 144. Das Datenübertragungselement 58 ist dazu vorgesehen, durch die Ausleservorrichtung 82 ausgelesene Daten an das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 und/oder an den Zentralcomputer 122 zu übertragen.
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Die Ausleservorrichtung 82 weist eine Auslesestelle 86 auf. Die Auslesestelle 86 ist als ein Bereich ausgebildet, innerhalb dessen ein Auslesen mittels der Ausleservorrichtung 82 möglich ist. Das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 weist eine Mehrzahl an Auslesestellen 86 der Ausleservorrichtung 82 zu einem Auslesen zumindest eines Sensormoduls 14 und/oder zumindest eines Teils der Datenverarbeitungseinheit 10 eines Wafer-Transportbehältnisses 22 auf. Die Auslesestellen 86 des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 sind im Nahbereich von Schienen 114 des Schienensystems 110 und/oder im Nahbereich des Transportschlittens 112 angeordnet.
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Die Ausleservorrichtung 82 ist dazu vorgesehen, bei einer Positionierung der Datenverarbeitungseinheit 10 in einem Nahbereich der Auslesestelle 86 eine Datenkommunikation der Datenverarbeitungseinheit 10 zu triggern. Die Ausleservorrichtung 82 ist dazu vorgesehen, bei einer Positionierung einer NFC-Schnittstelle 80, beispielsweise der NFC-Schnittstelle 80 des Wafer-Transportbehältnisses 22, in dem Nahbereich der Auslesestelle 86 eine Datenkommunikation desjenigen Teils der Datenverarbeitungseinheit 10 zu triggern, welcher der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zugeordnet ist, die in den Nahbereich der Auslesestelle 86 bewegt worden ist, beispielsweise die Datenkommunikation eines Einzelrechners 118 des Wafer-Transportbehältnisses 22.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine Diagnosestation 46 auf. Die Diagnosestation 46 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die Diagnosestation 46 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die Diagnosestation 46 bildet eine separate, durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 anfahrbare Station mit einer Auslesestelle 86 zu einem Auslesen von Sensordaten eines Wafer-Transportbehältnisses 22 aus. Mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 werden Wafer-Transportbehältnisse 22 an die Diagnosestation 46 angeliefert, deren Sensordaten zu einem außerplanmäßigen Zeitpunkt ausgelesen werden sollen.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine Wafer-Kontrollstation 116 auf. Die Wafer-Kontrollstation 116 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die Wafer-Kontrollstation 116 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die Wafer-Kontrollstation 116 bildet eine separate, durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 anfahrbare Station aus, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Wafer 48 auf eine Beschädigung zu überprüfen. Die Wafer-Kontrollstation 116 ist mit einer Wafer-Entladestation 146 verbunden, welche dazu vorgesehen ist, einen Wafer 48 aus einem Wafer-Transportbehältnis 22 zu entladen und zu der Wafer-Kontrollstation 116 zu transferieren. Die Wafer-Entladestation 146 ist im Wesentlichen identisch zu der Be- und/oder Entladestation 24 ausgebildet. Ein Transfer eines Wafers 48 zwischen dem Wafer-Transportbehältnis 22 und der Wafer-Kontrollstation 116 mittels der Wafer-Entladestation 146 findet in einer abgeschlossenen Vakuumumgebung statt.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine Umladestation 120 auf. Die Umladestation 120 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die Umladestation 120 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die Umladestation 120 bildet eine separate, durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 anfahrbare Station aus, welche dazu vorgesehen ist, einen Inhalt eines Wafer-Transportbehältnisses 22, beispielsweise ein Objekt 128 oder einen Wafer 48, in ein weiteres Wafer-Transportbehältnis 22 umzuladen. Die Umladestation 120 bildet die Wafer-Entladestation 146 aus. Ein Umladen des Inhalts von dem einen Wafer-Transportbehältnis 22 zu dem weiteren Wafer-Transportbehältnis 22 mittels der Umladestation 120 findet in einer abgeschlossenen Vakuumumgebung statt.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine externe Pumpstation 62 auf. Die externe Pumpstation 62 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die externe Pumpstation 62 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die externe Pumpstation 62 bildet eine separate, durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 anfahrbare Station aus, welche dazu vorgesehen ist, mit Wafer-Transportbehältnissen 22 zu koppeln und den Innendruck der Wafer-Transportbehältnisse 22 zu regulieren bzw. zu senken. Die Umladestation 120 bildet die externe Pumpstation 62 aus.
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Das Waferübergabesystem 16 weist eine Regenerationsstation 70 auf. Die Regenerationsstation 70 bildet eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus. Die Regenerationsstation 70 weist die Waferübergabeeinheit 90 auf. Die Regenerationsstation 70 bildet eine separate, durch das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 anfahrbare Station aus, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter des Wafer-Transportbehältnisses 22, beispielsweise einen Innendruck und/oder einen Verunreinigungsgrad, zu regenerieren, d.h. zu verbessern. Die Regenerationsstation 70 kann insbesondere eine Wafer-Transportbehältnis-Reinigungsstation ausbilden.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist eine Messtechnikeinheit 40 auf. Die Messtechnikeinheit 40 umfasst ein Sensormodul 14 mit Sensoren 12, 32, 38. Die Messtechnikeinheit 40 umfasst einen Teil der Datenverarbeitungseinheit 10. Die Messtechnikeinheit 40 umfasst einen Einzelrechner 118 der Datenverarbeitungseinheit 10. Die Messtechnikeinheit 40 umfasst ein Speichermodul 50. Die Messtechnikeinheit 40 umfasst einen Energiespeicher 68. Der Energiespeicher 68 der Messtechnikeinheit 40 ist als eine Batterie ausgebildet. Der Energiespeicher 68 der Messtechnikeinheit 40 ist wiederaufladbar ausgebildet. Der Energiespeicher 68 der Messtechnikeinheit 40 ist auswechselbar ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft eine lange Lebensdauer der Messtechnikeinheit 40 ermöglicht werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer als Wafer-Transportbehältnis 22 ausgebildeten Teilkomponente des Waferübergabesystems 16. An dem Wafer-Transportbehältnis 22 ist die Messtechnikeinheit 40 angeordnet. Die Messtechnikeinheit 40 ist fest an der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 dargestellt ist, montiert. Die Messtechnikeinheit 40 bildet eine zusammenhängende Baugruppe aus. Die Messtechnikeinheit 40 ist zu einer austauschbaren Anordnung an der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 vorgesehen. Die zusammenhängende Baugruppe der Messtechnikeinheit 40 ist als ein einzelnes Stück an der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 dargestellt ist, montierbar. Die zusammenhängende Baugruppe der Messtechnikeinheit 40 ist als ein einzelnes Stück von der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 dargestellt ist, demontierbar. Die Messtechnikeinheit 40 weist eine Gehäuseeinheit 150 auf. Die einzelnen Komponenten der Messtechnikeinheit 40, beispielsweise die Sensoren 12, 32, 38, der Einzelrechner 118, das Speichermodul 50 und/oder der Energiespeicher 68, sind zumindest teilweise innerhalb der Gehäuseeinheit 150 angeordnet.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist eine Schnellkoppelvorrichtung 44 auf. Die Schnellkoppelvorrichtung 44 ist zu einer lösbaren Kopplung der Messtechnikeinheit 40 mit der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 dargestellt ist, vorgesehen. Die Schnellkoppelvorrichtung 44 der Waferübergabeeinheit 90 ist zu einer austauschbaren Kopplung der Messtechnikeinheit 40 mit der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 dargestellt ist, vorgesehen. Die Schnellkoppelvorrichtung 44 umfasst eine Mehrzahl an Montageelementen 152. Die Montageelemente 152 sind als Rastnasen zu einer Clips-Verbindung ausgebildet. Die Montageelemente 152 sind einstückig mit der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 ausgebildet. Die Montageelemente 152 sind dazu vorgesehen, in korrespondierende Montageelemente (nicht gezeigt) der Messtechnikeinheit 40 einzugreifen.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist die Waferhaltevorrichtung 64 auf. Die Waferhaltevorrichtung 64 ist als ein Wafer-Rack ausgebildet. Die Waferhaltevorrichtung 64 ist zu einer positionsfesten Halterung von Wafern 48 vorgesehen. Die Waferhaltevorrichtung 64 ist zu einer verrutschsicheren Halterung von Wafern 48 vorgesehen. Die Waferhaltevorrichtung 64 ist zu einer vertikal übereinander gestapelten Halterung von Wafern 48 vorgesehen. Wafer 48 sind mittels der Waferhaltevorrichtung 64 derart gehaltert, dass benachbarte Wafer 48 frei sind von gegenseitigen Berührungspunkten. Wafer 48 sind mittels der Waferhaltevorrichtung 64 derart gehaltert, dass eine Gesamtkontaktfläche der Wafer 48 mit der Waferhaltevorrichtung 64 minimiert ist.
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Die Waferhaltevorrichtung 64 weist ein Klemmenelement 246 auf. Vorzugsweise weist die Waferhaltevorrichtung 64 eine Mehrzahl an Klemmenelementen 246 auf. Die Klemmenelemente 246 sind dazu vorgesehen, Objekte 128 und/oder Wafer 48 mittels einer Klemmung zu haltern. Die Klemmenelemente 246 kontaktieren zu einer Halterung das Objekt 128 und/oder den Wafer 48 auf zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere auf einer Oberseite des Objekts 128 und auf einer Unterseite des Objekts 128. Jedes Objekt 128, bzw. jeder Wafer 48 ist durch eine Mehrzahl an Klemmenelementen 246 gehaltert. Die Mehrzahl an Klemmenelementen 246 zur Halterung eines Objekts 128 kontaktiert das Objekt jeweils an voneinander beabstandeten Stellen des Objekts 128. Die Mehrzahl an Klemmenelementen 246 zur Halterung eines Objekts 128 ist in einer Umfangsrichtung um das Objekt 128 herum verteilt angeordnet. Alternativ ist denkbar, dass das Objekt 128 und/oder der Wafer 48 statt mittels einer Klemmung ausschließlich durch ein Aufliegen des Objekts 128 und/oder des Wafers 48 auf die Klemmenelemente 246 gehaltert ist, welche vorzugsweise einen an eine Außenform des Objekts 128 und/oder des Wafers 48 angepassten Aufnahmebereich aufweisen. Die Waferhaltevorrichtung 64 ist in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 angeordnet. Die Waferhaltevorrichtung 64 ist fest mit dem Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement 92 des Wafer-Transportbehältnisses 22 verbunden. Eine Bewegung des Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselements 92 bewirkt eine Bewegung der Waferhaltevorrichtung 64 und der darin gehalterten Wafer 48.
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Die Waferhaltevorrichtung 64 umfasst ein alternatives und/oder zusätzliches Sensormodul 14'. Das alternative und/oder zusätzliche Sensormodul 14' umfasst einen Sensor 12'. Der Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist in der Waferhaltevorrichtung 64 angeordnet. Die Waferhaltevorrichtung 64 umgibt den Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' zumindest teilweise. Der Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist an einer Stelle der Waferhaltevorrichtung 64 angeordnet, welche zu einer berührenden Kontaktierung eines Wafers 48 vorgesehen ist. Der Sensor 12' ist an und/oder in einem Klemmenelement 246 der Waferhaltevorrichtung 64 angeordnet. Das Sensormodul 14' ist teilweise einstückig mit der Waferhaltevorrichtung 64, insbesondere zumindest einem der Klemmenelemente 246 ausgebildet. Die in der Waferhaltevorrichtung 64 gelagerten Wafer 48 sind in Untergruppen aufteilbar. Der Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist einer Untergruppe von in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerten Wafern 48 zuordenbar. Der Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist dazu vorgesehen, zumindest einen Parameter der Untergruppe von Wafern 48 zu bestimmen, welcher der Sensor 12' zugeordnet ist. Der Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist genau einem Wafer 48, insbesondere genau dem obersten Wafer 48 der in der Waferhaltevorrichtung 64 gehalterten Wafer 48, zuordenbar. Der Sensor 12' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist dazu vorgesehen, zumindest einen Parameter des Wafers 48 zu bestimmen, welchem der Sensor 12' zugeordnet ist.
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Das alternative und/oder zusätzliche Sensormodul 14' umfasst einen weiteren Sensor 32'. Der weitere Sensor 32' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist an der Waferhaltevorrichtung 64 angeordnet. Der weitere Sensor 32' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist an einer den durch die Waferhaltevorrichtung 64 gehalterten Wafern 48 abgewandten Seite der Waferhaltevorrichtung 64 angeordnet. Das alternative und/oder zusätzliche Sensormodul 14' umfasst einem zusätzlichen weiteren Sensor 38'. Der zusätzliche weitere Sensor 38' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist auf einer Oberfläche der Waferhaltevorrichtung 64 angeordnet. Der zusätzliche weitere Sensor 38' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' ist als ein passiver Sensor ausgebildet. Der passive Sensor ist als ein Farbindikatorplättchen ausgebildet. Der passive Sensor ist dazu vorgesehen, bei einer Änderung eines durch den passiven Sensor überwachten Parameters seine Oberflächenfarbe zu ändern.
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Die Waferübergabeeinheit 90 weist zumindest einen alternativen und/oder zusätzlichen Sensor 12" auf. Der alternative und/oder zusätzliche Sensor 12" ist als ein Kamerasystem ausgebildet. Das Kamerasystem umfasst eine Kamera 156. Die Kamera 156 weist ein Datenübertragungselement 58 der Datenübertragungseinheit 144 auf. Der alternative und/oder zusätzliche Sensor 12" ist dazu vorgesehen, zumindest den passiven Sensor auszulesen. Die Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 dargestellt ist, weist ein Sichtfenster 158 auf. Das Sichtfenster 158 ist als eine transparente Scheibe ausgebildet. Das Sichtfenster 158 ist dazu vorgesehen, ein Blickfeld in ein Inneres der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, insbesondere in das Innere 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22, zu erlauben. Die Kamera 156 ist außerhalb des Wafer-Transportbehältnisses 22 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann der alternative und/oder zusätzliche Sensor 12", insbesondere die Kamera 156, auch zumindest teilweise innerhalb der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, insbesondere in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22, angeordnet sein. Die Kamera 156 ist dazu vorgesehen, das Innere 106 des Transportbehältnisses 22 durch das Sichtfenster 158 zu sensieren, bzw. zu beobachten. Das Sichtfenster 158 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine Beobachtung aller im Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 befindlichen Wafer 48 von außerhalb ermöglicht wird. Insbesondere weist das Sichtfenster 158 in Umfangsrichtung des Wafer-Transportbehältnisses 22 eine Erstreckung von zumindest 1 cm, vorzugsweise zumindest 3 cm, bevorzugt zumindest 5 cm und besonders bevorzugt höchstens 10 cm auf. Insbesondere weist das Sichtfenster 158 eine Erstreckung senkrecht zur Umfangsrichtung des Wafer-Transportbehältnisses 22 auf, welche zumindest 50 %, vorzugsweise zumindest 75 %, bevorzugt zumindest 85 % und besonders bevorzugt höchstens 95 % der Gesamterstreckung des Wafer-Transportbehältnisses 22 senkrecht zu der Umfangsrichtung entspricht.
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Der alternative und/oder zusätzliche Sensor 12" ist dazu vorgesehen, einen Teil der Außenform zumindest eines Wafers 48 zu erfassen. Der alternative und/oder zusätzliche Sensor 12" ist dazu vorgesehen, eine Wölbung von Wafern 48 zu erfassen. Ein Bildfeld der Kamera 156 des alternativen und/oder zusätzlichen Sensors 12" ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Lagerebene der Wafer 48 in der Waferhaltevorrichtung 64 ausgerichtet. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
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Die durch den alternativen und/oder zusätzlichen Sensor 12" sensierte Außenform des Wafers 48 bildet eine Ist-Außenform des Wafers 48 aus. In dem Speichermodul 50 der Datenverarbeitungseinheit 10 sind Soll-Außenformen von Wafern 48 abgespeichert. Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist dazu vorgesehen, die sensierte Ist-Außenform des Wafers 48 mit der Soll-Außenform des Wafers 48 abzugleichen. Sensierte Abweichungen der Außenform eines Wafers 48, welche einen bestimmten Grenzwert überschreiten werden von der Datenverarbeitungseinheit 10 mittels der Datenübertragungseinheit 144 an einen Bediener und/oder an das Alarmmodul 94 der zugehörigen Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 ausgegeben.
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Der alternative und/oder zusätzliche Sensor 12" ist dazu vorgesehen, eine Position des Wafers 48 innerhalb der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16, welche hier beispielhaft als Wafer-Transportbehältnis 22 ausgebildet ist, zu sensieren. Eine durch den alternativen und/oder zusätzlichen Sensor 12" sensierte Position des Wafers 48 ist als eine Ist-Position des Wafers 48 ausgebildet. In dem Speichermodul 50 der Datenverarbeitungseinheit 10 sind SollPositionen von Wafern 48 für Teilkomponenten des Waferübergabesystems 16 abgespeichert. Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist dazu vorgesehen, die sensierte Ist-Position des Wafers 48 mit der Soll-Position des Wafers 48 innerhalb der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 abzugleichen. Sensierte Abweichungen der Position eines Wafers 48, welche einen bestimmten Grenzwert überschreiten, werden von der Datenverarbeitungseinheit 10 mittels der Datenübertragungseinheit 144 an einen Bediener und/oder an das Alarmmodul 94 der zugehörigen Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 ausgegeben.
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Bezüglich weiterer Eigenschaften bzw. Zugehörigkeiten der Sensoren 12', 32', 38' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' wird auf die Beschreibung der Sensoren 12, 32, 38 des Sensormoduls 14 verwiesen.
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Das Wafer-Transportbehältnis 22 weist eine Temperiereinheit 96 auf. Die Temperiereinheit 96 ist dazu vorgesehen, auf Basis von Sensordaten eines als Temperatursensor ausgebildeten Sensors 12, 32, 38 zumindest ein in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagertes Objekt 128 zu temperieren. Die Temperiereinheit 96 ist dazu vorgesehen, das Objekt 128 aufzuheizen. Die Temperiereinheit 96 ist dazu vorgesehen, das Objekt 128 abzukühlen. Die Temperiereinheit 96 ist dazu vorgesehen, das Objekt 128 auf einer bestimmten Temperatur zu halten. Die Temperatur ist durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 34 und/oder die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108 vorgegeben.
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Die Temperiereinheit 96 weist ein Temperierelement 98 auf. Das Temperierelement 98 ist als ein Heizelement ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Temperierelement 98 als ein Kühlelement ausgebildet. Das Temperierelement 98 ist dazu vorgesehen, einen Wärmefluss zwischen dem Objekt 128 und der Temperiereinheit 96 zu erlauben. Das Temperierelement 98 kontaktiert das durch die Temperiereinheit 96 zu temperierende Objekt 128 berührend. Die Temperiereinheit 96 weist vorzugsweise eine Mehrzahl an Temperierelementen 98 auf. Es ist denkbar, dass jeweils ein Teil der Temperierelemente 98 nur zu einem Heizen und ein Teil der Temperierelemente 98 nur zu einem Kühlen vorgesehen sind und/oder dass die Temperierelemente 98 zumindest teilweise für einen Heiz- und Kühlbetrieb zugleich vorgesehen sind. Die Temperiereinheit 96 ist einstückig mit der Waferhaltevorrichtung 64 ausgebildet. Das Temperierelement 98 ist einstückig mit zumindest einem der Klemmenelemente 246 der Waferhaltevorrichtung 64 ausgebildet.
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Die Temperiereinheit 96 ist dazu vorgesehen, zwei in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerte Objekte 128 separat zu temperieren. Die Temperiereinheit 96 ist dazu vorgesehen, mehr als zwei in dem Wafer-Transportbehältnis 22 gelagerte Objekte 128 separat zu temperieren. Einzelne Temperierelemente 98 der Temperiereinheit 96 sind dazu ausschließlich einzelnen zu temperierenden Objekten 128 zugeordnet.
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3 zeigt eine schematische Ansicht der Messtechnikeinheit 40. Die Messtechnikeinheit 40 weist das Sensormodul 14 auf. Zusätzlich ist die Messtechnikeinheit 40 mit dem alternativen und/oder zusätzlichen Sensormodul 14' verbunden. Eine Verbindung zwischen der Messtechnikeinheit 40 und dem alternativen und/oder zusätzlichen Sensormodul 14' wird mittels der Schnellkoppelvorrichtung 44 der Waferübergabeeinheit 90 hergestellt. Dabei wird eine Steckverbindung zwischen der Messtechnikeinheit 40 und dem alternativen und/oder zusätzlichen Sensormodul 14' geschlossen. Die Sensoren 12', 32' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' weisen jeweils eine NFC-Schnittstelle 80 auf. Die Sensoren 12', 32' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' weisen jeweils ein Sendermodul 124 auf. Das Sendermodul 124 ist zu einem drahtlosen Versand von Sensordaten der Sensoren 12', 32' vorgesehen. Die Sensoren 12', 32' des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' weisen jeweils ein Empfängermodul 126 auf. Das Empfängermodul 126 ist zu einem Empfang von drahtlos versendeten Instruktionen an die Sensoren 12', 32' vorgesehen.
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In der in 3 gezeigten Ausführung ist die Messtechnikeinheit 40 separat von der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit 108 ausgebildet. Wie durch den Doppelpfeil und die gestrichelten Verbindungslinien verdeutlicht, steht die Messtechnikeinheit 40 jedoch in Kontakt mit der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit 108, wobei der Kontakt als eine Verbindung mittels einer physischen Datenleitung und/oder als eine drahtlose Verbindung ausgebildet sein kann. Die zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit 108 weist einen separaten Energiespeicher 68 auf.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Kopplung des Wafer-Transportbehältnisses 22 mit der Be- und/oder Entladestation 24. In zumindest einem Verfahrensschritt 162 wird das Wafer-Transportbehältnis 22 an einer Oberseite der Be- und/oder Entladestation 24 angedockt. Dabei wird das Wafer-Transportbehältnis 22 von dem Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 an die Be- und/oder Entladestation 24 angeliefert und auf der Be- und/oder Entladestation 24 abgesetzt. Zudem wird dabei eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem Wafer-Transportbehältnis 22 und der Be- und/oder Entladestation 24 mittels einer Vakuumspannvorrichtung (nicht gezeigt) hergestellt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 164 wird das Wafer-Transportbehältnis 22 durch Ablösen des Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselements 92 geöffnet. Dabei wird ein Vakuum in dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 aufrechterhalten. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 166 wird aus dem Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 und dem Inneren 138 der Be- und/oder Entladestation 24 das Minienvironment gebildet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 168 wird ein Parameter des Minienvironments, des Inneren 106 des Wafer-Transportbehältnisses 22 und/oder des Inneren 138 der Be- und/oder Entladestation 24 durch die Sensoren 12, 32, 38 eines dem Wafer-Transportbehältnis 22 und/oder der Be- und/oder Entladestation 24 zugehörigen Sensormoduls 14 sensiert.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer drahtlosen Energieversorgung von Energiespeichern 68 der Waferübergabeeinheit 90. In zumindest einem Verfahrensschritt 170 wird eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 an ein Energiesenderelement 54 des Lademoduls 66 angenähert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 180 wird die Annäherung der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 an das Energiesenderelement 54 von dem Lademodul 66 detektiert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 172 wird ein Energieaussendemodus des Energiesenderelements 54 aktiviert. Dabei wird drahtlos Energie von dem Energiesenderelement 54 in einen Nahbereich des Energiesenderelements 54 abgestrahlt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 174 wird ein Energieempfangsmodus des Energieempfängerelements 56 aktiviert. Dabei absorbiert das Energieempfängerelement 56 die durch das Energiesenderelement 54 abgestrahlte Energie zumindest teilweise. Die abgestrahlte Energie liegt in Form elektromagnetsicher Strahlung, beispielsweise Licht oder niederenergetischerer EM-Wellen, vor. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 176 wird die durch das Energieempfängerelement 56 absorbierte Energie durch das Lademodul 66 in elektrische Energie umgewandelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 182 wird die empfangene elektrische Energie in einem Energiespeicher 68 auf der Seite des Energieempfängerelements 56 gespeichert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 178 wird die Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 von dem Energiesenderelement 54 des Lademoduls 66 entfernt. Dabei wird der drahtlose Ladevorgang unterbrochen.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Überprüfung von geometrischen Abweichungen eines Wafers 48 innerhalb des Waferübergabesystems 16. In zumindest einem Verfahrensschritt 184 wird eine Messung einer Außenform und/oder einer Position eines Wafers 48 durch den Sensor 12" des alternativen und/oder zusätzlichen Sensormoduls 14' vorgenommen. Dabei wird eine Ist-Außenform und/oder eine Ist-Position ermittelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 186 wird ein dem alternativen und/oder zusätzlichen Sensormodul 14' zugeordnetes Speichermodul 50, beispielsweise ein Speichermodul 50 der Datenverarbeitungseinheit 10, insbesondere das Speichermodul 50 der zentralen Steuer- und/oder Regeleinheit 108, und/oder ein Speichermodul 50 der Messtechnikeinheit 40 abgefragt. Mittels der Abfrage wird die Soll-Position und/oder die Soll-Außenform in einen Zwischenspeicher geladen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 188 wird ein Vergleich der Ist-Position und der Soll-Position und/oder der Ist-Außenform und der Soll-Außenform durchgeführt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 194 wird eine Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position und/oder der Ist-Außenform von der Soll-Außenform ermittelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 196 wird die Abweichung mit einem Grenzwert abgeglichen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 192 wird die Abweichung auf einem Anzeigeelement, beispielsweise einem Bildschirm, angezeigt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 190 wird bei einem Überschreiten des Grenzwerts ein Alarmmodul 94 aktiviert. Dabei wird eine akustische und/oder eine optische Warnung ausgegeben.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Auslesen von Sensordaten. In zumindest einem Verfahrensschritt 198 wird eine Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 an eine Auslesestelle 86 angenähert. Dabei wird die Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 beispielsweise mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 entlang des Schienensystems 110, welches Auslesestellen 86 aufweist, bewegt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 200 wird die Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 in dem Nahbereich der Auslesestelle 86 durch die Ausleservorrichtung 82 detektiert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 202 wird ein Auslesebefehl von der Ausleservorrichtung 82 aktiviert und ausgesendet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 212 wird der Auslesebefehl von einer NFC-Schnittstelle 80 der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 und/oder von einem Datenübertragungselement 58 der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 empfangen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 204 versendet die Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 als Reaktion auf den Empfang des Auslesebefehls angeforderte Sensordaten. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 210 erfolgt ein Laden eines Energiespeichers 68 der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 als Reaktion auf den Empfang des Auslesebefehls. Dabei wird Energie, welche durch die Ausleservorrichtung 82 ausgesandt wird, von der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 absorbiert. Die Ausleservorrichtung 82 ist dabei einstückig mit dem Lademodul 66 ausgebildet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 206 werden bereits versandte Sensordaten der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 zu einer Vermeidung eines erneuten Versendens intern gekennzeichnet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 208 wird die drahtlose Datenverbindung der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 mit der Ausleservorrichtung 82 getrennt, beispielsweise durch ein Entfernen der Teilkomponente des Waferübergabesystems 16 aus dem Nahbereich der Auslesestelle 86.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Steuerung des Waferübergabesystems 16. In zumindest einem Verfahrensschritt 214 wird zumindest ein Parameter und/oder Sensordatensatz durch einen Sensor 12, 12', 12", 32, 32', 38, 38' eines Sensormoduls 14, 14' ermittelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 232 wird der Parameter und/oder Sensordatensatz an das Prognosemodul 30 übermittelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 234 wird eine Mustererkennung anhand des übermittelten Parameters und/oder Sensordatensatzes durchgeführt. Die Mustererkennung wird dann zu der Erstellung der Prognose in dem Verfahrensschritt 238 herangezogen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 236 wird ein Vergleich mehrerer Parameter und/oder Sensordatensätze durchgeführt. Der Vergleich wird dann zu der Erstellung der Prognose in dem Verfahrensschritt 238 herangezogen. In zumindest einem Verfahrensschritt 238 wird anhand des Sensordatensatzes und/oder des Parameters, insbesondere unter Einbeziehung des vorangegangenen Vergleichs und/oder der vorangegangenen Mustererkennung, eine Prognose für ein zukünftiges Ereignis und/oder Ergebnis erstellt.
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In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 216 wird der Parameter und/oder der Sensordatensatz an das Auswertemodul 52 übermittelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 222 werden Sensordaten, insbesondere Sensordatensätze, Prognosen und/oder Parameter miteinander verglichen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 218 wird eine automatische Fehlererkennung anhand der empfangenen Sensordaten und/oder Parameter durchgeführt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 220 wird ein Steuer- und/oder Regelbefehl auf Basis der Prognose und/oder der automatischen Fehlererkennung erstellt und an das zentrale Steuer und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 und/oder an das Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem 26 übermittelt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 240 werden die Prognose, die automatische Fehlererkennung und die resultierende Steuerungs- und/oder Regelungsreaktion von dem Maschinenlernmodul 36 verarbeitet. Dabei werden die Prognose, die automatische Fehlererkennung und die resultierende Steuerungs- und/oder Regelungsreaktion analysiert und Schlussfolgerungen abgeleitet. Auf Basis der Schlussfolgerungen des Maschinenlernmoduls 36 werden gegebenenfalls zukünftige Prognosen, Fehlererkennungen und/oder Steuerungs- und/oder Regelungsreaktionen verfeinert, optimiert und/oder modifiziert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 242 werden die verfeinerten, optimierten und/oder modifizierten Prognosen, Fehlererkennungen und/oder Steuerungs- und/oder Regelungsreaktionen an das Prognosemodul 30, das Auswertemodul 52 und/oder das zentrale Steuer- und/oder Regelsystem 42 der Fab 140 übermittelt.
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In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 224 wird eine Reihenfolge von Wafer-Transportbehältnissen 22 für eine Anlieferung an die Be- und/oder Entladestation 24 anhand von Sensordaten der Sensormodule 14 der Wafer-Transportbehältnisse 22 festgelegt. Dabei wird einem Wafer-Transportbehältnis 22, dessen Sensordaten außerhalb eines sicheren Datenbereichs liegen und/oder dessen Prognose ein vorzeitiges Abweichen der Sensordaten von einem sicheren Datenbereich prognostiziert, bevorzugt angeliefert und/oder dem Wafer-Transportbehältnis 22 wird ein neuer, weiter vorne liegender Platz in der Reihenfolge zugewiesen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 226 wird ein Wafer-Transportbehältnis 22, dessen Sensordaten außerhalb eines sicheren Datenbereichs liegen und/oder dessen Prognose ein vorzeitiges Abweichen der Sensordaten von einem sicheren Datenbereich prognostiziert, mittels des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 zu der Regenerationsstation 70, zu der Diagnosestation 46 und/oder zu der Wafer-Kontrollstation 116 umgeleitet.
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In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 230 wird ein Datensatz aller durch die Waferübergabeeinheiten 90 übermittelten Sensordaten gesammelt. Anschließend wird in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 244 der Datensatz aller durch die Waferübergabeeinheiten 90 übermittelten Sensordaten zu einer Steuerung und/oder zu einer Regelung des Wafer-Transportbehältnis-Transportsystems 26 verwendet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 228 wird der gesammelte Datensatz aller durch die Waferübergabeeinheiten 90 übermittelten Sensordaten zu einer Erkennung, Lokalisation und/oder Rückverfolgung zumindest einer Fehlerquelle verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Datenverarbeitungseinheit
- 12
- Sensor
- 14
- Sensormodul
- 16
- Waferübergabesystem
- 18
- Wafer-Prozessmodul
- 20
- Wafer-Schnittstellensystem
- 22
- Wafer-Transportbehältnis
- 24
- Be- und/oder Entladestation
- 26
- Wafer-Transportbehältnis-Transportsystem
- 28
- Wafer-Handhabungs-Roboter
- 30
- Prognosemodul
- 32
- Weiterer Sensor
- 34
- Steuer- und/oder Regeleinheit
- 36
- Maschinenlernmodul
- 38
- Zusätzlicher weiterer Sensor
- 40
- Messtechnikeinheit
- 42
- zentrales Steuer- und/oder Regelsystem
- 44
- Schnellkoppelvorrichtung
- 46
- Diagnosestation
- 48
- Wafer
- 50
- Speichermodul
- 52
- Auswertemodul
- 54
- Energiesenderelement
- 56
- Energieempfängerelement
- 58
- Datenübertragungselement
- 60
- Vakuumpumpen-Befestigungseinheit
- 62
- Externe Pumpstation
- 64
- Waferhaltevorrichtung
- 66
- Lademodul
- 68
- Energiespeicher
- 70
- Regenerationsstation
- 72
- Leiterbahn
- 74
- Photozelleneinheit
- 76
- Beleuchtungseinheit
- 78
- Photozelle
- 80
- NFC-Schnittstelle
- 82
- Ausleservorrichtung
- 84
- Vakuumpumpenwechselstation
- 86
- Auslesestelle
- 88
- Ladeenergie-Bereitstellungsmodul
- 90
- Waferübergabeeinheit
- 92
- Wafer-Transportbehältnis-Öffnungselement
- 94
- Alarmmodul
- 96
- Temperiereinheit
- 98
- Temperierelement
- 100
- Vakuumpumpe
- 102
- Getter
- 104
- Vakuumpumpen-Schnellkoppelvorrichtung
- 106
- Inneres
- 108
- Zentrale Steuer- und/oder Regeleinheit
- 110
- Schienensystem
- 112
- Transportschlitten
- 114
- Schiene
- 116
- Wafer-Kontrollstation
- 118
- Einzelrechner
- 120
- Umladestation
- 122
- Zentralcomputer
- 124
- Sendermodul
- 126
- Empfängermodul
- 128
- Objekt
- 130
- Greiferelement
- 132
- Aufnehmerelement
- 134
- Aufhängungseinheit
- 136
- Haltekabel
- 138
- Inneres
- 140
- Wafer-Fabrikationsumgebung (Fab)
- 142
- Zentrales Kommunikationselement
- 144
- Datenübertragungseinheit
- 146
- Wafer-Entladestation
- 148
- Dichtungselement
- 150
- Gehäuseeinheit
- 152
- Montageelement
- 154
- Antriebseinheit
- 156
- Kamera
- 158
- Sichtfenster
- 160
- Innenwand
- 162
- Verfahrensschritt
- 164
- Verfahrensschritt
- 166
- Verfahrensschritt
- 168
- Verfahrensschritt
- 170
- Verfahrensschritt
- 172
- Verfahrensschritt
- 174
- Verfahrensschritt
- 176
- Verfahrensschritt
- 178
- Verfahrensschritt
- 180
- Verfahrensschritt
- 182
- Verfahrensschritt
- 184
- Verfahrensschritt
- 186
- Verfahrensschritt
- 188
- Verfahrensschritt
- 190
- Verfahrensschritt
- 192
- Verfahrensschritt
- 194
- Verfahrensschritt
- 196
- Verfahrensschritt
- 198
- Verfahrensschritt
- 200
- Verfahrensschritt
- 202
- Verfahrensschritt
- 204
- Verfahrensschritt
- 206
- Verfahrensschritt
- 208
- Verfahrensschritt
- 210
- Verfahrensschritt
- 212
- Verfahrensschritt
- 214
- Verfahrensschritt
- 216
- Verfahrensschritt
- 218
- Verfahrensschritt
- 220
- Verfahrensschritt
- 222
- Verfahrensschritt
- 224
- Verfahrensschritt
- 226
- Verfahrensschritt
- 228
- Verfahrensschritt
- 230
- Verfahrensschritt
- 232
- Verfahrensschritt
- 234
- Verfahrensschritt
- 236
- Verfahrensschritt
- 238
- Verfahrensschritt
- 240
- Verfahrensschritt
- 242
- Verfahrensschritt
- 244
- Verfahrensschritt
- 246
- Klemmenelement