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Die Erfindung betrifft eine Übergabeeinrichtung
für Mikrosysteme,
insbesondere Reinraum-Mikrosysteme, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Übergabeeinrichtungen
für Mikrosysteme gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 sind beispielsweise aus der
DE 198 31 032 A1 bekannt,
und zwar als Speicherkarusselle mit in einer Ebene liegenden Übergabeauflagen
für planare
Substrate, welche über
Handhabungsgeräte
in Form sogenannter Scara-Roboter zu nachgeordneten Stationen versetzt
werden. Die zu handhabenden Substrate sind meist scheibenartige
Wafer oder Paletten, die in der Größe solchen Wafern entsprechen
und ihrerseits Bestückungselemente
tragen, so dass insgesamt gesehen scheibenförmige Elemente verhältnismäßig kleinen
Durchmessers und geringen Gewichts zu handhaben sind, die sich bei
flächengleicher
Erstreckung konzentrisch um eine gemeinsame Drehachse gruppieren
lassen und die auch bei vertretbarem mechanischem Aufwand über Scara-Roboter
zu transportieren sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übergabeeinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch verringerten
Raumbedarf auszeichnet, und die auch für die Handhabung großflächiger und
schwerer Substrate geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird dies mit einer Übergabeeinrichtung
gemäß dem Anspruch
1 erreicht, bei der die Übergabeauflagen
nicht koplanar, sondern gegeneinander geneigt, also keil- oder pyramidenförmig zueinander
stehend angeordnet sind, so dass sich einerseits eine geringe radiale
Ausladung ergibt, andererseits aber auch durch das schräge Aufstellen nicht
nur großflächige Substrate
gehandhabt werden können,
sondern auch Werkstückträger, die
palettenartig kleinflächigere
Substrate oder anderweitige zu behandelnde Elemente tragen. Um bei
einer derartigen Lösung
einen flächigen
Anschluss zu nachfolgenden Stationen in einfacher Weise zu ermöglichen, ist
erfindungsgemäß des Weiteren
eine Höhenverstellbarkeit
der Übergabeauflagen
längs der
Drehachse gegeben, so dass diese zur Durchführung der Drehbewegung aus
der Anschlusslage gegenüber nachfolgenden
Stationen verfahren werden können und
der bezogen auf die projizierte Grundfläche in der Drehbewegung größere Flächenbedarf
bzw. die mit der Drehbewegung sich ändernde Winkellage der Übergabeauflagen
gegenüber
den anschließenden Stationen
Anschlusspositionen zwischen den Übergabeauflagen und den nachfolgenden
Stationen nicht entgegensteht, in denen diese bei gleicher Flächenerstreckung
aneinander angedockt sind.
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Insbesondere kann bei dieser Ausgestaltung,
bei in der Drehlage auf die anzudockenden Stationen ausgerichteten Übergabeauflagen,
in Verbindung mit der Hubbewegung auch eine flächige Verbindung zwischen Übergabeauflagen
und nachfolgenden Stationen in einfacher Weise hergestellt werden
und es können
vor allem auch seitens der Stationen bekannte Hubeinrichtungen verwendet
werden, um, falls nötig,
die Substrate von den Übergabeauflagen
abzunehmen und in die jeweilige Station einzuführen oder die Substrate durch
Verschieben auf Führungsflächen, insbesondere
Rollenbahnen, in die jeweilige Station zu verlagern.
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Grundsätzlich lässt sich die Verlagerung auch
dadurch erreichen, dass den Übergabeauflagen
entsprechende Hubeinrichtungen, wie beispielsweise Hubzylinder,
zugeordnet werden, über
die die Substrate senkrecht zu den Übergabeauflagen verlagerbar
sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, die Übergabeauflagen
in ihrer Überdeckungslage
zu den Arbeitsstationen während
des jeweiligen Arbeitsprozesses in der jeweiligen Station als Träger für die Substrate
zu verwenden.
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Die zueinander geneigte, dachförmige Anordnung
der Übergabeauflagen
ermöglicht
im Rahmen der Erfindung auch eine Schichtung von Substraten, insbesondere
Werkstückträgern, gegebenenfalls
mit entsprechenden Zwischenlagen, wie Abdeckfolien, insbesondere
in Verbindung der Nutzung der Übergabeeinrichtung
in Transportlinien oder dergleichen. Hierbei erweisen sich zwischen
den Übergabeauflagen
Firstwinkel im Bereich um 90° als zweckmäßig.
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Die erfindungsgemäße flächige Zuordnung von Übergabeauflagen
zu jeweiligen korrespondieren Stationen ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Verlagerbarkeit
der Übergabeauflagen
längs der
gemeinsamen Drehachse auch von Vorteil, um mit einfachen Mitteln
eine Abdichtung im Übergang
zwischen Arbeitsstation und Übergabeauflage
zu realisieren.
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Insbesondere bietet die erfindungsgemäße geneigte
Anordnung der Übergabeauflagen
auch die Möglichkeit,
in Erstreckungsrichtung der Übergabeauflage
seitlich zur Übergabeeinrichtung
Stationen anzuordnen und die Übergabe
der jeweiligen Substrate durch zur Ebene der jeweiligen Übergabeauflage
parallele Verschiebung zu erreichen. Insbesondere in Verbindung
damit erweist sich die Ausbildung der Übergabeauflagen als Rollenbahnen
als zweckmäßig. Insbesondere
im Hinblick auf eine derartige Verschiebbarkeit, aber auch generell
zum Schutz bzw. zur Abstützung
der zu bearbeitenden großflächigen Substrate,
die z. B. in Form von quadratmetergroßen Glasscheiben vorliegen
können,
erweist es sich auch als zweckmäßig, den
Substraten randseitige Schutzrahmen zuzuordnen oder auch tableauartige
Aufnahmen.
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Werden die Stationen seitlich versetzt
zur jeweiligen Übergabeauflage
angeordnet, so erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, das
durch die Neigung der Übergabeauflage
gegebene Gefälle auch
für Transportzwecke
von der Übergabeauflage in
die jeweilige Station oder umgekehrt zu nutzen, wobei eine erfindungsgemäß bevorzugte
Lösung
darin besteht, eine solche seitliche Station als Transportstation
auszubilden, über
die eine Umsetzung in eine Entladestation erfolgen kann, die sich
in Überdeckung
zu der Übergabeauflage
befindet, zu der die Transportstation seitlich versetzt liegt.
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Bei einer derartigen Lage der Transportstation
ist der durch die seitliche Lage bedingte zusätzliche Flächenbedarf gegenüber der Übergabeeinrichtung
zudem dadurch verringert, dass der Raum genutzt werden kann, der
durch die Höhenverstellung der Übergabeauflagen
vor Einleiten der Drehbewegung gewonnen wird.
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Die erfindungsgemäße Überdeckungslage zwischen einer Übergabeauflage
und der Entnahmevorrichtung bei Umsetzen der Substrate über eine zwischenliegende,
seitlich angeordnete Transferstation bietet auch Vorteile hinsichtlich
eines schnellen Durchlaufes der Substrate, indem die Transportstation
mit einer höhenverstellbaren
Kassette versehen wird, die mehrere Transferauflagen aufweist, die
es möglich
machen, die Abläufe
bei Übergabe
der Substrate von der Be- und Entladestation auf die Transferstation
und von der Transferstation auf die jeweils zugeordnete Übergabeauflage
zeitsparend zu koordinieren. Dies ist im Rahmen der Erfindung zudem
in der Weise möglich,
dass jeweils nur das in der darunter liegenden Transferebene der
Kassette zugeordne te Substrat verlagert wird, so dass Verunreinigungen
durch Abrieb und dergleichen vermieden werden.
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Für
die Be- und Entladestation erweist es sich als zweckmäßig, diese
mit einem Hubdeckel zu versehen, der beispielsweise auf Unterdruckbasis, oder
auch Überdruckbasis
unter Nutzung des Bernoulli-Effektes das jeweils zu handhabende
Substrat trägt,
angedockt an die Be- und Entladestation diese abschließt und zusammen
mit dem jeweils getragenen Substrat zwischen der Be- und Entladestation und
einer Zuführung
umzusetzen ist. Hierbei kann es auch zweckmäßig sein, den Hubdeckel von
der Schwenkeinrichtung lösbar
auszubilden, beispielsweise durch Gestaltung eines oberen Hubdeckelelementes
als Kupplungseinrichtung, um gegebenenfalls wechselnde Schwenkeinrichtungen
in Einsatz zu bringen, die bei einfachem Aufbau die Verbindung zu
unterschiedlichen Zuführungen
ermöglichen,
so dass die Übergabeeinrichtung
mit den zugeordneten Stationen beispielsweise zwischen einander
gegenüberliegenden
Zuführungen
liegt.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es
insbesondere auch, die einzelnen Stationen sowie auch den durch
eine Einhausung umschlossenen Innenraum der Übergabeeinrichtung bezüglich der
atmosphärischen
Bedingungen gegeneinander abzugrenzen und so unterschiedliche Reinraumbedingungen
zu schaffen, z. B. die Reinraumkonditionen ausgehend von einem atmosphärischen
Umfeld für
die Be- und Entladestation,
für die
Transferstation, für
den Innenraum der Übergabeeinrichtung
und für
nachfolgende Arbeitsstationen jeweils zu verschärfen, so dass beispielsweise
in den Arbeitsstationen auch Reinstraumbedingungen vorgegeben und
geschaffen werden können.
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Insbesondere kann im Rahmen der Erfindung
die Übergabestation
auch ihrerseits noch bearbeitungstechnisch im Hinblick auf die jeweiligen
Substrate genutzt werden, indem beispielsweise der Übergabestation
im Überdeckungsbereich
zu der Übergabeauflage,
die sich jeweils in ihrer Anschlusslage zur Transportstation befindet,
eine Beheizungseinrichtung oder dergleichen zugeordnet wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung erweist sich im Hinblick
auf großflächige, so
auch quadratmetergroße
Substrate in Form langgestreckter Rechtecke in einer Ausbildung
als besonders zweckmäßig, in der
zwei zur Drehachse aneinander diagonal gegenüberliegende Übergabeauflagen
gegeben sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, insbesondere
bei entsprechenden Formaten der Substrate, mit mehr als zwei Übergabeauflagen,
so insbesondere drei oder vier Übergabeauflagen,
zu arbeiten, und zwar bei in Drehrichtung um die Drehachse als Hubachse
gleichem Winkelabstand der Übergabeauflagen,
so dass auch weitere Stationen, so insbesondere Arbeitsstationen,
insbesondere bei einer Insellösung,
verwirklicht werden können.
Im Rahmen der Erfindung liegt aber auch eine Reihenanordnung von Arbeitseinheiten
gemäß der Erfindung,
und es bietet zusätzlich
die Transferstation bei einer Vergrößerung der Anzahl der Transferauflagen
die zusätzliche Möglichkeit
einer Zwischenspeicherung.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung
mit weiteren Details anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 in
einer schematisierten Schnittdarstellung eine Übergabeeinrichtung, die mit
einer Anzahl von Stationen zu einer Arbeitseinheit zusammengefasst
ist,
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2 bis 5 in Ansicht und Schnittdarstellungen
den mechanischen Grundaufbau der Übergabeeinrichtung,
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6 in
vergrößerter Darstellung
den eine Transferstation zur Übergabeeinrichtung
gemäß 1 umfassenden Teil der Übergabeeinrichtung
mit Transportstation,
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7 und 8 jeweils einen Ausschnitt
der Arbeitseinheit in schematisierter Darstellung, in dem in verschiedenen
Stellungsbildern der Arbeitsablauf in Verbindung mit der Beschickung
der Übergabeeinrichtung
veranschaulicht ist, wobei 7 und 8 unterschiedliche Abläufe zeigen,
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9 in
vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt der Be- und
Entladestation für
die Übergabeeinrichtung,
und
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10 in
einer der 1 grundsätzlich entsprechenden
Darstellung eine Kipplage der Übergabeeinrichtung
mit zugeordneten Stationen.
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Die erfindungsgemäße Übergabeeinrichtung 2 bildet
zusammen mit mehreren Stationen eine Arbeitseinheit 1 für insbesondere
unter Reinraumbedingungen arbeitende Mikrosysteme, wobei der Aufbau insgesamt
derartig gestaltet ist, dass sich, abgestuft, unterschiedliche Reinraumbedingungen
in den einzelnen Bereichen der Arbeitseinheit 1 realisieren
lassen. So können
beispielsweise im Umfeld 3 zur Arbeitseinheit 1 atmosphärische Bedingungen
gegeben sein, und ausgehend hiervon, über diverse Abschottungen gegeneinander
abgegrenzt, in einer Be- und Entladestation 5, einer Transferstation 7,
im von einer Einhausung 8 umschlossenen Innenraum 9 der Übergabeeinrichtung 2 und
in der angeschlossenen Arbeitsstation 10 zunehmend Reinraumbedingungen höherer Qualität verwirklicht
sein, bis hin zu extremen Reinraum- oder Reinstraumbedingungen für die Arbeitsstation 10.
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Dies bei einer Arbeitseinheit 1,
die auf den Durchlauf und/oder die Behandlung sehr großflächiger Substrate 11,
wie beispielsweise Glasscheiben in Quadratmetergröße ausgelegt
ist, welche im Ausführungsbeispiel
in rahmenartigen Einfassungen die Arbeitseinheit 1 durchlaufen
und gegebenenfalls auch bereits entsprechend eingefasst der Arbeitseinheit 1 zugeführt werden.
Eine diesbezügliche
Zuführung 12 ist
in den 1 und 6 schematisiert dargestellt
und durch einen an sich bekannten Scherenhubtisch 13 gebildet,
der längs
einer Führungsbahn 14 verfahrbar ist.
Im Rahmen der Erfindung liegen selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen
solcher Zuführungen
sowie Verwendungen der Arbeitseinheit für Substrate, die flächenmäßig kleiner
sind oder für
flächenmäßig kleine
Substrate, die auf einem flächigen
Substratträger
zusammengefasst sind, wobei ein solcher Substratträger gleichfalls
auch den Rahmen bilden kann.
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Die der Arbeitseinheit 1 zugeordnete Übergabeeinrichtung 2 umschließt mit ihrer
Einhausung 8 den Innenraum 9, der von einer Welle 16 konzentrisch
zur Drehachse 15 durchsetzt ist. Der Welle 16 ist
ein elektromotorischer Drehantrieb 17 zugeordnet. Der Drehantrieb 17 liegt
außerhalb
der Einhausung 8 und ist gegen diese abgestützt, gegenüber der
die Welle 16 auch am vom Drehantrieb 17 abgelegenen Ende
bei 18 gelagert ist. Konzentrisch zur Drehachse 15 und
mit der Welle 16 fest verbunden sind das Oberjoch 19 und
das Unterjoch 20 eines Traggerüstes 21, das zwei
zur Drehachse 15 einander diametral gegenüberliegende,
und in den Jochen 19, 20 gehaltene Führungsstangen 22 aufweist,
die ihrerseits die Führung
für Streben 23 bis 25 bilden, über die
die flächigen,
und dachförmig
gegeneinander angestellten Übergabeauflagen 26, 27 getragen
sind. Bezogen auf ein herkömmliches
Giebeldach entsprechen die Übergabeauflagen 26, 27 den
Dachflächen
und den diese tragenden Dachsparren und von den Streben entspricht
die entlang des Firstes verlaufende Strebe 23 der Firstpfette,
zu der senkrecht die nach unten abgesetzten und die Sparren gegeneinander abstützenden,
durch die Streben 24 und 25 gebildeten Dachbalken
verlaufen. Zwischen den jeweiligen Lagerstellen der Strebe 23 und
der Streben 24 bzw. 25 gegenüber den Führungsstangen 22 erstrecken sich
die Führungsstangen 22 umschließende Ummantelungen 28,
um abriebsbedingte Verunreinigungen im Innenraum 9 zu vermeiden.
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Diesem Zweck dienen auch sich zwischen den
Jochen 19 und 20 erstreckende, die Welle 16 umschließende Ummantelungen 29 und 30,
von denen die Ummantelung 30 die radial innere Ummantelung 29 mit
Abstand umschließt
und die einen Ringraum 31 begrenzen, in dem ein Kolbenelement 32 in Richtung
der Drehachse 15 längsverschieblich
ist, wobei das Kolbenelement 32 im Rahmen des Ausführungsbeispiels
druckluftbeaufschlagt verschiebbar ist. Die entsprechenden Druckluftanschlüsse sind nicht
gezeigt und sind bevorzugt in die Welle 16 integriert,
die im Rahmen der Erfindung insbesondere als Hohlwelle ausgebildet
ist. Das Kolbenelement 32, das innerhalb des Ringraumes 31 verschieblich
ist, ist magnetisch mit der Strebe 23 antriebsverbunden, wobei
im Rahmen der Erfindung insbesondere Permanentmagnet-Pakete Verwendung
finden, von denen das eine Paket 33 dem Kolbenelement 32 und das
andere Paket 34 der Strebe 23 zugeordnet ist. Über die
magnetische Kopplung sind die dachartig gegeneinander angestellten Übergabeauflagen
bei Verstellung des Kolbenelementes 32 längs der
Drehachse 15 verschiebbar. Insgesamt ist somit eine Dreh-
und Höhenverstellbarkeit
der Übergabeauflagen 26, 27 realisiert,
die Verunreinigungen der im Innenraum 9 gegebenen Reinraumatmosphäre vermeidet.
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Die Darstellung gemäß 1 veranschaulicht unterschiedliche
Höhenlagen
für die Übergabeauflagen 26 und 27,
wobei die untere, strichliert dargestellte Position jene ist, in
der die Übergabeauflagen 26 und 27 um
die Achse 15 drehbar sind, wobei die flächigen Übergabeauflagen 26 und 27 bezogen auf
das Aus führungsbeispiel
in ihren den Andocklagen an die Stationen 7 bzw. 10 entsprechenden Drehlagen
tangential zu einem kegelförmigen
Einzug 35 der Einhausung 8 liegen, der zur Minimierung
des Volumens des Innenraumes 9 beiträgt und der in günstiger
Weise die Anordnung des Drehantriebes 17 bei Verkürzung der
Stützlänge für die Welle 16 ermöglicht.
Darüber
hinaus kann dadurch, dass die im Ausführungsbeispiel rechteckigen Übergabeauflagen 26 und 27 lediglich
in ihrer unteren Grenzlage drehbar sind, die Einhausung 8 nach
oben schlank gehalten werden und es sind lediglich im Drehbereich für den freien
Durchlauf der 1anggestreckt rechteckigen Übergabeauflagen 26 und 27 den
Eckzonen zugeordnet entsprechende Ausbuchtungen 36 vorzusehen.
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Die erfindungsgemäße Lösung mit dachförmig zueinander
stehenden Übergabeauflagen 26 und 27 ermöglicht somit
insgesamt einen schlanken, schmalen Aufbau – insbesondere im Vergleich
zu einer Anordnung der Übergabeauflagen 26 und 27 in einer
zur Drehachse 15 senkrechten Ebene – und bietet zudem aufgrund
eines Höhenversatzes
für die Übergabeauflagen 26 und 27 zwischen
ihrer Andocklage und ihrer Drehlage die Möglichkeit, die für den oberen
Bereich der Einhausung 8 erreichte Verschlankung für eine vorteilhafte
Anordnung von Stationen, so insbesondere der Transferstation 7 zu
nutzen. Die Größe des Höhenversatzes
zwischen Andocklage und Drehlage entspricht, wie 1 erkennen lässt, in Annäherung der Höhe des über die Übergabeauflagen 26 und 27 in
der Ansicht gemäß 1 gebildeten Dreieckes.
Der Winkel zwischen den Übergabeauflagen 26, 27 liegt
im Ausführungsbeispiel
bei etwa 100°,
und damit in der Größenordnung
von 90°,
so dass sich, bei zur Aufstandsfläche 37 der Arbeitseinheit 1 senkrecht
stehender Drehachse 15 für die Übergabeauflagen 26 und 27 Winkel zur
Vertikalen in der Größenordnung
von 45° ergeben.
Die im Ausführungsbeispiel
veranschaulichten Übergabeauflagen
weisen ein Verhältnis
von etwa 3 zu 2 in Breite zu Höhe
auf.
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Abgesehen davon, dass im Rahmen der
Erfindung fallweise schlankere Winkel zwischen den Übergabeauflagen 26 und 27 möglich sind,
die im oberen Bereich für
die Übergabeeinheit 2 eine
weitere Verschlankung ermöglichen,
liegt es, wie 9 veranschaulicht,
auch im Rahmen der Erfindung, die Übergabeeinrichtung 2 bzw.
auch die ganze Arbeitseinheit 1 gegenüber der Aufstandsfläche 37 in
der Neigung zu verändern,
was sich in besonders einfacher Weise dadurch erreichen lässt, dass
die Übergabeeinrichtung 2 dreibeinig
gegenüber
der Aufstandsfläche 37 abgestützt ist
und die hierfür
vorgesehenen Beine 38 längenverstellbar
ausgeführt
sind, sei es zur Permanentvorgabe einer jeweils gewünschten
Arbeitslage, sei es zur Unterstützung
von Arbeitsfunktionen im Rahmen des Betriebes der Arbeitseinheit
durch jeweilige Veränderung
der Beinlängen.
Dies zeigt 10.
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Die Beine 38 können hierfür teleskopisch, beispielsweise
als Teleskopzylinder, ausgebildet sein oder auch durch Schraubspindeln
entsprechender Länge
gebildet sein.
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In ihrer oberen, als Andocklage bezeichneten
Betriebslage bildet die Übergabeauflage 26,
wie aus 1 erkennbar,
einen deckelartigen Abschluss für
eine Durchtrittsöffnung 39 der
Einhausung 8. Überbaut
ist die Durchtrittsöffnung 39 von
der Arbeitsstation 10. Diametral gegenüberliegend ist die Einhausung 8 mit
einer kammerartigen Vertiefung 40 versehen, die analog
zur Durchtrittsöffnung 39 eine Position
für die Übergabeauflage 27 ermöglicht,
in der das auf der Übergabeauflage 27 aufliegende Substrat 11 bzw.
der das Substrat 11 aufnehmende Rahmen – oder eine dem Rahmen entsprechende
tableauförmige
Aufnahme für
ein großflächiges Substrat 11 oder
eine Mehrzahl von Substraten kleinerer Flächen – in seitlicher Überdeckungslage
zu der Transferstation 7 liegt, die in Richtung der „Dachschräge" nach unten an eine
seitliche Übergangsfläche der
Einhausung 8 an schließt,
wobei im Ausführungsbeispiel
von einer lagefesten Zuordnung zwischen Transferstation 7 und
Einhausung 8 ausgegangen wird.
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Die Transferstation 7 nimmt
im Ausführungsbeispiel
eine Kassette 41 mit zwei Transferauflagen 42 und 43 auf,
die sich ebenenparallel zur jeweiligen Übergabeauflage 26 bzw. 27 erstrecken
und von denen, durch entsprechende Höhenverstellung der Kassette 41 senkrecht
zur Erstreckungsrichtung der Transferauflagen 42, 43,
die eine oder die andere in eine Lage zu verstellen ist, in der
ein fluchtender Übergang
zwischen der Übergabeauflage 26 bzw. 27 und
der Transferauflage 42 bzw. 43 gegeben ist.
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Der Transferstation 7 ist
für die Übergabe eine
schlitzartige Durchtrittsöffnung 44 zugeordnet und
das jeweilige Substrat 11, bzw. der entsprechende Rahmen
ist bevorzugt über
Rollauflagen gegenüber
der Übergabeauflage 27 bzw.
der jeweiligen Transferauflage 42 bzw. 43 in Neigungsrichtung
verschiebbar. Zur Sicherung der Position des Substrates 11 gegenüber der Übergabeauflage 27 ist,
wie in 9 angedeutet,
eine das Substrat 11, bzw. dessen Rahmen hintergreifende
Verriegelung 45 vorgesehen, so dass ein unbeabsichtigtes
Abrollen vermieden ist. Der schlitzartigen Durchtrittsöffnung 44 ist eine
Abdeckklappe zugeordnet, die mit 56 bezeichnet ist und
die für
die Übergabe
des jeweiligen Substrates 11 auf die Transferstation 7 oder
von der Transferstation 7 geöffnet wird.
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Um eine kontrollierte Rollbewegung
des jeweiligen Substrates 11 entlang der jeweiligen Übergabeauflage 27 bzw.
Transferauflage 42 bzw. 43 zu gewährleisten,
ist jeder der Transferauflagen 42, 43 eine Schieberanordnung 47 zugeordnet,
die vom unteren, zur Durchtrittsöffnung 44 abgelegenen
Ende der Transferstation 7 ausgehend das jeweilige Substrat 11 auf
die Übergabeauflage 27 verschiebt,
bzw. in Gegenrichtung bei Verlagerung des Substra tes 11 aus
dem Innenraum 9 auf die Transferstation 7 die Durchtrittsöffnung 44 durchgreifend
das auf der Übergabeauflage 27 lagernde
Substrat 11 abstützt, dessen
Verriegelung 45 gegebenenfalls löst und das Substrat 11 abstützend in
die Transferstation 7 überführt.
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Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfindung für die Transferstation 7 an
sich nur eine Transferauflage erforderlich, die in der Höhenlage
verstellbar ist, so dass ein auf dieser Transferauflage liegendes Substrat 11 in
eine Überdeckungslage
zu einer zweiten Durchtrittsöffnung 48 versetzt
werden kann, in der das entsprechende Substrat 11 aus der
Transferstation 7 in die Be- und Entladestation 8 übergeschoben
werden kann. Eine solche Lösung
würde allerdings
die Durchsatzkapazität
einschränken.
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Um diese zu erhöhen, ist die Transferstation 7 erfindungsgemäß mit der
Kassette 41 ausgerüstet, die
zwei Transferauflagen 42 und 43 aufweist, die
jeweils wahlweise in eine Überdeckungslage
zu einer der Durchtrittsöffnungen 44 und 48 versetzt
werden können.
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7 veranschaulicht
den angesprochenen Ablauf – in
einer ersten erfindungsgemäßen Form – in einer
vereinfachten Schemadarstellung, wobei Transferstation 7,
Be- und Abladestation 5 und Innenraum 9 der Übergabeeinrichtung 2 in
Festlage zueinander und verbunden durch Durchtrittsöffnungen 44 und 48 gezeigt
sind. Ferner ist der Hubdeckel 6 der Be- und Entladestation 5 angedeutet,
der bezogen auf das jeweils in die Be- und Entladestation 5 einzulegende
bzw. aus dieser zu entnehmende Substrat 11 eine Tragvorrichtung
bildet. Zur Erleichterung des Verständnisses ist das jeweilige
Substrat 11, das über
die Beladestation 5 eingegeben wird, kurzstrichliert dargestellt,
während
das aus der Übergabeeinrichtung 2,
im Regelfall also bearbeitete Substrat 11, das über die
Transferstation 7 der Entladestation 5 zugeführt wird,
langgestrichelt dargestellt ist.
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Ausgegangen wird für die Schilderung
des Ablaufes gemäß 7 davon, dass im Rahmen
des Arbeitsprozesses ein Substrat 11 in der Übergabeeinrichtung
liegt und, in Analogie zu 1, über die Übergabeauflage 27 der
Transferstation 7 zugeführt werden
soll. Ferner wird davon ausgegangen, dass auch in der Be- und Entladestation 5,
analog zur jeweiligen Übergabeauflage 26 bzw. 27 und
zur jeweiligen Transferauflage 42 bzw. 43 eine
Be- und Entladeauflage 49 gegeben ist, die als Rollenbahn
oder Rollenteppich symbolisiert ist und die derart zur Übertrittsöffnung 48 positioniert
ist, dass das jeweilige Substrat 11 durch diese in die
Transportstation 7 oder umgekehrt von der Transportstation 7 auf
die Be- und Entladeauflage 49 verschoben werden kann.
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Ausgehend von der Be- und Entladestation 5 wird
gemäß 7 beim Beschicken der Transferstation 7 das
jeweilige Substrat 11 auf die untere Transportauflage 43 der
Kassette 41 verlagert, wobei die Kassette 41 mit
der oberen Transportauflage 42 gegenüber der Be- und Entladeauflage 49 nach
oben versetzt liegt (7a). Mit dem auf der Transferauflage 43 liegenden
Substrat 11 wird die Kassette 41 in ihre untere
Grenzlage verfahren, wobei gemäß 7b)
nunmehr auf die noch freie, obere Transportauflage 42 das
aus der Übergabeeinheit 2 zu
entnehmende Substrat 11 aufgelegt wird. Nunmehr wird die
Kassette 41 wiederum etwas angehoben, so dass die untere Transportauflage 43 in Überdeckung
zur Durchtrittsöffnung 44 kommt
und das Substrat 11 von der unteren Transportauflage 43 auf
die Übergabeauflage 27 überführt werden
kann, von der im davor gehenden Verfahrensschritt 7b) die Überführung des
Substrates 11 in die Kassette 41 erfolgte. Es
erfolgt somit die Übergabe
auf die Kassette 41 gemäß Verfahrensschritt 7b)
unmittelbar voraufgehend zur Übergabe des
Substra tes 11 von der Kassette 41 auf die Übergabeeinheit 2,
so dass für
den Handlingprozess innerhalb der Übergabeeinrichtung 2 keine
Totzeiten entstehen. Unter Beibehalt der Versatzrichtung für die Kassette 41 von
der Verfahrensstufe 7b) zur Verfahrensstufe 7c)
kommt die Kassette 41 in der Verfahrensstufe 7d)
mit ihrer oberen Transportauflage 42, die in der Verfahrensstufe 7b)
mit dem Substrat 11 beladen wurde, nunmehr in Überdeckung
zur Durchtrittsöffnung 48 und
es kann das Substrat 11 von der Kassette 41 in
die Be- und Entladestation 5 verlagert werden, so dass
die Kassette 41 nunmehr entladen ist und durch weiteres
Anheben in eine Lage gemäß Verfahrensstufe 7e)
gelangt, die der Ausgangsverfahrensstufe 7a) entspricht,
so dass sich der geschilderte Prozess wiederholt, wobei sowohl die
Be- wie auch die Entladung der Kassette 41 jeweils in unmittelbar
aufeinander folgenden Schritten erfolgt und die Kassette 41 teilweise
auch eine Speicherfunktion wahrnimmt.
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In 8 ist
ein weiteres Ablaufschema gezeigt, wobei in 8 die gleichen Bezugszeichen wie in 7 verwendet sind und auch
die Ablaufschritte in analoger Weise mit 8a) bis 8e)
bezeichnet sind. Die Darstellung gemäß 8 unterscheidet sich von jener gemäß 7 aber in der Ablauffolge
insoweit, als das jeweils gehandhabte Substrate nicht in Überdeckung
zu einem darunter liegenden, der anderen Transferauflage zugeordneten
Substrat liegt. Dies, um die Verschmutzung des darunter liegenden,
also in der darunter liegenden Transferauflage liegenden Substrates
durch Abriebspartikel des Substrates zu vermeiden, dem die darüber liegende
Transferauflage zugeordnet ist.
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Entsprechend erfolgt die Beschickung
der Kassette 41 in der Ausgangslage gemäß 8a) über die Durchtrittsöffnung 48 auf
die obere Transferauflage 42. Im nächsten Schritt gemäß 8b) erfolgt die Beladung
der unteren Transferauflage 43 über die Durchtrittsöffnung 44 aus
der Übergabeeinrichtung 2,
und es wird nachfolgend die Kassette 41, wie in 8c) veranschaulicht, aus
der Überdeckungslage
der unteren Transferauflage 43 zur Durchtrittsöffnung 44 in
die Überdeckungslage
der unteren Transferauflage in die Überdeckungslage zur Durchtrittsöffnung 48 angehoben,
so dass, bei weiterer Belegung der Transferauflage 42 mit
dem im ersten Arbeitsschritt gemäß 8a) zugeführten Substrat 11 das
auf der unteren Transferauflage 43 befindliche Substrat
in die Be- und Entladestation 5 überführt werden kann. Aus der dabei
gegebenen obersten Lage der Kassette 41 wird diese anschließend in
ihre unterste Lage gemäß 8d) überführt, in der das im Arbeitsschritt 8a) auf die obere Transferauflage 42 aufgeschobene
Substrat 11 über
die Durchtrittsöffnung 44 auf
die Übergabeauflage 27 der Übergabeeinrichtung 2 aufgeschoben wird.
Danach wird die Kassette wieder in die der Ausgangslage 8a) entsprechende Lage 8e) überführt, so dass sich der Ablauf
wiederholen kann.
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Die im Rahmen der Erfindung gegebenen Ablaufmöglichkeiten
ermöglichen
hinsichtlich der Transferstation 7 und ihrer Ablaufsteuerung
die Berücksichtigung
unterschiedlicher Arbeitszeiten bzw. Verweilzeiten der Übergabeeinrichtung 2 bzw.
ihrer Übergabeauflagen 26 und 27 zu
nachgeordneten Stationen, hier zur Arbeitsstation 10, falls
für den
Arbeitsprozess die mit der Arbeitsweise gemäß 8 erreichte, unter Reinraumgesichtspunkten
besonders vorteilhafte Arbeitsweise nicht vorrangig ist.
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Der Ablauf innerhalb der Übergabeeinrichtung 2 und
die Koordination desselben zum Arbeitsablauf in der Transferstation 7 wird
in den 7 und 8 bezüglich der Übergabeeinrichtung durch die
jeweiligen Bezugszeichen für
die Übergabeauflagen 26 bzw. 27 verdeutlicht.
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Die Be- und Entladung der Auflage 49 der Be-
und Entladestation 5 erfolgt über den Hubdeckel 6,
der im Hinblick auf großflächige Substrate 11,
die als Glasplatten beispielsweise auch ein erhebliches Gewicht
haben, bevorzugt als Saugdeckel ausgebildet ist, der über einen
Schwenkarm 50 getragen ist. Im Rahmen der Erfindung kann
der Hubdeckel 6 auch mit Ausblasung unter Nutzung des Bernoulli-Effektes
das jeweilige flächige
Substrat 11 oder eine flächige Trageinrichtung für Substrate
tragen. Im Hinblick darauf, dass ein Kurzschluss zum atmosphärischen
Umfeld 3 möglichst
weitgehend vermieden werden soll, ist der Hubdeckel 6 bevorzugt
geteilt ausgebildet und umfasst einen Unterteil 51, dem
gegenüber
dem Substrat Saugnäpfe
oder Saugflächen zugeordnet
sind und das gegebenenfalls unabhängig vom Schwenkarm 50 die
Be- und Entladestation 5 verschließen kann, so dass der Schwenkarm 50 mit dem
Deckeloberteil 52 gegebenenfalls anderweitig genutzt werden
kann oder durch die Anordnung mehrerer, insbesondere zweier Schwenkarme
auch alternierend ein Anschluss an den einen oder anderen erfolgen
kann und damit unterschiedliche Transportwege überlappend und unter Vermeidung
von Totzeiten auch in der Be- und Entladung der Arbeitseinheit 1 bedient
werden können.
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Die Höhenverstellbarkeit der Kassette 41 ist in 1 schematisiert veranschaulicht
durch einen Hubzylinder 53 und teleskopische Führungen 54.
Da auch diese Einrichtungen, wie für den Hubzylinder 53 über einen
Balg veranschaulicht, dichtend in das Gehäuse 55 der Transferstation 7 eingreifen
und die Transferstation 7 über den Durchtrittsöffnungen 44 und 48 zugeordnete
Sperrklappen 56, 57 verschließbar ist, bietet die erfindungsgemäße Lösung bei
aufgesetztem Hubdeckel 6 die Möglichkeit, schon in der Be-
und Entladestation eine Reinraumatmosphäre aufzubauen, ebenso wie in
der Transferstation, nachfolgend im Innenraum 9 der Übergabeeinrichtung und
schließlich
in der Arbeitsstation 10, wobei in Anbetracht kurzer Überleitungswege
von der Be- und Entladestation zur Transferstation und von der Transferstation
auf den Innenraum 9 nur eine geringe wechselseitige Beeinflussung
gegeben ist, zumal in der oberen Rndocklage der Übergabeauflagen 26 bzw. 27 zur
Arbeitsstation 10 dieser Bereich abgeschlossen ist, wenn
die Durchtrittsöffnung 20 bzw. 27 zur
Arbeitsstation 10 dieser Bereich abgeschlossen ist, wenn
die Durchtrittsöffnung 44 geöffnet sein muss,
und bei notwendiger Öffnung
der Durchtrittsöffnung 48 wiederum
die Durchtrittsöffnung 44 geschlossen
ist. In Verbindung mit diesem geschlossenen Kammersystem erweist
sich insbesondere auch die Zuordnung der Transferauflagen 42 und 43 zu
einer Kassette 41 als zweckmäßig, da so eine wechselseitige,
gegen Abrieb schützende
Abdeckung gewährleistet
ist.