Prioritätsbeanspruchungclaiming priority
Die vorliegende Anmeldung beansprucht
die Priorität
der provisorischen Anmeldung mit dem Titel „Universal Modular Processing
Interface System", Anmeldenummer
60/316,722, eingereicht am 31. August 2001, deren Inhalt hierin
durch Bezugnahme aufgenommen wird.The present application claims
the priority
the provisional application entitled "Universal Modular Processing
Interface System ", application number
60 / 316,722 filed Aug. 31, 2001, the contents of which are hereby incorporated by reference
is incorporated by reference.
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein eine architektonische Lösung zum Transportieren von
Wafern zwischen Behandlungswerkzeugen. Genauer gesagt betrifft die
vorliegende Erfindung ein Wafer-Transportsystem, das einzelne Wafer
oder Pakete aus Wafern in einer isolierten oder Atmosphärenumgebung
transportiert.The present invention relates
generally an architectural solution for transporting
Wafers between treatment tools. More specifically, the concerns
The present invention relates to a wafer transport system comprising individual wafers
or packages of wafers in an isolated or atmospheric environment
transported.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Es muss erhebliche Vorsicht bei der
Handhabung von Halbleiter-Wafern angewandt werden, da ein beschädigter Wafer
zu beträchtlichen
finanziellen Verlusten führen
kann. Die Halbleiter-Wafer müssen in
einer Reinraumumgebung, im wesentlichen frei von partikulärer Kontamination
gehalten werden, um die Reinheit der auf den Wafer aufgetragenen Schichten
zu bewahren. Der Bedarf an einer Reinraumumgebung erlegt der Handhabung
der Halbleiter-Wafer
zusätzliche
Einschränkungen
auf.There must be considerable caution at the
Handling of semiconductor wafers are applied because a damaged wafer
to considerable
cause financial losses
can. The semiconductor wafers must be in
a clean room environment, substantially free of particulate contamination
held to the purity of the layers applied to the wafer
to preserve. The need for a clean room environment dictates handling
the semiconductor wafer
additional
limitations
on.
Für
zusätzlichen
Schmutz vor Verschmutzungen werden die Halbleiter-Wafer typischerweise in
gedichteten Transportbehältern,
wie z.B. SMIF-Schalen, aufbewahrt, wenn sie durch die Herstellanlage
bewegt werden, um eine Aussetzung der Außenseite der Umgebung der Behandlungsmaschinen
zu minimieren. Die Herstellanlage ist gewöhnlich in einer Vielzahl von
Arbeitsplätzen
organisiert, wobei jeder mehrere Behandlungsmaschinen enthält. Nachdem
die Wafer in einer Schale an einer oder mehreren Maschinen behandelt
worden sind, verlässt
die Schale den Arbeitsplatz und wird sie zum nächsten Behandlungsarbeitsplatz
transportiert. Somit gibt es im wesentlichen zwei Arten von Transportschleifen
in der Herstellanlage – die
Zwischenarbeitsplatzschleife, in der die Schalen zwischen den Arbeitsplätzen bewegt
werden, und die Intra-Arbeitsplatzschleifen, in denen die Schalen
zwischen den Behandlungsmaschinen eines einzigen Arbeitsplatzes
bewegt werden.For
additional
Dirt from contamination is typically present in the semiconductor wafers
sealed transport containers,
such as. SMIF trays, stored when passing through the manufacturing facility
be moved to a suspension of the outside of the environment of the treatment machines
to minimize. The manufacturing plant is usually in a variety of
jobs
organized, each containing multiple treatment machines. After this
the wafers are treated in a shell on one or more machines
have left
the shell the workplace and she will be the next treatment workstation
transported. Thus, there are essentially two types of transport loops
in the manufacturing plant - the
Intermediate workplace loop where the cups moves between the workplaces
be, and the intra-job grinders in which the shells
between the treatment machines of a single workstation
to be moved.
Auf dem Gebiet der Halbleiterbehandlung
ist die Herstellanlage typischerweise in einer Vielzahl von Arbeitsplätzen 18 organisiert,
wobei jeder mehrere Behandlungsmaschinen 16 enthält. 1 zeigt ein Beispiel eines
Arbeitsplatzes 18 mit mehreren Behandlungsmaschinen 16,
die, ohne darauf beschränkt
zu sein, Apparate zum Auftragen von Filmen auf die Wafer, zum Reinigen
und/oder Konditionieren der Wafer in zahlreichen Stadien und dergleichen
ent halten. Wie auf dem Fachgebiet bekannt ist, enthält der Eingang
einer Behandlungsmaschine 16 häufig einen Ladedurchlass 22.
Wenn eine Schale 12 auf dem Ladedurchlass 22 plaziert
ist, leitet der Ladedurchlass 22 die Schale 12 automatisch
in Richtung auf die Behandlungsmaschine 16 weiter, so dass
die Wafer aus der Transportschale oder einem anderen Behälter in
einer Schutzumgebung herausgenommen werden können. Dieses herkömmliche Überführsystem
kann mit Behandlungsstationen verwendet werden, die keinen Ladedurchlass 22 enthalten.In the field of semiconductor processing, the manufacturing equipment is typically in a variety of workplaces 18 organized, each with several treatment machines 16 contains. 1 shows an example of a workplace 18 with several treatment machines 16 , which include, but are not limited to, apparatuses for applying films to the wafers, cleaning and / or conditioning the wafers in numerous stages, and the like. As is known in the art, the entrance contains a treatment machine 16 often a charging passage 22 , If a shell 12 on the loading passage 22 is placed, directs the charging passage 22 the shell 12 automatically towards the treatment machine 16 so that the wafers can be removed from the transport tray or other container in a protective environment. This conventional transfer system can be used with treatment stations that do not have a charging passage 22 contain.
Es sind zahlreiche Transportsysteme
verwendet worden, um die Schalen von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz
entlang der Zwischenarbeitsplatzschleifeschleife einer Herstellanlage
zu transportieren. Aufgrund des Verkehrsaufkommens in der Zwischenarbeitsplatzschleife
der Herstellanlage wird ein Zwischenarbeitsplatztransport typischerweise über Hochtransportsysteme
durchgeführt.
Die Schalen werden an ein Robotorlagerhaus, häufig bezeichnet als „Stocker", geliefert, das
die Schalen empfängt und
die Schalen automatisch zur Intra-Arbeitsplatzschleife liefert.
Bei einigen Systemen ist das Zwischenarbeitsplatztransportsystem
für eine
direkte Überführung zwischen
den Systemen mit dem Intra-Arbeitsplatztransportsystem gekoppelt.
Ein direktes Überführen kann
jedoch nur erzielt werden, wenn ein kompatibles Hochtransportsystem
in der Intra-Arbeitsplatzschleife verwendet wird.There are numerous transport systems
been used to shells from workplace to workplace
along the intermediate workplace grinding loop of a manufacturing plant
to transport. Due to traffic in the inter-workstation loop
The manufacturing facility is typically an inter-workstation transport via high transport systems
carried out.
The trays are delivered to a robotic warehouse, commonly referred to as "stocker", which
the bowls receives and
automatically delivers the trays to the intra-workstation loop.
In some systems, the interworking workstation is the system
for one
direct transfer between
coupled to the systems with the intra-workspace transport system.
A direct transfer can
however, only be achieved if a compatible high transport system
used in the intra-workspace loop.
Innerhalb der Arbeitsplätze müssen die Transportschalen
von Maschine zu Maschine befördert
und zu einer Position geliefert werden, wo die Wafer von der Maschine
zur Behandlung aus der Schale entladen werden können. Der Maschinenzugang ist
häufig
mit einem Ladedurchlass versehen, wo die Wafer aus der Transportschale
in einer Schutzumgebung automatisch herausgenommen werden können. Das Überführen der
Schalen zum Ladedurchlass erfordert größere Präzision und Kontrolle über die
Schale als das Bewegen der Schalen zwischen der Zwischenarbeitsplatzfördereinrichtung
und den Arbeitsplätzen.
Es werden zahlreiche Verfahren zum Bewegen der Transportschalen
zwischen den unterschiedlichen Behandlungsmaschinen an einem Arbeitsplatz
verwendet.Within the workplaces must be the transport shells
transported from machine to machine
and delivered to a location where the wafers are removed from the machine
can be discharged from the shell for treatment. The machine access is
often
provided with a charging passage where the wafers from the transport tray
can be automatically removed in a protection environment. The transfer of the
Tray to loading passage requires greater precision and control over the
Shell as moving the cups between the inter-workstation conveyor
and the jobs.
There are numerous methods for moving the transport trays
between the different treatment machines in one workplace
used.
Zum Beispiel verlassen sich viele
Systeme auf menschliche Arbeiter zum Überführen der Transportschalen von
Durchlass zu Durchlass unter Verwendung eines Förderwagens. Der Arbeiter kann
die Schale von Hand zum Durchlass anheben. Alternativ kann der Arbeiter
ein manuelles Roboterelement oder eine andere Anhebeeinrichtung
zum Bewegen der Schale zum Durchlass und, nachdem die Behandlung
abgeschlossen worden ist, Zurückbringen der
Transportschale zum Förderwagen
betätigen. Der
Arbeiter bewegt danach den Förderwagen
zur nächsten
Maschine und wiederholt den Prozess. Es ist zeitaufwendig und ineffizient,
sich auf menschliche Arbeiter beim Transport der Schalen von Maschine zu
Maschine zu verlassen. Häufig
wird der Arbeiter nicht zum Positionieren einer Schale mit frischen
Wafern in dem Ladedurchlass verfügbar
sein und wird die Maschine in einem Bereitschaftsmodus sein, was die
Zeit, während
derer die Maschine in Betrieb ist, und die Gesamteffizienz der Behandlungsfabrik
reduziert. Außerdem
muss man darauf Acht geben, dass sichergestellt wird, dass die Anhebeeinrichtung
mit dem Ladungsdurchlass geeignet fluchtet, da Fallenlassen der
Schale oder Einwirkenlassen von scharfen Stößen auf die Schale die Wafer
beschädigen kann.
Es ist ein Mittel zum automatischen Bewegen der Transportschalen
zwischen den Maschinen erwünscht.For example, many systems rely on human workers for transferring the transfer shells from passage to passageway using a trolley. The worker can lift the bowl to the passage by hand. Alternatively, the worker may operate a manual robotic element or other lifting device to move the tray to the passage and, after the treatment has been completed, to return the tray to the trolley. The worker then moves the truck to the next machine and repeats the process. It is time consuming and inefficient to focus on human Leaving workers during machine transport from machine to machine. Often the worker will not be available to position a tray of fresh wafers in the loading passage and the machine will be in a standby mode, reducing the time the machine is in operation and the overall efficiency of the processing plant. In addition, care must be taken to ensure that the lifter is properly aligned with the charge passage, since dropping the shell or exposing the shell to sharp impact can damage the wafers. A means is desired for automatically moving the trays between the machines.
Ein anderes Intra-Arbeitsplatztransportsystem
stützt
sich auf automatisch geführte
Fahrzeuge (Automatic Guided Vehicles (AGVs)), die die Schalen zwischen
den Maschinen befördern
und die Schalen in den Ladungsdurchlass bewegen. Die Verwendung von
AGV verringert den Bedarf an einem Arbeiter an dem Arbeitsplatz
und kann die Geschwindigkeit erhöhen,
mit der die Schalen durch den Arbeitsplatz bewegt werden. Die Größe des Arbeitsplatzes
begrenzt jedoch die Anzahl von AGVs, die an einem einzigen Arbeitsplatz
in Betrieb sein können,
was die Maschinen in einem Bereitschaftsmodus verbleiben lässt, in dem
sie auf die AGV warten, um die Schale mit behandelten Wafern herauszunehmen
und eine Schale mit frischen Wafern an dem Transportarbeitsplatz
abzulegen. Ein automatisiertes System, das zum schnellen Liefern
von Schalen an die Behandlungsmaschinen und zum Entfernen von Schalen
von den Behandlungsmaschinen verwendet werden kann, ohne die Maschinen
in einem Bereitschaftsmodus zu lassen, wird gewünscht.Another intra-workstation transport system
supports
to automatically run
Vehicles (Automatic Guided Vehicles (AGVs)), which shells between
transport the machines
and move the trays into the charge port. The usage of
AGV reduces the need for a worker in the workplace
and can increase the speed
with which the trays are moved through the workplace. The size of the workplace
however, limits the number of AGVs working in a single workplace
can be in operation,
what leaves the machines in a standby mode in which
they wait for the AGV to take out the tray of treated wafers
and a bowl of fresh wafers at the transport workstation
store. An automated system that's quick to deliver
from trays to the treatment machines and to remove trays
Can be used by the treatment machines, without the machines
in a standby mode is desired.
Hocheinschienensysteme werden auch
zum Transportieren von Schalen entlang der Intra-Arbeitsplatzschleife verwendet. Das
U.S.-Patent Nr. 6,308,818 mit dem Titel „Transport System With Integrated
Transport Carrier and Directors",
erteilt für
Bonora et al. und übertragen
auf Asyst Technologies, Inc., stellt ein Beispiel für ein derartiges
System dar und wird hierin inhaltlich vollumfänglich aufgenommen. Eine Ausführungsform
des Hocheinschienensystems 50 ist in 2 gezeigt. Das Hocheinschienensystem 50 enthält eine
Fördereinrichtung 14 und Leiteinrichtungen
56 zum Führen
der SMIF-Schalen 12 zwischen Equipment Front End Modules („EFEMS").High rail systems are also used to transport trays along the intra-workstation loop. U.S. Patent No. 6,308,818 entitled "Transport System With Integrated Transport Carrier and Directors" issued to Bonora et al., And assigned to Asyst Technologies, Inc., is an example of such a system and is incorporated herein by reference in its entirety An embodiment of the high-bay system 50 is in 2 shown. The high-rail system 50 contains a conveyor 14 and guides 56 for guiding the SMIF trays 12 between Equipment Front End Modules ("EFEMS").
Lediglich beispielhaft kann die Fördereinrichtung 14 auch
einen oder mehrere Querschnitte enthalten, die als eine Abkürzung zu
anderen Gebieten des Arbeitsplatzes 18 verwendet werden
können,
um Schalen 12 von der Hauptförderschleife temporär zu entfernen,
ohne den Verkehrsfluss auf der Hauptschleife zu unterbrechen. Die
Konfiguration der Fördereinrichtung 14 unterliegt
erheblicher Variation in Abhängigkeit
von den Randbedingungen einer speziellen Herstellanlage.For example only, the conveyor 14 Also, one or more cross sections included as an abbreviation to other areas of the workplace 18 Can be used to peel 12 from the main conveyor loop temporarily without interrupting the flow of traffic on the main loop. The configuration of the conveyor 14 is subject to significant variation depending on the constraints of a particular manufacturing facility.
3 stellt
eine Ausführungsform
einer herkömmlichen
Fördereinrichtung 14 dar.
Die Fördereinrichtung
enthält
ein paar Schienen 32, 34 zum Halten der Transportschale 12,
wenn sich die Schale 12 entlang des Fördereinrichtungsweges bewegt.
Die Antriebsschiene 32 treibt und optional führt die
Schale 12 entlang den Schienen 32, 34 an.
Antriebsenergie zum Bewegen der Schale 12 wird über die
Antriebsschiene 32 geliefert. Die Energie kann über herkömmliche
Mittel der Antriebsschiene 12 zugeführt werden. Alternativ kann
Energie der Antriebsschiene 32 über eine Stromschiene zugeführt werden.
Die Schiene 34 ist eine Leit- oder Trageschiene zum Tragen
der Transportschale 12, so dass die Schale 12 in einer
waagerechten Ausrichtung gehalten wird, wenn sie sich entlang des
Fördereinrichtungsweges
bewegt. Optional kann die Trageschiene 34, im Gegensatz
zur Antriebsschiene 32, zum Führen der Transportschale 12 verwendet
werden, wenn sie sich entlang des Fördersystems 14 bewegt. 3 represents an embodiment of a conventional conveyor 14 The conveyor contains a few rails 32 . 34 for holding the transport tray 12 when the shell is 12 moved along the conveyor path. The drive rail 32 drives and optionally performs the shell 12 along the rails 32 . 34 on. Power to move the shell 12 is via the drive rail 32 delivered. The energy can be transmitted via conventional means of the drive rail 12 be supplied. Alternatively, energy can be the drive rail 32 be supplied via a busbar. The rail 34 is a guide or support rail for carrying the transport tray 12 so that the shell 12 is maintained in a horizontal orientation as it moves along the conveyor path. Optionally, the support rail 34 , in contrast to the drive rail 32 to guide the transport tray 12 Used when moving along the conveyor system 14 emotional.
Hebezüge oder ähnliche Einrichtungen können zum
Absenken der Schalen auf den Ladungsdurchlass der Behandlungsmaschine
verwendet werden. Zum erfolgreichen Überführen der Schale von der Einschiene
auf die Maschine muss die Schale genau auf den Ladungsdurchlass
ausgerichtet und auf den Durchlass in einer gesteuerten Weise, so
dass eine Schwingung der Schale miniert wird, abgesenkt werden.
Nach der Behandlung wird die Schale angehoben und zur nächsten Maschine
transportiert. Wiederholtes Anheben und Absenken der Schale ist schwierig.Hoists or similar equipment may be used for
Lowering the trays onto the charge port of the processing machine
be used. To successfully transfer the shell from the monorail
on the machine, the shell must be exactly on the charge passage
aligned and on the passage in a controlled manner, so
that a vibration of the shell is minimized, lowered.
After the treatment, the shell is lifted and the next machine
transported. Repeated lifting and lowering of the shell is difficult.
Alle oben genannten Transportsysteme
erfordern, dass die Wafer sich innerhalb eines isolierten Behälters bzw.
SMIF-Schale bewegen, um sicherzustellen, dass die Wafer nicht mit
schädlichen Partikeln
verschmutzt werden. Jedes Mal, wenn eine Charge Wafer zu einem neuen
Behandlungswerkzeug transportiert wird, muss die Schale eine Dichtung
mit dem vorderen Ende des Behandlungswerkzeugs vor dem Öffnen der
Schale bilden. Wenn die Charge Wafer behandelt und in die Schale
zurückgestellt
worden ist, muss in ähnlicher
Weise die Schalentür
ersetzt werden, bevor die Schale zum nächsten Behandlungswerkzeug
transportiert werden kann.All the above transport systems
require that the wafers be within an isolated container or
Move SMIF shell to make sure the wafers are not with you
harmful particles
be polluted. Every time a batch of wafers become a new one
Treatment tool is transported, the shell must be a seal
with the front end of the treatment tool before opening the
Forming a shell. When the batch wafers and in the dish
reset
has to be in similar
Way the shell door
be replaced before the shell to the next treatment tool
can be transported.
Wenn Wafer innerhalb einer Schale
transportiert werden, muss die Charge Wafer in derselben Schale
während
des gesamten Herstellprozesses bleiben. Jedes Mal, wenn ein Wafer überprüft werden muss
oder am nächsten
Behandlungswerkzeug eintrifft, muss die SMIF-Schale eine Dichtung
mit dem Werkzeug bilden, um die Wafer von Verschmutzungen zu isolieren,
und muss die Schalentür
entfernt werden, bevor ein Robotor einen Wafer aus der SMIF-Schale
herausnehmen kann. In ähnlicher
Weise muss der Robotor den Wafer in die SMIF-Schale zurückstellen
und muss die SMIF-Schale gedichtet und beladen werden, bevor die
SMIF-Schale auf
dem nächsten
Behandlungswerkzeug weitergehen kann. Dies ist eine sehr zeitaufwendige
Aufgabe.When wafers are transported within a shell, the batch of wafers must remain in the same shell throughout the manufacturing process. Each time a wafer needs to be inspected or arrives at the next treatment tool, the SMIF cup must form a seal with the tool to isolate the wafers from debris and the shell door must be removed before a robot can remove a wafer from the SMIF Shell can take out. Similarly, the robot must return the wafer to the SMIF shell and seal and load the SMIF shell before the SMIF shell can continue on the next treatment tool. This is a very time consuming task.
Es ergeben sich viele Herausforderungen aus
der Verwendung eines Überführsystems,
das SMIF-Schalen transportiert. Häufig fordert ein Verkäufer eine
kurze Zeit zur Entladung und Wiederbereitmachung für eine kleine
Charge Wafer. Diese Wafer müssen
nicht durch alle Behandlungsstationen in der Wafer-Herstellanlage
gehen. Ohne die Fähigkeit, SMIF-Schalen
vor der kleinen Charge durchzuleiten, kann die Behandlung der kleinen
Charge nicht beschleunigt werden. Wafer, die innerhalb der SMIF-Schalen
transportiert werden müssen,
können nicht
zufällig
abgefertigt werden.There are many challenges
the use of a transfer system,
the SMIF shells are transported. Often, a seller is asking for one
short time for unloading and recycling for a small one
Batch of wafers. These wafers need
not through all processing stations in the wafer manufacturing facility
walk. Without the ability to SMIF bowls
before passing through the small batch, the treatment of the small
Charge can not be accelerated. Wafers inside the SMIF shells
have to be transported
can not
fortuitously
be handled.
Ergonomie- und Sicherheitspunkte,
gekoppelt mit dem Bedarf an effizientem und schnellem Materialtransport,
werden die Hauptantriebe bei der Ausbildung von Materialhandhabungssystemen
für die
300 mm-Wafer-Generation und darüber
sein. Die automatisierten Materialhandhabungssysteme müssen annehmbare
Anlagerenditen aufweisen und müssen
sich an alle Inline-Herstellanlagen direkt anschließen lassen.
Mit der Zunahme der 300 mm-Anlagengröße muss die Verwendung von
Bodenfläche in
der Fabrik verbessert werden. Es müssen Lösungen zum Liefern von hohen
Wafer-Lagerdichten, kurzen Liefer- und Installationszeiten und besseren
Verwendung von Bodenfläche
durch Integration von Prozess- und Messtechnikanlagen entwickelt
werden.Ergonomics and safety points,
coupled with the need for efficient and fast material handling,
become the main drivers in the design of material handling systems
for the
300mm wafer generation and above
his. The automated material handling systems must be acceptable
Have and must have investment returns
can be connected directly to all inline production plants.
With the increase of 300 mm plant size, the use of
Floor area in
the factory can be improved. There must be solutions to delivering high
Wafer storage densities, short delivery and installation times and better
Use of floor space
developed by integration of process and measurement systems
become.
Es wäre von Vorteil, Zwischenarbeitsplatz- und
Intra-Arbeitsplatztransport in einem integrierten System zu integrieren.
Ein derartiges System würde ein
direktes bzw. Werkzeug-zu-Werkzeug-Transportsystem
liefern. Der Wafer-Durchsatz würde
erhöht werden.
Das Werkzeug-zu-Werkzeug-Transportsystem muss so gestaltet sein,
dass es den Erweiterbarkeits-, Flexibilitäts- und Skalierbarkeitsanforderungen
an die Fabrik Rechnung trägt.It would be an advantage to have an intermediate workstation
Integrate intra-workstation transport in an integrated system.
Such a system would be
direct or tool-to-tool transport system
deliver. The wafer throughput would
increase.
The tool-to-tool transport system must be designed
that it has extensibility, flexibility and scalability requirements
to the factory.
Das Transportieren von einzelnen
Wafern in einer gedichteten Umgebung, ohne den Bedarf an SMIF-Schalen,
würde mehrere
Vorteile aufweisen. Erstens könnte
der Durchsatz des Systems in erheblichem Maße verbessert werden. Die Beseitigung von
SMIF-Schalen würde
einem Hersteller gestatten, Wafer zufällig abzufertigen, die Behandlungszeit
eines Wafers zu verkürzen
und Messtechnikstationen in der Prozesssequenz zu integrieren. Kleine
Wafer-Mengen könnten leicht
behandelt und sogar durch die Prozesssequenz beschleunigt werden.
Die vorliegende Erfindung liefert diese Vorteile.Transportation of individual
Wafers in a sealed environment without the need for SMIF trays,
would be several
Have advantages. First, could
the throughput of the system can be significantly improved. The elimination of
SMIF shells would
allow a manufacturer to handle wafers at random, the treatment time
to shorten a wafer
and integrate instrumentation stations in the process sequence. little one
Wafer quantities could be light
treated and even accelerated by the process sequence.
The present invention provides these advantages.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen, das einzelne
Wafer in einer isolierten Umgebung transportiert.An aspect of the present invention
is to provide a wafer transport system, the single
Wafer transported in an isolated environment.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das Wafer mittels eines Shuttles transportiert. In einer Ausführungsform
kann ein Wafer-Shuttle mindestens einen Wafer zu einer speziellen
Prozessstation transportieren, wodurch der Wafer in die Prozessstation
geladen wird.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
transported the wafer by means of a shuttle. In one embodiment
A wafer shuttle can make at least one wafer special
Transport process station, causing the wafer in the process station
is loaded.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das Wafer in einem Wafer-Paket transportiert, wodurch der Umfang
des Reinraumes, der mit Class-100-Umgebung gehalten werden muss, weiter
verringert wird. In einer Ausführungsform
bevorratet das Wafer-Paket mehrere Wafer in einer isolierten Umgebung
und wird das Wafer-Paket von Werkzeug zu Werkzeug durch eine Shuttle-Einrichtung
transportiert.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
transported the wafer in a wafer package, reducing the scope
of the clean room that needs to be kept in Class 100 environment
is reduced. In one embodiment
The wafer package stocks several wafers in an isolated environment
and gets the wafer package from tool to tool through a shuttle facility
transported.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das, zumindest teilweise, durch einen Rahmen oder eine Struktur
verschiebbar montiert ist. In einer Ausführungsform kann das Wafer-Transportsystem
vertikal angepasst und gesichert sein an einem Rahmen, der das Wafer-Transportsystem
trägt.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
that, at least in part, through a frame or structure
is slidably mounted. In one embodiment, the wafer transport system
be vertically adjusted and secured to a frame supporting the wafer transport system
wearing.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das für
einen Wafer-Eintritt in eine Prozessstation und eine Wafer-Herausnahme aus der Prozessstation
in einer reinen Weise sorgt.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
that for
a wafer entry into a process station and a wafer removal from the process station
caring in a pure way.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das ein Wafer-Shuttle zum Transportieren eines Wafers in eine spezielle
Prozessstation und dort heraus enthält. In einer Ausführungsform
hält das
Wafer-Shuttle einen Wafer so, daß sich das Shuttle drehen kann,
wenn es die Öffnung
einer Prozessstation erreicht, und den Wafer in die Prozessstation überführen kann.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
a wafer shuttle for transporting a wafer into a special one
Process station and containing out there. In one embodiment
Hold that
Wafer shuttle, a wafer so that the shuttle can rotate,
if it is the opening
reached a process station, and can transfer the wafer in the process station.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das eine „Baueinheit"-Anordnung liefert,
die für
die speziellen Anforderungen der umgebenden Prozessstation und/oder
Wafer-fab konfiguriert werden kann.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
which provides a "building block" arrangement,
the for
the special requirements of the surrounding process station and / or
Wafer fab can be configured.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das zu einer Wafer-Bevorratung und/oder Pufferung mit hoher Dichte
im Stande ist.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
this leads to wafer storage and / or high density buffering
is able.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das eine Rückleitung
bzw. Schleife aufweist, die zulässt,
dass leere Shuttles zum Anfang des Transportsystems mit einer hohen
Geschwindigkeit zurückkehren.
In einer Ausführungsform
enthält das
Transportsystem eine separate Rückleitung
bzw. Schleife, wodurch sich ein leeres Shuttle entlang bewegen kann,
nachdem der Wafer in der Prozessstation abgelegt worden ist.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
the one return
or loop that allows
that empty shuttles to the beginning of the transport system with a high
Return speed.
In one embodiment
contains that
Transport system a separate return line
loop, which allows an empty shuttle to move along,
after the wafer has been deposited in the process station.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das mehrere Shuttles simultan innerhalb einer isolierten Umgebung
transportieren kann. In einer Ausführungsform weist das Wafer-Überführsystem
mehrere Index-Stationen
auf, wodurch ein Shuttle zu einer anderen Bahn übergehen kann.Another aspect of the present invention is to provide a wafer transport system that can transport multiple shuttles simultaneously within an isolated environment. In one embodiment, the wafer transfer system includes a plurality of index stations, whereby Shuttle can change to another train.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Transportsystem bereitzustellen,
das ein passiv stabiles Wafer-Shuttle enthält. In einer Ausführungsform
wird das Wafer-Shuttle von einem Magneschwebetechniksystem angetrieben,
das keine beweglichen Teile aufweist. Wenn das System Energie verliert,
wird das Shuttle von den an der Basis des Shuttles angeordneten
Permanentmagneten getragen werden.Another aspect of the present
Invention is to provide a wafer transport system
which contains a passively stable wafer shuttle. In one embodiment
the wafer shuttle is powered by a magnetic levitation system,
which has no moving parts. When the system loses energy,
the shuttle is arranged by those at the base of the shuttle
Permanent magnets are worn.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Steuersystem zum genauen Anordnen des
Wafe-Shuttles an Wafer-Überführpositionen
bereitzustellen. In einer Ausführungsform greift
eine Servosteuerung des Magnetschwebetechniksystems ein, wenn sich
das Wafer-Shuttle der Wafer-Überführposition
nähert,
und steuert sie die Bewegung des Wafer-Shuttles. In einer anderen Ausführungsform
unterstützt
ein Bilderkennungssystem das Magnetschwebetechniksystem beim genauen Positionieren
des Wafer-Shuttles.Another aspect of the present
The invention is to provide a control system for accurately locating the
Wafe shuttles to wafer transfer positions
provide. In one embodiment, attacks
a servo control of the magnetic levitation system, if
the wafer shuttle of the wafer transfer position
approaches,
and controls the movement of the wafer shuttle. In another embodiment
supports
an image recognition system, the magnetic levitation system for precise positioning
the wafer shuttle.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Wafer-Überführsystem bereitzustellen, wobei
das Wafer-Shuttle von einem Fahrzeug angetrieben wird, das sich
außerhalb
des Wafer-Transportgehäuses
befindet. In einer Ausführungsform
ist ein Magnetfahrzeug außerhalb
des Wafer-Transportgehäuses
angeordnet. Das Magnetfahrzeug bewegt sich entlang der Unterseite
des Wafer-Transportgehäuses
und treibt das Wafer-Shuttle an, das sich in dem Wafer-Transportgehäuse befindet.Another aspect of the present
The invention is to provide a wafer transfer system, wherein
the wafer shuttle is powered by a vehicle that is itself
outside
of the wafer transport housing
located. In one embodiment
is a magnetic vehicle outside
of the wafer transport housing
arranged. The magnetic vehicle moves along the bottom
of the wafer transport housing
and drives the wafer shuttle located in the wafer transport housing.
Kurze Beschreibung der
ZeichnungenShort description of
drawings
1 zeigt
eine Draufsicht eines herkömmlichen
Fördersystems
zum Transportieren von Wafern durch eine Wafer-Herstellanlage; 1 Fig. 11 is a plan view of a conventional conveyor system for transporting wafers through a wafer manufacturing facility;
2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines herkömmlichen
automatisierten Materialhandhabungssystems; 2 shows a perspective view of an embodiment of a conventional automated material handling system;
3 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Fördersystems zum Transportieren
von SMIF-Schalen gemäß dem in 2 gezeigten automatisierten
Materialhandhabungssystem; 3 shows a perspective view of a conventional conveyor system for transporting SMIF shells according to the 2 shown automated material handling system;
4 zeigt
eine Draufsicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 4 shows a plan view of an embodiment of the present invention;
5 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Wafer-Transportgehäuses der
vorliegenden Erfindung; 5 shows a perspective view of a first embodiment of the wafer transport housing of the present invention;
6A–6E; 6A zeigt eine Vorderansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Wafer-Überführmechanismus darstellt, der einen
Wafer in ein Behandlungswerkzeug vertikal überführt; 6B zeigt eine Vorderansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Wafer-Überführmechanismus darstellt, der
sich im Wafer-Transportgehäuse
befindet; 6C zeigt eine Vorderansicht
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Wafer-Überführmechanismus darstellt, der
sich in einem Behandlungswerkzeug befindet; 6D zeigt eine Vorderansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Wafer-Überführmechanismus darstellt, der
sich in einer Übergangskammer
befindet; 6E zeigt eine
Vorderansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Wafer-Überführmechanismus darstellt, der
sich im Wafer-Transportgehäuse
befindet und den Wafer von oben greift; 6A - 6E ; 6A FIG. 11 is a front view of an embodiment of the present invention illustrating a wafer transfer mechanism that vertically translates a wafer into a treatment tool; FIG. 6B shows a front view of an embodiment of the present invention, illustrating a wafer transfer mechanism located in the wafer transport housing; 6C shows a front view of an embodiment of the present invention, illustrating a wafer transfer mechanism located in a treatment tool; 6D Fig. 11 is a front view of an embodiment of the present invention illustrating a wafer transfer mechanism located in a transition chamber; 6E FIG. 11 is a front view of an embodiment of the present invention illustrating a wafer transfer mechanism located in the wafer transport housing and engaging the wafer from above; FIG.
7 zeigt
eine Vorderansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die eine Ausführungsform eines Magnetschwebetechniksystems zum
Antreiben des Wafer-Shuttles entlang des Wafer-Transportgehäuses darstellt; 7 FIG. 11 is a front view of an embodiment of the present invention illustrating one embodiment of a magnetic levitation system for driving the wafer shuttle along the wafer transport housing; FIG.
8A–8B; 8A zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform
eines Magnetschwebetechnik-Wafer-Handhabungsgeräts; 8B zeigt eine Draufsicht, die das Wafer-Handhabungsgerät von 8A im Betrieb zeigt; 8A - 8B ; 8A shows a plan view of an embodiment of a magnetic levitation wafer handling apparatus; 8B shows a plan view of the wafer handling device of 8A in operation shows;
9 zeigt
eine Vorderansicht einer Ausführungsform
des Wafer-Transportgehäuses
mit einem gegabelten Vakuumgebiet im Querschnitt; 9 shows a front view of an embodiment of the wafer transport housing with a bifurcated vacuum region in cross section;
10 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Permanentmagnetanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung; 10 shows a schematic view of an embodiment of a permanent magnet assembly according to the present invention;
11A–11C ; 11A zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform
eines seitlich gestützten
Magnetschwebetechnik-Transportsystems mit zwei Ebenen; 11B zeigt eine Vorderansicht
des in 11A gezeigten
seitlich gestützten
Magnetschwebetechnik-Transportsystems
mit zwei Ebenen im Querschnitt; 11C zeigt
eine Bereichsansicht von in 11B gezeigtem
Abschnitt C; und 11A - 11C ; 11A shows a top view of one embodiment of a side-supported magnetic levitation transport system with two levels; 11B shows a front view of the in 11A shown lateral supported magnetic levitation transport system with two levels in cross section; 11C shows an area view of in 11B shown section C; and
12A–12B; 12A zeigt eine Draufsicht einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 12B zeigt
eine Draufsicht einer Ausführungsform
eines Wafer-Handhabungsgerätes, die den
Bewegungsbereich des Wafer-Handhabungsgerätes darstellt. 12A - 12B ; 12A shows a plan view of another embodiment of the present invention; 12B shows a top view of an embodiment of a wafer handling apparatus that represents the range of motion of the wafer handling device.
Detaillierte Beschreibung
der ErfindungDetailed description
the invention
Das Wafer-Überführsystem 100 stellt
eine architektonische Lösung
zum Konstruieren eines Systems zum Transportieren eines Wafers von
Werkzeug zu Werkzeug dar. Wie unten ausführlicher beschrieben, transportiert
eine bevorzugte Ausführungsform
des Wafer-Überführsystems 100 einzelne Wafer
in einer isolierten Umgebung. Andere Ausführungsformen des Wafer-Überführsystems 100 können mehrere
Wafer, ein Paket mit Wafern oder eine Wafer-Kassette zwischen Behandlungsstationen transportieren.The wafer transfer system 100 Figure 4 illustrates an architectural solution for constructing a system for transporting a wafer from tool to tool. As described in more detail below, a preferred embodiment of the wafer transfer system transports 100 single wafer in an isolated environment. Other embodiments of the wafer transfer system 100 can transport multiple wafers, a package of wafers, or a wafer cassette between treatment stations.
4 stellt
eine erste Ausführungsform
des Wafer-Überführsystems 100 dar.
Allgemein ist das Wafer-Transportsystem 100 zum Transportieren
eines Wafers 13 anfänglich
von einem EFEM 22 und danach zwischen Kammern 16 gestaltet – wobei
es den Wafer 13 nicht zum EFEM 22 zurückbringt,
bis die Prozesssequenz abgeschlossen ist. Das Wafer-Transportgehäuse 102 liefert
eine isolierte reine Umgebung zur Durchführung all dieser Aufgaben. Wie
in 4 gezeigt, enthält eine
erste Ausführungsform
des Wafer-Transportgehäuses 102 mindestens ein
Wafer-Transportrohr 104 und eine Übergangskammer 108,
die an jeder Kammer 16 festmacht. Wenn das Wafer-Transportgehäuse 102 aus
einem einzigen Wafer-Transportrohr 104 besteht, wird das Wafer-Transportrohr 104 eine Öffnung 105 enthalten, die
mit jeder Kammeröffnung 17 fluchtet. 4 illustrates a first embodiment of the wafer transfer system 100 In general, the wafer transport system 100 for transporting a wafer 13 initially from an EFEM 22 and then between chambers 16 designed - where it is the wafer 13 not to the EFEM 22 returns until the process sequence is complete. The Wa fer transport enclosure 102 provides an isolated pure environment for performing all these tasks. As in 4 shows a first embodiment of the wafer transport housing 102 at least one wafer transport tube 104 and a transition chamber 108 attached to each chamber 16 Moors. If the wafer transport case 102 from a single wafer transport tube 104 is the wafer transport tube 104 an opening 105 included with each chamber opening 17 flees.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Wafer-Überführsystem
modular, wobei ein „Baueinheit"-Konzept bzw. eine
architektonische Lösung geschaffen
wird, um eine isolierte Umgebung zu konstruieren, durch die sich
Wafer bewegen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Wafer-Transportgehäuse 102 modular.
Dementsprechend stellen das Wafer-Transportrohr 104 und
die Übergangskammer 108 universelle
Baueinheiten dar.In a preferred embodiment, the wafer transfer system is modular, providing a "package" concept or architectural solution to construct an isolated environment through which wafers can move, in one preferred embodiment, the wafer transport housing 102 modular. Accordingly, make the wafer transport tube 104 and the transition chamber 108 universal units.
Zur Erzeugung einer „Baueinheit"-Architektur sind
die Befestigungsflächen,
die sich an jedem Ende des Wafer-Transportrohres 104 und
der Übergangskammer 108 befinden,
vorzugsweise standardisierte universelle Befestigungsflächen. Auf
diese Weise kann jede Komponente des Wafer-Transportgehäuses 102 (z.B.
Wafer-Transportrohr 104 und Übergangskammer 108)
aneinander festmachen und eine luftdichte Dichtung bilden. Wie erkennbar
werden wird, wenn weitere Ausführungsformen
beschrieben werden, sind viele Konfigurationen für das Wafer-Transportgehäuse 102 möglich.To create a "package" architecture, the attachment surfaces located at each end of the wafer transfer tube 104 and the transition chamber 108 preferably standardized universal mounting surfaces. In this way, each component of the wafer transport housing 102 (eg wafer transport tube 104 and transition chamber 108 ) and form an airtight seal. As will become apparent when further embodiments are described, many configurations are for the wafer transport housing 102 possible.
Die Kammern 16 können jeden
Typ von Behandlungsstation umfassen, der in einer Wafer-Herstellanlage erforderlich
ist. Lediglich beispielhaft kann eine Kammer 16 ein Prüfwerkzeug,
ein Behandlungswerkzeug, ein Messtechnikwerkzeug, ein Ausrichtwerkzeug
oder einen Stocker umfassen. Es liegt innerhalb des Geistes und
des Bereiches der Erfindung, dass die Kammer 16 andere
Behandlungsstationen umfasst. Eine Kammer 16 kann auch
als eine Wafer-Überführkammer
zum Überführen von
Wafern zwischen unterschiedlichen Wafer-Transportrohren 102 (z.B. kann
ein Wafer zwischen zwei separaten Wafer-Überführsystemen 100 überführt werden)
fungieren. Das Wafer-Überführsystem 100 kann
weniger oder mehr Kammern enthalten, als in 4 gezeigt.The chambers 16 may include any type of treatment station required in a wafer manufacturing facility. For example only, a chamber 16 a test tool, a treatment tool, a metrology tool, an alignment tool or a Stocker include. It is within the spirit and scope of the invention that the chamber 16 includes other treatment stations. A chamber 16 can also act as a wafer transfer chamber for transferring wafers between different wafer transport tubes 102 (For example, a wafer may be sandwiched between two separate wafer transfer systems 100 be transferred) act. The wafer transfer system 100 may contain fewer or more chambers than in 4 shown.
Eine Übergangskammer 108 ist
zwischen jeder Kammer 16 und dem Wafer-Transportgehäuse 102 montiert.
Aneinanderfestmachen des Wafer-Transportgehäuses 102, der Übergangskammer 108 und
der Kammern 16 bildet ein luftdichtes System, durch das
Wafer zwischen dem EFEM 22 und jeder Kammer 16 überführt werden
können.
Die Übergangskammer 108 enthält vorzugsweise
mindestens ein Absperrventil 30. Wenn es geschlossen ist,
besteht die Funktion des Absperrventils 30 darin, eine
isolierte reine Umgebung in sowohl dem Wafer-Transportgehäuse 102 als auch in
der Kammer 16 aufrechtzuerhalten.A transitional chamber 108 is between each chamber 16 and the wafer transport housing 102 assembled. Bonding the Wafer Transport Housing together 102 , the transition chamber 108 and the chambers 16 forms an airtight system, through the wafer between the EFEM 22 and every chamber 16 can be transferred. The transition chamber 108 preferably contains at least one shut-off valve 30 , When it is closed, the function of the shut-off valve 30 therein, an isolated clean environment in both the wafer transport housing 102 as well as in the chamber 16 maintain.
Die Übergangskammer 108 fungiert
als ein Durchreichgehäuse,
das die Kammer 16 mit dem Wafer-Transportgehäuse 102 verbindet.
Eine Funktion der Überführkammer 108 besteht
darin, das Innere der Kammer 16 vom Inneren des Wafer-Transportgehäuses 102 zu
isolieren. Wie in 4 gezeigt, weist
die Übergangskammer 108 eine
Kammerbefestigungsfläche 118 und
eine Befestigungsfläche 120 für das Wafer-Transportgehäuse auf.
Die Befestigungsflächen 118 und 120 sind
so gestaltet, dass sie eine luftdichte Dichtung mit der Fläche bilden,
an der sie montiert sind.The transition chamber 108 acts as a passthrough housing the chamber 16 with the wafer transport housing 102 combines. A function of the transfer chamber 108 is inside the chamber 16 from the inside of the wafer transport housing 102 to isolate. As in 4 shown points the transition chamber 108 a chamber mounting surface 118 and a mounting surface 120 for the wafer transport housing. The attachment surfaces 118 and 120 are designed to form an airtight seal with the surface on which they are mounted.
Das Absperrventil 30 ist
vorzugsweise in einer geschlossenen Position vorgespannt. Wenn ein Wafer
zwischen einer Kammer 16 und einem Shuttle 112 überführt wird,
muss das Absperrventil 30 offen sein, um einen Wafer hindurchtreten
zu lassen. Die Unterhaltung von zwei separaten Umgebungen weist mehrere
Vorteile auf. Wenn z.B. die zwei Umgebungen (z.B. das Innere einer
Kammer 16 und das Innere eines Wafer-Transportgehäuses 102)
geteilt würden,
müsste
das gesamte System abgeschaltet werden, während eine der Kammer 16 gewartet
bzw. repariert wird. In ähnlicher
Weise kann das Innere einer Kammer 16 isoliert bleiben,
während
ein Abschnitt des Wafer-Transportgehäuses 102 ersetzt oder
repariert wird. Das Unterhalten von zwei separaten Umgebungen minimiert
bzw. verhindert, dass ein Partikel in der Kammer 16 in
das Wafer-Transportgehäuse 102 gelangt,
und minimiert bzw. verhindert, dass ein Partikel in dem Wafer-Transportgehäuse 102 in die
Kammer 16 gelangt.The shut-off valve 30 is preferably biased in a closed position. When a wafer is between a chamber 16 and a shuttle 112 is transferred, the shut-off valve 30 be open to pass a wafer. Maintaining two separate environments has several advantages. For example, if the two environments (eg the interior of a chamber 16 and the interior of a wafer transport housing 102 ), the entire system would have to be shut down while one of the chamber 16 is serviced or repaired. Similarly, the interior of a chamber 16 remain isolated while a section of the wafer transport housing 102 replaced or repaired. Maintaining two separate environments minimizes or prevents a particle in the chamber 16 in the wafer transport housing 102 minimizes or prevents a particle in the wafer transport housing 102 in the chamber 16 arrives.
In einer Ausführungsform kann die Übergangskammer 108 einen
Wafer-Überführmechanismus
(später
beschrieben) zum Überführen eines
Wafers zwischen einer Kammer 16 und einem Wafer-Shuttle 112 enthalten.
In dieser Ausführungsform enthält die Übergangskammer 108 vorzugsweise zwei
Absperrventile (siehe 6D).In one embodiment, the transition chamber 108 a wafer transfer mechanism (described later) for transferring a wafer between a chamber 16 and a wafer shuttle 112 contain. In this embodiment, the transition chamber contains 108 preferably two shut-off valves (see 6D ).
Das Wafer-Überführsystem 100 kann
mit mehreren Wafer-Shuttles 112 arbeiten. Wie in 4 gezeigt, enthält das Wafer-Überführsystem 100 mindestens
zwei Wafer-Shuttles – Shuttle 112a und Shuttle 112b.
Wie später
ausführlicher
beschrieben wird, und lediglich beispielhaft transportieren die
Wafer-Shuttle 112 hauptsächlich Wafer zwischen Kammern 16 oder
zwischen einer Kammer 16 und einem EFEM 22. Wenn
sich mehrere Wafer-Shuttle simultan in einem Wafer-Transportgehäuse 112 bewegen, wird
das Wafer-Transportgehäuse 102 mehrere
Bahnen enthalten, so dass die Shuttle einander passieren können und
sich in unterschiedlichen Richtungen bewegen. Das Bahnsystem wird
später
ausführlicher beschrieben.The wafer transfer system 100 Can with multiple wafer shuttles 112 work. As in 4 shown contains the wafer transfer system 100 at least two wafer shuttles - shuttle 112a and shuttle 112b , As will be described in more detail later, and merely by way of example, the wafer shuttles transport 112 mainly wafers between chambers 16 or between a chamber 16 and an EFEM 22 , When multiple wafer shuttles are simultaneously in a wafer transport housing 112 move, becomes the wafer transport case 102 Contain multiple lanes so that the shuttle can pass each other and move in different directions. The railway system will be described later in more detail.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind alle modularen Komponenten aneinander befestigt und bilden
sie eine luftdichte Dichtung. Ein luftdichtes Wafer-Transportgehäuse 102 wird
eine Umgebung bereitstellen, die von den umgebenden atmosphärischen
Bedingungen der Wafer-Herstellanlage isoliert ist. Wie vorangehend
erwähnt,
muss eine reine Umgebung unterhalten werden, um die Partikel zu
minimieren, die mit einem Wafer 12 in Kontakt kommen. Die
Unterhaltung einer reinen Umgebung für die gesamte Wafer-Herstellanlage
ist sehr teuer und unnötig. Ähnlich wie
eine SMIF-Schale ist das Volumen des Inneren des Wafer-Transportgehäuses 102 ein Bruchteil
der Größe der gesamten
Wafer-Herstellanlage. Ein kleineres Raumvolumen erleichtert die
Unterhaltung einer reinen Umgebung.In a preferred embodiment, all modular components are secured together and form an airtight seal. An airtight wafer transport housing 102 will provide an environment that is isolated from the surrounding atmospheric conditions of the wafer manufacturing facility is. As previously mentioned, a clean environment must be maintained to minimize the particles that are associated with a wafer 12 get in touch. Maintaining a clean environment for the entire wafer manufacturing facility is very expensive and unnecessary. Similar to a SMIF shell, the volume of the interior of the wafer transport housing 102 a fraction of the size of the entire wafer manufacturing facility. A smaller volume makes it easier to maintain a clean environment.
Es können verschiedene Typen von
Umgebungen in einem luftdichten Wafer-Transportgehäuse 102 erzeugt und
unterhalten werden. Zum Beispiel können Umgebungen, wie z.B.,
ohne darauf beschränkt
zu sein, Vakuum, Stickstoff, gefilterte Luft und andere Gase vorliegen.
Das Wafer-Transportgehäuse 102 muss
irgendwie die Umgebung im Wafer-Transportgehäuse 102 erhalten
und regeln. In einer Ausführungsform
enthält
jedes Wafer-Transportrohr 104 eine
Einlass/Auslassleitung 116 (siehe 5). Wenn das Wafer-Transportgehäuse 102 ein Vakuum
aufweist, sorgt die Einlass/Auslassleitung 116 für ein geschlossenes
System zur Aufrechterhaltung des Vakuums. Wenn das Wafer-Transportgehäuse 102 mit
einem Gas, wie z.B. Stickstoff, gefüllt ist, sorgt die Einlass/Auslassleitung 116 für ein geschlossenes
System zur Aufrechterhaltung des Gasdruckes. Die geschlossenen Systeme erfordern
ein Fernüberwachungssystem
zum Überwachen
und Regeln der Umgebung. Systeme zur Überwachung eines Vakuums oder
einer Gasumgebung sind auf dem Gebiet allgemein bekannt und benötigen keine weitere
Beschreibung. Die Sensoren können
irgendwo im Wafer-Transportgehäuse 102 montiert
werden, solange der Sensor nicht die Bewegung des Wafer-Transportmechanismus 112 stört.There may be various types of environments in an airtight wafer transport housing 102 be generated and maintained. For example, environments such as, but not limited to, vacuum, nitrogen, filtered air, and other gases may be present. The wafer transport housing 102 somehow the environment has to be in the wafer transport case 102 get and fix. In one embodiment, each wafer transport tube includes 104 an inlet / outlet line 116 (please refer 5 ). If the wafer transport case 102 has a vacuum, provides the inlet / outlet 116 for a closed system for maintaining the vacuum. If the wafer transport case 102 filled with a gas, such as nitrogen, provides the inlet / outlet line 116 for a closed system for maintaining the gas pressure. The closed systems require a remote monitoring system to monitor and control the environment. Systems for monitoring a vacuum or gas environment are well known in the art and need no further description. The sensors can be anywhere in the wafer transport case 102 be mounted as long as the sensor does not stop the movement of the wafer transport mechanism 112 disturbs.
Eine zweite Ausführungsform des Linearüberführsystems 100 ist
in 5 dargestellt. In
dieser Ausführungsform
enthalten die Komponenten des Wafer-Transportgehäuses 102 ein Wafer-Transportrohr 104,
eine Wafer-Überführkammer 106 und
eine Übergangskammer 108. 5 stellt dar, dass jede Komponente
des Wafer-Transportgehäuses 102 einen
rechteckigen Querschnitt aufweist. Es liegt innerhalb des Geistes
und des Schutzbereiches der Erfindung, dass jede Komponente andere
Querschnittskonfigurationen, wie z.B., ohne darauf beschränkt zu sein,
kreisförmig,
quadratisch oder oval, aufweist. Jedes Wafer-Transportrohr 104 ist
auch als ein linearer Abschnitt bzw. eine lineare Struktur gezeigt.
Das Wafer-Transportrohr 104 kann nichtlinear sein. Lediglich beispielhaft
kann das Wafer-Rohr 104 auch einen gebogenen Kanal bzw.
eine gebogene Struktur aufweisen.A second embodiment of the linear transfer system 100 is in 5 shown. In this embodiment, the components of the wafer transport housing include 102 a wafer transport tube 104 , a wafer transfer chamber 106 and a transition chamber 108 , 5 represents that each component of the wafer transport housing 102 has a rectangular cross-section. It is within the spirit and scope of the invention that each component have other cross-sectional configurations, such as, but not limited to, circular, square or oval. Each wafer transport tube 104 is also shown as a linear section and a linear structure, respectively. The wafer transport tube 104 can be nonlinear. For example only, the wafer tube 104 also have a curved channel or a curved structure.
Unabhängig von der äußeren Gestalt
bzw. vom Material ist jedes Wafer-Transportrohr 104 vorzugsweise
eine hohle Hülse
mit zwei offenen Enden. Vorzugsweise weisen beide Enden des Wafer-Transportrohres 104 dieselbe
Befestigungsfläche 105 auf. In
einer Ausführungsform
ist die Befestigungsfläche 105 ein
Flansch, der an einer Seite der Wafer-Überführkammer 106 festmacht.
Die Befestigungsfläche 105 kann
auch aus anderen Strukturen bestehen und durch andere Verfahren
(z.B. geschweißt)
an der Wafer-Überführkammer 106 montiert
sein.Regardless of the outer shape or material of each wafer transport tube 104 preferably a hollow sleeve with two open ends. Preferably, both ends of the wafer transport tube 104 the same attachment surface 105 on. In one embodiment, the attachment surface is 105 a flange attached to one side of the wafer transfer chamber 106 Moors. The mounting surface 105 may also consist of other structures and by other methods (eg, welded) at the wafer transfer chamber 106 be mounted.
Die Wafer-Überführkammer 106 weist
vorzugsweise mehrere Öffnungen 110 auf.
Jede Öffnung 110 muss
groß genug
sein, damit ein Shuttle 112, während es einen Wafer 13 hält, durch
die Öffnung 10 unbehindert
durchtreten kann. In Abhängigkeit
von der Konfiguration des Wafer-Transportgehäuses 102 müssen nicht
alle Öffnungen 110 verwendet
werden. Die Wa fer-Überführkammer 106 ist somit
modular, was einem Hersteller gestattet, die Gestaltung des Wafer-Transportgehäuses 102 an Kundenwünsche anzupassen.
Lediglich beispielhaft und wie in 5 gezeigt,
werden Öffnungen 110a (nicht
gezeigt), 110b (nicht gezeigt) und 110c verwendet,
um einen Wafer 13 zwischen den Kammern 16a und 16b zu überführen. Die Öffnung 110d ist
nur nicht abgesperrt, um die Öffnung 110c zu
zeigen. Normalerweise würde
in dieser Konfiguration die Öffnung 110d eine
am Flansch 105 gesicherte Platte aufweisen und eine luftdichte
Dichtung erzeugen, um Luft daran zu hindern, in das Innere des Wafer-Transportgehäuses 102 zu
gelangen. Ein Versehen der Wafer-Überführkammer 106 mit mehreren Öffnungen 110 verwandelt
die Wafer-Überführkammer 110 in
einen „Drehpunkt", wobei mehrere Wege
von einer einzigen Struktur stammen können. 5 stellt dar, dass die Wafer-Überführkammer
vier Öffnungen
enthält.
Es liegt innerhalb des Geistes und des Schutzbereiches der vorliegenden
Erfindung, dass jede Wafer-Überführkammer 106 mehr
oder weniger Öffnungen
enthält.The wafer transfer chamber 106 preferably has several openings 110 on. Every opening 110 must be big enough for a shuttle 112 while there is a wafer 13 stops, through the opening 10 can pass unhindered. Depending on the configuration of the wafer transport housing 102 do not have all the openings 110 be used. The Wa fer transfer chamber 106 is thus modular, allowing a manufacturer to design the wafer transport housing 102 to adapt to customer requirements. For example only and as in 5 shown are openings 110a (Not shown), 110b (not shown) and 110c used to a wafer 13 between the chambers 16a and 16b to convict. The opening 110d just not shut off to the opening 110c to show. Normally in this configuration would be the opening 110d one on the flange 105 have secured plate and produce an airtight seal to prevent air from entering the interior of the wafer transport housing 102 to get. An oversight of the wafer transfer chamber 106 with several openings 110 transforms the wafer transfer chamber 110 into a "fulcrum," where multiple paths can come from a single structure. 5 illustrates that the wafer transfer chamber contains four openings. It is within the spirit and scope of the present invention that each wafer transfer chamber 106 contains more or fewer openings.
Die Wafer-Überführkammer 106 kann
einen Wafer-Überführmechanismus
enthalten, der einen Wafer zwischen dem Shuttle 112 und
der Kammer 16 überführen kann.
Jede Wafer-Überführkammer 106 ist
mit zwei Befestigungsflächen 114 für den Wafer-Überführmechanismus konfiguriert.
Das in 5 gezeigte zusammengebaute
Wafer-Transportgehäuse 102 stellt
dar, dass die Befestigungsflächen 114 an
der Oberseite der Wafer-Überführkammer 106 angeordnet
sind. In dieser Ausführungsform
würde der Wafer-Überführmechanismus den Wafer 13 von oben
ergreifen. Der Wafer-Überführmechanismus kann
jede An von auf dem Gebiet bekanntem Roboter enthalten und erfordert
keine weitere Beschreibung. Die Wafer-Überführkammer 106 kann
auch Befestigungsflächen 114 enthalten,
die sich an der Unterseite befinden. In einer derartigen Konfiguration wird
ein Roboter den Wafer 13 von der Unterseite ergreifen.The wafer transfer chamber 106 may include a wafer transfer mechanism that places a wafer between the shuttle 112 and the chamber 16 can convict. Each wafer transfer chamber 106 is with two attachment surfaces 114 configured for the wafer transfer mechanism. This in 5 shown assembled wafer transport case 102 represents the attachment surfaces 114 at the top of the wafer transfer chamber 106 are arranged. In this embodiment, the wafer transfer mechanism would be the wafer 13 from above. The wafer transfer mechanism may include any type of robot known in the art and requires no further description. The wafer transfer chamber 106 can also fixation surfaces 114 included, which are located at the bottom. In such a configuration, a robot becomes the wafer 13 grab from the bottom.
In einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein einziger Wafer durch das Wafer-Transportgehäuse 102 durch ein
Wafer-Shuttle 112 transportiert. Das Shuttle 112 kann
den Wafer 13 auf mehrere unterschiedliche Arten halten.
Zum Beispiel kann das Wafer-Schuttle mehrere Wafer-Halter 121 enthalten,
die den Wafer 12 durch ein an der Unterseite des Wafers 13 befindliches
Kantenabschlußgebiet
halten. Alternativ kann das Shuttle 112 den Wafer durch
einen Vakuumgreifer halten. Andere Arten des Haltens eines Wafers 12 sind
auf dem Gebiet bekannt und können im
Shuttle 112 eingebaut sein.In a preferred embodiment, a single wafer is passed through the wafer transport housing 102 through a wafer shuttle 112 transported. The shuttle 112 can the wafer 13 in several different ways. For example, the wafer shuttle may have multiple wafer holders 121 contain that the wafer 12 through a at the bottom of the wafer 13 hold the edge termination area. Alternatively, the shuttle 112 hold the wafer through a vacuum gripper. Other ways of holding a wafer 12 are known in the field and can be in the shuttle 112 be installed.
5 stellt
dar, dass das Shuttle 112 einen einzigen Wafer 13 hält und transportiert.
Das Shuttle 112 kann auch simultan mehrere Wafer transportieren,
ein Wafer-Paket (später
beschrieben) transportieren oder eine Wafer-Kassette transportieren.
Das Shuttle 112 kann den/die Wafer 13 in einer
vertikalen oder horizontalen Ausrichtung halten. 5 represents the shuttle 112 a single wafer 13 stops and transports. The shuttle 112 can also simultaneously transport multiple wafers, transport a wafer package (described later) or transport a wafer cassette. The shuttle 112 Can the wafer (s) 13 in a vertical or horizontal orientation.
6A–6E stellen mehrere Konfigurationen des
Wafer-Überführsystems 100 dar.
Die 6A–6E sollen nicht als eine
abschließende
Liste von möglichen
Konfigurationen dienen. 6A - 6E provide multiple configurations of the wafer transfer system 100 dar. The 6A - 6E are not intended to serve as a final list of possible configurations.
6A stellt
ein Vertikalanhebe-Überführsystem
zum Überführen eines
Wafers zwischen dem Shuttle 112 und einer Kammer 16 dar.
In dieser Ausführungsform
ist die Kammer 16 über
dem Wafer-Transportgehäuse 102,
getrennt durch eine Übergangskammer 28,
angeordnet. Wenn das Shuttle 112 in der Nähe der Kammer 16 zur
Ruhe kommt, wird der Wafer 13 über einem Vertikalanhebemechanismus 250 positioniert.
Nachdem ein Absperrventil 30 öffnet, ergreift der Vertikalanhebemechanismus 250 den
Wafer 13 und platziert er den Wafer 13 in der Kammer 16.
Das Absperrventil 30 ist vorzugsweise geschlossen, während der
Wafer 13 behandelt wird, um separate Umgebungen zwischen
der Kammer 16 und dem Wafer-Transportgehäuse 102 aufrechtzuerhalten.
Wenn die Wafer-Behandlung abgeschlossen ist, wird das Absperrventil 30 öffnen, wodurch
der Vertikalanhebemechanismus 250 den Wafer 13 aus der
Kammer 16 zurückerhalten
und den Wafer 13 auf das Shuttle 112 zurückstellen
kann. Der Wafer 13 kann danach zu einer anderen Kammer 16 transportiert
werden. 6A provides a vertical lifting transfer system for transferring a wafer between the shuttle 112 and a chamber 16 In this embodiment, the chamber 16 above the wafer transport housing 102 separated by a transitional chamber 28 arranged. If the shuttle 112 near the chamber 16 comes to rest, the wafer becomes 13 over a vertical lifting mechanism 250 positioned. After a shut-off valve 30 opens, the vertical lifting mechanism takes hold 250 the wafer 13 and he places the wafer 13 in the chamber 16 , The shut-off valve 30 is preferably closed while the wafer 13 is treated to separate environments between the chamber 16 and the wafer transport housing 102 maintain. When the wafer treatment is complete, the shut-off valve becomes 30 open, eliminating the vertical lifting mechanism 250 the wafer 13 out of the chamber 16 get back and the wafer 13 on the shuttle 112 can reset. The wafer 13 can then move to another chamber 16 be transported.
6B stellt
eine weitere Ausführungsform des
Wafer-Überführsystems 100 dar.
In dieser Ausführungsform
sind die Kammer 16 und das Wafer-Überführsystem 100 derart
orientiert, daß ein
Wafer 13 zwischen der Kammer 16 und dem Wafer-Transportgehäuse 102 in
einer im wesentlichen horizontalen Bewegung überführt werden kann. Die Übergangskammer 28 befindet
sich zwischen der Kammer 16 und dem Wafer-Transportgehäuse 102. Wenn
das Shuttle 112 in der Nähe der Kammer 16 vollständig zum
Halten kommt, öffnet
ein Absperrventil 30. Ein Horizontalanhebemechanismus 250, der
im Wafer-Transportgehäuse 102 angeordnet
ist, ergreift den Wafer 13 und plaziert den Wafer 13 in
der Kammer 16. Das Absperrventil 30 schließt, nachdem der
Wafer 13 in der Kammer 16 plaziert worden ist und
der Horizontalüberführmechanismus 250 in
das Wafer-Transportgehäuse 102 zurückgefahren
ist. Wenn die Waferbehandlung abgeschlossen ist, erhält der Horizontalüberführmechanismus 250 den Wafer 13 aus
der Kammer 16 zurück
und stellt er den Wafer 13 auf das Shuttle 112 zurück. 6B illustrates another embodiment of the wafer transfer system 100 In this embodiment, the chamber 16 and the wafer transfer system 100 oriented such that a wafer 13 between the chamber 16 and the wafer transport housing 102 can be transferred in a substantially horizontal movement. The transition chamber 28 is located between the chamber 16 and the wafer transport housing 102 , If the shuttle 112 near the chamber 16 comes to a complete stop, opens a shut-off valve 30 , A horizontal lifting mechanism 250 in the wafer transport case 102 is arranged, grabbing the wafer 13 and place the wafer 13 in the chamber 16 , The shut-off valve 30 closes after the wafer 13 in the chamber 16 has been placed and the horizontal transfer mechanism 250 in the wafer transport housing 102 has moved back. When the wafer treatment is completed, the horizontal transfer mechanism is obtained 250 the wafer 13 out of the chamber 16 back and he puts the wafer 13 on the shuttle 112 back.
6C stellt
eine weitere Ausführungsform des
Wafer-Überführsystems 100 dar.
In dieser Ausführungsform
ist ein Wafer-Überführmechanismus 250 in
der Kammer 16 angeordnet. Wenn das Shuttle 112 vollständig zum
Halten kommt, öffnet
ein Absperrventil 30, wodurch der Wafer-Überführmechanismus 250 den
Wafer 13 zurückerhalten
und den Wafer 12 in der Kammer 16 plazieren kann.
Der Betrieb ist ähnlich
wie der für
die in 6B dargestellte Auführungsform
beschriebene. 6C illustrates another embodiment of the wafer transfer system 100 In this embodiment, a wafer transfer mechanism 250 in the chamber 16 arranged. If the shuttle 112 comes to a complete stop, opens a shut-off valve 30 , whereby the wafer transfer mechanism 250 the wafer 13 get back and the wafer 12 in the chamber 16 can place. The operation is similar to that for the in 6B described Auführungsform described.
6D stellt
eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dar, wobei der Wafer-Überführmechanismus 250 in
der Übergangskammer 108 angeordnet
ist. Der Wafer 13 wird zwischen der Kammer 16 und
dem Wafer-Transportgehäuse 102 durch
ein ähnliches
Verfahren, wie es für die
in den 6B–6C gezeigten Ausführungsformen beschrieben
ist, überführt. Der
Wafer-Überführmechanismus 250 ist
jedoch in der Übergangskammer 28 angeordnet.
Der Wafer-Überführmechanismus 250 kann
den Wafer 13 durch die Kanten entlang eines Abschlussgebietes
ergreifen oder kann einen Schwerkrafthaltemechanismus umfassen. 6D FIG. 12 illustrates another embodiment of the present invention wherein the wafer transfer mechanism 250 in the transition chamber 108 is arranged. The wafer 13 will be between the chamber 16 and the wafer transport housing 102 by a similar method as that used in the 6B - 6C described embodiments, transferred. The wafer transfer mechanism 250 is however in the transition chamber 28 arranged. The wafer transfer mechanism 250 can the wafer 13 through the edges along a termination area or may include a gravity retention mechanism.
In dieser Auführungsform ist ein erstes Absperrventil 30a in
der Nähe
der Kammer 16 angeordnet und ist das zweite Absperrventil 30b in
der Nähe des
Wafer-Transportgehäuses 102 angeordnet.
Im Betrieb liefert ein Wafer-Shuttle 112 einen Wafer 13 in
der Nähe
des zweiten Absperrventils 30b. Das zweite Absperrventil 30b öffnet danach
und der Wafer-Überführmechanismus
wird den Wafer 13 vom Wafer-Shuttle 112 in die Übergangskammer 108 überführen. Das
zweite Absperrventil 30b schließt danach. Vorzugsweise wird
an diesem Punkt die Übergangskammer 108 evakuiert
oder mit reinem Gas gefüllt,
um sicherzustellen, dass die Umgebung in der Übergangskammer 108 rein
ist und keine Verschmutzungspartikel enthält. Das erste Absperrventil 30a öffnet danach
und der Wafer-Überführmechanismus überführt den
Wafer 13 in die Kammer 16. Nachdem der Wafer-Überführmechanismus 250 in
seine Bereitschaftsposition zurückgekehrt
ist, die sich vollständig
in der Übergangskammer 108 befindet, schließt das erste
Absperrventil 30a. Es ist innerhalb des Geistes und des
Schutzbereiches der Erfindung, dass andere Wafer-Komponenten an
der Übergangskammer 108,
wie z.B., ohne darauf beschränkt
zu sein, ein Stocker, festmachen.In this Auführungsform is a first shut-off valve 30a near the chamber 16 arranged and is the second shut-off valve 30b near the wafer transport housing 102 arranged. In operation, a wafer shuttle delivers 112 a wafer 13 near the second shut-off valve 30b , The second shut-off valve 30b then opens and the wafer transfer mechanism becomes the wafer 13 from the wafer shuttle 112 in the transition chamber 108 convict. The second shut-off valve 30b close afterwards. Preferably, at this point, the transition chamber 108 evacuated or filled with pure gas to ensure that the environment in the transition chamber 108 is pure and contains no pollution particles. The first shut-off valve 30a then opens and the wafer transfer mechanism transfers the wafer 13 in the chamber 16 , After the wafer transfer mechanism 250 has returned to its ready position, which is completely in the transition chamber 108 is located, closes the first shut-off valve 30a , It is within the spirit and scope of the invention that other wafer components be attached to the transition chamber 108 such as, but not limited to, a stocker mooring.
6E stellt
einen Wafer-Überführmechanismus 250 dar,
der ein Überführmechanismus
mit Aufnahme von oben ist. Diese Ausführungsform greift den Wafer 13 von
oben. Die Technologie zum Aufnehmen eines Wafers von oben ist für einen Fachmann
auf dem Gebiet allgemein bekannt. Lediglich beispielhaft offenbart
das für
Zhang et al. erteilte U.S.-Patent Nr. 5,947,802 mit dem Titel „Wafer
Shuttle System" einen
horizontal ausgerichteten Überführmechanismus
zum Bewegen eines Halbleiter-Wafers von einer ersten Position zu
einer zweiten Position. 6E represents a wafer transfer mechanism 250 which is a transfer mechanism with receiving from above. This embodiment grips the wafer 13 from above. The technology for picking up a wafer from above is well known to a person skilled in the art. By way of example only, this discloses for Zhang et al. US Patent No. 5,947,802 entitled "Wafer Shuttle System" issued a horizontally oriented transfer mechanism for moving a semiconductor wafer from a first position to a second one Position.
In jeder der hierin beschriebenen
Ausführungsformen
kann das Shuttle 112 durch das Wafer-Transportgehäuse 102 durch mehrere
unterschiedliche Verfahren angetrieben werden. Eine bevorzugte Ausführungsform
des Linearüberführsystem 150 stellt
ein Magnetschwebetechniksystem („maglev") dar. Ein maglev-System hebt das Shuttle 112 durch
Magneten an, die sich entweder innerhalb oder außerhalb des Wafer-Transportgehäuses 102 befinden
können.In any of the embodiments described herein, the shuttle 112 through the wafer transport housing 102 be driven by several different methods. A preferred embodiment of the linear transfer system 150 represents a magnetic levitation system ("maglev"). A maglev system lifts the shuttle 112 by magnets located either inside or outside the wafer transport housing 102 can be located.
Maglev-Systeme bieten eine Anzahl
von Vorteilen gegenüber
herkömmlichen
Transportsystemen, die Stahlräder
auf Stahlschienen verwenden. Da Magnetschwebeobjekte keine Führungsbahn
berühren, überwinden
maglev-Systeme die Hauptbeschränkung
von mit Rädern versehenen
Fahrzeugen – die
hohen Kosten zur Aufrechterhaltung einer genauen Ausrichtung der
Bahnen zur Vermeidung von übermäßiger Vibration
und Schienenschädigung
bei hohen Geschwindigkeiten. Die Tatsache, dass maglev-Fahrzeuge
keine Führungsbahn
berühren,
weist auch weitere Vorteile auf: schnellere Beschleunigung und Abbremsung;
größere Steigfähigkeit
und reduzierte Geräusche,
um nur einige zu nennen. Die Maglev-Systeme sind auch energieeffizient.Maglev systems offer a number
of advantages over
usual
Transport systems, the steel wheels
use on steel rails. Since magnetic levitation objects no guideway
touch, overcome
maglev systems the main limitation
from wheeled
Vehicles - the
high costs to maintain an accurate alignment of the
Trajectories to avoid excessive vibration
and rail damage
at high speeds. The fact that maglev vehicles
no guideway
touch,
also has other advantages: faster acceleration and deceleration;
greater climbing ability
and reduced sounds,
to name just a few. The Maglev systems are also energy efficient.
In einer Ausführungsform enthält das Shuttle 112 eine
Linearantriebskomponente 152 und zwei Führungskomponenten 154.In one embodiment, the shuttle contains 112 a linear drive component 152 and two guiding components 154 ,
9 stellt
eine weitere Ausführungsform
eines maglev-Systems dar. In dieser Ausführungsform ist das Wafer-Transportgehäuse 202 ein
gegabeltes Gehäuse.
Das Wafer-Transportgehäuse 202 enthält eine
obere Kammer 204 und eine untere Kammer 206. Die
Wafer 13 bewegen sich in der oberen Kammer 204.
Die untere Kammer 206 ist von der oberen Kammer 204 durch
eine Wand 205 getrennt. Aus unten erläuterten Gründen ist die Wand vorzugsweise eine
dünne Barriere.
Lediglich beispielhaft kann die in der oberen Kammer 205 aufrechterhaltene
Umgebung aus Vakuum, Stickstoff oder anderen mit Gas gefüllten Umgebungen
bestehen. Wenn die obere Kammer 204 Vakuum aufweist, befindet
sich die untere Kammer 206 vorzugsweise auf einem gewissen Vakuumniveau,
um den Druck auf die Wand 205 zu reduzieren. 9 FIG. 12 illustrates another embodiment of a maglev system. In this embodiment, the wafer transport housing is 202 a forked housing. The wafer transport housing 202 contains an upper chamber 204 and a lower chamber 206 , The wafers 13 move in the upper chamber 204 , The lower chamber 206 is from the upper chamber 204 through a wall 205 separated. For reasons explained below, the wall is preferably a thin barrier. By way of example only, those in the upper chamber 205 maintained environment of vacuum, nitrogen or other gas-filled environments. If the upper chamber 204 Vacuum, there is the lower chamber 206 preferably at a certain vacuum level to the pressure on the wall 205 to reduce.
Eine Ausführungsform des Wafer-Shuttles 212 enthält Wafer-Halter 214,
die auf einem Halter 230 mit freischwebendem Effektor angeordnet
sind. Vorzugsweise halten die Wafer-Halter 214 den Wafer 13 entlang
eines Abschlussgebietes an der Unterseite des Wafers 13.
Das Shuttle 212 enthält
auch mehrere Permanentmagneten 216, die an der Unterseite des
Shuttles 212 angeordnet sind. Andere Konfigurationen des
Wafer-Shuttles 212 befinden sich innerhalb des Geistes
und Schutzbereiches der Erfindung.An embodiment of the wafer shuttle 212 contains wafer holder 214 on a holder 230 are arranged with free-floating effector. Preferably, the wafer holders hold 214 the wafer 13 along a termination area at the bottom of the wafer 13 , The shuttle 212 also contains several permanent magnets 216 at the bottom of the shuttle 212 are arranged. Other configurations of the wafer shuttle 212 are within the spirit and scope of the invention.
Ein Antriebsmechanismus 220 bewegt
sich in der unteren Kammer 206. In einer Ausführungsform
enthält
der Antriebsmechanismus 220 einen Körper 221, der sich
entlang Linearlager 224 bewegt. Ein Drehantrieb 226 ist
am Körper 221 montiert.
Eine Magnethalteplattform 227 ist am Drehantrieb 226 gesichert.
Die Magnethalteplattform 227 hält Magnete 228. Magnetisches
Anheben des Shuttles 212 wird durchgeführt, da die Magnete 228 die
Permanentmagneten 216 an dem Shuttle 212 abstoßen. Somit muss
die Wand 205 dünn
genug sein, so dass die Permanentmagneten 216 und die Magneten 228 eine
magnetische Kopplung bilden können.A drive mechanism 220 moves in the lower chamber 206 , In one embodiment, the drive mechanism includes 220 a body 221 moving along linear bearings 224 emotional. A rotary drive 226 is on the body 221 assembled. A magnetic holding platform 227 is at the rotary drive 226 secured. The magnetic holding platform 227 holds magnets 228 , Magnetic lifting of the shuttle 212 is done because the magnets 228 the permanent magnets 216 on the shuttle 212 repel. Thus, the wall needs 205 be thin enough so that the permanent magnets 216 and the magnets 228 can form a magnetic coupling.
Das Shuttle 212 wird von
unten vom Antriebsmechanismus 220 angehoben. Anders als
viele herkömmliche
kleine maglev-Systeme erfordert diese Ausführungsform keinen externen
beweglichen Wagen. Der Antriebsmechanismus 220 wird stattdessen
angehoben und von stationären
Spulenelementen 222 mit variierenden elektrischen Steuereingaben
angetrieben. Mit Ausnahme des Drehantriebs 226 gibt es
keine Partikelerzeugung und keine mit dem maglev-System verbundenen beweglichen Teile.The shuttle 212 is from below from the drive mechanism 220 raised. Unlike many conventional small maglev systems, this embodiment does not require an external moving carriage. The drive mechanism 220 is instead raised and stationary coil elements 222 driven with varying electrical control inputs. With the exception of the rotary drive 226 there is no particle generation and no moving parts connected to the maglev system.
In der Konfiguration mit gegabeltem
Wafer-Transportgehäuse 202 liefert
das maglev-System passiv stabile Halter für das Shuttle 212,
d.h., dass keine Steuerrückkopplung
zum Anheben erforderlich ist. Die Permanentmagneten 216,
die sich am Shuttle 212 befinden, und die Permanentmagneten 228,
die sich am Antriebsmechanismus 220 befinden, stoßen einander
magnetisch ab. Dementsprechend wird das Shuttle 212 durch
die Abstoßkraft
gleicher Pole angehoben, aber ruht es in Flussdichtesenken bzw.
-taschen. Dies macht das maglev-System „ausfallsicher" und erleichtert
eine genaue Steuerung des Shuttles 212. Wenn Energie für das Wafer-Transportsystem 200 verloren
geht, wird das Shuttle bis zu einem Halt langsamer werden und über der
Wand 205 angehoben bleiben. Die magnetische Abstoßung durch
die Magneten wird dem Shuttle 212 nicht gestatten, die
Wand 205 zu berühren.
Es können
Steuerkopplungs- und aktive Elektromagneten in Verbindung mit Permanentmagneten
verwendet werden, um die Stabilität der Anhebung des Shuttles
zu verbessern und die Steuerung des Shuttle-Ortes zu verbessern.In the configuration with forked wafer transport housing 202 the maglev system provides passively stable holders for the shuttle 212 That is, no control feedback is required for lifting. The permanent magnets 216 who are at the shuttle 212 located, and the permanent magnets 228 that are on the drive mechanism 220 located, repel each other magnetically. Accordingly, the shuttle 212 raised by the repulsive force of the same pole, but it rests in flow density sinks or pockets. This makes the maglev system "fail-safe" and facilitates accurate control of the shuttle 212 , If energy for the wafer transport system 200 lost, the shuttle will slow down to a halt and over the wall 205 stay raised. The magnetic repulsion by the magnets becomes the shuttle 212 do not allow the wall 205 to touch. Control coupling and active solenoids may be used in conjunction with permanent magnets to improve the stability of the shuttle lift and to improve control of the shuttle location.
Der Drehantrieb 226 kann
in einer Richtung entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn
drehen. 10 zeigt eine
Draufsicht einer Ausführungsform
der magnetischen Kopplung zwischen den Permanentmagneten 216 des
Shuttle 202 und den Permanentmagneten 228 des
Antriebsmechanismus 220. Die Permanentmagneten 216 des Shuttle 203 und
die Permanentmagneten 228 des Antriebsmechanismus 220 bleiben
immer von der Wand 205 getrennt. Die Mitte jedes Permanentmagneten 216 des
Shuttle 202 ist vorzugsweise in einem Kreis C angeordnet.
Der Kreis C wird von einer imaginären durchgehenden Linie definiert,
die durch im wesentlichen die Mitte der drei Permanentmagneten 228 tritt.
Wenn der Drehantrieb 226 in einer Richtung im Uhrzeigersinn
(aus der Perspektive von 10) dreht,
wird dementsprechend die magnetische Kopplung zwischen Magneten 216 und 228 das
Shuttle 212 in einer Richtung im Uhrzeigersinn drehen.The rotary drive 226 can rotate in one direction either clockwise or counterclockwise. 10 shows a plan view of an embodiment of the magnetic coupling between the permanent magnets 216 the shuttle 202 and the permanent magnet 228 the drive mechanism 220 , The permanent magnets 216 the shuttle 203 and the permanent magnets 228 the drive mechanism 220 always stay away from the wall 205 separated. The center of each permanent magnet 216 the shuttle 202 is preferably arranged in a circle C. The circle C is defined by an imaginary solid line passing through substantially the middle of the three permanent magnets 228 occurs. When the rotary drive 226 in a clockwise direction (from the perspective of 10 ) turns, accordingly, the magnetic Kopp between magnets 216 and 228 the shuttle 212 rotate clockwise in one direction.
Der Halter 230 mit freischwebenden
Effektor lässt
das Shuttle 212 einen Wafer 13 in eine Kammer 16 einsetzen
und einen Wafer 13 aus einer Kammer herausnehmen. Die lineare
Bewegung und Drehung des Shuttle 212 muss so koordiniert
werden, dass weder das Shuttle 212 noch der Wafer 13 mit
dem Wafer-Transportgehäuse 202 in
Kontakt tritt. 8B stellt
die Bewegung eines Shuttles 212 mit einem Halter 230 mit
freischwebendem Effektor dar.The holder 230 with free-floating effector leaves the shuttle 212 a wafer 13 in a chamber 16 insert and a wafer 13 remove from a chamber. The linear motion and rotation of the shuttle 212 must be coordinated so that neither the shuttle 212 still the wafer 13 with the wafer transport housing 202 comes into contact. 8B represents the movement of a shuttle 212 with a holder 230 with free-floating effector
Die 5–7 stellen eine weitere Ausführungsform
des maglev-Systems und Shuttle dar. In dieser Ausführungsform
verwendet das Shuttle-System Linearantriebsmotoren und Positions- und Geschwindigkeitsmesseinrichtungen,
die sich im Wafer-Transportgehäuse 102 befinden.
Die Shuttle 112 sind an Module, Wafer-Verriegelungsmaschinen, Werkzeugtransporteinrichtungen
und Bevorratungsabschnitte flexibel angedockt. Wie in 7 gezeigt, halten Linearinduktionsmotor 222 und
Positionssensoren 224 einen stabilen Trennabstand zwischen
den Linearantriebskomponenten 206a, 206b und den magnetischen
Führungskomponenten 208a, 208b aufrecht.
Wenn das Shuttle 112 schnell entlang der Bahn im Wafer-Transportgehäuse 102 fährt, ändern sich
die durch jede Levitationsspule 220 geleiteten elektrischen
Ströme
und ändert
sich andauernd die magnetische Polarität der Spulen. Der Strom lässt jede
Levitationsspule 220 ihre Polarität (N zu S:S zu N) ändern, wenn
jeder Magnet passiert. Wenn die Shuttle-Magnete N-S oder S-N fluchten,
wird das Ergebnis eine Anziehung oder ein Nachvorne-„Ziehen" sein. Wenn der Magnet
N-S oder S-S fluchtet, wird das Ergebnis Abstoßung oder Nachvorne-„Drücken" sein. Zum Beschleunigen
bzw. Abbremsen des Shuttles 112 wird die in den Linearinduktionsmotor 222 gegebene
elektrische Energie erhöht
bzw. gesenkt. Dies ändert
die Geschwindigkeit, mit der sich die magnetische Welle unter dem
Shuttle 112 bewegt. Das System bewirkt, das das Shuttle 112 sich
auf einem Luftkissen bewegt. Somit wird das Shuttle 112 nicht durch
Reibung mit der Bahn eingeschränkt.
Das Shuttle 112 ist vorzugsweise aus leichten Materialien konstruiert.The 5 - 7 illustrate another embodiment of the maglev system and shuttle. In this embodiment, the shuttle system utilizes linear drive motors and position and speed measurement devices located in the wafer transport housing 102 are located. The shuttle 112 are flexibly docked to modules, wafer locking machines, tool handling equipment, and storage sections. As in 7 shown, hold linear induction motor 222 and position sensors 224 a stable separation distance between the linear drive components 206a . 206b and the magnetic guide components 208a . 208b upright. If the shuttle 112 quickly along the path in the wafer transport housing 102 drives, which change through each levitation coil 220 conducted electric currents and constantly changes the magnetic polarity of the coils. The current leaves every levitation coil 220 change their polarity (N to S: S to N) as each magnet passes. If the shuttle magnets NS or SN are in alignment, the result will be an attraction or a forward "pull." If the magnet NS or SS is in alignment, the result will be repulsion or forward "push". To accelerate or decelerate the shuttle 112 becomes the in the linear induction motor 222 given electrical energy increased or decreased. This changes the speed at which the magnetic wave under the shuttle 112 emotional. The system causes the shuttle 112 moving on an air cushion. Thus, the shuttle becomes 112 not restricted by friction with the web. The shuttle 112 is preferably constructed of lightweight materials.
Das Lineartransportsystem 200 besteht
aus mehreren elektromagnetischen Reihen mit Wechselstrom, die aus
Wechselstrom-Elektromagneten zusammengesetzt sind. Die Magnete stoßen die
Shuttle-Linearantriebs- und Führungskomponenten 206a, 208a ab.
Diese Reihen mit sich abwechselnden elektromagnetischen Magneten
fungieren als ein Linearmotor. An beiden Seiten des Linearmotors
befinden sich Höhensensoren
zum Detektieren der Wafer-Hubhöhe
von der Motoroberseite und ferner weist er Positionssensoren zum
Detektieren der Fördergeschwindigkeit
des Shuttles auf. Der veränderliche Magnetfluss
lässt Wirbelströme fließen, was
Kraft auf das Shuttle 112 ausübt. In einer isolierten Umgebung erzeugt
das Magnetschwebetechniksystem keine Partikel, wodurch eine Kontamination
des sich bewegenden Wafers minimiert wird.The linear transport system 200 consists of several alternating current electromagnetic series, composed of alternating current electromagnets. The magnets impact the shuttle linear drive and guide components 206a . 208a from. These series of alternating electromagnetic magnets act as a linear motor. On both sides of the linear motor are height sensors for detecting the wafer lift height from the motor top, and further includes position sensors for detecting the conveyance speed of the shuttle. The variable magnetic flux allows eddy currents to flow, which forces the shuttle 112 exercises. In an isolated environment, the magnetic levitation system does not generate particles, thereby minimizing contamination of the moving wafer.
Die 11A–11C stellen ein seitlich
gehaltenes maglev-Shuttle-Transportsystem 300 mit zwei Ebenen
dar. Ein Vorteil eines vertikal geschichteten Transporttunnels besteht
darin, für
eine bidirektionale Bewegung der Shuttle 312 zu sorgen.
Vertikal gestapelte Shuttle-Schienen 304 bieten Bodenflächenersparnisse
und vielseitige Wafer-Leitfähigkeiten.
Vertikales Stapeln der Schienen sorgt auch für die Fähigkeit, Shuttle 312 zwischen
Ebenen zu bewegen, um ein Anhäufen
am Ende eines Wafer-Transportgehäuses 302 zu
vermeiden, und lässt
dynamisches Leiten von Wafern zu. Wafer können zufallsmäßig zu Messtechnik-
oder Prüfstationen
geschickt werden, was Änderungen
in der Behandlungsreihenfolge aufgrund von unterschiedli chen Gestaltungen
(kleine Mengen) Rechnung trägt.
Mehrere Schienen, auf denen ein Shuttle 302 fahren kann,
lässt auch
Umgehen durch „hot
lot"-Wafer zu.The 11A - 11C provide a side-mounted maglev shuttle transport system 300 with two levels. An advantage of a vertically layered transport tunnel is that, for bidirectional movement, the shuttle 312 to care. Vertically stacked shuttle rails 304 offer floor space savings and versatile wafer conductivities. Vertical stacking of the rails also ensures the ability to shuttle 312 moving between levels to pile up at the end of a wafer transport case 302 and allows dynamic routing of wafers. Wafers can be randomly sent to metrology or testing stations, accommodating changes in treatment order due to different designs (small amounts). Several rails on which a shuttle 302 can drive, also allows bypassing through "hot lot" wafer.
Ähnlich
wie die in 9 gezeigte
Ausführungsform
enthält
diese in den 11A–11C gezeigte alternative
Ausführungsform
passiv stabile Seitenmagnetschienen 304, die das Shuttle 312 auf
einer vorher festgelegten vertikalen Ebene im Wafer-Transportgehäuse 312 in
dem Fall, dass das System Energie verliert, halten wird. Antriebsspulen 314 sind
in einem Haltezustand abgeschaltet für eine passive dynamische Bremsung
der Shuttle 312 für ausfallsicheres
Abschalten, selbst wenn sich die Shuttle 312 schnell bewegen.
Ein äußerst schneller Wafer-Transport ist in
Vakuum ohne Partikelerzeugung bzw. -störung möglich.Similar to the in 9 embodiment shown this contains in the 11A - 11C shown alternative embodiment passively stable side magnetic rails 304 that the shuttle 312 on a predetermined vertical plane in the wafer transport housing 312 in the event that the system loses energy, it will stop. driving coils 314 are switched off in a holding state for passive dynamic braking of the shuttle 312 for fail-safe shutdown, even if the shuttle 312 move quickly. An extremely fast wafer transport is possible in vacuum without particle generation or disturbance.
11B stellt
ein Wafer-Transportgehäuse 302 dar,
das eine erste Magnetschiene 304a und eine zweite Magnetschiene 304b enthält. Die
Schienen sind vertikal „gestapelt" und im Abstand voneinander
angeordnet, so dass ein vom Shuttle 312a transportierter
Wafer 13 nicht das Shuttle 312b stören wird,
wenn es vorbeifährt.
Ein Wafer-Transportgehäuse 302 kann
irgendeine Anzahl von Magnetschienen 304 aufweisen. Jede
Magnetschiene 304 muss einfach von einer benachbarten Magnetschiene 304 getrennt
werden, so dass die Shuttle 312 nicht den Weg eines passierenden
Shuttles 312 versperren. Im wesentlichen erzeugen vertikal
gestapelte Schienen in einem einzigen Wafer-Transportgehäuse 302 ein
Autobahnsystem, entlang dessen die Shuttle 312 durch die
gesamte Wafer-Herstellanlage fahren können. Das Shuttle 312 kann
irgendeine Konfiguration aufweisen, die einen Wafer in einer im wesentlichen
horizontalen oder vertikalen Ausrichtung halten wird, einschließlich des
vorangehend beschriebenen Shuttles 212. 11B provides a wafer transport housing 302 This is a first magnetic track 304a and a second magnetic rail 304b contains. The rails are vertically "stacked" and spaced apart, leaving one from the shuttle 312a transported wafer 13 not the shuttle 312b will disturb you when it passes by. A wafer transport case 302 can be any number of magnetic rails 304 respectively. Every magnetic track 304 just needs from a neighboring magnetic bar 304 be disconnected so that the shuttle 312 not the way of a passing shuttle 312 block. Essentially, vertically stacked rails produce in a single wafer transport housing 302 a highway system along which the shuttle 312 can drive through the entire wafer manufacturing plant. The shuttle 312 may have any configuration that will hold a wafer in a substantially horizontal or vertical orientation, including the shuttle described above 212 ,
Die eingebetteten Magnetschienen 304 gestatten,
lediglich beispielhaft, einem einfachen Faltenbalganhebemechanismus
(nicht gezeigt), ein Shuttle 312 zwischen Schienen 304a und 304b vertikal
anzuheben oder abzusenken. Dieses System erzeugt Schienenspringen
für dynamisches
Wafer-Leiten. Es ist Halten und Antrieb mit offenem Regelkreis möglich, wodurch
der Bedarf an komplexen und teuren Positionsrückkoplungsmechanismen beseitigt wird.
Eine genaue Bewegung, während
das Shuttle 312 zwischen Kammern 16 fährt, ist
nicht erforderlich.The embedded magnetic rails 304 allow, by way of example only, a simple bellows lift mechanism (not shown), a shuttle 312 between rails 304a and 304b raise or lower vertically. This system produces rail jumps for dynamic wafer lei It is possible to hold and drive open loop, eliminating the need for complex and expensive position feedback mechanisms. A precise movement while the shuttle 312 between chambers 16 drives, is not required.
Eine genauer Anordnung eines Shuttles 312 ist
jedoch an Stationen im Wafer-Transportgehäuse 302 notwendig,
durch das der Wafer transportiert werden wird. Wenn z.B. ein Wafer-Shuttle 312 in
der Nähe
einer Kammer 16 anhält,
müssen
die Position des Wafers 13 und ein Roboterarm in der Kammer 16 koordiniert
werden, so daß der
Roboterarm den Wafer ergreifen und den Wafer in die Kammer 16 überführen kann.
Es gibt mehrere Arten, dies durchzuführen. Lediglich beispielhaft
kann Stiftpositionierung ein Shuttle 312, falls notwendig,
genau an Stationen anordnen oder könnte ein lokaler geschlossener
Regelkreis an Stationen verwendet werden.A precise arrangement of a shuttle 312 however, is at stations in the wafer transport housing 302 necessary, through which the wafer will be transported. If, for example, a wafer shuttle 312 near a chamber 16 stops, the position of the wafer must 13 and a robotic arm in the chamber 16 be coordinated so that the robot arm grab the wafer and the wafer into the chamber 16 can convict. There are several ways to do this. For example only, pen positioning can be a shuttle 312 If necessary, arrange it exactly at stations or a local closed loop could be used at stations.
In einer bevorzugten Ausführungsform
des Wafer-Überführsystems 300 werden
die Oberseite 303 und die Unterseite 301 des Wafer-Transportgehäuses 302 nicht
von den Transport-Shuttle 312 verwendet. Stattdessen werden
die Ober- und Unterseiten 303 und 301 von Übergabearmen
oder Shuttle-Vertikalanhebemechanismen eingenommen.In a preferred embodiment of the wafer transfer system 300 become the top 303 and the bottom 301 of the wafer transport housing 302 not from the transportation shuttle 312 used. Instead, the tops and bottoms become 303 and 301 taken by transfer arms or shuttle vertical lifting mechanisms.
Die 12A–12B stellen ein Beispiel
für einen
Zwei-Achsen-Übergabearm 400 dar,
der unter dem Shuttle 312 ruhen könnte, wenn das Shuttle 312 zu
einem Halt kommt. Im Betrieb kann sich der Zwei-Achsen-Übergabearm 400 vertikal
hinauf bewegen, um einen Wafer 13 von einem Shuttle 312 anzuheben,
und sich drehen, um den Wafer 13 in einer Kammer 16 zu
plazieren. 12A stellt
eine weitere Ausführungsform
eines Wafer-Shuttle dar. Das Wafer-Shuttle 412 ist so gestaltet,
dass der Übergabearm 400 durch
den Körper 407 des
Shuttle 412 gehen kann, den Wafer ergreift und den Wafer
vom Shuttle 412 nimmt. Der Übergabearm 400 kann
auch einen Wafer 13 auf dem Shuttle 412 plazieren.
Im Betrieb senkt der Übergabearm 400 den
Wafer 13 zurück
auf die Wafer-Halter 413 ab und fährt er fort, durch den Körper 407 des
Shuttle 412 zu fahren, bis der Rückgabearm 400 eine
Bereitschaftsposition erreicht. Die Bereitschaftsposition befindet
sich unter dem Shuttle 412, so dass ein Shuttle 412 über den Übergabearm 400 gehen
kann, wenn der Übergabearm 400 in
der Bereitschaftsposition ist.The 12A - 12B give an example of a two-axis transfer arm 400 that is under the shuttle 312 could rest if the shuttle 312 comes to a stop. In operation, the two-axis transfer arm can 400 move vertically up to a wafer 13 from a shuttle 312 lift, and turn to the wafer 13 in a chamber 16 to place. 12A represents another embodiment of a wafer shuttle. The wafer shuttle 412 is designed so that the transfer arm 400 through the body 407 the shuttle 412 can go, grab the wafer and get the wafer off the shuttle 412 takes. The transfer arm 400 can also have a wafer 13 on the shuttle 412 place. During operation, the transfer arm lowers 400 the wafer 13 back to the wafer holder 413 and he continues, through the body 407 the shuttle 412 drive until the return arm 400 reached a standby position. The ready position is below the shuttle 412 so a shuttle 412 over the transfer arm 400 can go if the transfer arm 400 is in the standby position.
11B stellt
dar, dass die Seitenmagnetschienen 304 vorzugsweise in
der Innenwand des Wafer-Transportgehäuses 302 integriert
sind. Es ist innerhalb des Geistes und Schutzbereiches der Erfindung,
die Seitenmagnetschienen 304 am Inneren des Wafer-Transportgehäuses 302 zu
montieren. 11B shows the side magnet rails 304 preferably in the inner wall of the wafer transport housing 302 are integrated. It is within the spirit and scope of the invention, the side magnetic tracks 304 on the inside of the wafer transport housing 302 to assemble.
In einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
das Shuttle 322 Anhebemagneten 322 und Antriebsmagneten 324.
Die Anhebemagnete 322 bilden eine magnetische Kopplung
mit der Magnetschiene 304, so dass das Shuttle 312 angehoben
wird. Die Antriebsmagnete 324 befinden sich in der Nähe der Antriebsspulen 314,
die im Wafer-Transportgehäuse 302 angeordnet
sind. Das Wafer-Shuttle 312 wird durch das Wafer-Transportgehäuse 302 von
den von den Antriebsspulen 314 erzeugten Magnetkräften angetrieben.
Lediglich beispielhaft kann ein 3-Phasen-Linearmotor die Magnetkräfte in den
Antriebsspulen 314 erzeugen.In a preferred embodiment, the shuttle contains 322 lifting magnets 322 and drive magnets 324 , The lifting magnets 322 form a magnetic coupling with the magnetic rail 304 so the shuttle 312 is raised. The drive magnets 324 are located near the drive coils 314 that are in the wafer transport case 302 are arranged. The wafer shuttle 312 is through the wafer transport housing 302 from those of the drive coils 314 driven magnetic forces. For example only, a 3-phase linear motor can use the magnetic forces in the drive coils 314 produce.
Das Wafer-Überführsystem 300 kann
Wafer-Index-Stationen (nicht gezeigt) enthalten, die dazu bestimmt
sind, Shuttle 312 zwischen unterschiedlichen Magnetschienen 304 vertikal
zu überführen. Anhebemechanismen
(nicht gezeigt) mit offenem oder geschlossenem Regelkreis können die Shuttle 312 vertikal
zwischen Magnetschienen 304 bewegen.The wafer transfer system 300 may include wafer index stations (not shown) designed to shuttle 312 between different magnetic rails 304 to transfer vertically. Lifting mechanisms (not shown) with open or closed loop control can use the shuttle 312 vertically between magnetic rails 304 move.
Vorzugsweise kann jedes der vorangehend beschriebenen
Wafer-Überführsysteme
eine Prüfstation
enthalten, die die alphanumerische Zahl oder Barcode an einem Wafer 13 liest,
wenn er durch das Wafer-Überführsystem
fährt.Preferably, each of the wafer transfer systems described above may include a test station having the alphanumeric number or bar code on a wafer 13 reads as he drives through the wafer transfer system.
Die meisten herkömmlichen Ortungssysteme erfordern,
dass der Wafer einen alphanumerischen Code oder Barcode aufweist,
der sich am Rand des Wafers befindet. Zum Lesen entweder des alphanumerischen
Codes oder Barcodes muss der Wafer gedreht werden, um die Kerbe
zu finden, die eine bekannte Beziehung zum alphanumerischen oder
Barcode aufweist.Most traditional location systems require
that the wafer has an alphanumeric code or barcode,
which is at the edge of the wafer. To read either the alphanumeric
Codes or barcodes require the wafer to be rotated to the notch
to find a familiar relationship with the alphanumeric or
Barcode has.
Dieser Prozess erfordert ein Anhalten
des Wafer im Wafer-Transportsystem. Ein Beispiel für ein Verfahren
zum Lesen von Identifikationsmarken an einem Wafer ist in dem U.S.-Patent
Nr. 5,831,738 mit dem Titel „Apparatus
and Method for Viewing Identification Marks on Semiconductor Wafers" beschrieben, das
für Hine
erteilt ist und dessen Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen
wird.This process requires a stop
of the wafer in the wafer transport system. An example of a procedure
for reading identification marks on a wafer is disclosed in U.S. Patent
No. 5,831,738 entitled "Apparatus
and Method for Viewing Identification Marks on Semiconductor Wafers "
for Hine
and the contents of which are incorporated herein by reference
becomes.
Es ist erwünscht, den Wafer 12 nicht
im Wafer-Transportgehäuse 102 bloß zum Lesen
einer Identifikationsmarke anzuhalten. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine Prüfstation
eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Wafer-Identifikation an
speziellen Leit- und Bevorratungspunkten im Wafer-Überführsystem 100 enthalten.
Lediglich beispielhaft kann eine Identifikationsmarke auf der Mittellinie der
Rückseite
des Wafer plaziert werden. Die Wafer können eine erweiterte Markierlösung verwenden, die
eine Identifikation ohne die Notwendigkeit der Vorabausrichtung
ermöglicht,
die mit heutigen umfangsbezogenen alphanumerischen Codes notwendig
ist. Alternativ kann eine Schneeflockenmarkierung auf der Rückseite,
in der Mitte, des Wafers plaziert werden. Eine derartige Markierung
kann unter jedem Winkel gelesen werden und weist eine hohe Leseintegrität auf, ohne
dass das Wafer-Shuttle 112 angehalten werden muss.It is desirable to use the wafer 12 not in the wafer transport housing 102 merely to stop reading an identification mark. In a preferred embodiment, a test station is a measuring device for determining the wafer identification at special guide and storage points in the wafer transfer system 100 contain. For example only, an identification mark may be placed on the centerline of the backside of the wafer. The wafers may use an enhanced marking solution that allows identification without the need for pre-alignment necessary with today's perimeter alphanumeric codes. Alternatively, a snowflake mark can be placed on the back, in the middle, of the wafer. Such a mark can be read at any angle and has a high read integrity without the wafer shuttle 112 must be stopped.
Die vorangehende Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist zu Darstellungs- und Erläuterungszwecken gebracht
worden. Sie soll nicht abschließend
sein oder die Erfindung auf die verschiedenen genauen Ausführungsformen
beschränken.
Ersichtlicherweise werden viele Modifikationen und Variationen für auf dem
Gebiet erfahrene Praktiker ersichtlich werden. Die Ausführungsformen
wurden ausgewählt
und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und deren praktische
Anwendung am besten zu erläutern,
wodurch andere Fachleute auf dem Gebiet die Erfindung für zahlreiche
Ausführungsformen
und mit zahlreichen Modifikationen, die für die ins Auge gefasste spezielle
Verwendung geeignet sind, verstehen können. Es ist beabsichtigt,
dass der Schutzbereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche und
deren Äquivalenz
definiert wird.The foregoing description of preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and explanation. It should not be exhaustive or the invention to the various exact Limiting embodiments. Obviously, many modifications and variations will become apparent to those skilled in the art. The embodiments have been chosen and described to best explain the principles of the invention and its practical application, which will enable others skilled in the art to understand the invention for a variety of embodiments and with numerous modifications suitable for the particular use contemplated , It is intended that the scope of the invention be defined by the following claims and their equivalence.
ZusammenfassungSummary
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Wafer-Überführsystem,
das einzelne Wafer zwischen Kammern in einer isolierten Umgebung
transportiert. In einer Ausführungsform
wird ein Wafer von einem Wafer-Shuttle transport, das sich in einem
Transportgehäuse
bewegt. Das Innere des Transportgehäuses ist von den atmosphärischen
Bedingungen der umgebenden Wafer-Herstellanlage isoliert. Somit
kann ein einzelner Wafer durch die ganze Wafer-Herstellanlage transportiert werden,
ohne dass eine Reinraumumgebung für die gesamte Anlage aufrechterhalten
werden muss. Das Wafer-Shuttle kann durch zahlreiche Technologien,
wie z.B., ohne darauf beschränkt
zu sein, Magnetschwebetechnik oder Luftlager angetrieben werden.
Das Wafer-Shuttle kann auch mehr als einen Wafer simultan transportieren. Das
Innere des Transportgehäuses
kann auch ein Vakuum aufweisen, mit Gas gefüllt sein oder gefilterter Luft
ausgesetzt sein.The present invention relates
a wafer transfer system,
the single wafer between chambers in an isolated environment
transported. In one embodiment
A wafer is transported by a wafer shuttle that is in one
carrying case
emotional. The interior of the transport housing is from the atmospheric
Isolated conditions of the surrounding wafer manufacturing plant. Thus
For example, a single wafer can be transported through the entire wafer manufacturing facility,
without maintaining a clean room environment for the entire plant
must become. The wafer shuttle can be powered by many technologies,
such as, but not limited to
to be driven magnetic levitation or air bearings.
The wafer shuttle can also transport more than one wafer simultaneously. The
Interior of the transport housing
may also have a vacuum, be filled with gas or filtered air
be exposed.
