DE10350517A1 - Holder for semiconductor wafer stack has robotic handling arm and separate stacks rotatable about a vertical axis for free access and transportation - Google Patents

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DE10350517A1
DE10350517A1 DE2003150517 DE10350517A DE10350517A1 DE 10350517 A1 DE10350517 A1 DE 10350517A1 DE 2003150517 DE2003150517 DE 2003150517 DE 10350517 A DE10350517 A DE 10350517A DE 10350517 A1 DE10350517 A1 DE 10350517A1
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Bernhard FRÜH
Stephan Wörz
Klaus Domke
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Sieghard Schiller GmbH and Co KG
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Sieghard Schiller GmbH and Co KG
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67769—Storage means

Abstract

A holder for a semiconductor wafer stack comprises a receiver (1) for horizontally extended and vertically stacked wafers (2) with a handling module (4) especially a robotic arm. Wafers lie on vertically separated ring bases (3) that can rotate about a vertical axis (a) so that any wafer can be transported and removed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufbewahrung einer Vielzahl von Wafern mit einem Speicherbehälter, in welchem die Wafer in mehreren horizontal ausgedehnten, vertikal voneinander beabstandeten Lagen angeordnet sind, sowie mit einem Handhabungsmodul, insbesondere einem Roboterarm, der Zugriff auf die im Speicherbehälter angeordneten Wafer hat.The The invention relates to a device for storing a plurality of wafers with a storage container, in which the wafers extend in several horizontally, vertically spaced apart layers are arranged, and with a handling module, in particular, a robot arm, the access to the arranged in the storage container Has wafers.

Derartige Einrichtungen sind in der Halbleiter-Industrie seit geraumer Zeit in Verwendung und dienen der Aufbewahrung, der Speicherung und dem Abruf von Wafern, die ihrerseits eine Grundlage zur Herstellung von Halbleiterelementen bilden.such Facilities have been in the semiconductor industry for quite some time in use and are for storage, storage and retrieval of wafers, which in turn provide a foundation for the fabrication of semiconductor devices form.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art werden die Wafer-Scheiben, welche in der Regel einen Durchmesser von ca. 300 mm und eine Dicke von weniger als 1 mm, meistens in der Größenordnung 0,75 bis 0,8 mm aufweisen, in einer vertikalen Ausrichtung in den Schlitzen eines Trägers (= carrier) aufbewahrt. Innerhalb eines herkömmlichen Speicherbehälters wird eine Vielzahl von linear in Reihen angeordneten Trägern, die sich jeweils in Boxen befinden, in Stapeln von mehreren vertikal übereinander angeordneten Lagen mit einem vertikalen Zwischenraum von jeweils ca. 200 mm aufbewahrt. Zum Befüllen des Speicherbehälters sowie zur Entnahme von Wafern ist bei den bekannten Einrichtungen ein Handhabungsmodul vorgesehen, welches einen Greifer umfasst, der die Wafer aus den Trägerboxen in vertikaler Richtung hinauszieht, um 90° wendet und horizontal auf einen Transport-Träger auflegt, um sie schließlich innerhalb einer Transport-Box zu einem Zielort zu transportieren. Beim Einfüllen von Wafern in den Speicherbehälter läuft der umgekehrte Vorgang ab.at known devices of this type are the wafer slices, which usually a diameter of about 300 mm and a thickness of less than 1 mm, usually in the order of 0.75 to 0.8 mm, in a vertical orientation in the slots a carrier (= carrier) kept. Within a conventional storage container is a plurality of carriers arranged linearly in rows, the each in boxes, in stacks of several vertically stacked arranged layers with a vertical gap of each stored about 200 mm. For filling of the storage container and for the removal of wafers is in the known devices a handling module is provided, which comprises a gripper, the wafers from the carrier boxes extends in the vertical direction, turns 90 ° and horizontally on one Transport carrier hangs up to them eventually transport within a transport box to a destination. When filling of wafers in the storage tank is it going? reverse process.

Nachteilig bei den bekannten Einrichtungen zur Aufbewahrung einer Vielzahl von Wafern (= Wafer-Stocker) ist die umständliche Handhabung beim Zugriff auf die einzufüllenden oder herauszunehmenden Wafer. Hinzu kommt entweder eine schlechte Raumausfüllung des Speicherbehälters mit den einzufüllenden Wafern oder bei guter Raumausfüllung mit Linear-Boxen ein umständlicher Zugriff durch den Greifer. Außerdem kann bei einer derartigen rechtwinkligen Speicherung der Wafer in den Träger-Reihen immer nur eine einzige Boxenreihe in horizontaler Richtung vorhanden sein, weil sonst mittels des von einer Seite des Speicherbehälters wirkenden Greifers kein Zugriff auf eine dahinter liegende Box möglich wäre.adversely in the known devices for storing a variety of wafers (= wafer stocker) is the complicated handling on access to be filled or removable wafers. In addition, either a bad room filling of the storage container with the filled Wafers or with good space filling with Linear boxes a more complicated Access by the gripper. Furthermore can in such a rectangular storage of the wafer in the carrier series there is only one single row of boxes in the horizontal direction be, because otherwise by means of acting from one side of the storage container gripper no access to a box behind it would be possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art mit möglichst einfachen Mitteln dahin gehend zu verbessern, dass eine günstigere Raumausfüllung mit den zu speichernden Wafern sowie ein besserer Servicezugriff ermöglicht wird, wobei die Einrichtung so gestaltet sein soll, dass ein einziges Handhabungsmodul für eine Vielzahl von Speicherbehältern eingesetzt werden kann und dass ein System von Speicherbehältern in modularer Weise beliebig ausbaubar sein soll.task In contrast, the present invention is a device of the above described way with as possible simple means to improve that a more favorable space filling with enables the wafers to be stored, as well as better service access, wherein the device should be designed so that a single Handling module for a variety of storage containers can be used and that a system of storage tanks in Modular way should be arbitrarily expandable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, dass die Wafer horizontal ausgerichtet und in mehreren ringförmigen Lagen auf einer Halterungsvorrichtung innerhalb des Speicherbehälters angeordnet sind, wobei die Lagen vertikal voneinander beabstandet sind, dass die ringförmigen Lagen auf der Halterungsvorrichtung um eine vertikale Achse rotierbar sind, und dass das Handhabungsmodul in Verbindung mit der Rotation der Lagen Zugriff auf jede Waferposition innerhalb der Halterungsvorrichtung hat und jedes beliebige Wafer auf eine Position innerhalb der Halterungsvorrichtung transportieren und von dort auch wieder entnehmen kann.According to the invention this Task on as surprising simple and effective way solved by that the wafers are aligned horizontally and in several annular layers arranged on a mounting device within the storage container are, wherein the layers are vertically spaced from each other that the annular layers on the mounting device rotatable about a vertical axis are, and that the handling module in conjunction with the rotation the layers access each wafer position within the fixture has and any wafer to a position within the mounting device transport and can be removed from there again.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung können die aufzubewahrenden Wafer im Speicherbehälter besonders raumfüllend untergebracht werden, wobei aufgrund der auf der Halterungsvorrichtung um eine vertikale Achse rotierbaren ringförmigen Lagen ein optimaler Servicezugriff mittels eines einzigen, zentral angeordneten Handhabungsmoduls für eine Vielzahl von gleichartigen Speicherbehältern ermöglicht wird. Auf diese Weise entsteht ein modulares System, das in gewissen Grenzen beliebig ausbaubar und besonders servicefreundlich ist.By the inventive arrangement, the to be stored wafers in the storage container accommodated particularly space filling be due to the on the mounting device to a vertical axis rotatable annular layers an optimal Service access by means of a single, centrally arranged handling module for one Variety of similar storage containers is made possible. In this way creates a modular system, which is arbitrary within certain limits expandable and is particularly easy to service.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sind die vertikal übereinander angeordneten ringförmigen Lagen von Wafern gemeinsam um die vertikale Achse rotierbar. Dadurch kann die Halterungsvorrichtung besonders einfach aufgebaut werden, da die übereinander angeordneten Lagen starr miteinander verbunden werden können. Alternativ ist allerdings auch denkbar, dass jede einzelne ringförmige Lage für sich um die vertikale Achse rotierbar ist.at a particularly preferred embodiment the device according to the invention are the vertically one above the other arranged annular layers of wafers rotatable together about the vertical axis. This can the mounting device are particularly easy to set up because the one above the other arranged layers can be rigidly connected together. alternative However, it is also conceivable that every single annular layer for themselves the vertical axis is rotatable.

Einen besonderen Vorteil bietet eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Wafer mit Hilfe des Handhabungsmoduls in horizontaler Lage auf ihre jeweilige Position innerhalb der Halterungsvorrichtung transportiert und von dort entnommen werden können. Auf diese Weise kann der Roboterarm des Handhabungsmoduls viel simpler gestaltet werden, weil eine Verschwenkung um 90° bei der Übergabe aus dem Transportträger in die Halterungsvorrichtung, wie dies beim oben diskutierten Stand der Technik der Fall ist, nicht mehr erforderlich ist.A particular advantage of an embodiment of the invention, in which the wafer can be transported by means of the handling module in a horizontal position to their respective position within the mounting device and removed from there. In this way, the robot arm of the handling module can be made much simpler, because a pivoting by 90 ° in the over Gift from the transport carrier in the mounting device, as is the case in the above-discussed prior art, the case is no longer required.

Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der der Speicherbehälter in horizontaler Richtung einen polygonalen, vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweist. In einem derartig geformten Speicherbehälter können die ringförmigen Lagen von Wafern in der Halterungsvorrichtung besonders raumsparend untergebracht werden. Insbesondere ein hexagonaler Querschnitt ermöglicht eine optimale Raumausfüllung sowie die Möglichkeit zu vielfältigem Andocken von den Seitenwänden des Speicherbehälters her.All particularly preferred is an embodiment of the device according to the invention, at the storage tank in the horizontal direction a polygonal, preferably a hexagonal cross-section having. In such a shaped storage container, the annular Layers of wafers in the mounting device particularly space-saving be housed. In particular, a hexagonal cross section allows a optimal room filling as well as the possibility too diverse Docking from the side walls of the storage container ago.

Eine gleichermaßen bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Handhabungsmodul in einem Behälter untergebracht ist, der in horizontaler Richtung einen polygonalen, vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweist. Insbesondere in Verbindung mit der oben beschriebenen Ausführungsform lassen sich damit besonders einfach und mit hoher Flexibilität in der individuellen Gestaltung der Anordnung ganze Cluster von Speicherbehältern modular zusammenfügen, wobei das Handhabungsmodul seinerseits vorzugsweise dieselbe Querschnittsform aufweist wie die Speicherbehälter.A equally preferred embodiment The invention is characterized in that the handling module in a container is housed in the horizontal direction, a polygonal, preferably has a hexagonal cross-section. Especially in connection with the embodiment described above can be so particularly easy and with high flexibility in the individual design the arrangement modularly assemble whole clusters of storage containers, wherein the handling module in turn preferably the same cross-sectional shape like the storage tanks.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung kommen besonders bei Ausführungsformen zur Geltung, bei denen das Handhabungsmodul von außen an einen oder mehrere Speicherbehälter andockbar ist. Auf diese Weise können die Speicherbehälter und das Handhabungsmodul als getrennte Einheiten hergestellt und angeliefert werden, wobei beim Endkunden je nach Anforderung mit einer enormen Gestaltungsfreiheit unterschiedliche Gruppierungen von Speicherbehältern und Handhabungsmodul arrangiert werden können.The Advantages of the device according to the invention especially in embodiments to be valid, in which the handling module from the outside to a or more storage tanks is dockable. That way you can the storage tanks and the handling module manufactured as separate units and be delivered to the end customer as required a huge freedom of design different groupings of storage tanks and handling module can be arranged.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind mehrere Speicherbehälter um ein zentral angeordnetes Handhabungsmodul herum gruppiert. Auf diese Weise lässt sich eine optimale Raumausfüllung erreichen, wobei, wie bereits oben erwähnt, nur ein einziges, in der Regel mit einer aufwändigen Roboter-Greifeinrichtung ausgestaltetes Handhabungsmodul zur Bedienung einer Vielzahl von satellitenartig angeordneten Speicherbehältern eingesetzt werden muss.at a particularly preferred embodiment of this embodiment are several storage tanks grouped around a centrally located handling module. On that way an optimal room filling achieve, as already mentioned above, only a single, in the Usually with a complex Robot gripper configured handling module for operation a variety of satellite storage containers used must become.

Vorteilhaft sind auch Weiterbildungen, bei denen das Handhabungsmodul auch an andere Funktionseinheiten, insbesondere an Waferprüfstationen, andockbar ist. So kann modular je nach Kundenwunsch und Erfordernissen des speziellen industriellen Einsatzes ohne großen zusätzlichen Planungsaufwand eine Gesamtanlage konzipiert werden, die optimal raumsparend, besonders effektiv und servicefreundlich ist und auch aufgrund der Interkompatibilität der einzelnen Baumodule eine preisgünstige Herstellung erlaubt.Advantageous are also developments in which the handling module also to other functional units, in particular at wafer inspection stations, is dockable. So can modular according to customer requirements and requirements of special industrial use without much extra planning effort Entire system to be designed, the optimal space-saving, especially is effective and easy to service and also due to the intercompatibility of the individual Building modules a low-priced Manufacturing allowed.

Ganz besonders bevorzugt ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der eine Belüftungsvorrichtung vorgesehen ist, die horizontale Strömungen von Luft oder Schutzgas erzeugen kann, welche an den Oberflächen der Wafer innerhalb des Speicherbehälters vorbeistreichen. Auf diese Weise werden die horizontal ausgerichteten Oberflächen der im erfindungsgemäßen Speicherbehälter eingelagerten Wafer optimal von Kontaminationen freigehalten, was entscheidend für die Herstellung von fehlerfrei funktionierenden Halbleiter-Bauelementen ist.All Particularly preferred is a further embodiment of the device according to the invention, in the case of a ventilation device is provided, the horizontal flows of air or inert gas which can be generated on the surfaces of the wafer within the storage container sweep past. In this way, the horizontally oriented surfaces embedded in the storage container according to the invention Wafers optimally kept free from contamination, which is crucial for the Production of faultlessly functioning semiconductor components is.

Eine ganz besonders bevorzugte Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, dass die Belüftungsvorrichtung innerhalb der ringförmigen Lagen von Wafern radial von der vertikalen Rotationsachse weg nach außen gerichtete Strömungen von Luft oder Schutzgas erzeugen kann. Durch diese radiale Strömung von innen nach außen wird auch bei einem Öffnen des Behälters die Kontaminationsgefahr für die eingelagerten Wafer minimal gehalten. Wenn beispielsweise eine Tür in der Wand des Speicherbehälters geöffnet wird, strömt die Luft oder das Fluid aus der Belüftungsvorrichtung unter leichtem Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre aus der Tür heraus, ohne dass von außen Schmutzpartikel oder andere Kontaminationen entgegen der Strömungsrichtung in das Innere des Speicherbehälters gelangen können. Bei den bekannten Einrichtungen nach dem Stand der Technik wird demgegenüber immer nur eine Strömung im Behälter von oben nach unten erzeugt, sodass sich der geschilderte Vorteil einer radial von innen nach außen gerichteten Strömung gerade nicht erzielen lässt und beim Öffnen der Einrichtungen besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen.A Very particularly preferred development of this embodiment provides that the ventilation device within the annular Layers of wafers move radially away from the vertical axis of rotation Outside directed currents of air or inert gas. By this radial flow of inside out will also be open of the container the risk of contamination for the stored wafers minimized. For example, if a door in the Wall of the storage tank open becomes, flows the air or the fluid from the aeration device under slight overpressure relative to the Outside atmosphere from the Door out, without that from the outside Dirt particles or other contamination contrary to the direction of flow in the interior of the storage tank can reach. In the known devices of the prior art is In contrast, only one flow in the container generated from top to bottom, so that the described advantage one radially from the inside out directed flow just can not achieve and when opening special arrangements must be made.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der obigen Ausführungsformen schließlich umfasst die Belüftungsvorrichtung eine Filtereinrichtung zur Filterung des durch die Belüftungsvorrichtung strömenden Fluids, um Schmutzpartikel von den vom Fluid überstrichenen Oberflächen fernzuhalten.at An advantageous development of the above embodiments after all includes the ventilation device a filter device for filtering the through the ventilation device flowing Fluids to keep dirt particles away from the fluid swept surfaces.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of embodiments of the invention based the figures of the drawing, the essential to the invention details shows, as well as from the claims. The individual features can each individually for one or more in any combination at variants be realized the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments of the invention are shown in the schematic drawing and will be explained in more detail in the following description.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische räumliche Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Speicherbehälters schräg von oben mit Blick auf eine Zugangstür; 1 a schematic spatial representation of an inventively designed storage container obliquely from above with a view of an access door;

2a eine horizontale Ansicht des Speicherbehälters nach 1 mit Blickrichtung auf die Zugangstür; 2a a horizontal view of the storage container after 1 looking towards the access door;

2b einen Vertikalschnitt längs der Linie B-B des Speicherbehälters in 2a; 2 B a vertical section along the line BB of the storage container in 2a ;

2c einen Horizontalschnitt längs der Linie A-A durch den Speicherbehälter aus 2a; 2c a horizontal section along the line AA through the storage container 2a ;

3 eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Handhabungsmoduls schräg von oben; 3 a spatial representation of an inventively designed handling module obliquely from above;

4a ein „Cluster", gebildet aus einem Handhabungsmodul entsprechend 3 sowie zwei daran angedockten Speicherbehältern entsprechend 1; 4a a "cluster" formed from a handling module accordingly 3 and two storage containers docked thereto accordingly 1 ;

4b ein Cluster nach 4a in einer um 90° rotierten Ansicht schräg von oben; und 4b a cluster after 4a in a view rotated by 90 ° obliquely from above; and

5 einen Horizontalschnitt durch eine Clusteranordnung nach den 4a bzw. 4b. 5 a horizontal section through a cluster arrangement according to the 4a respectively. 4b ,

Der in der 1 räumlich und in den 2a bis 2c in schematischen Schnittzeichnungen dargestellte Speicherbehälter 1 ist Teil einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Aufbewahrung einer Vielzahl von Wafern 2, welche in mehreren horizontal ausgedehnten, vertikal voneinander beabstandeten Lagen 3 ringförmig und horizontal ausgerichtet auf einer Halterungsvorrichtung 5 innerhalb des Speicherbehälters 1 angeordnet sind. Die ringförmigen Lagen 3 sind auf der Halterungsvorrichtung 5 um eine vertikale Achse a rotierbar.The Indian 1 spatially and in the 2a to 2c shown in schematic cross-sectional drawings storage container 1 is part of a device according to the invention for storing a plurality of wafers 2 , which in several horizontally extended, vertically spaced layers 3 annular and horizontally aligned on a mounting device 5 inside the storage container 1 are arranged. The annular layers 3 are on the mounting device 5 rotatable about a vertical axis a.

In den 3 und 5 ist zudem ein Handhabungsmodul 4 dargestellt, das bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als Roboterarm ausgeführt ist, mit welchem in Verbindung mit der Rotation der Lagen 3 ein Zugriff auf jede Waferposition innerhalb der Halterungsvorrichtung 5 ermöglicht wird und jedes beliebige Wafer 2 auf eine bestimmte Position innerhalb der Halterungsvorrichtung 5 transportiert und von dort auch wieder entnommen werden kann.In the 3 and 5 is also a handling module 4 shown, which is executed in the embodiments shown as a robot arm, which in conjunction with the rotation of the layers 3 an access to each wafer position within the fixture 5 is possible and any wafer 2 to a certain position within the mounting device 5 transported and can be removed from there again.

Das Handhabungsmodul 4 ist in einem Behälter 6 untergebracht, der ebenso wie die in der Zeichnung dargestellten Speicherbehälter 1, 1', 1'' einen polygonalen, in den gezeigten Ausführungsbeispielen hexagonalen Querschnitt aufweist. In den 4a, 4b und 5 ist gezeigt, wie um ein zentral angeordnetes Handhabungsmodul 4 herum mehrere Speicherbehälter 1', 1'' gruppiert und von außen angedockt sein können. Dadurch wird zur Beschickung von mehreren Speicherbehältern nur ein einziges Handhabungsmodul 4 erforderlich, mit dessen Hilfe die Wafer 2 in horizontaler Lage auf ihre jeweilige Position innerhalb einer Lage 3', 3'' der Halterungsvorrichtung 5', 5'' eines Speicherbehälters 1', 1'' transportiert und von dort wieder entnommen werden können. Zu diesem Zweck sind die vertikal übereinander angeordneten ringförmigen Lagen 3', 3'' von Wafern 2 jeweils gemeinsam um die vertikale Achse a', a'' der entsprechenden Halterungsvorrichtung 5', 5'' rotierbar.The handling module 4 is in a container 6 accommodated, as well as the storage container shown in the drawing 1 . 1' . 1'' a polygonal, in the embodiments shown hexagonal cross-section. In the 4a . 4b and 5 is shown as a centrally located handling module 4 around several storage tanks 1' . 1'' grouped and docked from the outside. As a result, only a single handling module is used to load multiple storage containers 4 required, with the help of which wafers 2 in a horizontal position to their respective position within a position 3 ' . 3 '' the mounting device 5 ' . 5 '' a storage container 1' . 1'' can be transported and removed from there. For this purpose, the vertically stacked annular layers 3 ' . 3 '' of wafers 2 each together about the vertical axis a ', a''of the corresponding mounting device 5 ' . 5 '' rotatable.

Zum Schutz der Wafer 2 vor Kontamination ist bei den Speicherbehältern 1, 1', 1'' jeweils eine Belüftungsvorrichtung 7 vorgesehen, mit welcher eine horizontale Fluidströmung von Luft oder Schutzgas erzeugt werden kann, die an den Oberflächen der Wafer 2 innerhalb des jeweiligen Speicherbehälters 1, 1', 1'' vorbeistreichen kann. Insbesondere ist die Belüftungsvorrichtung 7 so gestaltet, dass sie innerhalb der ringförmigen Lagen 3, 3', 3'' radial von der jeweiligen vertikalen Rotationsachse a, a', a'' weg nach außen gerichtete Strömungen erzeugen kann. Außerdem ist jeweils eine Filtereinrichtung 8, 8', 8'' vorgesehen, mit der die im strömenden Fluid befindlichen Partikel ausgefiltert werden können, um ein Reinstumfeld der gespeicherten Wafer 2 zu erzeugen. Die Filtereinrichtung 8, 8', 8'' wird über einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ventilator mit der entsprechenden Fluidmenge versorgt.To protect the wafers 2 Before contamination is at the storage tanks 1 . 1' . 1'' one ventilation device each 7 provided with which a horizontal fluid flow of air or inert gas can be generated on the surfaces of the wafer 2 within the respective storage container 1 . 1' . 1'' can pass by. In particular, the ventilation device 7 designed to fit within the annular layers 3 . 3 ' . 3 '' can generate radially outward of the respective vertical axis of rotation a, a ', a''outwardly directed flows. In addition, each is a filter device 8th . 8th' . 8th'' provided with the particles located in the flowing fluid can be filtered out to a Reinstumfeld the stored wafer 2 to create. The filter device 8th . 8th' . 8th'' is supplied via a fan not shown in the drawing with the appropriate amount of fluid.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Filtereinrichtung 8, 8', 8'' jeweils als Rundkörper ausgebildet, der mit Hilfe einer Zentriervorrichtung im jeweiligen Speicherbehälter 1, 1', 1'' befestigt ist. Aufgrund des in radialer Richtung horizontal zwischen den gespeicherten Wafern 2 hindurchströmenden gefilterten Fluids wird nicht nur eine Kontamination der Wafer 2 im geschlossenen Zustand des Speicherbehälters 1, 1', 1'' verhindert, sondern darüber hinaus auch bei einem Zugriff von außen auf die Waferstapel ein unerwünschter Eintrag von Kontaminationspartikeln in den Innenbereich vermieden. Dies ist auch hinsichtlich der Servicefreundlichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung von entscheidender Bedeutung.In the embodiments shown, the filter device 8th . 8th' . 8th'' each formed as a round body, with the aid of a centering device in the respective storage container 1 . 1' . 1'' is attached. Due to the radial direction between the stored wafers horizontally 2 passing through filtered fluid will not only cause contamination of the wafers 2 in the closed state of the storage container 1 . 1' . 1'' prevents, but also avoided in an access from the outside on the wafer stack unwanted entry of contamination particles in the interior. This is also of crucial importance in terms of the serviceability of the device according to the invention.

Zwischen den Filtereinrichtungen 8, 8', 8'' und den ringförmigen Lagen 3, 3', 3'' von Wafern 2 sind, wie in den 2c und 5 erkennbar ist, Ionisierstäbe 9, 9', 9'' positioniert, welche eine statische Aufladung der Wafer 2 verhindern sollen.Between the filter devices 8th . 8th' . 8th'' and the annular layers 3 . 3 ' . 3 '' of wafers 2 are like in the 2c and 5 is recognizable, ionizing rods 9 . 9 ' . 9 '' positioned, which stati charging the wafers 2 should prevent.

Um auch Wafer 2, die mit dem Handhabungsmodul 4 in dessen Behälter 6 transferiert wurden, vor einer Kontamination zu schützen, ist, wie in 3 gezeigt, auch für den Behälter 6 eine Belüftungsvorrichtung 7' vorgesehen, die eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Filtereinrichtung enthält. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die Belüftungsvorrichtung 7' mit ihrer Filtereinheit das Dach des Behälters 6 und erzeugt für das im Inneren des Behälters 6 befindliche Equipment einen sauberen laminaren Belüftungsstrom.To wafers too 2 that with the handling module 4 in its container 6 to protect against contamination is, as in 3 shown, also for the container 6 a ventilation device 7 ' provided, which contains a filter device not shown in the drawing. In the embodiment shown, the ventilation device forms 7 ' with its filter unit the roof of the container 6 and generated for inside the container 6 equipment has a clean laminar ventilation flow.

Wie den 3 bis 5 entnommen werden kann, sind an den Behälter 6 des Handhabungsmoduls 4 außer den gezeigten Speicherbehältern 1', 1'' auch noch andere Funktionseinheiten andockbar, beispielsweise Beladungs- und Entnahmestationen 10, eine Steuerungseinheit 11 mit Eingabeeinrichtung 12 oder beispielsweise auch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Waferprüfstation.Like that 3 to 5 can be taken from the container 6 of the handling module 4 except the storage containers shown 1' . 1'' Also dock other functional units, such as loading and unloading stations 10 , a control unit 11 with input device 12 or, for example, a Waferprüfstation not shown in the drawing.

Auf die Belade- und Entnahmestationen 10 können beispielsweise Wafer-Kassetten 13 aufgesetzt werden, die jeweils mit Wafern 2 bestückt sind, in der Regel bis zu 25 Stück. Die Wafer-Kassetten 13 sind hermetisch dicht gegen die Umgebungsatmosphäre abgeschirmt, sodass sich innerhalb der Kassetten die Wafer 2 durch Reinräume mit niedrigerer Reinraumqualität problemlos transportieren lassen. Die Kassetten 13 können als so genannte FOUP (- Front Opening Unified Pod) ausgeführt sein. Nach dem Aufstellen der jeweiligen Kassette 13 auf die Belade- und Entnahmestation 10 wird die Frontseite gegen den Rahmen einer Schleusentür gedrückt, um die Kassette 13 gegen das Eindringen von Außenatmosphäre abzudichten. Sobald dies geschehen ist, öffnet eine innere Schleusentür gleichzeitig die Vorderseite der Kassette 13, woraufhin dann das Handhabungsmodul 4 unter Reinstraumbedingungen auf die jeweiligen Wafer 2 zugreifen kann.On the loading and unloading stations 10 For example, wafer cassettes 13 be set up, each with wafers 2 are stocked, usually up to 25 pieces. The wafer cassettes 13 are hermetically sealed against the surrounding atmosphere, so that within the cassettes, the wafers 2 can be easily transported through clean rooms with lower clean room quality. The cassettes 13 can be executed as a so-called FOUP (- Front Opening Unified Pod). After setting up the respective cassette 13 to the loading and unloading station 10 the front is pressed against the frame of a lock door to the cassette 13 to seal against the ingress of external atmosphere. Once this is done, an inner lock door simultaneously opens the front of the cassette 13 , whereupon then the handling module 4 Under clean room conditions on the respective wafers 2 can access.

Außer den erwähnten Schleusentüren kann der Behälter 6 auch noch eine oder mehrere Servicetüren 14 aufweisen, durch welche ein Zugriff ins Innere des Behälters 6 ermöglicht wird. Ebenso können auch die Speicherbehälter 1, 1', 1'' derartige Servicetüren 15, 15', 15'' aufweisen.Besides the mentioned lock doors, the container can 6 also one or more service doors 14 through which access into the interior of the container 6 is possible. Likewise, the storage container 1 . 1' . 1'' such service doors 15 . 15 ' . 15 '' exhibit.

Sowohl bei den Speicherbehältern 1, 1', 1'' als auch beim Behälter 6 mit dem Handhabungsmodul 4 können die jeweils vorgesehenen Andockpositionen, welche mechanische Interface-Einheiten zu anderen in der jeweiligen Konfiguration enthaltenen Modulen darstellen, derart justiert werden, dass die angedockten Module zur zentralen Handhabung hin ausgerichtet werden. Die Andockpositionen sollten normiert bzw. standardisiert sein, um den anzudockenden Modulen identische Anschlussgeometrien zu ermöglichen.Both at the storage tanks 1 . 1' . 1'' as well as the container 6 with the handling module 4 The respectively provided docking positions, which represent mechanical interface units to other modules contained in the respective configuration, can be adjusted in such a way that the docked modules are aligned for central handling. The docking positions should be normalized or standardized in order to allow the docking modules identical connection geometries.

Das Handhabungsmodul 4 ist an eine Z-Hubachse 16 angeschlossen, mit welcher es vertikal verfahren werden kann, um einen Zugriff über die gesamte Höhe der an den Behälter 6 angedockten Module zu ermöglichen. Damit kann das Handhabungsmodul 4 die Wafer 2 in jeder möglichen Position mittels einer Greifhand am Außenrand mechanisch ergreifen und transportieren. Die Greifhand ist dabei so konstruiert, dass sie in der Lage ist, den korrekten Griff auf das Wafer 2 zu detektieren und verifizieren. Dazu besitzt die Greifhand einen in der Zeichnung nicht dargestellten optischen Sensor, der die korrekte Position des zu greifenden und zu platzierenden Wafers 2 überprüft.The handling module 4 is at a Z-Hubachse 16 connected, with which it can be moved vertically, to provide access over the entire height of the container 6 to allow docked modules. Thus, the handling module 4 the wafers 2 mechanically grasp and transport in any position by means of a gripping hand on the outer edge. The gripping hand is designed so that it is capable of the correct grip on the wafer 2 to detect and verify. For this purpose, the gripping hand has an optical sensor, not shown in the drawing, which determines the correct position of the wafer to be gripped and placed 2 checked.

Innerhalb des Behälters 6 mit dem Handhabungsmodul 4 kann auch ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Prealigner vorgesehen sein, der die Aufgabe hat, die zu handhabenden Wafer 2 zu zentrieren und radial auszurichten. Die Radialausrichtung kann erforderlich sein, um die Wafer 2 so zu positionieren, dass ein darauf angebrachter Schriftcode in den Fangbereich der Optik eines OCR-Lasers gerät. Ein solcher Prealigner benutzt für die radiale Ausrichtung der Wafer 2 Markierungen (= notches), welche am jeweiligen Waferrand angebracht sind.Inside the container 6 with the handling module 4 can also be provided in the drawing not shown prealigner, which has the task, the wafer to be handled 2 to center and to align radially. The radial alignment may be required to the wafers 2 to position so that a font code attached thereto in the capture range of the optics of an OCR laser device. Such a prealigner is used for the radial alignment of the wafers 2 Markings (= notches), which are attached to the respective wafer edge.

Claims (11)

Einrichtung zur Aufbewahrung einer Vielzahl von Wafern (2) mit einem Speicherbehälter (1; 1', 1''), in welchem die Wafer (2) in mehreren horizontal ausgedehnten, vertikal voneinander beabstandeten Lagen (3; 3', 3'') angeordnet sind, sowie mit einem Handhabungsmodul (4), insbesondere einem Roboterarm, der Zugriff auf die im Speicherbehälter (1; 1', 1'') angeordneten Wafer (2) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Wafer (2) horizontal und in mehreren ringförmigen Lagen (3; 3', 3'') auf einer Halterungsvorrichtung (5; 5', 5'') innerhalb des Speicherbehälters (1; 1', 1'') angeordnet sind, wobei die Lagen (3; 3', 3'') vertikal voneinander beabstandet sind, dass die ringförmigen Lagen (3; 3', 3'') auf der Halterungsvorrichtung (5; 5', 5'') um eine vertikale Achse (a; a', a'') rotierbar sind, und dass das Handhabungsmodul (4) in Verbindung mit der Rotation der Lagen (3; 3', 3'') Zugriff auf jede Waferposition innerhalb der Halterungsvorrichtung (5; 5', 5'') hat und jedes beliebige Wafer (2) auf eine Position innerhalb der Halterungsvorrichtung (5; 5', 5'') transportieren und von dort auch wieder entnehmen kann.Device for storing a plurality of wafers ( 2 ) with a storage container ( 1 ; 1' . 1'' ), in which the wafers ( 2 ) in a plurality of horizontally extended, vertically spaced layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) are arranged, as well as with a handling module ( 4 ), in particular a robot arm, access to the in the storage container ( 1 ; 1' . 1'' ) arranged wafers ( 2 ), characterized in that the wafers ( 2 ) horizontally and in several annular layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) on a mounting device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) within the storage container ( 1 ; 1' . 1'' ) are arranged, wherein the layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) are vertically spaced from each other so that the annular layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) on the mounting device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) about a vertical axis (a; a ', a'') are rotatable, and that the handling module ( 4 ) in connection with the rotation of the layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) Access to each wafer position within the fixture ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) and any wafer ( 2 ) to a position within the mounting device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) and can be removed from there again. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal übereinander angeordneten ringförmigen Lagen (3; 3', 3'') von Wafern (2) gemeinsam um die vertikale Achse (a; a', a'') rotierbar sind.Device according to claim 1, characterized in that the vertically stacked annular layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) of wafers ( 2 ) are rotatable together about the vertical axis (a; a ', a''). Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wafer (2) mit Hilfe des Handhabungsmoduls (4) in horizontaler Lage auf ihre jeweilige Position innerhalb der Halterungsvorrichtung (5; 5', 5'') transportiert und von dort entnommen werden können.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the wafers ( 2 ) using the handling module ( 4 ) in a horizontal position to their respective position within the mounting device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) and can be removed from there. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (1; 1', 1'') in horizontaler Richtung einen polygonalen, vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container ( 1 ; 1' . 1'' ) in the horizontal direction has a polygonal, preferably a hexagonal cross-section. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungsmodul (4) in einem Behälter (6) untergebracht ist, der in horizontaler Richtung einen polygonalen, vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the handling module ( 4 ) in a container ( 6 ) is housed, which has a polygonal, preferably a hexagonal cross section in the horizontal direction. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungsmodul (4) von außen an einen oder mehrere Speicherbehälter (1; 1', 1'') andockbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the handling module ( 4 ) from the outside to one or more storage containers ( 1 ; 1' . 1'' ) is dockable. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Speicherbehälter (1', 1'') um ein zentral angeordnetes Handhabungsmodul (4) herum gruppiert sind.Device according to claim 6, characterized in that a plurality of storage containers ( 1' . 1'' ) around a centrally arranged handling module ( 4 ) are grouped around. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungsmodul (4) auch an andere Funktionseinheiten, insbesondere an Waferprüfstationen, andockbar ist.Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the handling module ( 4 ) can also be docked to other functional units, in particular to wafer test stations. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belüftungsvorrichtung (7) vorgesehen ist, die horizontale Strömungen von Luft oder Schutzgas erzeugen kann, welche an den Oberflächen der Wafer (2) innerhalb des Speicherbehälters (1; 1', 1'') vorbeistreichen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a ventilation device ( 7 ), which can generate horizontal flows of air or inert gas, which on the surfaces of the wafer ( 2 ) within the storage container ( 1 ; 1' . 1'' ) pass by. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung (7) innerhalb der ringförmigen Lagen (3; 3', 3'') von Wafern (2) radial von der vertikalen RotationsAchse (a; a', a'') weg nach außen gerichtete Strömungen von Luft oder Schutzgas erzeugen kann.Device according to claim 9, characterized in that the ventilation device ( 7 ) within the annular layers ( 3 ; 3 ' . 3 '' ) of wafers ( 2 ) radially from the vertical axis of rotation (a; a ', a'') can produce outwardly directed flows of air or inert gas. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung (7) eine Filtereinrichtung (8; 8', 8'') zur Filterung des durch die Belüftungsvorrichtung (7) strömenden Fluids umfasst.Device according to claim 9 or 10, characterized in that the ventilation device ( 7 ) a filter device ( 8th ; 8th' . 8th'' ) for filtering through the ventilation device ( 7 ) flowing fluid.
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