DE19542646A1 - Be- und Entladestation für Halbleiterbearbeitungsanlagen - Google Patents
Be- und Entladestation für HalbleiterbearbeitungsanlagenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Be- und Entladestation für Halbleiterbearbei
tungsanlagen mit mindestens einer verschließbaren Beschickungsöffnung,
durch die nach dem Entfernen eines Verschlusses ein Umladen von
scheibenförmigen, in einem Transportbehälter untergebrachten Objekten
erfolgt, wobei der Transportbehälter mit einem in seiner wesentlichen
Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Umladung gerichteten Behälterdeckel
versehen ist.
Bisher ist es bekannt, zur Beschickung von Halbleiterbearbeitungsanlagen
sogenannte SMIF-Boxen als Magazinbehälter mit einem relativ kleinen
abgeschlossenen Volumen zu verwenden, in dem Wafermagazine aufbewahrt
und transportiert werden können. Die Box ist auf einen Öffnungsmechanismus
in einer Einhausung aufsetzbar, die eine oder mehrere Arbeitsstationen
staubgeschützt umschließt. Box und Öffnungsmechanismus besitzen einander
angepaßte Verschlußelemente, die übereinanderliegend sich gleichzeitig
öffnen lassen, so daß außen auf den Verschlußelementen aufliegende
Staubpartikel dazwischenliegend eingeschlossen werden, wenn das
Wafermagazin zusammen mit den beiden Verschlußelementen in die
Einhausung hinein abgesenkt wird. Die Box selbst umschließt die entstehende
Öffnung in der Einhausung.
Zur Entnahme der Magazine aus den Transportbehältern und zur Plazierung in
der Bearbeitungsanlage dient z. B. eine Be- und Entladeeinrichtung gemäß der
DE-Patentschrift 43 26 309 C1 oder eine Einrichtung mit anderem
Funktionsablauf. Nach der Bearbeitung der Halbleiterscheiben erfolgt der
Rücktransport der Magazine in die Transportbehälter.
Die Technik der SMIF-Boxen ist besonders geeignet für Halbleiterscheiben mit
herkömmlichem kleineren Durchmesser. Aufgrund der Materialeigenschaften
der Halbleiterscheiben werden diese SMIF-Boxen zusammen mit den
verwendeten Wafermagazinen mit zunehmendem Durchmesser der
Halbleiterscheiben ungeeigneter als Transportbehälter.
Für derartige Halbleiterscheiben sind bereits Transportbehälter bekannt, die
gleichzeitig die Magazinfunktion übernehmen. Eine Umladung der
Halbleiterscheiben erfolgt einzeln in einer Ebene parallel zur Oberfläche der
Halbleiterscheiben, wobei der Transportbehälter mit einem in seiner
wesentlichen Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Umladung gerichteten
Behälterdeckel verschließbar ist. Der Behälterdeckel wird somit im Gegensatz
zur SMIF-Box nicht nach unten, sondern seitlich entfernt bzw. eingesetzt.
Da die Transportbehälter von einem Raum mit niedrigen Anforderungen an
die Reinheit umgeben sind und umladbare Magazine, wie sie bei einer SMIF-Lösung
Anwendung finden, fehlen, ist sowohl eine Bestückung von
Halbleiterbearbeitungsanlagen aus diesen Transportbehältern als auch ein
Rücktransport aus derartigen Anlagen in die Transportbehälter problematisch.
Das bestehende Problem wird außerdem dadurch erschwert, daß unter
Umständen aus einer größeren Anzahl von Transportbehältern wahlweise eine
Umladung zu gewährleisten ist und die Behälter selbst vom Bedienpersonal
ergonomisch vorteilhaft zugeführt und entnommen werden müssen.
Gemäß der EP 542 793 B1 ist eine Anordnung zum Lagern, Transportieren
und Einschleusen von Substraten bekannt, bei der eine Kassette mit seitlicher
Verschlußkappe gegenüber einem Beladeschlitz angeordnet wird. Mit einer
Hubplatte, die ein Paket von gestapelten Kassetten aufnehmen kann, werden
die Kassetten nacheinander in die Beladeposition gebracht. Ist diese Position
erreicht, wird die Verschlußklappe durch Verschwenken um eine Kante
geöffnet und mit einer aus der Kassette ausfahrbaren Schublade wird die
Substratscheibe in den Reinraum geschleust. Ein aus dem Beladeschlitz
austretender Luftstrom wirkt dem Eindringen von Partikeln in den Reinraum
dadurch entgegen, daß dieser durch einen freigelassenen Abstand zwischen
einer vorspringenden Dichtung und der Kassette hindurchtritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine reinraumgerechte Bestückung von
Halbleiterbearbeitungsanlagen aus Transportbehältern zu gewährleisten, die
selbst als Magazine für scheibenförmige Objekte dienen und die seitlich zu
öffnen sind. Ein Umladen soll wahlweise auch aus einer größeren Anzahl
derartiger Transportbehälter möglich sein, wobei ein Wechseln der
Transportbehälter unter ergonomisch vorteilhaften Bedingungen zu erfolgen
hat.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Be- und Entladestation für
Halbleiterbearbeitungsanlagen mit einer verschließbaren Beschickungsöffnung,
durch die nach dem Entfernen eines Verschlusses ein Umladen von
scheibenförmigen, in einem Transportbehälter untergebrachten Objekten
erfolgt, wobei der Transportbehälter mit einem in seiner wesentlichen
Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Umladung gerichteten Behälterdeckel
versehen ist, dadurch gelöst, daß der Transportbehälter zum Umladen der
scheibenförmigen Objekte mit dem Behälterdeckel durch Kraftschluß fest an
den Verschluß angekoppelt ist und ein gleichzeitiges Öffnen der
Beschickungsöffnung und des Transportbehälters durch eine gemeinsame
Abnahme des Behälterdeckels und des Verschlusses in die
Halbleiterbearbeitungsanlage erfolgt. Das Umladen ist mit einem Durchgriff
einer in der Halbleiterbearbeitungsanlage angeordneten
Handhabungseinrichtung durch die Beschickungsöffnung in den
Transportbehälter verbunden.
Der Transportbehälter ist zur Ankopplung an den Verschluß auf einer
horizontal verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befestigen des
Transportbehälters versehenen ersten Plattform abgestellt.
Die Plattform ist zwischen mindestens zwei übereinanderliegenden Ebenen
verstellbar, von denen eine der Bestückung mit einem Transportbehälter in
einer ergonomischen Höhe und jede andere zur Be- und Entladung der
Halbleiterbearbeitungsanlage dient.
Vorteilhafterweise kann zur Aufnahme mindestens eines weiteren
Transportbehälters eine entsprechende Anzahl von weiteren, horizontal
verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befestigen des
Transportbehälters versehenen Plattformen vorgesehen werden.
Von den Plattformen dient abwechselnd mindestens eine zur Ankopplung
eines Transportbehälters an den Verschluß, währenddessen die anderen zum
Transportbehälterwechsel frei sind.
Es ist auch von Vorteil, wenn zum Transportbehälterwechsel ein Speicher
vorgesehen ist, in dem ein Greifer einen wahlfreien Zugriff in übereinander
angeordnete Speicherfächer besitzt und eine Beladeöffnung mit einer
Transportbehälteraufnahme zur manuellen Bestückung mit Transportbehältern
dient. Zum Umsetzen der Transportbehälter zwischen der
Transportbehälteraufnahme, den Speicherfächern und der Plattform ist ein der
Größe eines Transportbehälters entsprechender Raum benachbart zu den
Speicherfächern freigelassen. Die Transportbehälteraufnahme sollte zur
Bestückung durch die Beladeöffnung hindurch ausfahrbar sein.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Verschluß zur Erzeugung des Kraftschlusses
mit dem Behälterdeckel Vakuumsaugeinrichtungen aufweist und mit
Elementen zur Ausrichtung gegenüber dem Behälterdeckel versehen ist, die
vor der Herstellung des Kraftschlusses wirksam sind.
Zum Öffnen des Transportbehälters ragen aus dem Verschluß Schlüssel zum
Betätigen von Verriegelungselementen im Behälterdeckel heraus, für die im
Behälterdeckel passende Schlüssellöcher vorgesehen sind und mit denen der
Verschluß und der Behälterdeckel zusätzlich zum Kraftschluß gesichert sind.
Zum Ausgleich von Differenzen bei der Annäherung zwischen dem Verschluß
und dem Behälterdeckel können die Ausrichtelemente und die Schlüssel in
einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung federnd gehaltert sein.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Beschickungsöffnung in ein Schild
eingearbeitet ist, das gemeinsam mit dem angekoppelten Transportbehälter
zum Umladen der scheibenförmigen Objekte in einer Richtung senkrecht zur
Ebene der Umladung nach indizierten Positionen gegenüber der
Handhabungseinrichtung verstellbar ist.
Dadurch ist es möglich, mit einem einzigen Fahrstuhl sowohl die Bewegung
zwischen den verschiedenen Ebenen als auch die Indexbewegungen
auszuführen.
Möglich ist es ist jedoch auch, die Handhabungseinrichtung zum Umladen der
scheibenförmigen Objekte in einer Richtung senkrecht zur Ebene der
Umladung nach indizierten Positionen verstellbar auszubilden.
Mit der beschriebenen Lösung gemäß der Erfindung können Transportbehälter
der beschriebenen Art ohne negative Beeinflussung der
Reinraumbedingungen innerhalb der zu beschickenden
Halbleiterbearbeitungsanlage eingesetzt werden. Halbleiterscheiben mit einer
Größe von 300 mm können problemlos gehandhabt werden.
Staubpartikel, die sich beim Ankoppeln an den Verschluß auf dem
Behälterdeckel befinden, werden zwischen den kraftschlüssig verbundenen
Oberflächen sicher eingeschlossen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher
erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Be- und Entladestation mit einem
verschiebbaren Schild in Seitenansicht
Fig. 2 die Be- und Entladestation in Draufsicht
Fig. 3 die Be- und Entladestation in Vorderansicht
Fig. 4 eine Be- und Entladestation in perspektivischer Darstellung mit
einem Transportbehälter im angekoppelten und geöffneten
Zustand
Fig. 5 teilweise im Schnitt eine erste Einrichtung zum Öffnen und
Schließen eines Verschlusses im geschlossenen Zustand
Fig. 6 die Einrichtung gemäß Fig. 5 im geschlossenen Zustand
in Seitenansicht
Fig. 7 in perspektivischer Darstellung eine Be- und Entladestation mit
einer weiteren Plattform und weiterem Transportbehälter
Fig. 8 die Be- und Entladestation gemäß Fig. 7 von der Seite
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Speichers für Transportbehälter
Fig. 10 der Speicher in perspektivischer Darstellung und teilweise geöffnet
Fig. 11 ein geöffneter Speicher in Draufsicht
Fig. 12 einen Verschluß und einen Behälterdeckel
Fig. 13 das vororientierte Koppeln des Verschlusses und des Behälterdeckel
Fig. 14 eine erste Variante eines geklemmten und teilweise
aufgebrochenen Transportbehälters
Fig. 15 einen Schnitt A-A durch den Transportbehälter gemäß Fig. 14
Fig. 16 eine zweite Variante eines geklemmten und teilweise
aufgebrochenen Transportbehälters
Fig. 17 einen Schnitt B-B durch den Transportbehälter gemäß Fig. 16
Fig. 18 einen Teil einer Be- und Entladestation mit einer zweiten
Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines Verschlusses in
Vorderansicht
Fig. 19 die Einrichtung gemäß Fig. 18 in Draufsicht
In den Fig. 1 bis 3 trägt ein Rahmen 1, der mit einem Wandelement 2 fest verbunden ist mit zwei abgewinkelten Rahmenelementen 3, 4 einen Fahrstuhl 5.
In den Fig. 1 bis 3 trägt ein Rahmen 1, der mit einem Wandelement 2 fest verbunden ist mit zwei abgewinkelten Rahmenelementen 3, 4 einen Fahrstuhl 5.
Als Aufnahmeelemente für Transportbehälter 6, die in ihrer Form und
Ausstattung in gewissen Grenzen verschieden gestaltet sein können, dienen
Plattformen 7, die in einer an dem Fahrstuhl 5 befestigten Führung 8
horizontal in Richtung des Wandelementes 2 verstellbar sind. Die Plattformen
7, deren Anzahl nicht auf die hier dargestellten beschränkt ist, sind mit dem
Fahrstuhl 5 zwischen mindestens zwei übereinanderliegenden Ebenen 9 und
10 verfahrbar. Während die Ebene 9 in einer ergonomisch günstigen Höhe
zum Bestücken der Plattformen 7 liegt, erfolgt in der Ebene 10 die Be- und
Entladung der Halbleiterbearbeitungsanlage. Dafür ist in einem Schild 11
eine, durch einen Verschluß 12 verschließbare Beschickungsöffnung 13
eingearbeitet. Das Schild 11 ist in einer Richtung senkrecht zur Ebene 10
entlang der Wandung 2, geführt durch Führungselemente 14, verstellbar und
besitzt eine Abdichtfunktion gegenüber einer Öffnung im Wandelement 2
Durch Horizontalverstellung jeweils einer der Plattformen 7 in Richtung des Wandelementes 2 wird ein Transportbehälter 6 mit seinem Behälterdeckel 15 an den Verschluß 12 kraftschlüssig angekoppelt. Zu diesem Zweck sind in den Verschluß 12 Saugelemente 16 eingearbeitet, von denen eine nichtdargestellte Schlauchverbindung zu einer Vakuumquelle besteht.
Durch Horizontalverstellung jeweils einer der Plattformen 7 in Richtung des Wandelementes 2 wird ein Transportbehälter 6 mit seinem Behälterdeckel 15 an den Verschluß 12 kraftschlüssig angekoppelt. Zu diesem Zweck sind in den Verschluß 12 Saugelemente 16 eingearbeitet, von denen eine nichtdargestellte Schlauchverbindung zu einer Vakuumquelle besteht.
Der in den Transportbehälter 6 eingeschobene und verriegelte Behälterdeckel
15 ist von einer Dichtung 17 umschlossen, durch die eine Abdichtung
gegenüber der umschließenden Wand gewährleistet ist.
Nachdem die kraftschlüssige Verbindung hergestellt ist, erfolgt eine
Entriegelung und der Verschluß 12 kann zusammen mit dem Behälterdeckel
15 in der durch einen abgewinkelten Pfeil dargestellten Weise in die
Halbleiterbearbeitungsanlage abgenommen werden.
Jeder der Transportbehälter 6 besitzt übereinanderliegende, durch
fächerbildende Vorsprünge 18 gebildete Fächer zur Aufnahme
scheibenförmiger Objekte 19.
Für deren Umladung durch die Beschickungsöffnung 13 in der Ebene 10 ist es
nach der Ausführung gemäß Fig. 1 erforderlich, den Transportbehälter 6 in
seiner Höhenlage entsprechend einzustellen. Zu diesem Zweck ist der
Transportbehälter 6 nach außen zusätzlich durch eine Dichtung 20 gegen das
Schild 11 abgedichtet, das wiederum mit einer vertikalen Indexbewegung, zu
deren Ausführung ebenfalls der Fahrstuhl 5 dient, mitgeführt wird. Durch die
Abdichtfunktion des Schildes 11 bleiben die Reinraumbedingungen innerhalb
der Halbleiterbearbeitungsanlage ungestört.
Ein Indexsensor 21 erfaßt zur Indexierung sowohl die Vorsprünge 18 als auch
die scheibenförmigen Objekte 19 bei der Höhenverstellung des
Transportbehälters 6.
Durch eine im Reinraumbereich der Halbleiterbearbeitungsanlage angeordnete
Handhabungseinrichtung 22 erfolgt das Umladen in der Ebene 10 mit einem
Durchgriff durch die Beschickungsöffnung 13.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Be- und Entladestation kommt eine, in Fig. 5
noch näher dargestellte Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines
Verschlusses 23 zum Einsatz. Ein bereits geöffneter Transportbehälter 24 ist
auf einer, von einer feststehenden Platte 25 getragenen, in Pfeilrichtung
horizontal verschiebbaren Plattform 26 abgestellt und steht mit einer
Beschickungsöffnung 27 in einem Wandelement 28 in Verbindung.
Der Verschluß 23 ist an einem höhen- und gegen das Wandelement 28
verstellbaren Arm 29 befestigt und trägt einen durch Kraftschluß
angekoppelten Behälterdeckel 30. In einem Gehäuse 31 sind Antriebs- und
Steuerelemente der Be- und Entladestation untergebracht.
Gemäß Fig. 5 sind sowohl zur Höhenverstellung als auch zur Verstellung des
Armes 29 gegen das Wandelement 28 Hubzylinder 32 bzw. 33 vorgesehen,
wobei der an einer Trägerplatte 34 befestigte Hubzylinder 32 durch die
Wirkung des Hubzylinders 33 gemeinsam mit der Trägerplatte 34 um eine
Achse X-X bis zu einem Anschlag 35 schwenkbar ist.
Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 4, die lediglich die Aufnahme
von einem Transportbehälter 24 vorsieht, tragen in Fig. 7 an der Platte 25
befestigte Stützen 36 eine weitere feststehende Platte 37, auf der eine zweite,
in Pfeilrichtung horizontal verschiebbare Plattform 38 befestigt ist. Ein
weiterer, durch einen Transportbehälterdeckel 39 verschlossener
Transportbehälter ist mit 40 bezeichnet.
Beide Plattformen 26, 37 sind über einen, mit der Platte 25 verbundenen und
durch einen Antrieb 41 anheb- und absenkbaren Trägerarm 42 vertikal
verstellbar.
Während eine der Plattformen 26, 37 zur Ankopplung eines
Transportbehälters 24 oder 38 an den Verschluß 23 dient, steht die andere
zum Transportbehälterwechsel zur Verfügung.
Selbstverständlich ist die vertikale Verstellbarkeit, wie sie in Fig. 7 und 8
dargestellt ist, durch einen Fachmann ohne weiteres auch bei einer
Ausführung gemäß Fig. 4 anwendbar, indem nur ein Transportbehälter
zwischen zwei Ebenen verstellbar ist. Ebenso kann die Anzahl der
aufnehmbaren Transportbehälter, angepaßt an entsprechende
Anforderungen, erweitert werden.
Zum Transportbehälterwechsel von Be- und Entladeeinrichtungen nach den
Fig. 4, 7 und 8 kann ein Speicher Anwendung finden, wie er in den
Fig. 9 bis 11 näher beschrieben ist.
Die Be- und Entladeeinrichtung ist in eine Wand 43 eines Gehäuses 44
integriert, in dem übereinander angeordnete Speicherfächer 45 zur Aufnahme
von Transportbehältern 46 vorgesehen sind. Der Speicher im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist dabei so aufgebaut, daß unabhängig davon, welche
Be- und Entladeeinrichtung verwendet wird, die Speicherfächer 45 oberhalb
der Plattformen der Be- und Entladeeinrichtung angeordnet sind.
Wesentlich für einen wahlfreien Zugriff auf die Transportbehälter 46 in den
Speicherfächern 45 ist ein der Größe der Transportbehälter 46 entsprechender
freigelassener Raum 47 zwischen den Speicherfächern 45 und einer Wand des
Gehäuses 44, die nicht identisch mit der Wand 43 ist. Die Wand, zu der der
Raum freizulassen ist, richtet sich nach dem zur Verfügung stehenden
Aufstellplatz für den Speicher.
In der vorliegenden Ausführung liegt der Freiraum zu einer Wand 48, die zur
Wand 43 mit der Be- und Entladeeinrichtung benachbart ist, wodurch ein
Speicher mit geringer Tiefe entsteht.
In ergonomischer Höhe ist in die zur Wand 43 gegenüberliegende Wand 49
eine verschließbare Beladeöffnung 50 eingearbeitet, die neben einer auf
Führungen 51 ausfahrbaren Transportbehälteraufnahme 52 zur manuellen
Bestückung des Speichers mit den Transportbehältern 46 dient.
Entsprechend der Fig. 11 ist zum Umsetzen der Transportbehälter 46 ein
vertikal und horizontal verfahrbarer Greifer 53 vorhanden, der mit einem
Ausleger 54 an einem Horizontalantrieb 55 befestigt ist. Der Horizontalantrieb
55 wiederum steht mit einem Fahrstuhl 56 in Verbindung.
Im Deckbereich weisen die Transportbehälter 46 einen Griff 57 zum
automatischen Erfassen mit dem Greifer 53 auf. Oberhalb eines jeden
Transportbehälters 46 ist soviel Platz gelassen, daß der Ausleger 54 mit dem
Greifer 53 zum Umsetzen wirksam werden kann.
Nachdem ein Transportbehälter 46 erfaßt ist, wird er horizontal aus dem
Speicherfach 45 in den freigelassenen Raum 47 und anschließend vertikal bis
zu einer Ebene transportiert, die der ergonomischen Höhe zur manuellen
Bestückung des Speichers oder einer Ebene zur Bestückung einer Plattform der
Be- und Entladeeinrichtung entspricht. Ist die Ebene erreicht, wird der
Transportbehälter 46 an die Plattform oder die eingefahrene
Transportbehälteraufnahme 52 übergeben. (Fig. 11 zeigt die ausgefahrene
Position der Transportbehälteraufnahme 52.) Eine Umsetzung in umgekehrter
Richtung erfolgt analog.
Gemäß den Fig. 12 und 13 weist der Verschluß 23 aus Bohrungen 58
austretende Ansaugelemente 59 auf, in deren Zentrum Ausrichtelemente in
Form von Stiften 60 angeordnet sind. Desweiteren sind im Verschluß 23
Schlüssel 61 mit einem Doppelbart zur Betätigung von
Verriegelungselementen 62 im Behälterdeckel 30 vorgesehen. Passend zu den
Stiften 60 sind im Behälterdeckel 30 ein Langloch 63 und eine Bohrung 64
sowie für die Schlüssel 61 entsprechende Schlüssellöcher 65 eingearbeitet.
Zur vororientierenden Ausrichtung des Behälterdeckels 30 zum Verschluß 23
beim Ankoppelvorgang überragen die Stifte 60 die Ansaugelemente 59, so
daß diese zuerst in das Langloch 63 bzw. in die Bohrung 64 eingreifen.
Anschließend tauchen die Schlüssel 61 in die Schlüssellöcher 65 ein, wobei die
Ansaugelemente 59 mit ihren vorstehenden Lippen 66 auf der Oberfläche des
Behälterdeckels 30 aufliegen. Bei dem nunmehr einsetzenden Ansaugvorgang,
bei dem die Lippen 66 vollständig in die im Durchmesser groß genug
ausgebildeten Bohrungen 58 zurückweichen, werden die Oberflächen des
Verschlusses 23 und des Behälterdeckels 30 kraftschlüssig fest miteinander
verbunden und anhaftende Partikel dazwischen eingeschlossen. Durch
Drehung der Schlüssel 61 wird ein im Inneren des Behälterdeckels 30
vorhandener Mitnehmer 67 betätigt, der die Verriegelungselemente 62 öffnet.
Der Verschluß 23 kann zusammen mit dem Behälterdeckel 30 in die
Halbleiterbearbeitungsanlage abgenommen werden, so daß eine Schleuse
entsteht.
Mit den verwendeten Schlüssein 61 ist außer der Öffnerfunktion ein weiterer
positiver Effekt verbunden. Nach dem Verdrehen der in die Schlüssellöcher 65
eingeführten Schlüssel 61 wird der Behälterdeckel 30 durch das Hintergreifen
der Schlüssellöcher 65 mit dem Doppelbart auch dann noch gehalten, wenn
es zu einem Vakuumausfall bei den Ansaugelementen 59 kommt. Die sich
wieder ausdehnenden Lippen 66 der Ansaugelemente 59 bleiben dicht auf der
Oberfläche des Behälterdeckels 30 liegen, so daß bei Wiederverfügbarkeit des
Vakuums beide Oberflächen sofort wieder fest aneinandergepreßt werden.
Zur Vermeidung von Verspannungen beim Ankoppeln sind die
Ausrichtelemente und die Schlüssel 61 zusätzlich innerhalb des innen hohlen
Verschlusses 23 federnd gehaltert.
Weitere, für die Ankopplung des Transportbehälters vorteilhafte Maßnahmen
sind den Fig. 14 bis 17, zu entnehmen.
Das betrifft zum einen das ausgerichtete Abstellen des Transportbehälters auf
der Plattform. Zum anderen werden beim Vorgang des Öffnens, wie er unter
anderem in Verbindung mit der Figurenbeschreibung von 12 und 13 erläutert
wurde, Kräfte auf den Transportbehälter wirksam, die zur Vermeidung von
Störungen des Be- und Entladeprozesses ausgeglichen werden müssen.
In den Fig. 14 und 15 ist ein Transportbehälter 68 auf einer Plattform 69
abgestellt, die in ihrer Funktion den Plattformen in den bereits beschriebenen
Figuren entspricht.
Der Transportbehälter 68 besitzt in Inneren Fächer 70 zur Aufnahme der
scheibenförmigen Objekte. Im Deckbereich ist, wie bereits bei dem
Transportbehälter in Fig. 11, ein hier mit 71 bezeichneter Griff für einen
automatisch arbeitenden Greifer angebracht. Im Boden des Transportbehälters
68 und in der Plattform 69 sind zum orientierten Abstellen zueinander
passend gestaltete Ausrichtelemente in Form von Nuten 72 und eingreifenden
Stiften 73 in einer Dreipunktformation vorgesehen. Eine federnde Rolle 74 an
einem, gegenüber der Plattform 69 feststehenden Andruckarm 75 gleitet
während der horizontalen Ankoppelbewegung des Transportbehälters 68 über
einen am Boden mit einem Abstand befestigten abgeschrägten Steg 76 und
fixiert den Transportbehälter 68.
Soll der Transportbehälter 68 manuell auf die Plattform 69 aufgesetzt werden,
sind sichtbare Orientierungsstifte 77 hilfreich.
Eine weitere Art der Fixierung eines Transportbehälters auf der Plattform ist
mit einer Lösung gemäß den Fig. 16 und 17 gegeben.
Ein durch eine Bohrung 78 in der Plattform 69 hindurchgeführter Schlüssel 79
taucht beim Aufsetzen des Transportbehälters 68 durch ein Schlüsselloch 80,
das in eine am Boden mit einem Abstand befestigte Platte 81 eingearbeitet ist
und hintergreift diese nach einer Schließbewegung.
Gemäß den Fig. 18 und 19 wird eine weitere Einrichtung zum Öffnen und
Schließen eines Verschlusses beschrieben, mit der die Be- und
Entladeeinrichtung in ihrer Tiefe verkürzt werden kann. Dieses
Ausführungsbeispiel benutzt wie das der Fig. 1 bis 3 ein Schild, in das die
Beschickungsöffnung eingearbeitet ist. Es ist aber auch möglich, in
Zusammenhang mit dieser Einrichtung eine feststehende Beschickungsöffnung
zu verwenden. Der Übersicht halber wurde, obwohl die Beschickungsöffnung
geöffnet ist, ein auf einer Plattform abgestellter, angekoppelter
Transportbehälter nicht dargestellt.
Das Schild mit der Beschickungsöffnung, hier mit 82 und 83 bezeichnet, wird
von einem Rahmen 84 über Führungen 85 und Führungsschlitten 86
getragen. Ein Verschluß 87 für die Beschickungsöffnung 83 ist über einen Arm
88 an einer Rotorachse 89 befestigt, die von einem Rotationsantrieb 90
angetrieben wird. Der Rotationsantrieb 90 ist auf eine Aufnahmeplatte 91
aufgeschraubt, die durch eine Horizontalführung 92 auf einer, mit dem
Rahmen 84 fest verbundenen Trägerplatte 93 in Richtung der Umladung
verschiebbar ist. Zur Verschiebung dient ein geeigneter Antrieb 94, wie z. B.
ein Pneumatikantrieb.
Das Schild 82 ist vorteilhafterweise im Bereich der Beschickungsöffnung 83
verstärkt ausgebildet und und überdeckt eine Öffnung in einer Wand 95, an
der der Rahmen 84 befestigt ist. Die nicht sichtbare Öffnung besitzt eine
vertikale Ausdehnung, deren Größe eine Vertikalverstellung der
Beschickungsöffnung 83 über die gesamte Öffnungshöhe gestattet. Dadurch
kann mit einer fest angeordneten Handhabungseinrichtung in verschiedene,
indexierte Ebenen eines angekoppelten Transportbehälters durch die
Beschickungsöffnung hindurch zugegriffen werden.
Eine abdichtende Funktion bei der Verstellung des Schildes 82 besitzt ein
Labyrinth 96, von dem ein Teil benachbart zu der Öffnung in der Wand 95
und das andere Teil am verstellbaren Schild 82 befestigt ist,
Zum Ankoppeln des Transportbehälters ist an dem Schild 82 ein mit einem Pneumatikzylinder 97 betätigbarer Mitnehmer 98 für die Plattform befestigt. Nachdem die Plattform mit Transportbehälter bis in den Bereich der Ankopplung bewegt worden ist, wird diese durch den Mitnehmer 98 erfaßt. Der Hub des Pneumatikzylinders 97 drückt den auf der Plattform fixierten Transportbehälter mit seinem Behälterdeckel an den noch im schließenden Zustand befindlichen Verschluß 87. Der Verschluß 87 und der Behälterdeckel werden in der bereits beschriebenen Weise kraftschlüssig miteinander verbunden, die Verriegelungselemente im Behälterdeckel geöffnet.
Zum Ankoppeln des Transportbehälters ist an dem Schild 82 ein mit einem Pneumatikzylinder 97 betätigbarer Mitnehmer 98 für die Plattform befestigt. Nachdem die Plattform mit Transportbehälter bis in den Bereich der Ankopplung bewegt worden ist, wird diese durch den Mitnehmer 98 erfaßt. Der Hub des Pneumatikzylinders 97 drückt den auf der Plattform fixierten Transportbehälter mit seinem Behälterdeckel an den noch im schließenden Zustand befindlichen Verschluß 87. Der Verschluß 87 und der Behälterdeckel werden in der bereits beschriebenen Weise kraftschlüssig miteinander verbunden, die Verriegelungselemente im Behälterdeckel geöffnet.
Betätigt durch den Antrieb 94 wird die Trägerplatte 93 gemeinsam mit den
darauf befestigten Elementen verschoben, so daß der Verschluß 87
gemeinsam mit dem Behälterdeckel aus der Beschickungsöffnung 83
entnommen wird. Angetrieben durch den Motor 90 wird der Verschluß 83 in
eine Stellung gedreht, bei der die Beschickungsöffnung zum Umladen der
scheibenförmigen Objekte frei wird. Diese Stellung entspricht der in der Fig.
18.
Claims (13)
1. Be- und Entladestation für Halbleiterbearbeitungsanlagen mit einer
verschließbaren Beschickungsöffnung, durch die nach dem Entfernen eines
Verschlusses ein Umladen von scheibenförmigen, in einem
Transportbehälter untergebrachten Objekten erfolgt, wobei der
Transportbehälter mit einem in seiner wesentlichen Ausdehnung senkrecht
zur Ebene der Umladung gerichteten Behälterdeckel versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Transportbehälter zum Umladen der scheibenförmigen Objekte mit
dem Behälterdeckel durch Kraftschluß fest an den Verschluß angekoppelt
ist, ein gleichzeitiges Öffnen der Beschickungsöffnung und des
Transportbehälters durch eine gemeinsame Abnahme des Behälterdeckels
und des Verschlusses in die Halbleiterbearbeitungsanlage erfolgt und daß
das Umladen mit einem Durchgriff einer in der
Halbleiterbearbeitungsanlage angeordneten Handhabungseinrichtung
durch die Beschickungsöffnung in den Transportbehälter verbunden ist.
2. Be- und Entladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Transportbehälter zur Ankopplung an den Verschluß auf einer
horizontal verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befestigen
des Transportbehälters versehenen ersten Plattform abgestellt ist.
3. Be- und Entladestation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Plattform zwischen mindestens zwei übereinanderliegenden Ebenen
verstellbar ist, von denen eine der Bestückung mit einem Transportbehälter
in einer ergonomischen Höhe und jede andere zur Be- und Entladung der
Halbleiterbearbeitungsanlage dient.
4. Be- und Entladestation nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufnahme mindestens eines weiteren Transportbehälters eine
entsprechende Anzahl von weiteren, horizontal verstellbaren und mit
Mitteln zum Ausrichten und Befestigen des Transportbehälters versehenen
Plattformen vorgesehen ist.
5. Be- und Entladestation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
von den Plattformen abwechselnd mindestens eine zur Ankopplung eines
Transportbehälters an den Verschluß dient, währenddessen die anderen
zum Transportbehälterwechsel frei sind.
6. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß
zum Transportbehälterwechsel ein Speicher vorgesehen ist, in dem ein
Greifer einen wahlfreien Zugriff in übereinander angeordnete
Speicherfächer besitzt und eine Beladeöffnung mit einer
Transportbehälteraufnahme zur manuellen Bestückung mit
Transportbehältern dient, und daß zum Umsetzen der Transportbehälter
zwischen der Transportbehälteraufnahme, den Speicherfächern und der
Plattform ein der Größe eines Transportbehälters entsprechender Raum
benachbart zu den Speicherfächern freigelassen ist.
7. Be- und Entladestation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transportbehälteraufnahme zur Bestückung durch die Beladeöffnung
hindurch ausfahrbar ist.
8. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Verschluß zur Erzeugung des Kraftschlusses mit dem Behälterdeckel
Vakuumsaugeinrichtungen aufweist.
9. Be- und Entladestation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verschluß mit Elementen zur Ausrichtung gegenüber dem
Behälterdeckel versehen ist, die vor der Herstellung des Kraftschlusses
wirksam sind.
10. Be- und Entladestation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Öffnen des Transportbehälters aus dem Verschluß Schlüssel zum
Betätigen von Verriegelungselementen im Behälterdeckel herausragen, für
die im Behälterdeckel passende Schlüssellöcher vorgesehen sind und mit
denen der Verschluß und der Behälterdeckel zusätzlich zum Kraftschluß
gesichert sind.
11. Be- und Entladestation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausrichtelemente und die Schlüssel zum Ausgleich von Differenzen bei
der Annäherung zwischen dem Verschluß und dem Behälterdeckel in einer
Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung federnd gehaltert sind.
12. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Beschickungsöffnung in ein Schild eingearbeitet ist, das gemeinsam mit
dem angekoppelten Transportbehälter zum Umladen der
scheibenförmigen Objekte in einer Richtung senkrecht zur Ebene der
Umladung nach indizierten Positionen gegenüber der
Handhabungseinrichtung verstellbar ist.
13. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Handhabungseinrichtung zum Umladen der scheibenförmigen Objekte
in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung nach indizierten
Positionen verstellbar ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BROOKS AUTOMATION GMBH, 07745 JENA, DE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |