DE19681656C2 - Substratausrichtvorrichtung für einen Substratträger und Substratträger - Google Patents
Substratausrichtvorrichtung für einen Substratträger und SubstratträgerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Trägervorrichtungen für
Substrate, wie beispielsweise Halbleiterwafer, Mikrochipmodule
und Flachbildschirme und bezieht sich insbesondere auf eine
Ausrichtvorrichtung für Substrate zum Ausrichten der Substrate,
während sie sich innerhalb des Trägers angeordnet befinden.
Es besteht ein zunehmender Bedarf an größeren Substraten in der
Industrie für Flachbildschirme (flat panel displays - FPD) und
für Mikrochipmodule (micro-chip modules - MCM). Substrate waren
anfänglich relativ klein, wie beispielsweise Halbleiterwafer
von vier, sechs und acht Inches und 300 Millimeter (mm) × 350 mm
FPDs. Kleinere Substrate sind für menschliches Bedienperso
nal relativ einfach zu handhaben. So wurden beispielsweise
mehrere kleinere Substrate typischerweise in Substratträgern,
angeordnet und zwischen Bearbeitungsstationen von dem menschli
chen Bedienpersonal getragen. Sogar eine Vielzahl solcher
Substrate in einem Träger mit entsprechenden Abmessungen war
relativ gut handhabbar. Als aber die Substrate immer größer
wurden und die Geometrien der Schaltungsanordnungen aufgrund
von Verbesserungen und Fortschritten der Bearbeitungstechnolo
gien immer kleiner wurden, wurden die Industrien für FPD und
MCM dazu herausgefordert, kostengünstige Lösungen für die
Handhabung der Substrate zu entwickeln.
Die Abmessungen von Substraten werden fortwährend größer und
umfassen gegenwärtig FPDs von 650 mm × 550 mm bis 850 mm × 1050 mm.
Die Mehrzahl der Substrate wird aus Glas gefertigt mit
Dicken im Bereich von 0.7 mm bis 1.1 mm. Verbesserungen der
Prozesstechnologie lassen die Geometrie der auf den Substraten
ausgearbeiteten Schaltungsanordnung fortwährend kleiner werden.
Auf diese Art und Weise nehmen die Substrate an Größe, Gewicht
und Kosten zu, während sie zur gleichen Zeit zunehmend empfind
licher und anfälliger werden für Beschädigungen aufgrund von
Kräften, die von außen wirken und für Verunreinigungen während
der Bearbeitung.
Es wird von immer größerer Bedeutung, die Ausbeute der größeren
und teureren Substraten zu erhöhen, so daß die Handhabung durch
menschliches Bedienpersonal weder eine wünschenswerte noch eine
akzeptable Option darstellt.
Es sind bereits Vorgehensweisen für die Handhabung entwickelt
worden, um Substrate in einer feststehenden horizontalen Posi
tion zu halten, während sie auf einem Transportgerät oder einem
automatischen Fahrzeug von einer Bearbeitungsstation zu einer
anderen transportiert werden. Die Handhabung von Substraten auf
diese Weise brachte immer noch Probleme einer geringen Ausbeute
aufgrund von Beschädigung und Verunreinigung mit sich. Die
Ausgestaltung des Bodenbelages in der Reinraumumgebung wurde zu
einem kritischen Faktor, da Veränderungen der Oberfläche des
Bodens dazu führten, daß die Substrate auf dem Transportgerät
Schwingungen und hohen Beschleunigungskräften ausgesetzt wur
den. Diese Kräfte neigten dazu, an einem oder mehreren Substra
ten Risse hervorzurufen und sie dauerhaft zu beschädigen.
Darüber hinaus ist auch die auf dem Substrat ausgearbeitete
Schaltungsanordnung anfällig für von Spannungsrissen herrühren
de Beschädigungen, die in den auf die Oberfläche der Substrate
aufgebrachten Metallfilmen hervorgerufen werden, wenn sie von
hohen Beschleunigungskräften beaufschlagt werden. Auch wenn die
Substrate von den hohen Beschleunigungskräften nicht beschädigt
wurden, so haben die Bewegungen und Schwingungen ein Verrut
schen der Substrate in den Trägern hervorgerufen, wodurch
verunreinigende Partikel freigesetzt worden sind.
Es ist erwünscht, die Transportgeschwindigkeit und den Durch
satz der Bearbeitungswerkzeuge zu erhöhen. Die Ausrüstung mit
Robotern hat zu einem Anstieg des Durchsatzes geführt, wobei
hier die in Trägern aufgenommenen Substrate über Aufnahme- und
Anordnungseinheiten von Robotern heraus genommen und eingesetzt
werden. Eine solche automatisierte Ausrüstung erfordert aber
eine gewisse Form der Ausrichtung der Substrate und zwar entwe
der von Hand oder über eine bestimmte automatische Einrichtung.
Bekannte Träger haben oftmals sich verjüngende oder geneigte
Wände in den Schlitzen des Trägers besessen, die die Substrate
innerhalb der Träger grob ausrichten sollten. Solche sich
verjüngende Einrichtungen führten aber zu kleinen Spalträumen
zwischen den Substraten und den Seitenwänden der Schlitze, so
daß die Substrate relativ langsam und mit hoher Genauigkeit
heraus genommen und eingesetzt werden mußten, um eine Kollision
mit dem Träger oder ein Verschrammen der Seitenwände zu vermei
den. Infolgedessen hat jeder Transport mehr Zeit in Anspruch
genommen, was zu einer beträchtlichen Abnahme des Gesamtdurch
satzes geführt hat.
Aus der US-2,953,253 ist ein Behälter zum Transport gekrümmter
Fahrzeugwindschutzscheiben bekannt. In dem Gehäuse ist ein
Träger mit Schlitzen angeordnet, in denen jeweils eine Wind
schutzscheibe eingebracht werden kann. Mittels eines Hebelme
chanismus können Klemmbacken in den Schlitzen so bewegt werden,
dass sie zum Sichern der Windschutzscheiben diese gegen den
Klemmbacken gegenüberliegenden Seitenwände der entsprechenden
Schlitze drücken. Zum Entfernen der Windschutzscheiben wird der
Hebelmechanismus so betätigt, dass die Klemmbacken zur Freigabe
der Windschutzscheiben von diesen wegbewegt werden.
Aus der US-5,064,236 ist ein Vorrichtung zum Transportieren von
Tellern für Speisen bekannt. Zum Transport von Tellern werden
diese auf einer Basis der Vorrichtung angeordnet und zwischen
der Basis und einer Abdeckung gesichert. Die Basis und die
Abdeckung sind mittels von vier Stützen so miteinander verbun
den, dass der Abstand zwischen der Basis und der Abdeckung
variiert werden kann, um eine unterschiedliche Anzahl von
Tellern zu transportieren. Ferner sichern die vier Stützen die
Teller gegen ein seitliches Verrutschen.
Aus der US-3,682,083 ist ein Gestell zur Bearbeitung fotografi
scher Platten bekannt, bei dem zwischen zwei parallel angeord
neten Endplatten senkrecht zu diesen Walzen drehbar befestigt
sind. Die Walzen weisen in radialer Richtung Nuten auf, die zur
Aufnahme von Endbereichen von fotografischen Platten dienen.
Ferner sind die Walzen in einer Richtung parallel zu den End
platten bewegbar, wobei Federn so mit den Walzen zusammenwir
ken, dass diese zum Sichern von fotografischen Platten in einer
Richtung aufeinanderzu vorgespannt sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine wirksame und verbesserte Einrich
tung für die Abstützung und die geführte Aufnahme der Substrate
während des Transports zur Verfügung zu stellen, um Beschädi
gungen und Verunreinigungen zu verringern, wodurch die Ausbeu
ten vergrößert werden. Darüber hinaus ist es auch wünschens
wert, die Ausrichtung in einer solchen Weise zu verbessern, daß
die Geschwindigkeit für die Abwicklung vergrößert und der
Prozeßdurchsatz verbessert werden kann.
Hierfür stellt die vorliegende Erfindung eine Substratausricht
vorrichtung gemäß Anspruch 1 und einen Substratträger gemäß
Anspruch 22 bereit.
Vorteilhafte Ausgestaltungen beschreiben die Unteransprüche.
Eine Ausrichtvorrichtung für ein Substrat nach der vorliegenden
Erfindung wird an einem Substratträger oder einer Kassette
angeordnet und besitzt eine Eingriffsanordnung für den Ein
griff, die Bewegung und das Halten der Vielzahl von Substraten
in einer weitgehend ausgerichteten Stellung, wenn die Ein
griffsanordnung geschlossen ist, und eine Betätigungsanordnung
für die Bewegung der Eingriffsanordnung zwischen einer offenen
und einer geschlossenen Stellung. Nach einer Ausführungsform
besitzt die Eingriffsanordnung vordere und hintere Eingriffsan
ordnungen zur Anbringung an gegenüberliegenden Ecken des Gehäuses,
um so mit gegenüberliegenden Ecken der Substrate in Ein
griff zu treten. Jede Eingriffsanordnung bzw. Eingriffs
vorrichtung besitzt vorzugsweise eine Eingriffseinrichtung zum
Anliegen bzw. Angrenzen an einem zugehörigen Rand jedes der
Substrate, wobei die vordere Vorrichtung zwei Eingriffseinrich
tungen zum Kontakt mit vorderen Rändern und angrenzenden Sei
tenrändern aufweist, und die hintere oder rückseitige
Eingriffsvorrichtung zwei Eingriffseinrichtungen zum Kontakt
mit hinteren Rändern und gegenüberliegenden Seitenrändern der
Substrate besitzt. Auf diese Weise grenzt die Eingriffsanord
nung an allen vier Rändern jedes Substrates an, um dadurch die
Substrate in eine weitgehend ausgerichtete Stellung zu bringen
und zu halten, wenn sie geschlossen ist.
Die Eingriffsvorrichtung besitzt eine offene Stellung, um den
Zugang zu den Substraten durch eine Bearbeitungsstation zu
ermöglichen, in der die Substrate von der Bearbeitungsstation
eingesetzt oder heraus genommen werden können, bis die Bearbei
tung abgeschlossen worden ist. Die Eingriffsvorrichtung wird
dann geschlossen, um die Substrate in der ausgerichteten Stel
lung für einen Transport zu bewegen, auszurichten und ausge
richtet zu halten. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die
Eingriffseinrichtungen Rollen bzw. Walzen oder Drehflächen, die
sich drehen, während sie sich mit den Rändern der Substrate in
Eingriff befinden. Ein solches Drehen vermeidet ein Verschram
men bzw. eine Beschädigung der Ränder, was andernfalls zur
Erzeugung von verunreinigenden Partikeln führen würde. Darüber
hinaus besitzen die Drehflächen nachgiebige Außenflächen oder
weisen anderweitig nachgiebige Umhüllungen auf, um zu verhin
dern, daß Kräfte aus Schwingungen oder Stößen einen negativen
Einfluß auf die Substrate ausüben. Die nachgiebigen Drehflächen
halten die Substrate somit ausreichend fest, um eine signifi
kante Bewegung zu verhindern, und schützen die Substrate zu
gleich gegen Beschleunigungskräfte, harte Bewegungen und
Vibrationen während des Transports.
Eine Ausrichtvorrichtung für Substrate nach der vorliegenden
Erfindung verringert auch den Bedarf an einer Ausrichtung durch
kammförmige Halter oder durch mit Abstand angeordneten Aufnahmefächern,
wie sie typischerweise bei gewöhnlichen bekannten
Trägern angetroffen wird. So waren beispielsweise die Wände der
Schlitze bekannter Träger geneigt ausgebildet, so daß das
Substrat an der Schlitzwand mit nur einem kleinen Spaltraum
anlag. Solche engen Spalträume bekannter Träger verlangsamten
den Durchsatz der Bearbeitungsstationen, da die mit Robotern
ausgestatteten Aufnahme- und Anordnungseinheiten die Substrate
mit relativ geringen Geschwindigkeiten einzusetzen und heraus
zunehmen hatten, um eine Kollision und/oder ein Verschrammen
der Substrate mit bzw. an den Seitenwänden der kammförmigen
Halter zu vermeiden. Bei der Verwendung einer Ausrichtvorrich
tung für ein Substrat nach der vorliegenden Erfindung sind die
Seitenwände der kammförmigen Halter für die Zwecke der Ausrich
tung nicht erforderlich, wodurch breitere Schlitze und relativ
große Spalträume zwischen den Rändern der Substrate und den
Wänden der Schlitze ermöglicht werden. Auf diese Weise können
die automatischen bzw. mit Robotern ausgerüsteten Aufnahme- und
Anordnungseinheiten der Bearbeitungsstation die Substrate mit
höheren Geschwindigkeiten einsetzen und herausnehmen, da ein
wesentlich kleineres Risiko der Kollision und/oder der Beschä
digung der Substrate besteht.
Für das Öffnen und das Schließen jeder Eingriffsvorrichtung ist
vorzugsweise eine Betätigungsanordnung vorgesehen. Die Betäti
gungsanordnung besitzt vorzugsweise eine Antriebswelle für den
Anschluß an eine Anordnung aus Motor und Getriebe der Bearbei
tungsstation und ein Mehrgelenksgetriebe zur Betätigung einer
Abtriebswelle, die mit der Eingriffsvorrichtung gekoppelt ist.
Das Mehrgelenksgetriebe bzw. die mehrteilige Verbindungsein
richtung besitzt vorzugsweise vier Gelenke und ist vorzugsweise
bistabil ausgebildet mit zwei stabilen Betriebsarten bzw.
Betriebsstellungen entsprechend der geöffneten und geschlosse
nen Stellung. Auf diese Weise arretiert das Viergelenksgetriebe
die Eingriffsvorrichtung in entweder der offenen oder der
geschlossenen Stellung.
Nach der bevorzugten Ausführungsform wird das Mehrgelenksge
triebe unter Verwendung einer Ausgestaltung nach der Art einer
Übertotpunktanordnung ausgeführt, um die bistabilen Verriegelungsstellungen
zu erzielen. Das Mehrgelenksgetriebe weist
vorzugsweise eine Antriebskurbel auf, die an einem Gehäuse
einer Betätigungseinrichtung oder Antriebsgehäuse angelenkt
ist. Ein Kopplungselement ist gelenkig zwischen der An
triebskurbel und einem Kulissenhebel angeordnet, das demgemäß
die Abtriebswelle zwischen ersten und zweiten Positionen ent
sprechend der offenen und geschlossenen Position der Eingriffs
anordnung bewegt. Die Antriebskurbel ist vorzugsweise an einem
Antriebskurbeldrehpunkt zwischen der ersten und zweiten Stel
lung angelenkt, wodurch demgemäß eine durch das Kopplungsele
ment definierte Kraftlinie über eine horizontale Bezugslinie,
die am Antriebskurbeldrehpunkt einen Mittelpunkt aufweist,
hinaus erstreckt wird, um die Übertotpunktanordnung zu erzie
len. An das Kopplungselement ist eine Zugfeder gekoppelt, um
die Einnahme der verriegelten Stellungen zu unterstützen und
sie aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise werden Kräfte, die an
den Substraten zur Anlage kommen und in Drehkräften resultie
ren, die an den Eingriffsvorrichtungen zur Anlage kommen, daran
gehindert, die Vorrichtung aus der verriegelten Stellung heraus
zu bewegen. Auf diese Weise werden die Substrate festgelegt und
während des Transports geschützt, wenn die Ausrichtvorrichtung
für Substrate geschlossen ist.
Nach einer alternativen Ausführungsform besitzt das Gehäuse
hintere Anschläge, die an der Rückseite angeordnet sind und
zwar für den Eingriff mit den hinteren Rändern der Substrate.
Das Gehäuse besitzt darüber hinaus eine gelenkig angeordnete
vordere Türe mit vorderen Puffern, die mit den vorderen Rändern
in Eingriff kommen, um die Substrate gegen die hinteren An
schläge zu bewegen und zwar in einer weitgehend ausgerichteten
Stellung in der Richtung von vorne nach hinten, wenn die vorde
re Türe geschlossen ist. Es sind auch zwei Eingriffsanordnungen
an jeder Seite des Gehäuses vorgesehen für den Eingriff und die
seitliche Bewegung der Substrate in eine weitgehend ausgerich
tete Stellung in der seitlichen Richtung. Auf diese Weise
werden die Substrate in der Richtung von vorne nach hinten
unter Verwendung der Anschläge an der Rückseite und den vorde
ren Puffern ausgerichtet und in ihrer seitlichen Position unter
Verwendung der an der Seite angeordneten Eingriffsvorrichtungen.
Diese Ausführungsform kann an Trägern verwendet werden,
die zur Luft hin offen sind, sie wird aber vorzugsweise an
geschlossenen Trägern eingesetzt, um die Substrate in einer
reinen Umgebung zu halten, während sie durch einen Raum ohne
Reinraumumgebung transportiert werden.
Die an der Seite angeordneten Eingriffsanordnungen besitzen
vorzugsweise eine einzelne Rolle bzw. Walze oder Drehteil für
den Eingriff mit einer entsprechenden Seite der Substrate. Es
ist ein jeder Seite nur eine einzelne Walze erforderlich, um
eine seitliche Ausrichtung zu erzielen. Die Walze ist wiederum
drehbar angeordnet, um eine Drehung zu ermöglichen, während der
sie mit dem Rand des Substrates in Eingriff steht, und zwar
ohne zu verschrammen bzw. zu beschädigen. Die Walze besitzt
auch eine nachgiebige Außenfläche oder einen nachgiebigen
Überzug für die Dämpfung von Schwingungen oder anderer beschä
digender Kräfte, um dadurch die Substrate zu schützen. Darüber
hinaus werden die Rollenanordnungen außermittig angeordnet, um
sicherzustellen, daß sich die Substrate nicht in einer gering
fügig gedrehten Stellung gehalten befinden, wenn die Ausricht
vorrichtung für Substrate geschlossen ist. Die
Betätigungsanordnungen für die an der Seite angeordneten Ein
griffsvorrichtungen können in einer zu der ersten Ausführungs
form beschriebenen ähnlichen Weise verwirklicht werden.
Es wird nun ohne weiteres klar geworden sein, daß ein gemäß der
vorliegenden Erfindung ausgestalteter Substratträger eine
genaue Ausrichtung der Substrate in einer Kassette oder einem
Träger sowohl in der Richtung von vorne nach hinten als auch
der seitlichen Richtung ermöglicht. Wenn die Ausrichtvorrich
tung für Substrate geschlossen ist, dann halten die nachgiebi
gen Eingriffseinrichtungen die Substrate in einer feststehenden
oder verriegelten Stellung, so daß sie sich während des Trans
ports nicht bewegen können. Die Substrate werden auf diese
Weise gegen hervorgerufene Beschleunigungskräfte und gegen
Schwingungen geschützt, die auf den Träger einwirken. Die
Substrate werden auch gegen ein Verrutschen gesichert, um die
Bildung von Teilchen zu unterbinden, die möglicherweise das
Produkt auf den Substraten verunreinigen könnten. Eine Ausrichtvorrichtung
für Substrate nach der vorliegenden Erfindung
gestattet auch das Vorhandensein eines beträchtlichen Spaltrau
mes um die Ränder der Substrate herum. Der vergrößerte
Spaltraum ermöglicht es roboterisierten Aufnahme- und Anord
nungseinheiten, mit größeren Geschwindigkeiten zu arbeiten,
wenn sie das Substrat einsetzen und heraus nehmen, wodurch der
Durchsatz der Bearbeitungsstationen beträchtlich verbessert
wird.
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung ist
unter Berücksichtigung der nachfolgenden detaillierten Be
schreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen möglich:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Substratträgers
mit einer Ausrichtvorrichtung für Substrate gemäß ei
ner Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Unterseite
des Substratträgers nach Fig. 1 zeigt;
Fig. 3A und 3B sind Ansichten des Substratträgers nach Fig. 1 von
oben, die die Ausrichtvorrichtung für Substrate in ei
ner offenen bzw. einer geschlossenen Stellung zeigen;
Fig. 4 ist eine Ansicht des Substratträgers nach Fig. 1 von
vorne;
Fig. 4A ist eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts der
Fig. 4, der eine Betätigungsanordnung angrenzend an
eine Eingriffsvorrichtung der Ausrichtvorrichtung für
Substrate nach Fig. 1 zeigt;
Fig. 5 ist eine Explosionsdarstellung der Eingriffsvorrich
tung nach Fig. 1;
Fig. 6 ist eine Explosionsdarstellung der Betätigungsanord
nung nach Fig. 1;
Fig. 7A und 7B sind Ansichten von oben auf die Ausrichtanordnung nach
Fig. 6 und zwar in offener bzw. geschlossen Stellung
dargestellt;
Fig. 8 ist eine Ansicht von oben auf einen geschlossenen
Substratträger mit einer Ausrichtvorrichtung für
Substrate gemäß einer alternativen Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9A und 9B sind Ansichten von der Seite auf den Substratträger
nach Fig. 8, die die Türe an der Vorderseite in einer
offenen bzw. einer geschlossenen Stellung zeigen; und
Fig. 10 ist eine Explosionsansicht auf eine Anordnung mit nur
einer Walze, die als die Eingriffsvorrichtung nach
Fig. 8 verwendet wird.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kassette oder
eines Trägers 100 für Substrate mit einer Ausrichtvorrichtung
für Substrate, die gemäß einer Ausführungsform nach der vorlie
genden Erfindung ausgebildet ist. Der Substratträger 100 ist
eine zur Luft offene Einheit für die Aufnahme, die Abstützung
und die Ausrichtung einer Vielzahl von Substraten im Abstand
relativ zueinander zum Transportieren der Substrate zwischen
Bearbeitungsstationen und zur Anlieferung der Substrate an eine
Bearbeitungsstation in ausgerichteter Form. Eine Bearbeitungs
station weist vorzugsweise roboterisierte Aufnahme- und Anord
nungseinheiten zum Einsetzen und/oder zum Herausnehmen der
Substrate in den und aus dem Substratträger 100 auf. Die
Substrate sind vorzugsweise Flachbildschirme (FPDs), Halblei
terwafer, Masken, Mikrochipmodule (MCM) etc.. Der Substratträ
ger 100 kann in Abhängigkeit vom Typ und der Größe der
Substrate, die damit gehandhabt werden sollen, jede zweckmäßige
Größe aufweisen. Der Substratträger 100 wird beispielsweise
bevorzugt für relativ große Substrate mit einer Abmessung von
650 mm × 550 mm bis 850 mm × 1050 mm oder größer eingesetzt.
Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf einen bestimmten
Typ oder eine bestimmte Größe des Substrates beschränkt und
kann für jeden Typ oder Größe an Substraten eingesetzt werden.
Der Substratträger 100 besitzt eine weitgehend rechtwinklige
obere Platte oder Deckelplatte 102, die an einer weiteren
weitgehend rechtwinkligen unteren Platte oder Bodenplatte 104
angeordnet wird und zwar unter Verwendung einer Vielzahl von
Stützpfosten 106. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, sind an
jeder Seite des Substratträgers 100 drei Stützpfosten 106
angeordnet, wodurch eine offene, kastenförmige Struktur mit
einem offenen vorderen Ende 112 und einem offenen hinteren Ende
114 gebildet wird für die Aufnahme und die Abstützung von einem
oder mehreren rechtwinkligen Substraten 116.
Für die Zwecke der Darstellung ist nur ein Substrat 116 ge
zeigt, wobei es aber ohne weiteres klar ist, daß typischerweise
eine Vielzahl von Substraten in dem Substratträger 100 als
Ladung vorliegen, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. An jedem
Stützpfosten 106 ist ein Träger oder kammförmiger Halter 108
mit in Abstand angeordneten Zähnen oder Fächern 110 angeordnet,
wobei jedes Fach 110 für die Aufnahme und die Abstützung eines
entsprechenden Substrates dient. Die Vielzahl der beabstandeten
Fächer 110 ist dazu vorgesehen, eine Vielzahl von Substraten
116 im Abstand relativ zueinander innerhalb des Substratträgers
100 aufzunehmen und abzustützen. Ein optionaler Handgriff 102a
ist vorzugsweise an der oberen Platte 102 angeordnet und zwar
zur Handhabung des Substratträgers 100 zwischen Fahrzeugen und
Bearbeitungsstationen und auch zum Tragen des Substratträgers,
wenn er leer ist.
Es ist festzuhalten, daß der Substratträger 100 offen ist und
für den Transport der Substrate in einer weitgehenden Reinrau
mumgebung vorgesehen ist, da eine offene Struktur das Innere
nicht gegen Teilchen in der angrenzenden oder umgebenden Luft
schützt. Wie es untenstehend noch beschrieben werden wird, kann
die vorliegende Erfindung mit einer geschlossenen Trägeranordnung
zum Schutz der innen angeordneten Substrate 116 gegen Luft
von außen oder Umgebungsluft verwendet werden.
Nachdem eines oder mehrere Substrate 116 in den Substratträger
100 geladen worden sind, ist eine Ausrichtvorrichtung für
Substrate mit einer vorderen Eingriffsanordnung 118 und einer
hinteren Eingriffsanordnung 122 dazu vorgesehen, mit den
Substraten 116 in Eingriff zu kommen und sie zu einer ausge
richteten Stellung festzulegen. Nach der bevorzugten Ausfüh
rungsform ist die vordere Eingriffsanordnung 118 zwischen der
unteren Platte 104 und der oberen Platte 102 an einer vorderen
Ecke des Substratträgers 100 angelenkt vorgesehen, während die
hintere Eingriffsanordnung 122 in einer ähnlichen Weise an
einer gegenüberliegenden hinteren Ecke des Substratträgers 100
drehbar bzw. angelenkt angeordnet ist. Jede Eingriffsanordnung
118, 122 besitzt eine erste Eingriffseinrichtung 130 und eine
zweite Eingriffseinrichtung 132 für den Eingriff mit einem
Seitenrand und eines angrenzenden vorderen oder hinteren Randes
jedes der Substrate 116. Insbesondere besitzt die vordere
Eingriffsanordnung 118 eine erste Eingriffseinrichtung 130 zum
Eingriff mit einem Seitenrand 116b und eine zweite Ein
griffseinrichtung 132 zum Eingriff mit dem vorderen Rand 116a
jedes Substrates 116, wohingegen die hintere Eingriffsanordnung
122 eine ähnliche erste Eingriffseinrichtung 130 zum Eingriff
mit einem Seitenrand 116c und eine zweite Eingriffseinrichtung
132 zum Eingriff mit einem hinteren Rand 116d jedes Substrates
116 aufweist. Auf diese Weise kommen vier eigenständige Ein
griffseinrichtungen mit den Substraten 116 in Eingriff, um die
Substrate 116 innerhalb des Substratträgers 100 in einer ausge
richteten Stellung festzulegen.
Die ausgerichtete Stellung ist vorzugsweise eine weitgehend
mittige Stellung innerhalb des Substratträgers 100 in beiden
seitlichen Richtungen oder in der Richtung von einer Seite zur
anderen und der Richtung von vorne nach hinten. Auf diese Weise
werden die vorderen und hinteren Ränder 116a, d der Substrate
116 hinsichtlich der vorderen bzw. hinteren Ränder des
Substratträgers 100 ausgerichtet, wohingegen die seitlichen
Ränder 116b, c der Substrate 116 bezogen auf die jeweiligen
Seiten des Substratträgers 100 ausgerichtet werden.
Vier eigenständige Eingriffseinrichtungen, die mit den vier
Rändern der weitgehend rechtwinkligen Substrate 116 in Eingriff
kommen, stellen eine Ausrichtung weitgehend ohne einen signifi
kanten Grad an Drehung sicher. Bei der bevorzugten Ausführungs
form liegt eine derartige Ausrichtung im Bereich von zwischen
+/-0.5 mm bezüglich sowohl der seitlichen Richtung oder der
Richtung von einer Seite zur anderen als auch bezüglich der
Richtung von vorne nach hinten. Wie es untenstehend noch weiter
beschrieben werden wird, sind die Eingriffseinrichtungen 130,
132 vorzugsweise zylindrische oder rohrförmige Rollen oder
Walzen, die so drehbar angelenkt sind, daß sie sich drehen,
während sie sich mit den jeweiligen Rändern des Substrates 116
in Eingriff befinden. Diese Drehbewegung reduziert in beträcht
licher Weise die Menge der verunreinigenden Teilchen, die
andernfalls erzeugt werden könnten, wenn ein Kratzen oder
Verschrammen des Substrates 116 vorliegen würde.
Jede der Eingriffsanordnungen 118, 122 besitzt darüber hinaus
eine obere Stützplatte 134, die an der oberen Platte 102 ange
lenkt ist, eine untere Stützplatte 136 und zwei Stützpfosten
138 zur Verbindung der oberen und unteren Stützplatten 134, 136
miteinander. Die Eingriffseinrichtungen 130 und 132 sind zwi
schen der oberen und unteren Stützplatte 134, 136 angeordnet
und zwar zum orthogonalen Eingriff mit entsprechenden Rändern
der Substrate 116. Wie es untenstehend noch beschrieben werden
wird, befindet sich eine untere Betätigungsanordnung 120 an der
unteren Seite einer vorderen Ecke der unteren Platte 104 ange
ordnet, so daß sie der vorderen Eingriffsanordnung 118 gegen
über liegt und zwar zur Drehung der vorderen Eingriffsanordnung
118 zwischen der offenen und geschlossenen Stellung.
An der vorderen Eingriffsanordnung 118 dreht sich die untere
Stützplatte 136 um einen Drehpunkt 140 und die obere Stützplat
te 134 dreht sich um einen Drehpunkt 141, so daß sich die
vordere Eingriffsanordnung 118 um eine Drehachse zwischen den
Punkten 140 und 141 dreht. Die Drehachse wird einfach als
Drehachse 140-141 bezeichnet. An der hinteren Eingriffsanord
nung 122 dreht sich die untere Stützplatte 136 um einen Drehpunkt
142 (Fig. 3A und 4) und die obere Stützplatte 134 dreht
sich um einen Drehpunkt 143, so daß sich die hintere Eingriffs
anordnung 122 um eine Drehachse 142-143 dreht.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite des
Substratträgers 100. Wie es dargestellt ist, befindet sich eine
vordere Betätigungsanordnung 120 an der gleichen vorderen Ecke
des Substratträgers 100 angeordnet, um an die vordere Ein
griffsanordnung 118 anzugrenzen bzw. mit ihr in Verbindung zu
stehen. In ähnlicher Weise ist die hintere Betätigungsanordnung
124 an der gegenüberliegenden hinteren Ecke des Substratträgers
100 angeordnet und zwar um mit der hinteren Eingriffsanordnung
122 in Verbindung zu stehen bzw. an sie anzugrenzen. Es ist
festzuhalten, daß die Betätigungsanordnungen 120, 124 auch an
anderen Orten, wie beispielsweise der oberen Platte 102 oder an
anderen zweckmäßigen Orten angeordnet sein können und zwar zur
Verbindung mit bzw. zur Betätigung der Eingriffsanordnungen 118
bzw. 122.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Betätigungsan
ordnungen 120, 124 für einen guten Zugang und zum Eingriff mit
Antriebseinrichtungen aus Motor und Getriebe (nicht darge
stellt) an den Bearbeitungsstationen (nicht dargestellt) für
eine indirekte Betätigung der Eingriffsanordnungen 118, 122 an
der unteren Platte 104 angeordnet. Es heißt dies, daß die
Bearbeitungsstation die Eingriffsanordnungen 118, 122 in eine
offene Stellung versetzt und zwar zum Einführen oder anderseits
Entfernen der Substrate 116 in den und aus dem Substratträger
100 während der Bearbeitung. Die Bearbeitungsstation kann dann
die Anordnungen 118, 122 in eine geschlossene Stellung verset
zen und zwar um damit die Substrate 116 für den Transport in
eine ausgerichtete Stellung zu bringen.
Fig. 3A und 3B zeigen Ansichten von oben auf den Substratträ
ger 100, bei dem die obere Platte 102 entfernt worden ist und
sich die Eingriffsanordnungen 118, 122 in ihrer offenen bzw.
geschlossenen Stellung befinden. Wenn sich die Eingriffsanord
nungen 118, 122 in ihrer offenen Stellung befinden, wie es in
Fig. 3A dargestellt ist, dann können die Substrate 116 entfernt
und andere Substrate in das offene vordere Ende 112
und/oder das offene hintere Ende 114 eingesetzt werden.
Auf diese Weise kann ein roboterisiertes System einer Bearbei
tungsstation auf jedes Substrate 116 von entweder dem offenen
vorderen Ende 112 oder dem offenen hinteren Ende 114 aus zu
greifen und zwar in Abhängigkeit davon, wie der Substratträger
100 relativ zur Bearbeitungsstation angeordnet ist. Obwohl die
kammförmigen Halter 108 die Substrate 116 in einer zu den
oberen und unteren Platten 104, 102 des Substratträgers 100
weitgehend parallelen Ebene halten, die sich während des Trans
ports alle vorzugsweise in horizontalen Stellungen relativ zum
Boden befinden, müssen die kammförmigen Halter 108 nicht so
ausgebildet sein, daß sie die Substrate 116 in einer weitgehend
ausgerichteten Stellung halten. Daher können die Substrate 116
geringfügig zum vorderen Ende 112 oder zum hinteren Ende 114
hin positioniert sein oder sich sogar in einer geringfügig
gedrehten Stellung befinden, so daß die seitlichen Ränder 116b
und 116c nicht zu den seitlichen Rändern der oberen und unteren
Platte 102, 104 ausgerichtet verlaufen. Es ist festzuhalten,
daß obwohl sich die Substrate 116 unmittelbar, nachdem die
Eingriffsanordnungen 118, 122 geöffnet werden, in der ausge
richteten Stellung befinden, die Substrate 116 von der Bearbei
tungsstation in einer weitgehend nicht ausgerichteten Stellung
zurückgelassen werden können, nachdem die Bearbeitung abge
schlossen worden ist. Auf diese Weise muß die Bearbeitungssta
tion die Substrate 116 nach der Bearbeitung nicht in einer
ausgerichteten Stellung zurücklassen, obwohl es für den Zugang
durch die Bearbeitungsstation gewünscht ist, die Substrate 116
in einer ausgerichteten Stellung vorliegen zu haben.
Wie es in Fig. 3A dargestellt ist, sind die Eingriffsanordnun
gen 118 und 122 um die Drehachsen 140-141 bzw. 142-143 in ihre
offenen Stellungen gedreht worden. In der offenen Stellung
verläuft eine Ausrichtlinie 144, die sich zwischen dem Dreh
punkt 140 und der Mitte der Eingriffseinrichtung 132 aufspannt,
unter einem negativen Drehwinkel von etwa 20-30 Grad zum Sei
tenrand des Substratträgers 100, während die Eingriffseinrich
tungen 130, 132 weitgehend parallel dazu ausgerichtet
verlaufen. Die Eingriffseinrichtungen 130, 132 befinden sich in
der offenen Stellung außerhalb der Grenzen der Substrate 116
angeordnet. Die Eingriffsanordnung 118 wird gedreht, bis die
Eingriffseinrichtung 132 und der Drehpunkt 140 entlang einer
geschlossenen Linie 146 ausgerichtet verlaufen. Ein Pfeil 148
zeigt eine Drehung von etwa 65 Grad zwischen der offenen Linie
144 und der geschlossenen Linie 146 an, und stellt den Betrag
der Drehung der vorderen Eingriffsanordnung 118 zwischen der
offenen und geschlossenen Stellung dar. Die hintere Eingriffs
anordnung 122 wird in ähnlicher Weise um die Drehachse 142-143
herum um etwa 65 Grad zwischen der offenen und geschlossenen
Stellung verschwenkt bzw. gedreht.
In Fig. 3B sind die Eingriffsanordnungen 118, 122 in ihre
geschlossenen Stellungen gedreht worden. Fig. 3B zeigt deutli
cher, daß die Eingriffseinrichtung 130 der Eingriffsanordnung
118 mit den Seitenrändern 116b in Eingriff steht, wohingegen
sich die Eingriffseinrichtung 132 mit den vorderen Rändern 116a
der Substrate 116 in Eingriff befindet. In ähnlicher Weise
befinden sich die Eingriffseinrichtungen 130, 132 der hinteren
Eingriffsanordnung 122 mit den seitlichen und hinteren Rändern
116c bzw. 116d der Substrate 116 in Eingriff. Wenn die Ein
griffsanordnungen 118, 122 aus der offenen Stellung zur ge
schlossenen Stellung verschwenkt werden, kommen die
Eingriffseinrichtungen 130 mit den Seitenrändern 116b, 116c der
Substrate 116 in Eingriff, um die Seitenränder 116b, 116c
relativ zu den seitlichen Rändern des Substratträgers 100 in
eine weitgehend ausgerichtete Stellung zu verbringen. Bei der
bevorzugten Ausführungsform liegt eine solche Ausrichtung
innerhalb von +/-0.5 mm in seitlicher Richtung bzw. der Rich
tung von einer Seite zur anderen.
Während sich die Eingriffseinrichtungen 130 mit den seitlichen
Rändern 116b, c in Eingriff befinden, befinden sich die Ein
griffseinrichtungen 132 der Eingriffsanordnungen 118, 122 mit
den vorderen und hinteren Rändern 116a, d in Eingriff, um die
Substrate 116 gleichzeitig in der Richtung von vorne nach
hinten auszurichten. Die Substrate 116 befinden sich wiederum
innerhalb von 0.5 mm einer erwünschten und vorbestimmten ausgerichteten
Stellung innerhalb des Substratträgers 100 ausgerich
tet. Es ist festzuhalten, daß die gleichzeitige Ausrichtung
beider Seiten 116b, 116c und der vorderen und hinteren Ränder
116a, 116d an gegenüberliegenden Ecken der Substrate 116 die
Substrate 116 sowohl in seitlicher als auch in der Richtung von
vorne nach hinten ausrichtet, und so auch verhindert wird, daß
die Substrate in einer irgendwie gearteten gedrehten Stellung
verbleiben.
Wie es untenstehend noch näher beschrieben werden wird, weisen
die Eingriffseinrichtungen 130, 132 beider Eingriffsanordnungen
118, 122 nachgiebige Umhüllungen auf oder besitzen anderweitig
nachgiebige Außenflächen, um dadurch eine bestimmte Flexibili
tät bereitzustellen, um zu verhindern, daß Kräfte, die am
Substratträger 100 anliegen, an den Substraten 116 zur Anlage
kommen. Eine solche Ausrichtkraft auf den vier Rändern ist
ausreichend, um mit den Substraten 116 in Eingriff zu kommen
und sie ohne grobe Kraft, die andernfalls die Substrate 116
beschädigen könnte, in weitgehend ausgerichtete Stellungen zu
verbringen. Der bestimmte Betrag an angewandter Ausrichtkraft
und die Nachgiebigkeit bzw. Steifigkeit oder Elastizität der
Eingriffseinrichtungen 130, 132 werden ausgewählt auf der Basis
der jeweiligen Größe, der Art und der Zusammensetzung der
einzelnen Substrate, um die es sich handelt. Die Kraft wird von
der Bearbeitungsstation aufgebracht und der Spalt an der Rolle
wird zugunsten der mechanischen Toleranz vergrößert.
Fig. 4 ist eine Ansicht von vorne auf den Substratträger 100,
die in deutlicherer Weise die Stellungen der Eingriffseinrich
tungen 130, 132 beider Eingriffsanordnungen 118, 122 relativ zu
den unterschiedlichen bzw. mehreren Substraten 116 zeigt. Wie
es in der rechten unteren Ecke der Fig. 4 dargestellt ist,
besteht ein Spalt zwischen den Seitenrändern 116c und der
Eingriffseinrichtung 130 der hinteren Eingriffsanordnung 122.
Die kammförmigen Halter 108 besitzen vorzugsweise eine teilwei
se geneigte Seitenwand 109 zwischen den jeweiligen Fächern 110,
an denen sich die Seitenränder 116c in der ausgerichteten
Stellung zu der Seitenwand 109 im Abstand befinden. In ähnlicher
Weise befindet sich der gegenüberliegende Rand 116b jedes
der Substrate 116 von der entsprechenden Wand 109 an der gegen
überliegenden Seite getrennt angeordnet. Solche Abstände oder
Spalträume sind wesentlich größer als die Abstände bei bekann
ten oder gewöhnlichen Trägern. In der Praxis sind die Spalträu
me zwischen den Seitenwänden 109 und den Seitenrändern 116b, c
bis zu zehn (10) mal größer als die entsprechenden Spalträume
nach dem Stand der Technik.
Bekannte Träger wiesen Ausrichtwände auf mit deutlich größeren
Neigungen, um einen geringeren Spaltraum zu erreichen, wenn
sich die Substrate an den Fächern angeordnet befanden. In der
Praxis lagen die geneigten Wände nach dem Stand der Technik an
den seitlichen Rändern der Substrate an oder standen mit ihnen
anderweitig in Kontakt. Dies führte zu einer groben Ausrichtung
der Substrate für die roboterisierte Aufnahme- und Anordnungs
einheit der Bearbeitungsstation. Eine solche Vorgehensweise bei
der Ausrichtung zwang die Robotereinheit aber auch dazu, das
Substrat langsamer herauszunehmen und einzusetzen, um eine
Kollision und/oder ein Kratzen an bzw. mit den Seitenwänden der
Fächer zu vermeiden. Dieser relativ feste Sitz führte dement
sprechend zu einer Abnahme des Gesamtdurchsatzes der Bearbei
tungsstation.
Eine Ausrichtung unter Verwendung der Seitenwände ist nicht
mehr notwendig bei der Verwendung der Ausrichtvorrichtung für
Substrate nach der vorliegenden Erfindung. Die Seitenwände 109
besitzen für eine grobe Ausrichtung eine geringfügige Neigung,
sind aber so ausgebildet, daß sie verglichen mit dem Stand
Technik zu deutlich größeren Schlitzen und Spalträumen führen.
Aufgrund solcher größerer Spalträume können die roboterisierten
Aufnahme- und Anordnungseinheiten mit beträchtlich größerer
Geschwindigkeit betrieben werden aufgrund eines deutlich nied
rigeren Risikos der Kollision und/oder des Kratzens an den
Seitenwänden 109. Auf diese Weise können die Robotereinheiten
deutlich schneller arbeiten und auf diese Weise den Durchsatz
der Bearbeitungsstation deutlich erhöhen.
Fig. 4A ist eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes aus
Fig. 4 (Detail A), die detaillierter die vordere Betätigungsan
ordnung 120 an der unteren Platte 104 angeordnet zeigt und ihre
Lage an den unteren Bereich der vorderen Eingriffsanordnungen
118 angrenzend darstellt. Die Betätigungsanordnung 120 besitzt
eine Eingangsantriebswelle 152 zum Eingriff mit einer Einheit
bestehend aus einem Motor und Getriebe oder dergleichen (nicht
dargestellt), um eine Drehung der Ausgangsabtriebswelle 150 zu
bewirken. Die Ausgangsabtriebswelle 150 erstreckt sich durch
eine Bohrung bzw. ein Loch oder eine Öffnung, die an der unte
ren Platte 104 vorgesehen ist, um mit der Eingriffsanordnung
118 in Eingriff zu kommen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Ausgangs
abtriebswelle 150 mit einem entsprechenden Adapter an der
Unterseite der unteren Stützplatte 136, die am Drehpunkt 140
aufgehängt ist, in Eingriff. Auf diese Weise dreht die Betäti
gungsanordnung 120 die vordere Eingriffsanordnung 118 über die
Ausgangsabtriebswelle 150.
Die vordere Eingriffsanordnung 118 ist in der geschlossenen
Stellung dargestellt, bei der sich die Eingriffseinrichtung 130
mit dem Seitenrand 116b in Eingriff befindet und sich die
Eingriffseinrichtung 132 mit dem vorderen Rand 116a des
Substrates 116 in Eingriff befindet. Die hintere Betätigungsan
ordnung 124 ist an der unteren Platte 104 angeordnet, um an der
hinteren Eingriffsanordnung 122 in weitgehend der gleichen Art
und Weise anzuliegen.
Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung der vorderen Eingriffs
anordnung 118, wobei die hintere Eingriffsanordnung 122 in
identischer Weise implementiert ist und daher nicht dargestellt
wird. Die Stützpfosten 138 besitzen einander gegenüberliegende
Enden, die an der unteren und oberen Stützplatte in 134, 136
angeordnet werden und zwar unter Verwendung von Schrauben,
Nieten oder dergleichen 168. Es werden insbesondere Bohrungen
134a, 138a durch die obere bzw. die untere Platte 134, 136
gebohrt, wobei die Schrauben 168 durch die Bohrungen 134a, 136a
in die einander gegenüberliegenden Enden der Stützpfosten 138
eingesetzt werden. Die Eingriffseinrichtungen 130, 132 sind
vorzugsweise Rollen bzw. Walzen oder Zylinder, die Rollenflä
chen 160 innerhalb von zylindrischen Rohren bzw. Rollenmänteln
131 aufweisen, die drehbar zwischen den oberen und unteren
Stützplatten 134, 136 angeordnet sind und zwar unter Verwendung
von Flanschlagern 166. Auf diese Weise werden die Stützpfosten
138 an den oberen und unteren Stützplatten 134, 136 steif
angeordnet, um eine steife Struktur zur Verfügung zu stellen,
damit sich die zylindrischen Rohre 131 frei an den oberen und
unteren Stützplatten 134, 136 drehen können.
Die Rollenrohre bzw. zylindrischen Rohre 131 werden vorzugswei
se aus einem nachgiebigen Werkstoff, wie beispielsweise TYGON
oder dergleichen hergestellt. Alternativ können die Rollenrohre
131 eine nachgiebige Umhüllung aus dem gleichen Werkstoff
aufweisen, mit dem die Rollenrohre 131 überzogen werden. Der
nachgiebige Werkstoff wird so ausgewählt, daß er eine ausrei
chende Tragkraft aufweist, um die Kraft für die Ausrichtung
aufbringen zu können, ohne die Ränder der Substrate 116 zu
beschädigen. Der nachgiebige Werkstoff reduziert auch in erheb
licher Weise die Bildung von Partikeln während des Eingriffs
mit bzw. an einem Rand der Substrate und dämpft die Kräfte, die
auf den Substratträger 100 wirken, um die Substrate 116 zu
schützen. Ein Bolzen 162 mit einer Schulter, mehrere Achsschei
ben 164 und ein Flanschlager 166 sind dazu vorgesehen, um die
obere Stützplatte 134 schwenkbar an der oberen Platte 102
anzuordnen. Die untere Stützplatte 136 jeder der Eingriffsan
ordnungen 118 und 122 ist vorzugsweise an der Ausgangsabtriebs
welle 150 der entsprechenden Betätigungsanordnung 120 und 124
angeordnet und weniger direkt an der Bodenplatte 104.
Fig. 6 zeigt eine Explosionsansicht der vorderen Betätigungsan
ordnung 120. Die Betätigungsanordnung 124 wird vorzugsweise in
einer weitgehend identischen Weise ausgeführt. Die Betätigungs
anordnungen 120, 124 werden vorzugsweise mit einem Viergelenk
getriebe ausgebildet mit einer Sprungswerksausbildung mit
Kippcharakter, um eine bistabile Betriebsweise zu erhalten.
Dies ermöglicht es, daß die Anordnung in entweder der offenen
oder der geschlossenen Stellung verriegelt werden kann, wie es
untenstehend noch weiter beschrieben werden wird. Die Betäti
gungsanordnung 120 besitzt ein Antriebsgehäuse 170 und einen
Deckel 172 für den Antrieb, der am Antriebsgehäuse 170 unter
Verwendung einer Vielzahl von Schrauben, Nieten oder anderer
Befestigungselemente 174 festgelegt wird. Das Antriebsgehäuse
170 besitzt eine Bohrung oder eine andere Öffnung 170a, um den
Zugang von außen zur Eingangsantriebswelle 152 zu ermöglichen
und die Deckelplatte 172 besitzt eine Bohrung oder Öffnung
172a, um den Zugang von außen zur Ausgangsabtriebswelle 150 zu
ermöglichen. Es werden zwei oder mehr unverlierbare Schrauben
176 durch die Deckelplatte 172 und das Antriebsgehäuse 170
hindurch geschraubt, um die Betätigungsanordnung 120 an der
unteren Platte 104 des Substratträgers 100 festzulegen.
Ein Lager 178 und ein Flanschlager 180 werden in der Öffnung
170a eingesetzt zur Aufnahme der und zur Ermöglichung eines
Schwenkvorgangs oder einer Drehbewegung der Eingangsantriebs
welle 152. Die Eingangsantriebswelle 152 wird einstückig an
einem Ende der unteren Seite einer unteren Antriebskurbel 182
angeordnet. Ein Loch (nicht dargestellt) ist etwa an der Mitte
der unteren Antriebskurbel 182 vorgesehen zur gelenkigen Auf
nahme eines Endes eines Kopplungselementes 184 mit einem Lager
186. Das Kopplungselement 184 wird vorzugsweise zwischen der
unteren Antriebskurbel 182 und einer ähnlichen oberen An
triebskurbel 188 angeordnet und zwar unter Verwendung einer
Schraube oder einer Niete 190 oder dergleichen, welche durch
eine Bohrung 188a der oberen Antriebskurbel 188, durch das
Lager 186 des Kopplungselementes 184 und in die entsprechende
Bohrung der unteren Antriebskurbel 182 eingesetzt wird. Eine
weitere Bohrung 188b in der oberen Antriebskurbel 188 nimmt
eine weitere Schraube oder Niete 190 auf, um an einen Stutzen
182a anzugrenzen, der an der unteren Antriebskurbel 182 ange
ordnet ist. Auf diese Weise werden die obere und die untere
Antriebskurbel 188, 182 an einander fest angeordnet, um eine
Antriebskurbelanordnung 189 auszubilden, die es dem Kopplungse
lement 184 gestattet, um die Mitte des Lagers 186 herum relativ
zur Antriebskurbelanordnung 189 zu schwenken.
Das Kopplungselement 184 besitzt einen Verlängerungshebel 184a,
der daran einstückig ausgebildet angeordnet ist und zwar um
daran ein Ende einer Zugfeder 192 gelenkig bzw. drehbar anzu
ordnen. Das andere Ende der Zugfeder 192 wird unter Verwendung
eines Bolzens 194 mit einer Schulter an dem Antriebsgehäuse 170
drehbar angeordnet. Wie es untenstehend noch deutlicher be
schrieben werden wird, bringt die Zugfeder 192 auf das Kopp
lungselement 184 eine Kraft auf, um das Kopplungselement 184
und die Antriebskurbelanordnung 189 in entweder einer offenen
oder einer geschlossenen verriegelten Stellung zu halten.
Das andere Ende des Kopplungselementes 184 besitzt eine Öffnung
oder eine Bohrung (nicht dargestellt) zur gelenkigen Anordnung
eines Endes eines Kulissenhebels bzw. Hebels 196, der eine
entsprechende Bohrung 196a besitzt zur Aufnahme eines Paßstif
tes 198. Auf diese Weise kann sich ein Ende des Kulissenhebels
196 an der Mitte der Bohrung 196a relativ zum Kopplungselement
184 drehen. Der Kulissenhebel 196 besitzt eine Aufnahme 196b,
die als eine Klemmverbindung ausgebildet ist, die unter Verwen
dung einer Klemmschraube 200 festgezogen wird, um die Ausgangs
abtriebswelle 150 aufzunehmen und innerhalb der Aufnahme 196b
zu klemmen.
Ein Ende der Ausgangsabtriebswelle 150 ist an dem Antriebsge
häuse 170 drehbar angeordnet und zwar unter Verwendung eines
Lagers 178 und eines Flanschlagers 180 innerhalb einer entspre
chenden Öffnung oder Bohrung 170b, wobei sich das andere Ende
der Ausgangsabtriebswelle 150 durch die Öffnung 172a hindurch
erstreckt, um bis zur Eingriffsanordnung 118 oder 122 zu rei
chen, wie es vorstehend beschrieben worden ist.
Ein fester Anschlag 202 ist an dem Antriebsgehäuse 170 angeord
net und zwar unter Verwendung einer Schraube oder Niete 204
oder dergleichen und zwar um mit der Antriebskurbelanordnung
189 in der geschlossenen Stellung in Eingriff zu gelangen, wie
es untenstehend nach deutlicher beschrieben werden wird. Die
obere Antriebskurbel 128 besitzt auch eine von Hand zu betäti
gende Antriebswelle 154, die daran einstückig ausgebildet
angeordnet ist und sich durch einen Kurbelwellenlagerring 206
hindurch durch eine weitere Bohrung 172 in dem Deckel 172 des
Antriebs erstreckt. Die manuelle Antriebswelle 154 verläuft zur
Eingangsantriebswelle 152 konzentrisch, die weiter konzentrisch
oder in der Bohrung 170a anderweitig zentriert verläuft. Auf
diese Weise dreht sich die Antriebskurbelanordnung 189 relativ
zur Mitte der Öffnung 170a, der Eingangsantriebswelle 152 und
der manuellen Antriebskurbel 154.
Fig. 7A zeigt eine Ansicht von oben auf die zusammengebaute
Betätigungsanordnung 120, wobei der Deckel 172 des Antriebs
entfernt worden ist und die obere Antriebskurbel 182 zur besse
ren Darstellung nicht dargestellt ist. Die untere Antriebskur
bel 182 ist so dargestellt, wie sie in der geschlossenen
Stellung gegen den harten Anschlag 202 anliegt. Die untere
Antriebskurbel 182 dreht sich um einen Antriebskurbeldrehpunkt
210, der der Mitte der Öffnung 170a und der Mitte der Eingangs
antriebswelle 152 entspricht. Auf diese Weise dreht sich die
Antriebskurbelanordnung 189 relativ zum Antriebskurbeldrehpunkt
210 zwischen der geschlossenen oder in Fig. 7A vollständig im
Uhrzeigersinn gedrehten dargestellten Stellung und einer offe
nen oder in Fig. 7B im Gegenuhrzeigersinn gedrehten dargestell
ten Stellung.
Eine Kraft oder ein Moment für eine Drehung im Gegenuhrzeiger
sinn, die oder das entweder auf die Eingangsantriebswelle 152
oder die konzentrische Antriebswelle 154 für die Betätigung von
Hand wirkt, verschwenkt die untere Antriebskurbel 182 in eine
Richtung im Gegenuhrzeigersinn relativ zum Antriebskurbeldreh
punkt 210. Ein Drehpunkt 212 des Kopplungselementes, der sich
in der Mitte des Lagers 186 befindet, dreht sich demgemäß in
der Richtung des Gegenuhrzeigersinnes relativ zum Antriebskur
beldrehpunkt 210 und läßt daher das Kopplungselement 184 sich
in einer weitgehend translativen Weise bewegen, wodurch auf den
Kulissenhebel 196 eine Drehkraft im Gegenuhrzeigersinn ausgeübt
wird. Eine solche Kraft wird an einem Drehpunkt 214 zwischen
dem Kulissenhebel 196 und den Kopplungselement 184 ausgeübt, um
demgemäß den Kulissenhebel 196 und die Ausgangsabtriebswelle
150 relativ zur Drehachse 140-142 zu drehen.
Wenn sich die Betätigungsanordnung 120 in der geschlossenen
Stellung befindet, wie es in Fig. 7A dargestellt ist, dann
läßt die untere Antriebskurbel 182 den Drehpunkt 212 sich an
oder unterhalb einer horizontalen Referenzlinie 211 vorbei
drehen, die durch den Antriebskurbeldrehpunkt 210 gezogen wird,
wodurch ein geringfügig negativer Winkel einer Kraftlinie 218a
hervorgerufen wird, die zwischen den Drehpunkt 212 und 214
aufgespannt wird. Auf diese Weise werden Drehkräfte, die im
Gegenuhrzeigersinn wirken und an der Ausgangsabtriebswelle 150
anliegen, die von Beschleunigungskräften oder Schwingungskräf
ten hervorgerufen werden, die an den Substraten 116 anliegen,
zu einer im Uhrzeigersinn wirkenden Kraft umgewandelt, die an
der unteren Antriebskurbel 182 anliegt, und zwar aufgrund des
negativen Winkels der Kraftlinie 218a. Dies wird als Ausbildung
mit Kippcharakter (over-center design) bezeichnet. Da die
untere Antriebskurbel 182 darüber hinaus gegen den harten
Anschlag 202 gedrückt wird und daher an einer weiteren Drehung
im Uhrzeigersinn gehindert wird, verhindern solche Drehkräfte,
die an der Ausgangsabtriebswelle 150 anliegen, ein Öffnen der
Eingriffsanordnungen 118, 122. Auf diese Weise verbleibt die
Ausgangsabtriebswelle 150 in der geschlossenen Stellung verrie
gelt, so daß die Substrate 116 trotz entgegen wirkender Kräfte
in einer ausgerichteten Stellung gehalten werden. Die Zugfeder
192 übt auf das Kopplungselement 184 eine Kraft zur Verstärkung
und Beibehaltung der unteren Antriebskurbel 182 in weitgehend
der geschlossenen Stellung aus.
Fig. 7B ist eine Ansicht auf die Betätigungsanordnung 120 in
der offenen Stellung von oben, bei der die Deckelplatte 172
entfernt worden ist. Die Antriebskurbelanordnung 189 ist um
etwa 185° in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn gedreht worden,
so daß sie wieder geringfügig über oder unter die horizontale
Referenzlinie 211 hinaus gedreht worden ist. Auch dies ist eine
over-center Stellung zur Verriegelung der Anordnung in der
offenen Stellung. Das Kopplungselement 184 wird so verschoben
bzw. bewegt, daß es den Kulissenhebel 196 um etwa 65° im Ge
genuhrzeigersinn in seine offene Stellung dreht, die der Dre
hung der Eingriffsanordnungen 118, 122 um 65° entspricht, wie
sie in Fig. 3A, 3B dargestellt ist.
Eine solche Drehung wird selbstverständlich auch auf die Aus
gangsabtriebswelle 150 übertragen. Die neue Kraftlinie 218b in
der offenen Stellung zwischen den Drehpunkten 210 und 214
hindert eine auf die Ausgangsabtriebswelle 150 und den Kulis
senhebel 196 wirkende Drehkraft daran, die Antriebskurbelanord
nung 189 in der Richtung im Uhrzeigersinn zu drehen. Eine
solche an der Ausgangsabtriebswelle 150 und dem Kulissenhebel
196 anliegende Drehkraft im Uhrzeigersinn neigt dazu, die
Antriebskurbel 182, 188 in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn
zu drehen und zwar aufgrund der Kraftlinie 218b, und verhindert
dadurch, daß die vorderen und hinteren Eingriffsanordnungen
118, 122 aufgrund von von außen wirkenden Kräften geschlossen
werden. Die Zugfeder 192 übt auf das Kopplungselement 184 eine
Kraft auf, um die Anordnung in die offene Stellung zu bringen
und dort zu halten, bis sie durch die Antriebswelle 152 oder
154 in die geschlossenen Stellung bewegt wird.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht von oben auf einen Substratträger
300, der gemäß einer alternativen Ausführungsform nach der
vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Der Substratträger 300
ist in einer zum Substratträger 100 ähnlichen Weise ausgebildet
mit der Ausnahme, daß er einen Behälter 302 aufweist, um eine
Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich des Behälters 302
und der äußeren Umgebungsluft zu verhindern. Der Substratträger
300 schützt auf diese Weise die darin angeordneten Substrate
116 dagegen, der außen befindlichen Umgebungsluft ausgesetzt zu
werden und ermöglicht einen Transport zwischen Reinraumumgebun
gen durch verunreinigte Luft hindurch.
Der Behälter 302 weist im einzelnen Seitenwände 304 und eine
Rückwand 306 auf, die an einer Deckelplatte 307 und einer
Bodenplatte 309 (Fig. 9A) einstückig angeordnet sind. Eine
vordere Türe 308 ist an der Deckelplatte 307 des Behälters 302
gelenkig angeordnet, wobei sich die vordere Türe 308 öffnet und
schließt, um durch eine Öffnung 311 (Fig. 9A) an der Vorder
seite einen Zugang zum Inneren des Behälters 302 zu ermögli
chen, um Substrate 116 einsetzen oder sie auch herausnehmen zu
können. Die Substrate 116 werden im Abstand zueinander einge
setzt und gehalten und zwar in einer ähnlichen Weise, wie es
anhand des Substratträgers 100 erläutert worden ist.
Es sind allerdings hintere Anschläge 310 für die Substrate
vorgesehen, um den hinteren Rändern 116d der Substrate 116
gegenüber zu liegen. An der Innenfläche der vorderen Türe 308
sind Türpuffer 312 angeordnet, die mit den vorderen Rändern
116a der Substrate 116 in Eingriff kommen, wenn die vordere
Türe 308 geschlossen wird. Auf diese Weise richtet der Eingriff
mit dem Türpuffern 312 und den hinteren Anschlägen 310 die
Substrate 116 in der Richtung von vorne nach hinten weitgehend
aus, wenn die vordere Türe 308 geschlossen wird, wie es in Fig.
8 dargestellt ist. Die hinteren Anschläge 310 und die Türpuffer
312 besitzen vorzugsweise einen nachgiebigen Werkstoff, der den
hinteren und vorderen Rändern 116a, bzw. d der Substrate 116
gegenüber liegt und zwar in einer ähnlichen Weise und für
ähnliche Zwecke, wie es obenstehend hinsichtlich der Rollenroh
re 131 erläutert worden ist.
Für eine seitliche Ausrichtung sind Seiteneingriffsanordnungen
314 an den gegenüberliegenden Seiten des Substratträgers 300
vorgesehen. Die Eingriffsanordnungen 314 besitzen jeweils
Eingriffseinrichtungen 316, die mit den Seitenrändern 116b, c
der Substrate 116 in Eingriff kommen, um die Substrate 116 in
eine seitlich ausgerichtete Stellung zu bewegen. In einer
ähnlichen Weise, wie es vorstehend hinsichtlich der Eingriffs
anordnungen 118, 122 beschrieben worden ist, sind die Ein
griffsanordnungen 314 zwischen den oberen und unteren Platten
307, 309 des Substratträgers 300 zwischen offenen und geschlos
senen Stellungen schwenkbar angeordnet. In der offenen Stellung
kommen die Eingriffseinrichtungen 316 mit den jeweiligen Sei
tenrändern der Substrate 116 außer Eingriff, um ein Herausneh
men und ein Einsetzen durch die vordere Öffnung 311 zu
ermöglichen.
Die Eingriffsanordnungen 314 werden an Drehpunkten 318 gedreht
oder verschwenkt, um die Eingriffseinrichtungen 316 gegen die
Seitenränder 116b, c der Substrate 116 für eine seitliche
Ausrichtung zu bewegen.
Auch hier wiederum besitzen die Eingriffseinrichtungen 316
vorzugsweise nachgiebige Rollen oder dergleichen, die sich
während des Eingriffs zur Vermeidung von Kratzern oder Schram
men drehen, die andernfalls verunreinigende Partikel erzeugen
könnten. Auch befinden sich die Eingriffsanordnungen 314 am
Behälter 302 außermittig angeordnet, wobei eine Anordnung in
Richtung zur Rückwand 306 und die andere Anordnung in Richtung
zur vorderen Türe 308 angeordnet ist. Dies vermeidet eine
gedrehte Stellung, wenn die vordere Türe 308 einmal geschlossen
worden ist, und führt auf diese Weise zu einer weitgehenden
Ausrichtung der Substrate 116 sowohl in der Richtung von vorne
nach hinten als auch in seitlicher Richtung.
Fig. 9A und 9B sind Ansichten von der Seite auf den Substrat
träger 300, wobei die vordere Türe 308 geöffnet bzw. geschlos
sen ist. Wenn die vordere Türe 308 offen ist, dann werden die
Substrate 116 durch das offene vordere Ende 311 herausgenommen
und eingesetzt. Die Ausrichtvorrichtungen 314 an der Seite sind
angelenkt, um die Eingriffseinrichtungen 316 gegen die Seiten
ränder 116b, c der Substrate 116 für eine seitliche Ausrichtung
zur Anlage kommen zu lassen. Die Eingriffseinrichtungen 316
gestatten es den Substraten 116 trotzdem, sich geringfügig zur
Vorderseite oder zur Rückseite des Behälters 302 zu bewegen.
Wie es in Fig. 9B dargestellt ist, ist die vordere Türe 308
geschlossen, so daß der Türpuffer 312 mit den vorderen Rändern
116a in Eingriff kommt und die hinteren Anschläge 310 mit den
hinteren Rändern 116d der Substrate 116 zum Eingriff gelangen.
Wenn die vordere Türe 308 und die Eingriffsanordnungen 314
einmal geschlossen worden sind, dann befinden sich die Substra
te 116 in einer weitgehend ausgerichteten Stellung und zwar
sowohl in der Richtung von vorne nach hinten als auch in seit
licher Richtung. Es ist festzuhalten, daß die vordere Türe 308
geschlossen werden könnte, nachdem die Eingriffsanordnungen 314
in die geschlossenen Stellungen gedreht worden sind.
Nachdem der Behälter 302 zu einer Bearbeitungsstation transpor
tiert worden ist, wird die vordere Türe 308 geöffnet und die
Ausrichtvorrichtungen 314 an der Seite werden geöffnet und
trotzdem verbleiben die darin befindlichen Substrate 116 für
den Zugang durch ein Robotersystem oder dergleichen in einer
weitgehend ausgerichteten Stellung. Nachdem eines oder mehrere
Substrate bearbeitet worden sind, wird eine Wiederausrichtung
erzielt, indem die Eingriffsvorrichtungen 314 und die vordere
Türe 308 geschlossen werden. Es ist festzuhalten, daß obwohl
der Substratträger 300 von geschlossener Bauart ist, eine
Ausführungsform mit hinteren Anschlägen, vorderen Puffern und
an der Seite angeordneten Eingriffsvorrichtungen auch an einem
offenen Träger angewandt werden könnte.
Fig. 10 zeigt eine Explosionsansicht einer Eingriffsanordnung
mit nur einer Rolle oder Walze zur Ausbildung der Eingriffsan
ordnung 314. Die Eingriffsanordnung 314 ist ähnlich der in Fig.
5 dargestellten Anordnungen 118, 122 mit zwei Rollen ausgebil
det, mit der Ausnahme, daß nur ein einzelner Stützpfosten 334,
eine einzelne Rollengleitfläche bzw. -paßfläche 323 und nur
eine einzelne rollenförmige bzw. zylindrische Röhre 322 zwi
schen einer oberen Platte 320 und einer unteren Platte 324
vorgesehen ist.
Auch sind wieder Schrauben oder andere Befestigungseinrichtun
gen 326 zur Anordnung des Stützpfostens 334 zwischen der oberen
und unteren Stützplatten 300, 324 vorgesehen und Flanschlager
328 sind an beiden Enden der Rollenröhre 323 vorgesehen, um
eine Drehbewegung der Rollenröhre 323 relativ zur oberen und
unteren Stützplatte 320, 324 zu ermöglichen. Auch sind ein
Bolzen 330 mit einem Absatz, Scheiben 332 und ein weiteres
Flanschlager 328 vorgesehen, um die Eingriffsanordnung 314 am
Substratträger 300 drehbar festzulegen.
Es ist nunmehr ohne weiteres klar geworden, daß eine Ausricht
vorrichtung für Substrate gemäß der vorliegenden Erfindung
viele Vorteile gegenüber bekannten Substratträgern aufweist.
Die Substrate werden ausgerichtet und verbleiben auch während
des Transports in einer ausgerichteten Stellung, um den Einfluß
von Beschädigungen und verunreinigender Kräfte zu verringern.
Auch ist die ausgerichtete Stellung deutlich genauer als bei
der groben Ausrichttechnik nach dem Stand der Technik. Die
Ausrichtvorrichtung für Substrate ermöglicht auch deutlich
größere Spalträume um die Substrate herum und erhöht somit den
Durchsatz der Bearbeitungsstation.
Obwohl das System bzw. die Vorrichtung und die Vorgehensweise
nach der vorliegenden Erfindung anhand der bevorzugten Ausfüh
rungsform beschrieben worden ist, so dient dies nicht zur
Beschränkung auf die hierin beschriebene bestimmte Ausführungs
form, sondern dient ganz im Gegensatz hierzu auch dazu, Alter
nativen, Veränderungen und gleichwirkende Ausführungsformen mit
zu umfassen. Die Erfindung wird daher nur von den beigefügten
Ansprüchen beschränkt.
Claims (22)
1. Substratausrichtvorrichtung für einen Substratträger
(100), wobei der Träger (100) ein Gehäuse zur Aufnahme und zur
Abstützung einer Vielzahl von Substraten (116) im Abstand
zueinander besitzt, mit:
einer Eingriffsvorrichtung zur (118, 122) Anordnung an dem Gehäuse zum Eingriff mit und zur Bewegung der Vielzahl der Substrate (116) in eine innerhalb des Substratträgers (100) in der seitlichen Richtung und der Richtung von vorne nach hinten weitgehend ausgerichtete Stellung sowie zum Halten derselben in dieser, wenn die Eingriffsvorrichtung (118, 122) in eine ge schlossene Stellung bewegt wird, und zum Lösen des Eingriffs mit der Vielzahl der Substrate (116), wenn die Eingriffsvor richtung (118, 122) zum Einsetzen und zum Herausnehmen der Vielzahl der Substrate (116) in eine offene Stellung bewegt wird, und
einer zur Anordnung an dem Gehäuse und damit zur Bewegung der Eingriffsvorrichtung zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen in Wirkverbindung gekoppelten Betätigungsvorrichtung (120, 124).
einer Eingriffsvorrichtung zur (118, 122) Anordnung an dem Gehäuse zum Eingriff mit und zur Bewegung der Vielzahl der Substrate (116) in eine innerhalb des Substratträgers (100) in der seitlichen Richtung und der Richtung von vorne nach hinten weitgehend ausgerichtete Stellung sowie zum Halten derselben in dieser, wenn die Eingriffsvorrichtung (118, 122) in eine ge schlossene Stellung bewegt wird, und zum Lösen des Eingriffs mit der Vielzahl der Substrate (116), wenn die Eingriffsvor richtung (118, 122) zum Einsetzen und zum Herausnehmen der Vielzahl der Substrate (116) in eine offene Stellung bewegt wird, und
einer zur Anordnung an dem Gehäuse und damit zur Bewegung der Eingriffsvorrichtung zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen in Wirkverbindung gekoppelten Betätigungsvorrichtung (120, 124).
2. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die
Eingriffsvorrichtung (118, 122)
eine vordere Eingriffsvorrichtung (118), und
eine hintere Eingriffsvorrichtung (122) umfaßt,
die jeweils zur gelenkigen Anordnung an dem Gehäuse eingerich tet sind.
eine vordere Eingriffsvorrichtung (118), und
eine hintere Eingriffsvorrichtung (122) umfaßt,
die jeweils zur gelenkigen Anordnung an dem Gehäuse eingerich tet sind.
3. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei
der die Betätigungsvorrichtung (120, 124) zum gelenkigen Ein
griff mit der Eingriffsvorrichtung (118, 122) in Wirkverbindung
mit der Eingriffsvorrichtung gekoppelt ist.
4. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei
der die Betätigungsvorrichtung (120, 124) aufweist:
eine vordere Betätigungsvorrichtung (120) zur Anordnung nahe bei einer vorderen Ecke des Gehäuses zum gelenkigen Ein griff mit der vorderen Eingriffseinrichtung (118), und
eine hintere Betätigungsvorrichtung (124) zur Anordnung nahe bei der hinteren Ecke des Gehäuses zum gelenkigen Eingriff mit der hinteren Eingriffsvorrichtung (122).
eine vordere Betätigungsvorrichtung (120) zur Anordnung nahe bei einer vorderen Ecke des Gehäuses zum gelenkigen Ein griff mit der vorderen Eingriffseinrichtung (118), und
eine hintere Betätigungsvorrichtung (124) zur Anordnung nahe bei der hinteren Ecke des Gehäuses zum gelenkigen Eingriff mit der hinteren Eingriffsvorrichtung (122).
5. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die
vordere und die hintere Betätigungsvorrichtung (120, 124) je
weils aufweisen:
ein Antriebsgehäuse (170) zur Anordnung an dem Gehäuse des Trägers (100),
eine Antriebswelle (150, 152), die an dem Antriebsgehäuse (170) zum gelenkigen Eingriff mit einer zugehörigen Eingriffs vorrichtung (118, 122) angelenkt ist, und
ein mehrgelenkiges Getriebe, das zur Bewegung der entspre chenden Eingriffsvorrichtung (118, 122) zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen mit der Antriebswelle (150, 152) gekop pelt ist.
ein Antriebsgehäuse (170) zur Anordnung an dem Gehäuse des Trägers (100),
eine Antriebswelle (150, 152), die an dem Antriebsgehäuse (170) zum gelenkigen Eingriff mit einer zugehörigen Eingriffs vorrichtung (118, 122) angelenkt ist, und
ein mehrgelenkiges Getriebe, das zur Bewegung der entspre chenden Eingriffsvorrichtung (118, 122) zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen mit der Antriebswelle (150, 152) gekop pelt ist.
6. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der
das Mehrgelenkgetriebe zwei stabile Getriebsstellungen auf
weist, die den offenen und geschlossenen Stellungen entspre
chen.
7. Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2
bis 6, bei der die vordere und die hintere Eingriffsvorrichtung
jeweils aufweisen:
erste und zweite Eingriffseinrichtungen (130, 132) zum
Eingriff mit angrenzenden Rändern jedes der Vielzahl der Sub
strate (116), wenn sich die vorderen und hinteren Eingriffsvor
richtungen (118, 122) in der geschlossenen Stellung befinden.
8. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die
ersten und zweiten Eingriffseinrichtungen (130, 132) der vorde
ren Eingriffsvorrichtung (118) zum Eingriff mit einem vorderen
Rand (116a) und einem benachbarten seitlichen Rand (116b) jedes
der Vielzahl der Substrate (116) dienen und die ersten und
zweiten Eingriffseinrichtungen (130, 132) der hinteren Ein
griffsvorrichtung (122) zum Eingriff mit einem hinteren Rand
(116d) und einem benachbarten seitlichen Rand (116c) jedes der
Vielzahl der Substrate (116) dienen, um die Substrate (116)
bezüglich des Gehäuses in einer seitlichen Richtung und in
einer Richtung von vorne nach hinten in wesentlichen auszurich
ten, wenn sich die vorderen und hinteren Eingriffsvorrichtungen
(118, 122) in den geschlossenen Stellungen befinden.
9. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, bei
dem die ersten und zweiten Eingriffseinrichtungen (130, 132)
jeweils Walzen aufweisen.
10. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der jede
der Walzen zylindrische Körper (131) aufweist, die sich bei
einem Eingriff mit dem Substraten (116) drehen.
11. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, bei
der jede der Walzen nachgiebige Außenflächen (160) aufweist.
12. Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche 2 bis 11, bei der das Gehäuse des Trägers obere und
untere Platten (102, 104) aufweist und die ersten und zweiten
Eingriffseinrichtungen (130, 132) der vorderen und hinteren
Eingriffsvorrichtungen (118, 122) jeweils aufweisen:
gegenüberliegende Enden zum Definieren einer Mittellinie, die senkrecht zu den oberen und unteren Platten (102, 104) des Gehäusen ausgerichtet ist, und zur Erstreckung zwischen diesen, und
obere und untere Stützplatten (134, 136) zur gelenkigen Anordnung an den gegenüberligenden Enden, um eine Drehung um die senkrechten Mittenlinien zu ermöglichen.
gegenüberliegende Enden zum Definieren einer Mittellinie, die senkrecht zu den oberen und unteren Platten (102, 104) des Gehäusen ausgerichtet ist, und zur Erstreckung zwischen diesen, und
obere und untere Stützplatten (134, 136) zur gelenkigen Anordnung an den gegenüberligenden Enden, um eine Drehung um die senkrechten Mittenlinien zu ermöglichen.
13. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die
vorderen und hinteren Eingriffsvorrichtungen (118, 122) jeweils
einen baueinheitlich zwischen den oberen und unteren Stützplat
ten (134, 136) angeordneten Stützpfosten (138) aufweisen.
14. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, bei
der die vorderen und hinteren Eingriffsvorrichtungen (118, 122)
jeweils ausgelegt sind, um zwischen den oberen und unteren
Platten (102, 104) des Gehäuses an dem Gehäuse gelenkig angeord
net zu werden.
15. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der
sich jede der vorderen und hinteren Eingriffsvorrichtungen
(118, 122) bezüglich einer senkrechten Drehlinie (140-141, 142-
143) drehen, die zwischen den senkrechten Mittenlinien und
versetzt zu einer Ebene angeordnet ist, die von den senkrechten
Mittenlinien der ersten und zweiten Eingriffseinrichtungen
(130, 132) definiert ist.
16. Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6
bis 15, bei der das Mehrgelenksgetriebe sowohl in der offenen
als auch in der geschlossenen Position als Übertotpunktanord
nung ausgeführt ist, um die zwei stabilen Betriebsstellungen zu
erreichen.
17. Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6
bis 16, bei der das Mehrgelenksgetriebe ein Viergelenksgetriebe
aufweist, mit:
eine mit dem Antriebsgehäuse (170) angelenkte Antriebskur bel (182) mit einer ersten und einer zweiten Stellung, die der offenen und der geschlossenen Stellung entsprechen,
ein Kopplungselement (184), mit einem Ende, das an der Antriebskurbel (182) angelenkt ist, und mit einem zweiten Ende,
einem Kulissenhebel (196) mit einem ersten Ende, das an dem zweiten Ende des Kopplungselementes (184) angelenkt ist, und mit einem zweiten Ende, wobei
die Antriebswelle (130, 132) an dem zweiten Ende des Kulis senhebels (196) zum Eingriff mit und zur Bewegung der Ein griffsanordnung (118, 122) zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen angeordnet ist, wenn die Antriebswelle (130, 132) zwischen der ersten und der zweiten Position gedreht wird.
eine mit dem Antriebsgehäuse (170) angelenkte Antriebskur bel (182) mit einer ersten und einer zweiten Stellung, die der offenen und der geschlossenen Stellung entsprechen,
ein Kopplungselement (184), mit einem Ende, das an der Antriebskurbel (182) angelenkt ist, und mit einem zweiten Ende,
einem Kulissenhebel (196) mit einem ersten Ende, das an dem zweiten Ende des Kopplungselementes (184) angelenkt ist, und mit einem zweiten Ende, wobei
die Antriebswelle (130, 132) an dem zweiten Ende des Kulis senhebels (196) zum Eingriff mit und zur Bewegung der Ein griffsanordnung (118, 122) zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen angeordnet ist, wenn die Antriebswelle (130, 132) zwischen der ersten und der zweiten Position gedreht wird.
18. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 17, bei der die
Betätigungsvorrichtung (120, 124) eine Zugfeder (192) mit einem
Ende, dass an dem Gehäuse angeordnet ist, und mit einem anderen
Ende, das an dem Kopplungselement (184) festgelegt ist, zur
mechanischen Kraftverstärkung zur Fixierung der ersten und
zweiten Stellungen der Antriebskurbel (182) aufweist.
19. Substratausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 18, bei der die
Antriebskurbel (182) relativ zu einem Antriebskurbeldrehpunkt
(210) zur Erstreckung einer Kraftlinie (218) angelenkt ist, die
von dem ersten und dem zweiten Ende des Kopplungselementes
(184) über eine horizontale Bezugslinie (211) des Antriebskur
belpunktes (210) hinaus sowohl in der ersten als auch in der
zweiten Stellung definiert ist, um eine Verriegelungsstellung
sowohl für die erste als auch für die zweite Position zu errei
chen.
20. Substratausrichtvorrichtung gemäß einer der Ansprüche 2
bis 19, bei der das Gehäuse hintere Anschläge (310) zum Ein
griff mit hinteren Rändern (116d) der Vielzahl der Substrate
(116) und eine gelenkig angeordnete vordere Tür (308) mit
Puffern (312) zum Eingriff mit und zur Ausrichtung von vorderen
Rändern (116a) der Vielzahl der Substrate (116) aufweist, wenn
die vordere Tür (308) geschlossen ist, so dass die Vielzahl der
Substrate (116) bezüglich des Gehäuses in einer Richtung von
vorne nach hinten wesentlichen ausgerichtet ist, wenn die
vordere Tür (308) geschlossen ist, wobei die vorderen und
hinteren Eingriffsvorrichtungen (118, 122) ausgelegt sind, um an
gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses zum Eingriff mit jewei
ligen gegenüberliegenden Seitenrändern (116b, 116c) der Vielzahl
der Substrate (116) und zur Bewegung jedes Substrates (116) in
eine seitlich ausgerichtete Stellung angeordnet zu werden, wenn
die Eingriffsvorrichtungen (118, 122) von der offenen Stellung
in die geschlossene Stellung bewegt werden.
21. Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2
bis 20, bei der:
die vordere Eingriffsvorrichtung (118) außermittig in Richtung der Rückseite des Gehäuses angeordnet ist, und
die hintere Eingriffsvorrichtung (122) außermittig in Richtung der Vorderseite des Gehäuses angeordnet ist.
die vordere Eingriffsvorrichtung (118) außermittig in Richtung der Rückseite des Gehäuses angeordnet ist, und
die hintere Eingriffsvorrichtung (122) außermittig in Richtung der Vorderseite des Gehäuses angeordnet ist.
22. Substratträger (100) zum Aufnehmen, Tragen und Ausrichten
einer Vielzahl von Substraten (116), mit:
einem Gehäuse, und
der Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der vorherge henden Ansprüche.
einem Gehäuse, und
der Substratausrichtvorrichtung gemäß einem der vorherge henden Ansprüche.
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