DE19831032A1 - Basismodul mit radialem Anschluß für zumindest ein Prozeßmodul - Google Patents

Abstract

Für in Clusterbauweise aufgebaute Arbeitszentren zur Herstellung von Mikrosystemen und Komponenten auf planaren Substraten, insbesondere Wafern, wird ein Basismodul vorgeschlagen, das ein Speicherkarussell mit in Umfangsrichtung angeordneten Speicherplätzen und höhenversetzt hierzu ein Handhabungsgerät aufweist.

Description

Basismodule der vorgenannten Art sind als zentrale Transport­ module für in Clusterbauweise aufgebaute Arbeitszentren zur Herstellung von Mikrosystemen und Komponenten auf planaren Substraten, insbesondere Wafern bekannt. Sie bilden das zentrale Transportmodul für ein gegenüber der Umwelt isoliertes Produktionssystem, das unter Verzicht auf Groß­ reinräume ein Arbeiten in von der Umwelt abgeschlossener Reinraumumgebung, z. B. Hochvakuum, Reinstraum oder Schutzgas auf kleintechnischem Maßstab ermöglicht, und damit auch für kleinere Unternehmen den Einstieg in das Gebiet der Mikrosystemtechnik eröffnet. Hierfür ist aber nicht nur erforderlich, eine hohe Flexibilität durch die Möglichkeit der Verknüpfung verschiedenster Prozeßmodule mit dem Basismodul zu gewährleisten, auch unter dem Aspekt der Anpassung an zukünftige Entwicklungen, sondern auch eine zu Großanlagen vergleichbare Qualität bei hinreichend schnellen Prozeßabläufen.

In diesem Umfeld kommt einem Basismodul besondere Bedeutung zu, in dem sich Speicher- und Transportfunktion zu besonderer Leistungsdichte bei hoher Qualität vereinigen.

Erreicht wird dies mit einem Basismodul der im Anspruch 1 genannten Art, das einen als Speicherkarussell ausgebildeten Zwischenspeicher ausweist, der höhenversetzt zum Handhabungs­ gerät angeordnet ist. Die karussellartige Ausbildung des Speichers ermöglicht eine hohe Speicherdichte und in Verbindung mit dem Höhenversatz des Handhabungsgerätes trotz der hohen Speicherdichte eine gute Zugänglichkeit zum Speicher einerseits und zu den mit dem Basismodul verbundenen Prozeßmodulen andererseits. Prozeßmodule sind dabei im Rahmen der Erfindung alle an das Basismodul angedockten oder andockbaren Module oder Transfersystem, also Arbeitsmodule, Qualitätssicherungsmodule, Speichermodule, Transportmodule im Sinne standardisierter Transportbehälter oder gegebenenfalls auch Handarbeitsplätze, die über das Transportsystem des jeweiligen Basismodules beschickt und versorgt werden.

Im Hinblick darauf, daß bei Arbeiten unter Reinraumbe­ dingungen nicht nur der Zutritt von Verunreinigungen aus der Umgebung verhindert werden muß, sondern insbesondere auch das Entstehen von Verunreinigungen in der Reinraumatmosphäre ver­ mieden werden muß, erweist es sich erfindungsgemäß als vorteilhaft, daß Speicherkarussell oberhalb des Handhabungs­ gerätes anzuordnen, so daß bei der Handhabung der im Speicherkarussell abgelegten scheibenförmigen Gebilde, insbe­ sondere Substrate, etwaiger Abrieb aus dem Handhabungsgerät nicht auf diese Substrate fallen kann. Darüber hinaus läßt sich so auch eine Handhabung realisieren, bei der die Substrate im wesentlichen nur von der Unterseite abgestützt werden. Dies läßt sich insbesondere dann mit hohen Takt­ geschwindigkeiten verbinden, wenn das Speicherkarussell eine der Anzahl der radialen Anschlüsse entsprechende Anzahl von in Umfangsrichtung nebeneinander liegenden Speicherplätzen aufweist, so daß sich kurze Versatzwege und Versatzzeiten ergeben.

Für den Aufbau des Speicherkarussells erweist es sich als zweckmäßig, dies so zu gestalten, daß bei radialer Bewegung des Greiferarmes das jeweilige scheibenförmige Gebilde, also insbesondere das jeweilige planare Substrat beispielsweise in Form eines Wafers sowohl im Speicherkarussell als auch im jeweiligen, angedockten Prozeßmodul von unten erfaßt und abgehoben oder abgelegt werden kann, wobei als Prozeßmodul auch ein standardisierter Transportbehälter in Form einer sogenannten SMIF-Box verwendet sein kann, in der die jeweiligen Substrate oder Wafer mit geringem axialem Abstand übereinander gestapelt angeordnet sind.

Im Hinblick auf diese Funktion muß nicht nur der Greiferarm im Bereich seines die Ablage für ein jeweiliges planares Substrat bildenden Kopfes entsprechend flach ausgebildet sein, und dabei eine exakte Positionierung des jeweils einzubringenden oder zu entnehmenden Substrates gewähr­ leisten, sondern es muß auch das Karussell so gestaltet sein, daß der Greifer das Substrat in der jeweiligen Speicher­ position von oben nach unten ablegen kann. Um dies bei in Umfangsrichtung dichter Bepackung des Speicherkarussells zu ermöglichen, sind die jeweiligen Speicherplätze im Karussell so gestaltet, daß nach oben ein ausreichender Freiraum zum Einbringen des Substrates in das Karussell, oder in umgekehrter Richtung zum Herausnehmen aus dem Karussell gegeben ist, und zwar bei insgesamt möglichst kleiner Bauhöhe.

Um dies zu ermöglichen ist die Auflage für die planaren Substrate im Speicherkarussell derartig gestaltet, daß die Substrate lediglich in ihren in Umfangsrichtung des Karussells einander gegenüberliegenden umfangsseitigen Randbereichen abgestützt werden, dazwischen aber ein Freiraum ist, der einen Durchlaß für den Greiferarm bildet. Diese Ausgestaltung macht es möglich, bezogen auf eine Referenz­ ebene, die durch die Auflagerebene der planaren Substrate oder Wafer im Karussell bestimmt ist, diese mittels des Greifers, bei Abstützung durch den Greifer von unten, von oben im jeweiligen Speicherplatz des Speicherkarussells zu positionieren und den Greiferarm nach unten weg zu führen, oder umgekehrt, das jeweilige Substrat durch den von unten herangeführten Greiferarm abzuheben und aus dem Speicher­ platz, beispielsweise in einen angedockten Prozeßmodul zu versetzen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Auflagen des Speicherplatzes kann der Greiferarm die Referenzebene durch­ stoßen, und auch radial verfahren werden. Möglich ist dies nur, da das Belegung dieses Speicherplatz bildende Substrat über den Greiferarm beim Ausfahren mitgenommen wird. Um in Einfahrrichtung mit dem diametral gegenüber liegenden Speicherplatz nicht zu kollidieren, ist der Greiferarm gegen sein radial inneres Ende abgestuft, so daß der diametral ge­ genüber liegende Speicherplatz unterfahren wird.

Für die Ausbildung des Speicherkarussells erweist es sich als zweckmäßig, dieses mit einem radartigen Träger auszuge­ stalten, der in Draufsicht speichenartige Arme aufweist, von denen jeweils zwei einander benachbarte in Draufsicht quasi die Grenzen eines Speicherplatzes bilden und nach unten abgesetzt segmentförmige Auflageflächen tragen, die die seitlichen Begrenzungen des Durchlaßspaltes für den Greifarm bilden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Basismoduls er­ möglicht bei hohen Taktgeschwindigkeiten die Vernetzung einer größeren Anzahl von Prozeßmodulen. Wesentliche Erweiterungs­ möglichkeiten ergeben sich erfindungsgemäß dadurch, daß das Basismodul zusätzlich verfahrbar geführt ist, wobei eine bevorzugte Lösung eine vertikale Verfahrbarkeit ist, bei­ spielsweise mit Anordnung des Basismoduls in einem Fahr­ schacht. Hierdurch lassen sich Prozeßmodule, wobei dies, wie erwähnt, auch Handarbeitsplätze und dergleichen sein können, in verschiedenen Ebenen, so beispielsweise in verschiedenen Stockwerken verknüpfen, in denen unterschiedliche Reinheits­ erfordernisse oder Reinheitsbedingungen gegeben sind.

Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn der das Basismodul aufnehmende Schacht als Luftkanal, insbesondere als Reinluftkanal dient, so daß beim Verfahren des Basismodul die diesen umströmende Luft einen Luftschleier bildet, der ergänzend zu im Übergang zwischen Basismodul und Prozeßmodul vorgesehenen Schleusen dazu beiträgt, Verunreinigungen zu vermeiden.

Eine weitere erfindungsgemäße Möglichkeit besteht darin, das Basismodul verschiebbar, insbesondere im wesentlichen hori­ zontal verschiebbar zu führen, wenn unterschiedliche, längs des Verfahrweges liegende Prozeßmodule mit dem Basismodul und mit gegebenenfalls mit dem Basismodul verbundenen weiteren Prozeßmodulen verknüpft werden sollen. Auch bei dieser Lösung ist es zweckmäßig, wenn das Basismodul im Bereich der die Seitenwände des Führungskanales angrenzenden Verbindungs­ schleusen von einem Reinluftschleier abgedeckt wird, um schmutzige Umgebungsluft auszusperren.

Der Greifarm ist bei der erfindungsgemäßen Lösung im Bereich seines Kopfbereiches möglichst flach ausgebildet, um in Transportbehältern geschichtet mit Abstand übereinander liegende Substrate von unten handhaben zu können, wobei ein allseitig berührungsfreies Einfahren des Greiferkopfes in den Spalt unterhalb des jeweils abzuhebenden Substrates noch dadurch erschwert wird, daß die Länge des Greiferarmes und die hohen Bewegungsgeschwindigkeiten an sich unerwünschte Eigenbewegungen des Greiferarmes nahezu unvermeidlich machen. Trotz der dadurch erforderlichen sehr flachen Bauweise des Greiferkopfes muß eine sichere Positionierung und Zentrierung des jeweiligen scheibenförmigen Substrates, häufig in Form kreisförmiger Platten oder Scheiben sichergestellt werden.

Eine diesbezüglich bevorzugte Lösung besteht im Rahmen der Erfindung darin, zwei in Längsrichtung des Greiferarmes beabstandete Spannbacken oder Anschläge für das jeweils vom Greifer zu erfassende Substrat vorzusehen und von diesen Spannbacken die dem freien Kopfende zugeordnete Backe quer zur Auflagerebene für das Substrat verschiebbar zu machen, also in eine Anschlagposition zu bringen, wenn die gegenüber­ liegende Backe in Richtung auf das Substrat verfahren wird, so daß dieses zwischen den Backen gefaßt und zentriert wird.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung anhand der Zeichnungsbeschreibung mit weiteren Einzelheiten näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 in stark schematisierter Darstellung einen Quer­ schnitt durch ein Basismodul für in Clusterbauweise aufgebaute Arbeitszentren, wobei an das Basismodul radial Prozeßmodule anschließbar sind und das Basis­ modul einen Speicher und ein Handhabungsgerät aufnimmt,

Fig. 2 ein der Fig. 1 im wesentlichen entsprechendes Basismodul, in mehrschichtiger Darstellung in Drauf­ sicht,

Fig. 3 eine der Fig. 2 analoge Darstellung mit radial ausgefahrenem Greiferarm des Handhabungsgerätes,

Fig. 4 eine schematisierte Seitenansicht des Greiferarmes, teilweise geschnitten,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung des Endes des Kopfteiles des Greiferarmes gemäß Fig. 4 in Draufsicht,

Fig. 6 eine der Fig. 1 im wesentlichen entsprechende Prin­ zipdarstellung eines Basismodules, das in Höhen­ richtung verfahrbar ist, und

Fig. 7 eine der Fig. 1 im wesentlichen entsprechende Dar­ stellung eines Basismoduls, das quer, insbesondere horizontal verfahrbar ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Basismodul ist insgesamt mit 1 bezeichnet und weist ein Gehäuse 2 mit Gehäuseboden 3 und Deckel 4 auf. Das Gehäuse 2 ist im Ausführungsbeispiel, wie Fig. 2 und 3 veranschaulichen, sechseckig ausgebildet und weist Seitenflächen 6 bis 11 auf, denen im Übergang zu an­ schließenden Prozeßmodulen, von denen in Fig. 2 bei­ spielsweise zwei gezeigt und mit 12 und 13 bezeichnet sind, jeweils eine Schleuse 14 zugeordnet ist. Über die Schleusen 14 ist es möglich, Basismodul 1 und Prozeßmodule, z. B. 12 und 13 gegeneinander abzuschotten und in den einzelnen Modulen gegebenenfalls unterschiedliche Reinraumbedingungen aufzu­ bauen.

Das Basismodul 1 nimmt, wie in Verbindung mit Fig. 2 zu erkennen ist, ein Speicherkarussell 15 und ein Handhabungs­ gerät 16 auf. Diese sind zentral-koaxial gelagert und mit Antrieben 17 und 18 versehen, die jeweils außenseitig zum Basismodul 1 angeordnet sind, bei entsprechender Abdichtung der Übergänge, um innerhalb des Basismodules 1 die ge­ wünschten Reinraumbedingungen aufbauen bzw. aufrechterhalten zu können. Das Speicherkarussell 15 ist benachbart zum Deckel 4 vorgesehen und dient als Träger für scheibenartige Gebilde, im folgenden als Scheiben 19 bezeichnet, in Form von planaren Substraten, Wafern oder dergleichen, die innerhalb des Basismodules 1 Reinraumbedingungen unterworfen sein sollen. Die Scheiben 19 sind im Karussell 15 in Umfangsrichtung nebeneinander liegend angeordnet, derart, daß entsprechende Drehlage des Karusselles 15 unterstellt, wie in Fig. 2 gezeigt, jeweils eine Scheibe 19, bzw. der dieser zugeordnete Speicherplatz im Karussell 15 der in der jeweiligen Seitenfläche 6 bis 11 vorgesehenen Schleuse 14 benachbart liegt, so daß über das Handhabungsgerät 16 die Übergabe der Scheibe 19 auf das zugehörige Prozeßmodul erfolgen kann.

Im Aufbau besteht das Speicherkarussell 15 im wesentlichen aus einem radförmigen Scheibenträger 20 mit Speichen 21, die radial außen in Umfangsrichtung aus Stabilitätsgründen über einen Radring 22 verbunden sind. Im Bereich des Überganges der Speichen 21 in den Radring 22 sind nach unten ragende Distanzstücke 23 vorgesehen, an denen sektorförmige Trag­ stücke 24, als Bestandteile eines nicht vorhandenen, aufgeschnittenen Flachringes, befestigt sind, die an ihren in Umfangsrichtung einander zugewandten Flanken 25 jeweils segmentförmig ausgesparte Auflagen 26 für die Scheiben 19 bilden, so daß die Scheiben 19 eine sichere Führung im Karussell 15 haben, bei sehr kleiner Abstützfläche und insbesondere völlig freiliegender Oberfläche der Scheiben 19. Durch Drehen des Karussells 15 über dessen Antrieb 17 können die Scheiben 19 dem jeweils gewünschten, am Basismodul 1 angedockten Prozeßmodul zugeordnet werden, so daß sie über das Handhabungsgerät 16 an dieses übergeben werden können. Die Anzahl der Speicherplätze im Speicherkarussell ermöglicht Zwischenspeicherungen und Anpassungen an die Taktzeiten der angeschlossenen Produktionsmodule sowie das Ausnutzen von Zwischenzeiten zur Übergabe von Scheiben 19 an Transport­ behälter, wie sie beispielsweise in den Prozeßmodulen 12 und 13 angedeutet und mit 27 bezeichnet sind.

Das Handhabungsgerät 16 mit seinem Antrieb 18 weist einen Greiferarm auf, der insgesamt mit 28 bezeichnet ist und der aus einem Greiferkopf 29 als Träger für eine jeweilige Scheibe 19, einem Greiferfuß 30 und einem dazwischenliegenden Greiferträger 31 besteht. Über den Greiferfuß 30 erfolgt die Anbindung des Greiferarmes 28 an ein Lenkergetriebe 32, das in bekannter Weise durch zwei parallele, über eine Koppel verbundene Lenkerpaare gebildet ist und das für den Greiferarm 28 eine radiale Geradführung bildet, wobei das insgesamt mit 32 bezeichnete Lenkergetriebe um die Achse 33 des Antriebes 18 drehbar und in nicht dargestellter Weise auch in Höhenrichtung verstellbar ist, beispielsweise durch zwischen Antrieb 18 und Boden 3 des Gehäuses 2 angeordnete, hier nicht gezeigte Stellmittel.

Desweiteren weist der Greiferarm 28 im Bereich des Greifer­ kopfes 29 eine Greifermechanik auf, der im Greiferträger 31 ein gesonderter Antrieb 34 in Form eines Elektromotores zuge­ ordnet ist.

Die Schemadarstellung gemäß Fig. 4 zeigt, daß der Greifer­ kopf 29 zwischen radial beabstandeten Spannbacken 35 und 36 eine Auflage 37 für eine angedeutet dargestellte Scheibe 19 aufweist, wobei die Auflage 37 zur möglichst freiliegenden Abstützung der Scheibe 19 Noppen 38 aufweist. Die Auflage 37 ist, wie in der Schemadarstellung gemäß Fig. 5 veran­ schaulicht, durch die Oberseite eines flächigen, stabförmigen Trägers 39 gebildet, der die Lager 40 für eine Wippe 41 trägt, die durch zwei längsseits des Trägers 39 verlaufende Schenkel 42 gebildet ist, welche im Bereich der freien Stirn­ seite des Trägers 39 durch einen Steg 43 verbunden sind, dem der Anschlag 35 zugeordnet ist. Über die Wippe 41 ist der An­ schlag 35 in Höhenrichtung verstellbar, wobei hier lediglich eine angehobene Stellung gezeigt ist.

Die Wippe 41, die an ihrem äußeren Ende die Spannbacke 35 trägt, ist am inneren Ende ihrer Schenkel 42 über eine Feder 44 in Richtung auf eine hier nicht dargestellte Lage be­ lastet, in der die Spannbacke 35 in eine untere Lage als Ausgangslage verschwenkt ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Spannbacke 35 in der Höhe nicht über die Ebene der Auflage 37 einschließlich etwaiger Noppen 38 nach oben vor­ steht, somit in der Kontur des Trägers 39 liegt, so daß der Träger 39 über die Spannbacke 35 hinweg im wesentlichen gleiche Höhe aufweist, da auch die Wippenschenkel, ausge­ bildet als Biegebalken gleicher Festigkeit mit größtem Quer­ schnitt im Bereich der Lager 40, bei dieser Lage der Spann­ backe 35 in dieser Kontur liegen.

Die Spannbacke 36 ist im Gegensatz zur Spannbacke 35 radial, und zwar in Richtung auf die Spannbacke 35 verschiebbar und einem Schieber 45 zugeordnet, der in Richtung auf die Schließlage der Spannbacke 36 über eine Feder 46 belastet und über den Antrieb 34 mit dem hier angedeuteten Gewindetrieb 47 radial verstellbar ist. Wird die Spannbacke 36 über den Schieber 45 in Schließrichtung, also gegen die Spannbacke 35 verfahren, so laufen dem Schieber 45 zugeordnete Rollen 48 auf die freien Enden der Wippenschenkel 42 auf und verschwenken die Wippe 41 im Sinne eines Versatzes der Spannbacke 35 in ihre angedeutete, angehobene Lage, so daß über die Spannbacken 35 und 36 beim weiteren Zufahren der Spannbacke 36 die Scheibe 19 zentriert und eingespannt wird.

Die Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt das Schema der erfindungsgemäßen Greifermechanik, läßt aber nicht erkennen, daß der Träger 39 insgesamt sehr flach ausgebildet sein muß, wenn Scheiben 19 in Form von planaren Substraten oder Wafern in handelsüblichen Transportbehältern mit geringem Abstand zueinander übereinander angeordnet sind und Scheiben 19 über den Greiferarm 28 im Transportbehälter abgelegt oder aus diesem entnommen werden sollen. In Verbindung mit der relativ großen Ausfahrlänge des Greiferarmes 28 bedingen die kleinen Spalthöhen zwischen im Transportbehälter übereinander liegenden Scheiben 19 eine außerordentlich flache Bauweise des Greiferkopfes 29, die durch die Absenkbarkeit der Spann­ backe 35 erreicht wird. Zum Ein- oder Ausfahren in den jeweiligen Scheibenstapel bei vom Greiferarm 29 getragener Scheibe stört hingegen die durch die ausgefahrene Spannbacke 35 vergrößerte Dicke im Bereich des Greiferkopfes 29 nicht, da der zur Verfügung stehende Mindestabstand einer Scheiben­ dicke, d. h. der Dicke der zu entnehmenden oder abzulegen Scheibe und der doppelten Höhe des Spaltes zwischen zwei unmittelbar aufeinander folgenden Scheiben entspricht.

Die geschilderte Gestaltung der Mechanik des Greiferkopfes 29 ergibt ebenso wie die Ausgestaltung der Speicherplätze des Speicherkarusselles 15 sehr kleine Berührzonen zwischen den jeweiligen Scheiben 19 und Teilen des Speicherkarussells 15 bzw. des Greiferkopfes 19. Darüber hinaus ist durch die erfindungsgemäße Anordnung sichergestellt, daß die empfindlichen Oberseiten der Scheiben 19 von durch etwaigen Abrieb von Partikeln kaum erreicht werden können. Über den Greiferkopf 29 werden die Scheiben 19 im wesentlichen nur von unten abgestützt, und dies gilt auch für die Abstützung innerhalb der Speicherplätze des Scheibenträgers 20.

Die Zuführung der Scheiben 19 auf diese Speicherplätze bzw. deren Entnahme von diesen Speicherplätzen bedingt in Verbindung mit der Anordnung des Handhabungsgerätes 16 unterhalb des Speicherkarusselles 15 und der Abstützung der Scheiben 19 durch den Greiferkopf 29 von unten, daß der Greiferkopf 29 bei der jeweiligen Entnahme einer Scheibe 19 aus einem Speicherplatz des Scheibenträgers 20 die Auflage­ ebene der Scheiben 19 in den Speicherplätzen des Scheiben­ trägers 20, die hier als Referenzebene 49 in Fig. 1 einge­ zeichnet ist, durchfährt. Entsprechendes gilt in umgekehrter Richtung beim Ablegen einer Scheibe 19 in einem Speicherplatz des Scheibenträgers 20. Ermöglicht wird dies dadurch, daß die segmentförmigen Auflagen 26 im jeweiligen Speicherplatz einen Abstand in Umfangsrichtung des Scheibenträgers 20 aufweisen, der größer ist als die Breite des Greiferarmes 28 in dem auf den Greiferkopf 29 zulaufenden Bereich, so daß der Greiferarm 28 praktisch durch den jeweiligen Speicherplatz in Höhe der Ablageebene durchlaufen kann.

Zum Einlegen bzw. Entnehmen in den jeweiligen Speicherplatz des Scheibenträgers ist dabei nur ein vergleichsweise ge­ ringer Höhenversatz des Greiferarmes erforderlich. Der Greiferarm 28 wird deshalb erfindungsgemäß so angeordnet und gestaltet, daß er mit seinem Greiferkopfbereich sich etwa in der Höhe der Referenzebene 49 bewegt. Demgegenüber ist der Greiferarm 28 im Bereich des Greiferfußes 30 nach unten abgekröpft, um eine dem Durchmesser des Basismoduls 1 im wesentlichen entsprechende Greiferarmlänge zu ermöglichen, ohne beim Ausheben einer Scheibe 19 aus einem Speicherplatz mit entsprechenden Durchfahren der Referenzebene 43 an dem diametral gegenüberliegenden Speicherplatz in Kollision mit der dort abgelegten Scheibe 19 zu kommen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Basismoduls 1 er­ möglicht damit insgesamt trotz Höhenversatzes zwischen Speicherkarussell 15 und Handhabungsgerät 16 beste Hand­ habungsbedingungen bei großer Reichweite des Greifarmes 28 des Handhabungsgerätes 16, eine hohe Speicherkapazität, schnelle Umsetzung von Scheiben über das Handhabungsgerät 16, kurze Taktzeiten und, anordnungsbedingt innerhalb des Basis­ moduls, günstige Reinraumbedingungen.

Darüber hinaus bietet die Gestaltung des Basismodules in der geschilderten Weise mit Anordnung des Scheibenträgers 20 be­ nachbart zum Deckel 4 die Möglichkeit, auch im Speicher­ karussell 15 abgelegte Scheiben 19 zu beobachten, zu ver­ messen, zu beschriften, z. B. mit Lasern, so daß Speicher­ zeiten bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung als Karussell 15 mit in Umfangsrichtung angeordneten Scheiben 19 auch als Arbeitszeiten genutzt werden können.

Fig. 6 und 7 veranschaulichen weitere Nutzungsmöglich­ keiten des erfindungsgemäßen Basismoduls durch Verfahrbarkeit dieses Rasismoduls und Andocken an gesonderten Arbeits­ stationen zugeordneten Prozeßmodulen. Das Basismodul 1 kann in Folge seiner Speicherkapazität zudem auch Transportmittel zwischen den Arbeitsstationen sein, und, z. B. in Abhängigkeit von unterschiedlichen Taktzeiten, kann durch die Verfahr­ barkeit des Basismoduls auch eine bessere Ausnutzung der Kapazitäten erreicht werden. Insbesondere ermöglicht eine Verfahrbarkelt aber auch die Verbindung zwischen Räumen mit unterschiedlichem Reinheitsgrad, wobei es hierfür im Rahmen der Erfindung zweckmäßig ist, die Verfahrbarkeit des Basis­ moduls in schachtartigen Führungen vorzunehmen, die ihrer­ seits die Verfahrbarkeit des Basismoduls in geschützter Atmosphäre und gegebenenfalls unter zusätzlicher Reinluft­ abschirmung ermöglichen. Eine im Rahmen der Erfindung besonders zweckmäßige Lösung zeigt Fig. 6, bei der das Basismodul 1 mit einer Hubvorrichtung 50 verbunden ist, über die das Basismodul 1 innerhalb eines Schachtes 51 in Höhen­ richtung versetzt werden kann, so beispielsweise ver­ schiedenen Stockwerken eines Gebäudes zugeordnete Prozeß­ module über das Basismodul 1, wie vorstehend beschrieben, versorgt und untereinander verknüpft werden können. Zweck­ mäßig ist es diesbezüglich beispielsweise Lager, Montage und Produktion unterschiedlichen Stockwerken zuzuordnen und die Verbindung zwischen diesen Zonen, in denen unterschiedliche Reinheitsanforderungen gegeben sind, durch Verfahren des Basismoduls 1 herzustellen.

Das Modul 1 ist in der Ausgestaltung gemäß Fig. 6 gegenüber dem Schacht 51 über Führungsrollen oder dergleichen, hier Führungsrollen 52 abgestützt und es ist zweckmäßig, den Schacht 51 darüber hinaus von oben nach unten mit Reinluft zu beaufschlagen, wobei dies im Druck- oder Saugbetrieb erfolgen kann. Zweckmäßig ist es bei dieser Gestaltung insbesondere, im Bereich der Schleusen 14, die im Übergang zwischen Basis­ modul und Schacht 51 vorgesehen sind, die Reinluftströmung zu intensivieren, beispielsweise durch hier nicht dargestellte entsprechende Luftführungen, um Verunreinigungen im Übergabe­ bereich zu vermeiden.

Trotz der Verfahrbarkeit des Basismoduls ist es bei einer Ausgestaltung gemäß Fig. 6 mit vertikalem Versatz der Arbeitsstationen möglich, die Prozeßmodule in allen Arbeits­ stationen sternförmig vorzusehen und dadurch zur Verkettung einer großen Zahl von Arbeitsstationen zu einem Arbeits­ zentrum mit nur einem Basismodul zu kommen.

Bei geringeren Kapazitätsanforderungen, bei Raumbedingungen, die eine solche Lösung nicht gestatten, sowie auch in Fällen, in denen eine horizontale und vertikale Vernetzung erwünscht ist, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Basis­ modul 1 horizontal verfahrbar anzuordnen, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wobei hier ein schachtförmiger Führungskanal 53 vorgesehen ist, der Führungsschienen 54 aufweist, auf denen das Basismodul 1 über Rollen 55 abgestützt ist. Da bei einer derartigen Lösung, bedingt durch den Aufbau des Basismodules eine Anpassung der Kontur der Führung 53 an die Kontur des Basismoduls 1 - im Gegensatz zu der Lösung gemäß Fig. 6 - praktisch nicht möglich ist, erweist es sich als zweckmäßig, dem Basismodul 1 beispielsweise im Bereich von dessen Deckel 4 eine Reinluftzuführung und Verteilung zuzuordnen, durch die die Reinluft, wie durch die Düsen 56 veranschaulicht, konzentriert und gezielt über den Bereich der Schleusen 14 in deren Übergang zur Schachtwand 53 zu blasen oder zu saugen.

Bei der Lösung gemäß Fig. 6 bietet die Konturanpassung zwischen Schacht 51 und Basismodul 1, beispielsweise bei einem sechsseitigen Modul gemäß Fig. 2 und 3, die Möglich­ keit einer besonders engen Führung und damit trotz großen Kanalquerschnittes einer Konzentration auf die Spalte im Übergang zwischen den Schleusen 14 und der jeweiligen Kanal­ wand 51.

Claims (29)

1. Basismodul mit radialem Anschluß für zumindest ein Prozeßmodul für in Clusterbauweise aufgebaute Arbeitszentren zur gegenüber der Umwelt isolierten Herstellung und/oder Bearbeitung scheibenförmiger Gebilde, insbesondere planarer Substrate, wobei das Basismodul einen Zwischenspeicher für wenigstens ein scheibenartiges Gebilde umfaßt und ein Handhabungsgerät zum Transport der scheibenartigen Gebilde enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher als Speicherkarussell (15) ausgebildet ist, das höhenversetzt zum Handhabungsgerät (16) angeordnet ist.

2. Basismodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherkarussell (15) eine der Anzahl der radialen Anschlüsse des Basismodules (1) entsprechende Anzahl von in Umfangsrichtung nebeneinander liegenden Speicherplätzen aufweist.

3. Basismodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherkarussell (15) oberhalb des Handhabungsgerätes (16) liegt.

4. Basismodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherkarussell (15) und das Handhabungsgerät (14) unabhängig voneinander antreibbar sind und die Antriebe (17 und 18) in Höhenrichtung gegenüberliegenden Außenseiten des Basismodul (1) insbesondere koaxial zugeordnet sind.

5. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherkarussell (15) einen zentral gelagerten Scheibenträger (20) aufweist, dem die Speicherplätze zuge­ ordnet sind und daß ein Speicherplatz mit in Umfangsrichtung des Scheibenträgers (20) beabstandeten Auflagen (26) für eine Scheibe (19) versehen ist.

6. Basismodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (26) Speichen (21) des Scheibenträgers (20) zugeordnet sind.

7. Basismodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (26) gegenüber den Speichen (21) axial in Richtung auf das Handhabungsgerät (16) abgesetzt sind.

8. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät (16) einen radial ausfahrbaren Greiferarm (28) aufweist und die Breite des Greiferarmes (28) zumindest im Bereich des Greiferkopfes (29) kleiner als der Abstand zwischen in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und einander gegenüberliegenden Auflagen (26) eines Speicher­ platzes ist.

9. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferarm (28) über eine Geradeführung mit dem Drehantrieb (18) des Handhabungsgerätes (16) verbunden ist.

10. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Greiferarm (28) höhenverstellbar ist.

11. Basismodul, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferarm (28) in Höhenrichtung gestuft ausgebildet ist und mit seinem im Anschluß an die Geradführung vorgesehenen Greiferfuß (30) gegenüber dem als Auflage für die Scheibe (19) ausgebildeten Greiferkopf (29) nach der vom Speicherkarussell (15) abgelegenen Seite abgesetzt ist.

12. Basismodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradführung für den Greiferarm (28) durch ein Lenkergetriebe gebildet ist.

13. Basismodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Greiferkopf (29) zugeordnete Greifer angetrieben ist und der zugehörige Motor im Übergang zum Greiferfuß (30) angeordnet ist.

14. Basismodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer als Zentriergreifer ausgebildet ist.

15. Basismodul, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkopf (29) zwei einander gegenüberliegende Spannbacken (35, 36) aufweist, deren Verstellrichtungen sich kreuzen.

16. Basismodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dem radial äußeren Ende des Greiferkopfes (29) zugeordnete Spannbacke (35) quer zur Erstreckungsrichtung des Greiferarmes (28) insbesondere in Höhenrichtung verstellbar ist.

17. Basismodul, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Spannbacke (35) des Greiferkopfes (28) in ihrer abgesenkten Ausgangslage ohne Überstand zur Auflage (37) bzw. etwaiger der Auflage zugeordneter Noppen (38) des Greiferkopfes (29) ist und in Höhenrichtung innerhalb der Kontur des Greiferkopfes (29) liegt.

18. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem radial inneren Ende des Greiferkopfes (29) zugeordnete, innere Spannbacke (36) in Erstreckungsrichtung des Greiferarmes (28) verstellbar ist.

19. Basismodul nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Spannbacke (36) des Greiferkopfes (29) einem in Erstreckungsrichtung des Greiferarmes (28) verstellbaren Schieber (45) zugeordnet ist.

20. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, dem radial äußeren Ende des Greiferkopfes (29) zugeordnete Spannbacke (35) einer Wippe (41) zugeordnet ist, die um eine liegende, quer zur radialen Erstreckung des Greiferarmes (28) sich erstreckende Achse (Lager 40) schwenkbar ist.

21. Basismodul nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (41) an ihrem, der von ihr getragenen Spannbacke (35) gegenüberliegenden Ende einen im Ausfahrweg der radial inneren Spannbacke (36) liegenden Bereich aufweist, der von dem die innere Spannbacke (36) tragenden Schieber (45) beaufschlagbar ist.

22. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (41) sich in Höhenrichtung gegen ihre Enden verjüngt und ihrer der Ausgangslage der äußeren Spannbacke (35) entsprechenden Lage in Höhenrichtung innerhalb der Kontur des die Auflage für die Scheiben (19) bildenden Teiles des Greiferkopfes (29) liegt.

23. Basismodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkopf (29) einen in Längsrichtung des Greiferarmes (28) sich erstreckenden, die Scheibenauflage bildenden Träger aufweist, an dem die Wippe (41) gelagert ist.

24. Basismodul nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (41) U-förmig ausgebildet ist und mit ihren Schenkeln (42) längsseits des Trägers (39) läuft.

25. Basismodul, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismodul (1) zwischen verschiedenen Arbeits­ stationen zugeordneten und diese Arbeitsstationen bildenden Prozeßmodulen verfahrbar ist.

26. Basismodul nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismodul (1) in Höhenrichtung verfahrbar ist.

27. Basismodul nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismodul (1) quer zu seiner Hochachse verfahrbar ist.

28. Basismodul nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismodul in einem Führungsschacht (51, 53) verfahrbar ist.

29. Basismodul nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschacht (51) dem Querschnitt des Basismoduls (1) angepaßt ist.