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Die Erfindung betrifft eine Wafer-Transfervorrichtung,
zum Übertragen
und Verdichten von in einer ersten Halteeinrichtung, wie beispielsweise
einem Magazin, voneinander beabstandet gestapelten Wafern in eine
zweite Halteeinrichtung, die eine Trägereinrichtung aufweist, welche
mit zwei parallel zueinander angeordneten und jeweils um ihre Längsachse rotierbaren
Rollen versehen ist, die Rollen mit Antriebsmitteln wirkverbunden
sind, durch welche die Rollen in mehrere Rotationspositionen anordenbar sind,
jede Rolle mit mehreren, wenigstens sich über einen Teil ihres Umfangs
erstreckenden, Aufnahmen für
die Wafer versehen ist, wobei Aufnahmen sowohl in Längsrichtung
als auch in Umfangsrichtung der Rolle versetzt und in im wesentlichen
parallel zur Längsachse
der jeweiligen Rolle verlaufenden Segmentabschnitten des Umfangs
der Rolle angeordnet sind. Des weiteren betrifft die Erfindung ein
Verfahren gemäss
dem Oberbegriff von Anspruch 9.
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Eine Wafer-Transfervorrichtung ist
beispielsweise aus der
EP
0 496 006 A1 bekannt. Dort wird eine Vorrichtung beschrieben,
bei welcher Wafer von einem oder mehreren Wafer-Haltern einen Träger übertragen
werden, welche wenigstens eine Lade- und eine Entladestation, Hebemittel
zum Anheben der Wafer, zwischen den Trägern bewegliche Stützmittel
sowie mit diesen verbundene Betätigungsorgane
aufweist. Die Betätigungsorgane
sind in Form von zylindrischen Rollen ausgeführt, welche an einem Ende drehbar
in den Stützmitteln
gelagert sind und senkrecht zu ihrer Achse Schlitze zur Führung und Aufnahme
der Wafer aufweisen. Im Wafer-Halter, beispielsweise Magazine, sind
die Wafer voneinander beabstandet gestapelt aufbewahrt. Der Abstand zwischen
den einzelnen Wafern beträgt
dabei in der Regel ein Mehrfaches der Dicke der Wafer. Auf dem Träger können die
Wafer viel dichter beieinander angeordnet werden, wenn die Wafer
zur weiteren Verarbeitung beispielsweise einem Ofen zu Heizzwecken zugeführt werden
sollen. Um nun diese Verarbeitung möglichst effizient durchführen zu
können,
ist es vorteilhaft, die Waferstapel aus den einzelnen Haltern auf
die Träger
zu verdichtet anzuordnen. Hierfür
ist die in der erwähnten
Patentschrift vorgeschlagene Lösung
geeignet.
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Die Vorrichtung weist jedoch den
Nachteil auf, dass sie nur eingesetzt werden kann, um lediglich
zwei Waferstapel ineinander versetzt angeordnet zu vereinen. Mit
anderen Worten Gegenüber
der ursprünglichen
Anordnung der Wafer können
diese nur mit einer maximalen Verdichtung von 1:2 transferiert werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht deshalb darin, eine Massnahme anzugeben, durch die mit gattungsgemässen Vorrichtungen
bzw. Verfahren mindestens zwei – vorzugsweise
jedoch mehr als zwei – Waferstapel
ineinander gestapelt werden können,
um eine Verdichtung zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird bei einer eingangs
erwähnten
Transfervorrichtung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
in zumindest drei Segmentabschnitten Aufnahmen für Wafer von jeweils zumindest
einem Waferstapel vorhanden sind, zumindest ein vierter Segmentabschnitt
ausgebildet ist, in dem Aufnahmen für die gleichzeitige Anordnung
von Wafern von zumindest drei Waferstapeln vorhanden sind, wobei
Aufnahmen von unterschiedlichen Segmentabschnitten der jeweiligen
Rolle sowohl in Längsrichtung
der Rolle als auch in Umfangsrichtung der Rolle versetzt sind und
im zumindest vierten Segmentabschnitt Aufnahmen vorhanden sind,
welche in Umfangsrichtung der Rolle mit Aufnahmen der ersten drei
Segmentabschnitte im Wesentlichen fluchten.
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Der Erfindung liegt somit der Gedanke
zugrunde, mit einer zumindest dem Verdichtungsverhältnis entsprechenden
Anzahl von, sowohl in Längs- als
auch in Umfangsrichtung der Rolle, versetzten Aufnahmen eine Grundsequenz
von einem Muster zu bilden. Dieses Muster wiederholt sich in Längsrichtung
der Rollen gesehen mehrmals. Die Anzahl der Wiederholungen entspricht
vorzugsweise der Anzahl der Wafer, die in einem der zu verdichtenden Stapel
vorhanden sind. In radialer bzw. in Umfangsrichtung der Rollen gesehen,
sind somit in alternierender Weise Aufnahmen für die Wafer in unterschiedlichen
Segmentabschnitten angeordnet. Hierbei lässt sich erfindungsgemäss durch
eine Erhöhung
der Anzahl der Segmentabschnitte am Umfang der Rollen das Verdichtungsverhältnis des
zu erzeugenden Waferstapels erhöhen.
Insbesondere lässt sich
auf diese Weise eine vierfache Verdichtung erzielen.
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Die Aufgabe wird ausserdem durch
ein Verfahren gelöst,
wie es in Anspruch 9 beschrieben ist.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung
ist unter „Verdichtung" das Verhältnis der
Abstände
der Wafer in ihrem ursprünglichen
Stapel (wie sie im Transportbehälter
angeordnet sind) gegenüber
den Abständen
der Wafer im neu erzielten Waferstapel zu verstehen. Die Verdichtung
ist üblicherweise
ein Verhältnis
1:x , wobei x eine ganze Zahl ist. Unter „Verdichtung" könnte jedoch
auch verstanden werden, wieviele Ausgangsstapel ineinander verschachtelt werden,
um einen neuen Waferstapel zusammenzusetzen. Auch bei dieser Definition
würde sich
ein Verhältnis
1:x, mit x als ganzer Zahl, ergeben, wobei x die Anzahl der Ausgangsstapel
wäre. Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn jede Rolle x + 1, vorzugsweise
x + 2 Segmentabschnitte, aufweist. Um die einzelnen Segmentabschnitte
nutzen zu können,
sollten die Rollen eine der Anzahl an Segmentabschnitten entsprechende
Anzahl an Rotationspositionen einnehmen können.
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Die Erfindung wird anhand von den
in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es
zeigen:
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1 eine
in einer Seitenansicht teilweise dargestellte erfindungsgemässe Wafer-Transfervorrichtung,
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2 eine
perspektivische Darstellung einer Rolle der in 1 gezeigten Wafer-Transfervorrichtung,
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3 eine
Seitenansicht auf die Stirnflächen der
in 1 gezeigten Rollen
der Wafer-Transfervorrichtung,
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4 eine
Teilansicht eines Längsschnittes durch
einen ersten Abschnitt einer Rolle,
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5 eine
Teilansicht eines Längsschnittes durch
einen zweiten Abschnitt einer Rolle,
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6 eine
Ansicht gemäss 3, in welcher ein dritter
Waferstapel mit jeweils einem dritten Segmentabschnitt der beiden
Rollen gehalten wird,
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7 eine
Draufsicht auf Antriebsmittel der Rollen,
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8 eine
schematische Aufsicht auf eine erfindungsgemässe Transfervorrichtung.
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Die in 1 gezeigte
Vorrichtung weist als Zwischenlagerstelle eine Halterung 1 mit
zwei parallel zueinander angeordneten und jeweils um ihre Längsachse
rotierbaren Rollen 2, 3 auf. In 1 befindet sich die Rolle 3 hinter
der Rolle 2 und ist daher in dieser Darstellung nicht erkennbar.
Die Rollen 2, 3 sind derart voneinander beabstandet
angeordnet, dass in bestimmten Rotationspositionen der Rollen Wafer 4 in
am Umfang der Rollen 2, 3 eingebrachten Schlitzen
in einer im Wesentlichen vertikalen Ausrichtung gehalten werden.
In anderen Positionen der Rollen 2, 3 können die
Wafer zwischen den Rollen hindurchbewegt werden, bzw. die Rollen
eine vertikale Bewegung ausführen,
ohne dass sich hierbei Wafer mitbewegen, wie dies nachfolgend noch
erläutert wird.
Unterhalb der Rollen ist eine als Haltekamm 5 ausgebildete
Halteeinrichtung gezeigt, in welcher Wafer 4 vertikal stehend
angeordnet sind.
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Um die Wafer 4 zu transportieren,
bzw. um die erwähnten
Relativbewegungen zwischen den Werfern 4 und den Rollen 2, 3 auszuführen, ist
die Halterung 1 mit Antriebsmitteln versehen. Durch die Antriebsmittel,
beispielsweise ein oder mehrere Elektromotoren, kann die Halterung
entlang einer linearen X- und einer Y-Achse eines kartesischen Koordinatensystems
verfahren werden. In der Darstellung von 1 entspricht die X-Achse einer zur Zeichenebene
orthogonal verlaufenden Achse und die Y-Achse einer vertikal ausgerichteten
Achse.
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Der unterhalb der Halterung 1 angeordnete Haltekamm 5 kann – wie in 1 gezeigt – höhenverstellbar
ausgebildet sein. Hierzu kann der Haltekamm auf einer nur teilweise
dargestellten motorisch angetriebenen Hebeeinrichtung angeordnet
sein, mit welcher der Haltekamm parallel zu den Längsachsen der
Rollen 2, 3 vertikal, d.h. in Y-Richtung, bewegt werden
kann. Wie in 1 stark
schematisiert dargestellt ist, weist der Haltekamm 5 durch
eine Art Verzahnung gebildete Aufnahmen auf, in die jeweils ein Wafer 4 angeordnet
werden kann. Nebeneinander liegende Aufnahmen haben zueinander einen
Abstand, der dem zu erzielenden Verdichtungsverhältnis entspricht. Mit anderen
Worten: der Abstand, den die jeweils x-ten Aufnahmen zueinander
haben, entspricht dem Abstand, den zwei aufeinanderfolgende Wafer
im Ausgangsstapel, d.h. in ihrem Behälter aufweisen, aus dem sie
entnommen werden.
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Die im Wesentlichen zylindrischen
Rollen 2, 3 weisen nun erfindungsgemäss wenigstens über einen
Teil des Umfangs und entlang einer Umfangslinie sich erstreckende
Aufnahmen 6 auf, die als Ringnuten 7 ausgebildet
sind, wie dies aus den 2 bis 5 hervorgeht. Unter „Umfangslinie" ist hierbei eine
Linie zu verstehen, welche sich in einer zur Längsache 8, 9 der
Rollen 2, 3 orthogonal ausgerichteten (imaginären) Ebene
befindet. Die Ringnuten sind voneinander beabstandet und mit einer
bestimmten Tiefe und Kontur versehen, so dass darin Wafer 4 in
einer vertikalen Ausrichtung und voneinander beabstandet gehalten
werden können,
ohne dass sie sich gegenseitig berühren. Sowohl die Länge der
Ringnuten 7 als auch die Abstände, welche die Ringnuten zueinander
haben, können
sich nach der Höhe
der Verdichtung richten, die erzielt werden soll. Die Kontur der
Ringnuten ist zudem so gestaltet, dass sich der jeweilige Wafer
nur mit seiner Rückseite
und einer Seitenkante an Begrenzungsflächen der Nut abstützt. Die
insbesondere vor einer Verschmutzung zu schützende Prozess- oder Vorderseite
kommt mit Begrenzungsflächen
der Nut nicht in Berührung.
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Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Halterung 1 und
Trägereinrichtung
ist für
eine vierfache Verdichtung ausgelegt, d.h. dass die aus ihren Magazinen
durch eine nicht dargestellte Greifeinrichtung auf den Haltekamm
gesetzten Wafer 4 jeweils in jeder vierten Nut zu stehen
kommen, wie dies in 1 angedeutet
ist. Die Breite bzw. Länge
des Haltekammes 5 ist dabei an die Breite der Wafer bzw.
die Anzahl der zu stapelnden Wafer angepasst.
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In 3,
in welcher die Stirnseiten der Rollen 2, 3 gezeigt
sind, ist durch eine strichpunktierte Linie 10 angedeutet,
dass die beiden Rollen 2, 3 bezüglich dieser
Linie spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Insbesondere in dieser
Darstellung ist zu erkennen, dass der Umfang jeder Rolle in sechs
Segmentabschnitte 14, 15, 16, 17, 18, 19 unterteilt
werden kann, wobei der Segmentabschnitt 14 zur Aufnahme eines
ersten Waferstapels, der Segmentabschnitt 15 zur Aufnahme
eines zweiten Waferstapels, der Segmentabschnitt 16 zur
Aufnahme eines dritten und der Segmentabschnitt 17 zur
Aufnahme eines vierten Waferstapels dient. Wie der Darstellung weiter
zu entnehmen ist, sind die mit Kreisbogenlinien angedeuteten Winkelbereiche, über die
sich die einzelnen Segmentabschnitte erstrecken, unterschiedlich gross.
Von den sechs Segmentabschnitten sind somit vier Abschnitte jeweils
Wafern von einem der vier Ausgangsstapeln zugeordnet. Der fünfte Abschnitt 18 („x + 1." Abschnitt) ist hingegen
dem neuen verdichteten Stapel zugeordnet und der mit 19 bezeichnete,
sechste Abschnitt gehört
zu einer neutralen Position (in welcher die beiden Rollen keine
Wafer greifen können).
Es sind somit insgesamt „x
+ 2" Segmentabschnitte
ausgebildet. Desweiteren sind mit α, β, γ und δ jeweils die Drehwinkel bezeichnet,
die durchlaufen werden müssen,
um einen der vier Segmentabschnitte 14, 15, 16, 17 in
die jeweilige Halteposition zu bringen.
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Zur Verdeutlichung dieses Sachverhaltes sind
in 6 die beiden Rollen
in einer Drehposition dargestellt in welcher sie mit den Abschnitten 16 Wafer 4 eines
dritten Stapels halten. Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Reihenfolge
und Länge der
sechs Segmentabschnitte am Umfang der Rollen 2, 3 hat
sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Es können jedoch auch mit anderen
Reihenfolgen und Längen
der Abschnitte die gleichen Funktionen ermöglicht werden, wie dies beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
der Fall ist.
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In der Schnittdarstellung von 4, bei welcher die Schnittebene
durch die Längsachse 9 und durch
den Segmentabschnitt 14 verläuft, sind mehrere, sich von
einer parallel zur Längsachse
verlaufenden ebenen Grundfäche 30,
erstrekkende Ringabschnitte 22 mit jeweils gleicher Breite
gezeigt, die zum Halten der Wafer eines ersten Stapels dienen. Diese
Ringabschnitte 22 erstrecken sich am Umfang der Rolle über einen
bestimmten Winkelbereich. Ausser diesem Ringabschnitt befindet sich
auf der gleichen Umfangslinie bzw -bereich nur noch ein Ringabschnitt
des fünften
Segmentabschnittes 18, der jedoch in dieser Darstellung
nicht zu erkennen ist. In radialer Richtung gesehen ist ansonsten
eine Grundfläche 30 zwischen
aufeinanderfolgenden Abschnitten 22 die maximale radiale
Erstreckung der Rolle 3. Mit anderen Worten, zwischen aufeinanderfolgenden Ringabschnitten 22 befinden
sich keine anderen Ringabschnitte. Somit bildet sich eine bis auf
die Grundfläche 30 gehende
Aussparung zwischen den Ringabschnitten 22.
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Ebenso wie zwischen Ringabschnitten 22, sind
auch zwischen den in Umfangsrichtung jeweils versetzt angeordneten
Ringabschnitten 23 entsprechende Aussparungen mit Grundflächen 31 vorhanden.
Das gleiche gilt auch für
Ringabschnitte 24 bzw. 25, zwischen denen jeweils
Grundflächen 32 bzw. 33 vorhanden
sind. In der Darstellung von 4 sind
die zwischen den Ringabschnitten 22 gestrichelt dargestellten
Ringabschnitte 23, 24, 25 des zweiten,
dritten und vierten Segmentabschnittes nur zu Zwecken der Erläuterung
eingezeichnet. Sie sind – sowohl
in Umfangsrichtung als auch in Richtung der Längsachse gesehen – gegenüber den
Ringabschnitten 22 des ersten Waferstapels versetzt. Eine
im Vergleich zur 4 im
wesentlichen gleiche Darstellung würde sich ergeben, wenn man
statt den Schnitt anstatt durch den Segmentabschnitt 14,
durch den zweiten, dritten oder vierten Abschnitt 15, 16, 17 legen
würde. Selbstverständlich müsste dann
anstelle der Ringabschnitte 22 einer der anderen Ringabschnitte 23, 24, 25 dargestellt
sein.
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In 5 ist
nun angedeutet, dass der fünfte Segmentabschnitt 18,
dessen Aussendurchmesser mit dem des ersten bis vierten Segmentabschnittes (14 bis 17)
identisch ist, unmittelbar nebeneinander angeordnete Aufnahmen 6 für sämtliche
vier – bereits ineinander
verschachtelte – Waferstapel
aufweist. Die hierzu in Umfangsrichtung eingebrachten Ringnuten 7 sind
dabei so ausgerichtet, dass jeweils eine dieser Ringnuten mit einer
der Aufnahmen der Abschnitte 14–17 fluchten. Im sechsten
Abschnitt hingegen sind weder Aufnahmen noch Ringabschnitte vorhanden.
Hier weist die Rolle eine parallel zur Längsachse verlaufende, als Abflachung
ausgebildete, plane Fläche 35 auf.
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7 zeigt
als Bestandteil der Antriebsmittel der beiden Rollen 2, 3 ein
Getriebe. Hierbei treibt ein nicht dargestellter Elektromotor ein
Zahnradritzel 40 an, das in ein Zahnrad 41 eingreift.
Das Zahnrad 41 kämmt
wiederum mit einem weiteren Zahnrad 42. Über jeweils
eine Welle (nicht dargestellt) der beiden Zahnräder 41, 42 wird
bei den Drehbewegungen der Zahnräder
jeweils ein Zahnriemenrad 43, 44 mitgenommen.
Auf dem Umfang der beiden Zahnriemenräder 43, 44 sitzt
jeweils ein Zahnriemen 45, 46, der jeweils ein
weiteres abtriebsseitiges Zahnriemenrad 47, 48 umschlingt.
Die Antriebsmittel weisen somit für jede Rolle 2, 3 einen
Hülltrieb
auf. Die beiden abtriebsseitigen Zahnriemenräder 47, 48 sind
hierbei jeweils auf einem Schaft der beiden Rollen 2, 3 angeordnet.
Der eine Elektromotor treibt somit gleichzeitig beide Rollen 2, 3 und
zwar in entgegengesetzter Drehrichtung an.
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An dem Zahnriemenrad 48 ist
eine metallische Drehfahne 49 drehfest angeordnet, welche
bei einer vollen Umdrehung des Zahnriemenrades 48 an mehreren – nämlich sechs
am Umfang des Zahnriemenrades in ungleichmässiger vorbestimmter Weise verteilten – Induktionssensoren 50 vorbeigeführt wird.
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Mit dem anderen abtriebsseitigen
Zahnriemenrad 47 ist eine Schlitzscheibe 51 drehfest
verbunden, welche sich zwischen einem Sensor- und Detektorelement
eines Lichtschrankensensors 52 dreht. In die Scheibe sind
radial verlaufende Schlitze 53 eingebracht, die von dem
Lichtschrankensensor erkannt werden. Hierbei entspricht jeder der
Schlitze einer Halteposition der beiden Rollen. Die Anordnung der
Induktionssensoren 50 und der Schlitze 53 ist
dabei so aufeinander abgestimmt, dass jeweils kurz bevor ein Schlitz 53 durch
den Lichtschrankensensor 52 läuft, sich die Drehfahne 49 vor
einem der Induktionssensoren 50 befindet. Dadurch kann
eine nicht dargestellte Steuerung der erfindungsgemässen Vorrichtung
den Motor der Rollen 2, 3 von „Schnelllauf" auf „Langsamlauf" umschalten und die
Positionierung der Rollen (in Drehrichtung) aufgrund eines Signals
des Lichtschrankensensors 52 vorgenommen werden. Die Induktionssensoren
dienen somit zur Grobpositionierung, während der Lichtschrankensensor
zur Feinpositionierung der Rollen vorgesehen ist.
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Um in vier aufeinanderfolgenden Verfahrenabschnitten
jeweils in zwei Halteeinrichtungen, wie beispielsweise Magazinen,
enthaltene Waferstapel ineinander zu verschachteln und dadurch einen
verdichteten neuen Waferstapel zu erzeugen ist zunächst sicherzustellen,
dass die Rollen 2, 3 zur Aufnahme dieser Wafer 4 bereit
sind. Dazu sollten die Rollen, soweit sie nicht schon diese Orientierung
aufweisen, so verschwenkt werden, dass die Ringabschnitte 22 für die ersten
Wafer sich in etwa gegenüberliegen.
In 6 ist dies anstatt
für die
Ringabschnitte 22 beispielhaft für die dritten Segmentabschnitte 16 dargestellt.
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Die zwischen den sich gegenüberliegenden ersten
Ringabschnitten 22 vorhandenen Grundflächen 30 sind in dieser
Halteposition im Wesentlichen orthogonal zu einer horizontal durch
die Wafermittelpunkte verlaufende (imaginären) ebenen Fläche 58 orientiert.
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Die Wafer der beiden ersten Ausgangsstapel werden
nun – in
Richtung der Längsachsen 8, 9 gesehen – zwischen
den ersten Ringabschnitten 22, d.h. in den Aussparungen
an den Grundflächen
vorbei, vertikal angehoben. Diese Bewegung wird gestoppt, sobald
sich der Mittelpunkt der Wafer über den
Längsachsen 8, 9 befindet
und die Wafer in Richtung der Längsachsen
bewegt werden können,
ohne die Rollen zu berühren.
Anschliessend werden die Wafer in Richtung der Längsachse 8, 9 verfahren,
bis sie sich über
den Aufnahmen 6 für
die beiden ersten Waferstapel befinden. Durch Absenken der Wafer werden
diese dann in den für
sie vorgesehenen Aufnahmen auf den Rollen angeordnet. Der nächste Ausgangsstapel
der beiden ersten Waferstapel wird nun auf die gleiche Weise hinter
dem letzten Wafer des vorhergehenden Stapels auf den Rollen 2, 3 angeordnet.
Hierbei weisen auch die beiden sich angrenzenden Wafer der beiden
ersten Ausgangsstapel den gleichen Abstand zueinander auf, wie sämtliche
anderen Waf er zu ihrem jeweils nächsten. Waf er.
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Das gleiche Ergebnis kann auch erreicht werden,
wenn nicht die beiden ersten Abschnitte 14, sondern die
sechsten (neutralen) Abschnitte 19 sich zunächst gegenüberliegen.
Hierdurch können
die vertikal ausgerichteten Wafer – in Bezug auf die Längsrichtung 8, 9 der
Rollen 2, 3 – bereits
in der korrekten Z-Position (vgl. Koordinatensystem in 1) auf Höhe der ersten Ringabschnitte 22 zwischen
den Rollen vertikal angehoben werden. Durch anschliessendes Verschwenken
der Rollen 2, 3 in die erste Halteposition und
Absenken der Wafer auf die Rollen, sind die Wafer auf den Rollen
po sitioniert. Dadurch ist das zuvor beschriebene zusätzliche
Verfahren der Wafer parallel zu den Längsachsen (Z-Richtung) nicht
erforderlich.
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Nun wird die Halterung in X-Richtung über den
Haltekamm 5 verfahren und dort positioniert. Durch ein
Absenken der Halterung vertikal nach unten (in Y-Richtung), werden
die Wafer von den Rollen 2, 3 an den Haltekamm 5 übergeben
und dort in den entsprechenden, für sie vorgesehenen, Aufnahmen des
Haltekammes angeordnet. Die Wafer verändern hierbei ihre Ausrichtung
bzw. Orientierung nicht. Nachdem die Rollen soweit abgesenkt worden
sind, dass eine Rotation der Rollen möglich ist, werden diese verschwenkt,
so dass die beiden Flächen
des sechsten (neutralen) Abschnittes 19 parallel zueinander
ausgerichtet sind. Die beiden Rollen können dadurch an den Wafern
vorbei wieder vertikal nach oben angehoben und entlang der X-Achse
in eine Aufnahmeposition verfahren werden, in der sie zur Aufnahme
der beiden nächsten
Waferstapel bereit sind.
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Hierzu werden die Rollen 2, 3 durch
Drehung des Motors (in die gleiche Drehrichtung wie zuvor) um ihre
Längsachsen 8, 9 so
rotiert, dass die beiden zweiten Abschnitte 15 sich gegenüberliegen.
Auch hier sind wiederum die zwischen den zweiten Abschnitten einer
Rolle angeordneten Grundflächen 31 vertikal
und orthogonal zu einer durch die Wafermittelpunkte verlaufende
horizontalen Ebene 58 ausgerichtet. Die beiden Waferstapel
werden dann auf die gleiche Weise wie zuvor beschrieben, in den
jeweils für
sie vorgesehenen Aufnahmen 6 auf den Rollen angeordnet.
Nachdem die Rollen 2, 3 an der gleichen Stelle
wie zuvor über
dem Haltekamm 5 positioniert sind, werden sie vertikal
nach unten abgesenkt. Da die Wafer der beiden zweiten Stapel gegenüber den Wafern
der beiden ersten Stapel – in
Bezug auf die Längsachsen 8, 9 – auf den
Rollen versetzt angeordnet sind, kann im Haltekamm jeweils ein Wafer
der zweiten Stapel zwischen zwei Wafern der beiden ersten Stapel
positioniert werden. Nachdem die Rollen soweit abgesenkt wurden,
dass sie sich frei drehen lassen, werden sie wieder in die neutrale
Halteposition (die beiden sechsten Abschnitte 19 liegen
sich gegenüber)
gedreht und anschliessend angehoben.
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Anschliessend können nacheinander die Wafer
der jeweils bei den dritten und vierten Stapel in ihren entsprechenden
Aufnahmen auf den Rollen angeordnet und in den Haltekamm eingesetzt
werden. Selbstverständlich
sind hierzu die Rollen an der Aufnahmeposition durch Drehung um
ihre Längsachsen in
die entsprechende Halteposition anzuordnen, in der sie die entsprechenden
Waferstapel aufnehmen können.
Wie bereits erwähnt,
ist dies in 6 für die Aufnahme
der Wafer der beiden dritten Stapel gezeigt. In dieser Position
liegen sich die Aufnahmen 17 der Rollen für die Wafer
der dritten Stapel in etwa gegenüber.
Wie zuvor ist auch diese Position durch eine vertikale Ausrichtung
der jeweils zwischen den Ringabschnitten 24 vorhandenen
Grundflächen 32 bestimmt.
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Schliesslich sei noch erwähnt, dass
die Wafer der dritten Stapel im Haltekamm jeweils zwischen einem
Wafer der zweiten und einem darauf folgenden Wafer der beiden ersten
Stapel angeordnet werden. Die Wafer der vierten Stapel werden hingegen jeweils
zwischen einem Wafer der dritten und einem darauf folgenden Wafer
der ersten Stapel eingefügt.
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Nachdem sich sämtliche Wafer der insgesamt
acht Stapel im Haltekamm befinden, ist ein neuer Waferstapel mit
einer Verdichtung von 1:4 gebildet worden. Dies bedeutet, dass der
Abstand aufeinanderfolgender Wafer in diesem neuen Stapel nur noch ein
Viertel von dem Abstand besträgt,
den zwei Wafer in einem der Ausgangsstapel aufwiesen.
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Es bedarf keiner Erwähnung, dass
sich derselbe Ablauf prinzipiell auch für ein anderes Verdichtungsverhältnis als
1:4 eignet. Eine obere Grenze der erzielbaren Verdichtungsverhältnisse
ergibt sich praktisch aus der Dicke der Wafer, dem Grundabstand
in den Waferhalterungen (Magazinen) und der am Umfang einer Rolle
aufbringbaren unterschiedlichen Abschnitte. Durch eine Erhöhung der
Anzahl der Abschnitte 14–19 an den Rollen
kann jedoch das Verdichtungsverhältnis
ohne weiteres erhöht
werden. Die Anzahl der anbringbaren Abschnitte lässt sich am einfachsten durch
eine Vergrösserung
des Rollendurchmessers erreichen.
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Durch das zuvor beschriebene Transferverfahren
ist es möglich,
eine Verdichtung mit Hilfe der Rollen zu erreichen, ohne dass die
Rollen eine weitere translatorische Achse aufweisen müssen. Schliesslich
wäre es
aber auch möglich,
die Rollen zusätzlich
in eine Z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems verfahrbar
auszugestalten. Auch dies kann zu einer Vergrösserung des erzielbaren Verdichtungsverhältnisses
beitragen.
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In 8 ist
stark schematisiert ein Transferplatz dargestellt. Hierbei symbolisieren
die Rechtecke 60a und 60b die beiden ersten Magazine,
deren Wafer gemeinsam auf den Rollen angeordnet und in den Haltekamm 5 der
Ladestation 59 gebracht wurden. Die Rechtecke 61a, 61b; 62a, 62b; 63a, 63b entsprechen
den anderen sechs jeweils paarweise angeordneten Ausgangswaferstapeln.
Mit 64 ist schliesslich eine Prozessstelle, wie beispielsweise eine
Nassprozessstelle, gezeigt, in welche die Wafer des neuen Stapels
mit den Rollen 2, 3 gebracht werden können. Hierzu
werden sie mit den Abschitten 18 der Rollen gegriffen.
Mit dem Bezugszeichen 65 ist schliesslich eine mit einem
weiteren Haltekamm versehene Entladestation angedeutet, in welche
die Wafer mit Hilfe der Rollen eingesetzt werden können, nachdem
sie von der Prozessstelle 64 entnommen wurden.
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Um die Wafer wieder in ihre ursprünglichen Magazine
anzuordnen, läuft
das zuvor beschriebene Verfahren. in im Wesentlichen umgekehrter
Reihenfolge ab. Dies bedeutet, dass die Rollen mit ihren Abschnitten 17 zunächst jeden
vierten Wafer von der Entladestation anheben. Nachdem sich die Rollen
in der Aufnahmeposition befinden, holt eine Greifeinrichtung nacheinander
die beiden Hälften
des auf den Rollen befindlichen Waferstapels ab und setzt die Wafer
jeweils wieder in eines der Magazine ein. Nachdem dieser Vorgang
mit sämtlichen
Wafern in der Entladestation durchgeführt wurde, sind sämtliche
Wafer an den gleichen Stellen in ihren Magazinen angeordnet, wie
bei Beginn des Transferverfahrens.