DE4309092A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung und zum Transport von Wafern in Reinst-Räumen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung und zum Transport von Wafern in Reinst-RäumenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von
plattenförmigen Scheiben, die in Reinst-Räumen bearbeitet
werden müssen und für ihre Bearbeitung zu verschiedenen
Stationen transportiert werden müssen, wie das insbesonde
re bei Wafern für integrierte Schaltungen der Fall ist.
Bei der Wafer-Fertigung sind üblicherweise mehrere Vorbe
handlungen sowie mehrere Nachbehandlungen notwendig, die
entweder - bei Integration der Bearbeitungsstationen in
den Hauptarbeitsraum - die Reinhaltung des Raumes verkom
plizieren oder - bei extern gelegenen Bearbeitungsstatio
nen - das reine Einführen der Wafer in den Hauptarbeits
raum schwierig machen.
Obgleich die Erfindung auch auf andere plattenförmige
Scheiben anwendbar ist, wird sie hier ausschließlich am
Beispiel der Handhabung und des Transports von Wafern be
schrieben.
Um die Wafer verschiedenen Bearbeitungsschritten wie z. B.
einem oder mehreren Reinigungsschritten, Beschichtungs
schritten, Oberflächenbearbeitung und so weiter zu unter
werfen, werden sie im allgemeinen in handelsüblichen
Carriern, in denen sie senkrecht stehen, oder aber einzeln
zu den entsprechenden Bearbeitungsstationen gebracht,
die unter reinsten staubfreien Bedingungen gehalten wer
den müssen. Die moderne Wafer-Fertigung erfordert dafür
Reinraumklasse 1 oder auch 0,1. Bei größeren Räumen ist
es äußerst schwierig, diese Reinheit aufrechtzuerhalten,
insbesondere wenn bewegte Maschinenteile in diesem Raum
arbeiten oder sogar Menschen umhergehen müssen. Es ist
deshalb zweckmäßig, die unumgänglichen Vorarbeiten und
Nacharbeiten an den Wafern räumlich von der Hauptbearbei
tungsstation zu trennen, weil dann der Hauptbearbeitungs
raum leichter staubfrei gehalten werden kann. Mit der Ab
trennung der Stationen für Vor- und Nacharbeiten ist je
doch nachteilig verbunden, daß die Wafer unter reinsten
Bedingungen in den Hauptraum eingeschleust und aus diesem
wieder ausgeschleust werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Handhabung von Wafern und dergleichen hohe Reinheit
erfordernden plattenförmigen Scheiben und zum Transport
zu Arbeitsstationen in Reinst-Räumen zu schaffen, das
kostengünstiger ist, weniger Aufwand erfordert, universell
in der Anwendung ist und programmierte Steuerung gestattet,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
anzugeben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, wie es in
Anspruch 1 angegeben ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfah
rens sowie Vorrichtungen für seine Durchführung sind in den
Ansprüchen 2 bis 19 beschrieben.
Durch die Erfindung wird also auch eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen,
wobei diese Vorrichtung zur Handhabung von plattenförmigen
Scheiben, insbesondere Wafern für integrierte Schaltungen,
in Reinst-Räumen mit mindestens einer Arbeitsstation dient.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Kammer, die
unter Reinst-Raumbedingungen beispielsweise der Reinraum
klasse 1 oder 0,1, gehalten wird und in der eine gerade,
sich horizontal erstreckende Schiene vorgesehen ist, die
Lagerungsplätze zum Absetzen von handelsüblichen Carriern
aufweist, in denen sich senkrecht stehend Wafer befinden,
wobei deren Scheibenebene senkrecht zur Schienenlängsrich
tung verläuft. Weiterhin ist in der Kammer eine Hebevor
richtung vorgesehen, die an einem Kreuzschlitten in einer
einzigen Arbeitsebene, der xy-Ebene, bewegbar ist, wobei
die Arbeitsebene im wesentlichen senkrecht durch die
Schienenlängsrichtung verläuft. Diese Hebevorrichtung
weist eine Auflageeinrichtung, vorzugsweise in vorm einer
Gabel, auf, die sich rechtwinklig, also in z-Richtung,
zur Arbeitsebene erstreckt und unter den Boden eines
Carriers greifen kann, um den Carrier von seinem Lage
rungsplatz anzuheben. Bei einer Bewegung in y-Richtung
nach oben wird der Carrier um einen Betrag angehoben,
der höher als die Höhe eines Carriers ist, so daß er bei
einer nachfolgenden Bewegung in Schienenlängsrichtung,
d. h. in x-Richtung, über benachbarte Carrier auf der Schie
ne gehoben werden kann, um zu einem Tragkorb bewegt zu
werden, der sich in Verlängerung der Schiene, aber außer
halb derselben, befindet. Wenn der zu transportierende Carrier
der erste auf der Schiene ist, kann er auch nur geringfügig an
gehoben und dann zum Tragkorb transportiert werden. In dem Trag
korb wird der Carrier durch Bewegung des Kreuzschlittens in
y-Richtung abgesenkt. Danach wird der Tragkorb von einer Dreh
einrichtung, an deren Welle er befestigt ist, um 90° so ge
kippt, daß die vorher senkrecht stehenden Wafer danach in dem
um 90° gekippten Carrier waagerecht liegen. Daraufhin kann eine
Arbeitseinrichtung in Form einer Zunge zu dem Tragkorb mit
dem Carrier bewegt werden, damit die Zunge unter einen waage
recht liegenden Wafer faßt oder ihn mittels Vakuum von oben
her oder auf andere Weise ergreift und aufnimmt, aus dem
Carrier herauszieht und zu einer der Arbeitsstationen inner
halb der Kammer bringt. An einer derartigen Arbeitsstation
legt die Zunge den Wafer für seine Bearbeitung ab.
Nach der Bearbeitung kann die Zunge diesen Wafer aufheben
und in analoger Weise zu weiteren Arbeitsstationen bringen
oder direkt wieder in den Carrier zurückbringen, um einen
nächsten Wafer dem Carrier zu entnehmen, der dann ebenfalls
bearbeitet wird.
Vorzugsweise ist die Zunge am xy-Kreuzschlitten befestigt
und wird über dessen Steuerung mitgesteuert.
Wenn gemäß einem vorgegebenen Programm alle Wafer eines
Carriers bearbeitet sind, schwenkt die Dreheinrichtung
den Tragkorb um 90° zurück, woraufhin der Carrier mit
den bearbeiteten Wafern von der Hebevorrichtung wieder
an seinen Lagerplatz zurückgebracht wird.
Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Durchführung
der Vorarbeiten für die Hauptbehandlung eines Wafers ein
gesetzt wird, kann der an den Arbeitsstationen der Kammer
vorbehandelte Wafer durch eine Schleuse in den Hauptbe
handlungsraum eingeführt werden. Von dort aus wird er ent
weder aus dem Hauptbehandlungsraum ausgeführt oder zu
Nachbehandlungen durch die Schleuse wieder in die Kammer
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zurückgeführt.
Es besteht keine Beschränkung für die Anzahl der Lager
plätze auf der Schiene, und es können auch beliebig viele
Arbeitsstationen innerhalb der Kammer vorgesehen sein.
Je mehr Lagerungsplätze für Carrier vorhanden sind, desto
länger muß die Schiene sein und desto länger wird die Kam
mer. Bei einer kürzeren Kammer wird eine einzelne Absaug
vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Staubfreiheit der
Kammer genügen, während bei längeren Kammern gegebenen
falls mehrere Absaugvorrichtungen in Reihe nebeneinander
geschaltet werden müssen.
Die in den Ansprüchen 10 bis 21 beschriebenen Ausführungs
formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen klar er
kennen, daß die Vorrichtung zur Handhabung und zum Trans
port von Wafern auf einfache Weise eine Standardisierung
gestattet, indem die Vorrichtung eine Kammer mit einer
bestimmten Anzahl von Lagerungsplätzen für Carrier und
Arbeitsstationen umfaßt, von denen durch eine Prozeßsteue
rung gegebenenfalls nur ein Teil verwendet wird, wenn keine
standardmäßig kleinere Kammer zur Verfügung steht. Eine
derartige Kammer kann über eine Schleuse an den Hauptbe
arbeitungsraum für Vorbearbeitungsbehandlungen oder Nach
bearbeitungsbehandlungen angesetzt werden.
Die hohe Reinheit in der Kammer kann insofern relativ leicht
aufrechterhalten werden, weil alle Antriebseinrichtungen außer
halb der Kammer angeordnet sind und nur der xy-Kreuzschlitten
für die Hebevorrichtung und die Arbeitszunge innerhalb der Kam
mer bewegt wird und eine Drehdurchführung von außen das Schwen
ken des Tragkorbs zwischen zwei Anschlägen bewirkt. An dem
Kreuzschlitten kann sogar für Spezialfälle noch außerdem ein
Greifer angebracht sein, der somit keinen weiteren Antrieb er
fordert. Zur Bewegung der Schleuse muß nur ein Antriebszylin
der innerhalb der Kammer bewegt werden, während der Antrieb
außerhalb der Kammer vorgesehen werden kann.
Die Bewegung des Kreuzschlittens der Hebevorrichtung er
folgt zweckmäßigerweise über zwei in x- und y-Richtung
gesteuerte Servomotoren.
Die Arbeitseinrichtung ist zweckmäßigerweise in Form
einer doppelwandigen, eine Tasche bildenden Auflagezunge
ausgebildet, die auf der oberen oder unteren Seite ein
Loch aufweist und evakuierbar ist. Bei angelegtem Vakuum
wird ein Wafer durch den Unterdruck an dem Loch an der
Zunge festgehalten. Das Vakuum innerhalb der Auflagezunge
wird in an sich bekannter Weise über ein Vorratsvakuum mit
einer Vakuumleitung, in der sich ein gesteuertes Ventil
befindet, gesteuert. Wenn ein Wafer unten an der Zunge durch
Vakuum festgehalten wird, kann er nach Ankunft über einer
Arbeitsstation durch Abschalten des Vakuums einfach auf der
Station abgelegt werden. Wenn ein Wafer mittels eines Grei
fers an eine Arbeitsstation gebracht werden muß, wird er von
der Zunge abgelegt und von dem Greifer dann neu aufgenommen.
Der Arbeitskopf am Kreuzschlitten der Hebevorrichtung ist
ein U-förmig gebogener Arm, dessen U-Ebene rechtwinklig
zur xy-Arbeitsebene und rechtwinklig zur Schienenlängs
richtung verläuft. Der obere Schenkel des "U" bildet die
Auflageeinrichtung, die einen Carrier anheben kann. Der
mittlere Schenkel des "U" verläuft senkrecht mit Abstand
vor den Carrier-Wänden. Der untere Schenkel des "U" ist
mit dem Kreuzschlitten direkt verbunden. Diese Anordnung
hat den Vorteil, daß keine Beeinträchtigung der Bewegung
des Kreuzschlittens bzw. der Auflageeinrichtung an der
Drehdurchführung für den Tragkorb eintritt.
Die Verbindung zwischen der Auflageeinrichtung selbst,
d. h. üblicherweise einer Gabel, die unter den Boden eines
Carriers greift, mit dem Antrieb des Kreuzschlittens kann
anders geformt sein, solange diese Verbindung nicht mit
der Drehdurchführung für das Schwenken des Tragkorbs kol
lidiert.
Ein besonderer Vorteil bei der Erfindung ist es, daß Co
dierungen am Boden eines Carriers erkannt und zur Identifi
zierung und Steuerung des Carriers ausgenutzt werden kön
nen. Ein Loch-Code an einer Rippe am Boden eines Carriers
kann in an sich bekannter Weise durch eine an sich bekann
te Tastvorrichtung erfaßt werden. Das Vorhandensein oder
Fehlen einer Öffnung in der Bodenrippe des Carriers kann
mittels Licht verschiedenartiger Wellenlänge, Laser, durch
elektromagnetische langwellige Strahlung usw. erkannt
werden. Zu diesem Zweck befindet sich in gegenüberliegenden
Wandteilen eines Schlitzes in der Auflageeinrichtung, z. B.
in den beiden Zinken einer Aufnehmegabel oder am Carrierrand eine
Leuchtdioden- und Empfängerdiodenkombination oder ein Sender-/
Empfänger- oder Emitter-/Sensorpaar. Vorzugsweise werden
so viele Paare in Reihe vorgesehen, wie der Anzahl der zu
dem Code gehörenden Löcher entspricht.
Die abgetasteten Code-Signale werden vorzugsweise digitali
siert verwendet.
Eine weitere Digitalisierung von Steuersignalen ergibt
sich in einfacher Weise, wenn für die Bewegung des Kreuz
schlittens und der Dreheinrichtung für den Tragkorb
Schrittmotoren verwendet werden. Die gesamte Steuerung
der Handhabung und des Transports von Carriern und Wafern
in der Kammer kann leicht über einen Prozeßrechner erfol
gen, was einen vollautomatischen Ablauf der Arbeitsgänge
in der Kammer ermöglicht.
Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele
anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die zur Erläuterung
des Transports eines Carriers zu dem Tragkorb mittels
der Hebevorrichtung dient;
Fig. 2 zeigt den Tragkorb mit einem Carrier nach dem Schwenk
vorgang; und
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bodenteils eines
Carriers mit eingegriffener Gabel der Hebevorrich
tung.
In der Vorrichtung gemäß der Erfindung befindet sich inner
halb einer Kammer, die einen Reinraum der Klasse 1 oder 0,1
in an sich bekannter Weise bildet, eine Schiene 1 mit Lage
rungsplätzen A, B, C, D und E für Carrier a, b, c, d und e,
in denen Wafer 2 senkrecht stehen. Diese Carrier mit Wafern
sind über eine (nicht dargestellte) Schleuse unter staubfrei
en Bedingungen eingebracht worden.
Eine Hebevorrichtung für Carrier umfaßt eine U-förmigen
Arm 3, dessen einer Schenkel eine Auflageeinrichtung in
Form einer Gabel 4 bildet. Wenn die Längsrichtung der Schie
ne 1 als x-Richtung bezeichnet wird, die in horizontaler Rich
tung verläuft, und die Senkrechte, d. h. die Höhenrichtung, in
der ein Carrier angehoben wird, mit y-Richtung bezeichnet
wird, dann bildet die xy-Ebene (in Fig. der Papierebene ent
sprechend) die eigentliche Arbeitsebene. Der U-förmige Arm 3
erstreckt sich senkrecht zur Arbeitsebene und senkrecht zur
Schienenlängsrichtung (d. h. zur x-Richtung), also in einer
yz-Ebene. In Fig. 1 ist der mittlere Schenkel des "U" als
Rechteck in Draufsicht dargestellt, die Auflagegabel 4 bildet
den oberen Schenkel des "U", während der untere Schenkel des
"U" eine Verbindung zu einem xy-Kreuzschlitten herstellt.
Über diesen Kreuzschlitten kann der U-förmige Arm 3 gesteu
ert in x- und y-Richtung bewegt werden.
Fig. 1 zeigt in durchgezogener Linie den U-förmigen Arm 3,
der einen Carrier b vom Lagerungsplatz B hochgehoben hat,
und zwar um einen Betrag, der größer als die Höhe der Carrier
wände ist. Gestrichelt ist der U-förmige Arm 3 in seiner Stel
lung vor dem Hebevorgang angedeutet.
Im nächsten Arbeitsgang wird der Kreuzschlitten in y-Rich
tung bewegt, bis der auf dem U-förmigen Arm 3 ruhende Carrier
b sich über einem Tragkorb 5 befindet. Durch Bewegung des
Kreuzschlittens in y-Richtung nach unten senkt sich der U-
förmige Arm 3 mit dem aufgesetzten Carrier so weit ab, daß
der Carrier in dem Tragkorb 5 abgesetzt wird. Der U-förmige
Arm 3 wird weiter in y-Richtung nach unten gesenkt um im
folgenden Schwenkvorgang den Tragkorb 5 nicht zu behindern.
Durch Schwenken des Tragkorbs 5 um eine Drehachse 6 in z-
Richtung wird der Carrier im Tragkorb um 90° verschwenkt,
so daß die Wafer waagerecht zu liegen kommen.
Die Drehachse 6 befindet sich etwa in der Mitte des Tragkorbs,
wodurch die geringste Erschütterung beim Schwenken auf die
Wafer ausgeübt wird.
Die Dreheinrichtung für den Tragkorb 5 ist einfach aufgebaut,
da sie den Tragkorb nur zwischen zwei Anschlägen um 90° ver
schwenken muß. Wenn sich die Wafer in waagerechter Lage befin
den, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, kann eine Arbeitsein
richtung, z. B. in Form einer flachen Zunge, zwischen dem Ende
der Schiene 1 und dem Tragkorb 5 so bewegt werden, daß sie
aus dem Carrier einen Wafer entnimmt. Die Codierung des zu
entnehmenden Wafers ist einfach, da sie der Höhe des Wafers
innerhalb des Carriers entspricht.
Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den Boden eines Carriers,
der Kerben 7 und 8 aufweist, in die die Gabel 4 des U-förmigen
Armes 3 eingreift. In den Wandteilen der Gabelzinken befinden
sich eine Lichtquelle 9 und ein Empfänger 10. Wenn in dem
Steg 11 am Carrierboden ein Loch 12 vorhanden ist, ertastet
der Empfänger ein Lichtsignal. Über eine Reihe von Löchern in
dem Steg 11 kann ein Carrier codiert werden. Dieser Code ist
lesbar durch eine Reihe von Emitter-/Empfängerpaaren, für die
vorzugsweise eine Kombination aus Leuchtdioden und Empfänger
dioden verwendet wird.
Da somit jeder Carrier über seinen Code am Boden identifizier
bar ist und jeder Wafer in einem Carrier, bevor er für Bearbei
tungsschritte aus dem Carrier in dem Tragkorb 5 entnommen
wird, über seine Höhe identifizierbar ist, ist jeder Wafer in
der Kammer der erfindungsgemäßen Vorrichtung identifizierbar.
Dadurch wird es möglich, jeden Wafer individuell, automatisch
gesteuert nach einem vorgegebenen Programm zu behandeln.
An dem U-förmigen Arm 3 ist als Arbeitseinrichtung eine
Auflagezunge 13 so angebracht, daß ihre Hauptebene in
der Horizontalen verläuft, wie es in Fig. 1 dargestellt
ist, so daß sie zwischen die im gekippten Tragkorb 5
waagerecht liegenden Wafer 2 (Fig. 2) greifen kann, um
einen Wafer zu entnehmen. Durch die Verbindung der Auflage
zunge 13 über den U-förmigen Arm 3 mit dem xy-Kreuzschlitten
wird die Entnahme von einzelnen Wafern und deren Transport
innerhalb der Kammer ebenfalls über die Steuereinrichtung
gesteuert, die den xy-Kreuzschlitten steuert.
Die Arbeitsstationen befinden sich in dieser Anordnung
ebenfalls in der xy-Arbeitsebene.
Das in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Verfahren, bei dem
ein bestimmter Carrier b von dem Lagerplatz B entnommen wird,
über eine Höhe, die größer als die Seitenwand eines Carriers
ist, angehoben wird, um ihn im dargestellten Falle über den
Carrier a zu heben und in x-Richtung zum Tragkorb 5 weiterzu
transportieren, von wo er nach der Bearbeitung seiner Wafer in
umgekehrter Reihenfolge wieder auf seinen Platz B zugebracht
wird, kann auch folgendermaßen modifiziert werden:
Der erste Carrier a wird etwas angehoben und in x-Richtung zu
dem Tragkorb 5 gebracht und abgesenkt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist,
ist zu diesem Zweck die Vorderkante des Tragkorbs 5 niedriger als
die Hinterkante bzw. die Seitenwand eines Carriers ausgebildet.
Während die Wafer des Carriers a bearbeitet werden, führt der
Kreuzschlitten die Hebevorrichtung wieder zu der Schiene zurück
und läßt in zyklischer Reihenfolge die Carrier b, c, d und e
jeweils um einen Platz vorrücken, also auf die Plätze A, B, C
und D. Der Platz E bleibt leer. Nach der Bearbeitung des
Carriers a wird dieser dann auf dem leeren Platz E abgesetzt.
Bei dieser zyklischen Abarbeitung der anstehenden Carrier kann
mit einem einfacheren Steuerprogramm gearbeitet werden.
Claims (21)
1. Verfahren zur Handhabung von plattenförmigen Schei
ben, insbesondere Wafern für integrierte Schaltun
gen, in Reinst-Räumen mit mindestens einer Arbeits
station,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kammer vorgesehen wird, die als Reinst-
Raum ausgebildet ist, in der sich eine oder mehre
re Arbeitsstationen befinden und die mindestens
eine Schleuse enthält, daß die zu behandelnden
Wafer senkrecht in handelsüblichen Carriern stehend
durch die Schleuse in diese Kammer eingebracht wer
den, einzeln den Carriern entnommen und zu der bzw.
den Stationen der Kammer transportiert und dort
behandelt werden und danach entweder wieder in den
jeweiligen Carrier zurückgelegt werden oder gege
benenfalls durch eine weitere Schleuse in eine
nächste Kammer, z. B. die Hauptbehandlungskammer,
transportiert werden, von wo sie nach der Hauptbe
arbeitung wahlweise wieder durch die weitere Schleu
se zurückgeführt und in den Arbeitsstationen der
Kammer nachbehandelt und in den jeweiligen Carrier
zurückgelegt werden oder aber aus der Hauptbehand
lungskammer herausgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Carrier in der
Kammer nebeneinander so auf eine Schiene aufge
setzt werden, daß die Waferebenen aller in den
Carriern enthaltenen Wafer parallel und rechtwink
lig zu der Schienenlängsrichtung verlaufen, wobei
die Schiene Ausschnitte aufweist, in die eine Hebe
vorrichtung von unten eingreifen und einen Carrier
von seinem Boden her anheben kann, um den Carrier
in Schienenlängsrichtung weiterzutransportieren und
in einem Tragkorb abzusetzen, der an einer Kippein
richtung befestigt ist und um 90° kippbar ist, dann
der Tragkorb um 90° gekippt wird, so daß die Wafer
in eine waagerechte Lage gebracht werden,
woraufhin eine Auflagezunge einen Wafer ergreift
und ihn dem Carrier entnimmt, um ihn zu der gewünsch
ten Arbeitsstation zu transportieren und dort abzu
legen, nach Bearbeitung an dieser Station wieder
aufzunehmen, gegebenenfalls zu weiteren Stationen
zu bringen oder direkt wieder an seinen Platz im
Carrier zurückzubringen und dort einzuschieben und
abzulegen, wonach die Auflagezunge gegebenenfalls
weitere Wafer in gleicher oder ähnlicher vorprogram
mierter Weise entnimmt und zu einer oder mehreren
Stationen befördert und wieder ablegt,
und schließlich der Tragkorb wieder um 90° zurück
gekippt wird, wonach die Hebevorrichtung den Car
rier aus dem Tragkorb hebt und an seinen Ausgangs
platz zurückbringt und dort absetzt oder aber auf dem
letzten Platz der Schiene absetzt, wenn während der
Bearbeitungszeit zwischenzeitlich alle auf der
Schiene verbliebenen Carrier in zyklischer Weise
nachgerückt worden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hebevorrichtung
einen Detektor enthält, der auf eine Codierung am
Boden des Carriers anspricht, und gesteuert nur
ausgewählte Carrier aufnimmt und dem Tragkorb zu
führt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wafer in je
dem Carrier durch ihren Platz in dem Carrier co
diert werden und die Behandlung der einzelnen in
die Kammer eingebrachten Wafer nach einem vorher
festgelegten Programm über einen Prozeßrechner
erfolgt, indem die einzelnen Wafer gezielt an die
zuständige(n) Arbeitsstation(en) gebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Feedback
zwischen einer Steuereinrichtung und der Hebevor
richtung über die Code-Signale von dem jeweiligen
Code am Boden eines Carriers erfolgt und die Infor
mationen zur Identifizierung und/oder Steuerung
der Carrier ausgenutzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hebevorrichtung,
die Kippeinrichtung und die Auflagezunge in digi
talisierten Steuerschritten betätigt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Transport der Carrier entlang der Schiene und
zum Tragkorb durch die Hebevorrichtung mittels
eines Kreuzschlittens und das Kippen des Tragkorbs
mittels einer Drehwelle nur in einer Arbeitsebene
(xy-Ebene) erfolgen und sich die Antriebsmittel
für die Hebevorrichtung und die Drehwelle außer
halb der Kammer befinden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schleuse zum
Ein- und Ausführen von Carriern in einer zu der
Arbeitsebene (xy-Ebene) senkrechten Richtung (z-
Richtung) arbeitet, indem ein Carriertransport-
und -schutzkasten, der den Carrier in reiner Atmo
sphäre enthält, so an die Kammeraußenwand angesetzt
wird, daß die Außenseite einer Tür des Kastens mit
der Außenseite einer Tür an der Kammer eng anein
anderliegend gekoppelt wird, die beiden miteinander
gekoppelten Türen in der besagten (z-) Richtung zur
Schiene hin verschoben werden, wobei der im Kasten
befindliche Carrier, der mit der Tür des Kastens
gekoppelt ist, zur Schiene transportiert wird, wo
er von der Hebevorrichtung auf seinen Platz auf
der Schiene gebracht wird, woraufhin die gekoppel
ten Türen wieder zurückbewegt werden, bis die Kam
mer und der Kasten wieder verschlossen sind, und
dann entkoppelt werden können.
9. Vorrichtung zur Handhabung von plattenförmigen
Scheiben, insbesondere Wafern für integrierte Schal
tungen, in Reinst-Räumen mit mindestens einer Ar
beitsstation, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß in einer Kammer, die unter Reinstraumbedin gungen gehalten wird,
- - eine gerade, sich horizontal erstreckende Schiene vorgesehen ist, die Lagerungsplätze (A, B, C, . . . ) zum Absetzen von handelsüblichen Carriern (a, b, c, . . . ) aufweist, in denen sich senkrecht stehende Wafer befinden, deren Scheibenebene senkrecht zur Schie nenlängsrichtung verläuft,
- - eine Hebevorrichtung vorgesehen ist, die an einem Kreuzschlitten in einer Arbeitsebene (xy-Ebene) bewegbar ist, die senkrecht durch die Schienenlängs richtung verläuft, und die eine Auflageeinrichtung aufweist, die sich rechtwinklig zur Arbeitsebene erstreckt und unter den Boden eines Carriers greift und bei einer Bewegung (in y-Richtung) nach oben den Carrier um einen Betrag, der höher als die Höhe eines Carriers ist, um ihn über benachbarte Carrier zu heben, oder nur wenig, wenn er der erste Carrier auf der Schiene ist, anhebt und bei einer anschlies senden Bewegung in Schienenlängsrichtung (in x- Richtung) den Carrier zu einem Tragkorb bewegt, in den hinein sie den Carrier (in y-Richtung) absenkt, -woraufhin der Tragkorb von einer Dreheinrichtung, an deren Welle er befestigt ist, um 90° gekippt wird, um die Wafer waagerecht zu legen,
- - und eine Arbeitseinrichtung in Form einer Zunge bewegbar ist, um einen der nunmehr waagerecht lie genden Wafer aus dem Carrier aufzunehmen und zu mindestens einer Arbeitsstation zu bringen, um ihn dort abzulegen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich die Arbeitsein
richtung in Form einer Zunge mit ihrer Hauptausdeh
nung in Richtung der Schiene erstreckt und die Form
einer doppelwandigen Tasche hat, die evakuierbar
ist und entweder auf ihrer Oberseite oder auf ihrer
Unterseite ein Loch aufweist, und daß die Erzeugung
des Vakuums steuerbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Arbeitskopf der
Hebevorrichtung, der die Auflageeinrichtung enthält,
ein U-förmig gebogener Arm ist, wobei die Ebene
des "U" rechtwinklig zur Arbeitsebene (xy-Ebene)
und rechtwinklig zur Schienenlängsrichtung ver
läuft, und die Auflageeinrichtung den oberen Schen
kel des "U" bildet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Auflageeinrich
tung der Hebevorrichtung eine Gabel umfaßt, deren
Zinken sich rechtwinklig zur Arbeitsebene (xy-Ebe
ne) erstrecken, und die Carrier auf ihrer Unterseite
längliche Aussparungen aufweisen in die die Zinken
der Gabel eingreifen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auflageeinrichtung am Arbeitskopf der Hebevor
richtung ein geschlitztes Auflageteil umfaßt, bei
dem eine Rippe am Boden des Carriers zwischen zwei
Wandteilen beiderseits des Schlitzes in den
Schlitz eingreift, und in den zwei Wandteilen sich
mindestens ein Emitter-/Sensor-, Leuchtdiode-/
Empfängerdiode oder ein Sender-/Empfänger
paar gegenüberliegen, die auf das Vorhandensein
oder Fehlen einer Öffnung in der Bodenrippe des
Carriers ansprechen und Tastsignale erzeugen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Reihe von Emit
ter-/Sensorpaaren oder Sender-/Empfängerpaaren ent
lang des Schlitzes in dem Auflageteil vorhanden ist
und eine Reihe von Löchern in einem den jeweiligen
Carrier kennzeichnenden Code in der Bodenrippe eines
Carriers vorhanden ist, der mittels der Reihe der
Emitter-/Sensorpaare bzw. Sender-/Empfängerpaare
erkennbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, der die
Tastsignale mit der Code-Information zugeführt wer
den und die diese Code-Information zur Identifi
zierung von Carriern für die Steuerung auswertet.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerungsplätze (A, B, C, . . . ) auf der Schiene,
auf denen die Carrier abgesetzt werden, allgemein
U-förmige, weitgehend offene Rahmen mit Justier
pfosten an den vier Eckpunkten sind, wobei sich die
Justierpfosten nach oben verjüngen oder Gleitschrä
gen für die Carrier aufweisen und die Böden der
Rahmen so weit offen sind, daß die Auflageeinrich
tung der Hebevorrichtung von unten in den Boden
der Carrier eingreifen kann.
17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dreheinrichtung,
die den Tragkorb um 90° kippt, zwischen zwei An
schlägen schwenkt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Kammerwand eine Schleusentür vorgesehen
ist, die in einer Ebene verläuft, die zu der Ar
beitsebene (xy-Ebene) parallel ist, und rechtwink
lig dazu (in z-Richtung) bewegbar ist, um im Be
reich der Lagerungsplätze (A, B, C, . . . ) für die Car
rier (a, b, c, . . . ) auf die Schiene zu treffen, und
daß ein Vorschubzylinder vorgesehen ist, der die
Schleusentür verschieben kann.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
alle Antriebseinrichtungen für die Hebevorrichtung,
die Dreheinrichtung, die Auflageeinrichtung und/oder
die Schleusentür außerhalb der Kammer ange
ordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Arbeits
einrichtung in Form einer Zunge an dem U-förmig
gebogenen Arm angebracht ist und somit mittels des
Kreuzschlittens,der die Hebevorrichtung betätigt,
in der Arbeitsebene (xy-Ebene) -bewegbar ist, wobei
sich die Zunge von dem U-förmigen Arm in Richtung
auf den Tragkorb erstreckt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich ein
Greifer an dem U-förmigen Arm angebracht ist,
der ebenfalls über den Kreuzschlitten (in xy-Ebene)
bewegbar ist.
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