DE4309092C2 - 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-Räumen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und dient zur Handhabung von plattenförmigen Scheiben, die in Reinst-Räumen bearbeitet werden müssen und für ihre Bearbeitung zu verschiedenen Stationen trans­ portiert werden müssen, wie das insbesondere bei Wafern für integrierte Schaltungen der Fall ist; sowie eine Vorrichtung zur Handhabung von plattenförmigen Scheiben, insbesondere Wafern für integrierte Schaltungen, in Reinst-Räumen mit mindestens einer Arbeitsstation, die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden kann.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise aus US 4 981 408 und US 4 500 407 bekannt.
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 Kassetten (im folgenden als Carrier bezeichnet), 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.
Es wurden auch bereits schon mehrere Wafer-Bearbeitungssta­ tionen in einem Cluster zusammengefaßt, wie dies beispiels­ weise in US 4 981 408 und US 4 500 407 beschrieben ist, wobei jedoch eine Vielzahl separater mechanischer Bewegungs­ vorrichtungen erforderlich ist. Als Nachteil erweist sich auch, daß unter anderem auch wegen des durch diese Bewegungs­ vorrichtungen verursachten Abriebs abgeschlossene Kassetten, wie z. B. in US 4 981 408 beschrieben ist, bzw. ein unter Vakuum stehender Hauptraum, wie in US 4 500 407 beschrieben ist, benötigt werden, um eine ausreichende Staubfreiheit zu gewährleisten.
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 eine Vorrichtung für seine Durchführung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 bzw. 9 bis 22 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 auf­ weist, in denen sich vorzugsweise senkrecht stehende Wafer befi­ den, wobei deren Scheibenebene vorzugsweise senkrecht zur Schie­ nenlängsrich­ 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 Form 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, braucht er auch nur geringfügig angehoben und dann zum Tragkorb transportiert zu werden. In dem Tragkorb wird der Carrier durch Bewegung des Kreuzschlittens in y-Richtung abgesenkt. Danach wird der Trag­ korb im Falle von Carriern mit in Normallage senkrecht stehen­ den Scheiben 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 im Falle von Carriern mit in Normal­ lage senkrecht stehenden Scheiben die Dreheinrichtung den Trag­ korb mit dem Carrier um 90° zurück, woraufhin der Carrier mit den bearbeiteten Wafern von der Hebevorrichtung wieder an sei­ nen 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 9 bis 22 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 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung 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 einen 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 Figur 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 folgendermaßem 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 (22)

1. Verfahren zur Handhabung von plattenförmigen Scheiben, insbesondere Wafern für integrierte Schaltungen, in Reinst-Räumen mit mindestens einer Arbeitsstation, bei dem eine Kammer vorgesehen wird, die als Reinst- Raum ausgebildet ist, in der sich eine oder mehrere Arbeitsstationen befinden und die mindestens eine Schleuse enthält, durch die zu behandelnde Wafer in handelsüblichen Carriern in diese Kammer eingebracht werden, 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 gegebenen­ falls durch eine weitere Schleuse in eine nächste Kammer, z. B. die Hauptbehandlungskammer, transportiert werden, von wo sie nach der Hauptbearbeitung wahl­ weise wieder durch die weitere Schleuse zurückgeführt und in den Arbeitsstationen der Kammer nachbehandelt und in den jeweiligen Carrier zurückgelegt werden oder aber aus der Hauptbehandlungskammer herausgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Waferebenen aller in den Carriern (a, b, c, d, e) enthaltenen Wafer (2) parallel zueinander verlaufen und die Carrier in der Kammer nebeneinander auf eine Schiene (1) aufge­ setzt werden, wobei die Schiene Ausschnitte aufweist, in die eine Hebevorrichtung (3, 4) von unten eingreifen und einen Carrier (b) von seinem Boden her anheben kann, um den Carrier in Schienenlängsrichtung (x) weiterzutransportieren und in einem Tragkorb (5) abzusetzen, in dem sich die Wafer (2) in einer waagerechten Lage befinden, woraufhin eine Auflage­ zunge (13) einen Wafer ergreift und ihn dem Carrier (b) entnimmt, um ihn zu der gewünschten Arbeits­ station zu transportieren und dort abzulegen, nach Bearbeitung an dieser Station wieder aufzunehmen, gegebenenfalls zu weiteren Stationen zu bringen oder direkt wieder an seinen Platz im Carrier zurückzu­ bringen und dort einzuschieben und abzulegen, wonach die Auflagezunge (13) gegebenenfalls weitere Wafer (2) in gleicher oder ähnlicher vorprogrammier­ ter Weise entnimmt und zu einer oder mehreren Stationen befördert und wieder ablegt, und schließ­ lich die Hebevorrichtung den Carrier (b) aus dem Tragkorb hebt und an seinen Ausgangsplatz zurück­ bringt und dort absetzt oder aber auf dem letzten Platz der Schiene (1) absetzt, wenn während der Bear­ beitungszeit zwischenzeitlich alle auf der Schiene verbliebenen Carrier (c, d, e) in zyklischer Weise nachgerückt worden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Carrier (a, b, c, d, e) in der Kammer nebeneinander so auf eine Schiene aufgesetzt werden, daß die Waferebenen aller in den Carriern enthaltenen Wafer (2) parallel und recht­ winklig zu der Schienenlängsrichtung (x) verlaufen, wobei ein Carrier (b) in einem Tragkorb (5) abgesetzt wird, der an einer Kippeinrichtung befestigt ist und um 90° kippbar ist, dann der Tragkorb um 90° gekippt wird, so daß die Wafer in eine waagerechte Lage gebracht werden, wonach die Auflagezunge (13) einen Wafer ergreifen und transportieren kann und ihn nach der Bearbeitung wieder an seinen Platz im Carrier (b) zurückbringt und dort einschiebt und ablegt, wonach die Auflagezunge (13) gegebenenfalls weitere Wafer (2) in gleicher oder ähnlicher vor­ programmierter Weise entnimmt und zu einer oder mehreren Stationen befördert und wieder ablegt, und schließlich der Tragkorb (5) wieder um 90° zurück­ gekippt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung einen Detektor (9, 10) 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 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wafer (2) in jedem Carrier (a, b, c, d, e) durch ihren Platz in dem Carrier codiert werden und die Behandlung der einzelnen in die Kammer eingebrachten Wafer nach einem vorher festgelegten Programm über einen Prozeßrechner er­ folgt, 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 Hebevorrichtung (4) über die Code-Signale von dem jeweiligen Code am Boden eines Carriers erfolgt und die Informationen zur Identifizierung und/oder Steuerung der Carrier ausgenutzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung (4) die Kippeinrichtung und die Auflagezunge (13) in digitalisierten Steuerschritten betätigt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Carrier (a, b, c, d, e) entlang der Schiene (1) und zum Tragkorb (5) 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 außerhalb der Kammer befinden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse zum Ein- und Ausführen von Carriern in einer zu der Arbeits­ ebene (xy-Ebene) senkrechten Richtung (z-Richtung) arbeitet, indem ein Carriertransport und -schutz­ kasten, der den Carrier in reiner Atmosphäre enthält, so an die Kammeraußenwand angesetzt wird, daß die Außenseite einer Tür des Kastens mit der Außenseite einer Tür an der Kammer eng aneinanderliegend gekop­ pelt wird, die beiden miteinander gekoppelten Türen in der besagten (z-) Richtung zur Schiene hin ver­ schoben werden, wobei der im Kasten befindliche Carrier, der mit der Tür des Kastens gekoppelt ist, zur Schiene transportiert wird, wo er von der Hebe­ vorrichtung auf seinen Platz auf der Schiene gebracht wird, woraufhin die gekoppelten Türen wieder zurück­ bewegt werden, bis die Kammer und der Kasten wieder verschlossen sind, und dann entkoppelt werden können.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß in einer Kammer, die unter Reinstraumbedin­ gungen gehalten wird,
  • 2. eine gerade, sich horizontal erstreckende Schiene (1) vorgesehen ist, die Lagerungsplätze (A, B, C,...) zum Absetzen von handelsüblichen Carriern (a, b, c,...) aufweist, in denen sich parallel zueinander ausge­ richtete Wafer (2) befinden,
  • 3. eine Hebevorrichtung (3, 4) vorgesehen ist, die an einem Kreuzschlitten in einer Arbeitsebene (xy-Ebene) bewegbar ist, die senkrecht durch die Schienenlängs­ richtung (x) verläuft, und die eine Auflageeinrich­ tung (4) aufweist, die sich rechtwinklig zur Arbeits­ ebene erstreckt und unter den Boden eines Carriers (b) 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 (a) zu heben, oder nur wenig, wenn er der erste Carrier auf der Schiene ist, anhebt und bei einer anschließenden Bewegung in Schienenlängsrich­ tung (in x-Richtung) den Carrier (b) zu einem Trag­ korb (5) bewegt, in den hinein sie den Carrier (in y-Richtung) absenkt, woraufhin eine Arbeitsein­ richtung in Form einer Zunge (13) bewegbar ist, um einen waagerecht liegenden Wafer (2) aus dem Carrier (b) aufzunehmen und zu mindestens einer Arbeits­ station zu bringen, um ihn dort abzulegen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wafer in den Carriern (a, b, c...) auf der Schiene senkrecht so stehen, daß ihre Scheibenebene senkrecht zur Schienenlängsrichtung (x) verläuft, und der Tragkorb (5) an der Welle (6) einer Dreheinrichtung befestigt ist, die den Tragkorb um 90° kippt, um die Wafer waagerecht zu legen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Arbeitsein­ richtung in Form einer Zunge (13) mit ihrer Haupt­ ausdehnung in Richtung der Schiene (1) 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.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf der Hebevorrichtung, der die Auflageeinrichtung enthält, ein U-förmig gebogener Arm (3) ist, wobei die Ebene des "U" rechtwinklig zur Arbeitsebene (xy-Ebene) und rechtwinklig zur Schienenlängsrichtung (x) verläuft, und die Auflageeinrichtung (4) den oberen Schenkel des "U" bildet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageeinrichtung der Hebevorrichtung eine Gabel (4) umfaßt, deren Zinken sich rechtwinklig zur Arbeitsebene (xy-Ebene) erstrecken, und die Carrier auf ihrer Unterseite längliche Aussparungen (7, 8) aufweisen, in die die Zinken der Gabel (4) eingreifen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageeinrichtung am Arbeitskopf der Hebevorrichtung 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-/Empfängerpaar (9, 10) gegenüberliegen, die auf das Vorhandensein oder Fehlen einer Öffnung (12) in der Bodenrippe des Carriers ansprechen und Tastsignale erzeugen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Emitter-/Sensorpaaren oder Sender-/Empfängerpaaren entlang des Schlitzes in dem Auflageteil vorhanden ist und eine Reihe von Löchern (12) in einem den jeweiligen Carrier kennzeichnenden Code in der Bodenrippe eines Carriers vorhanden ist, der mittels der Reihe der Emitter-/Sensorpaare bzw. Sender-/Empfängerpaare (9, 10) erkennbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, der die Tastsignale mit der Code- Information zugeführt werden und die diese Code- Information zur Identifizierung von Carriern für die Steuerung auswertet.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsplätze (A, B, C,...) auf der Schiene (1), auf denen die Carrier (a, b, c, d, e) abgesetzt werden, allgemein U-förmige, weitgehend offene Rahmen mit Justier­ pfosten an den vier Eckpunkten sind, wobei sich die Justierpfosten nach oben verjüngen oder Gleit­ schrägen für die Carrier aufweisen und die Böden der Rahmen so weit offen sind, daß die Auflageein­ richtung der Hebevorrichtung (3, 4) von unten in den Boden der Carrier eingreifen kann.
18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung, die den Tragkorb um 90° kippt, zwischen zwei An­ schlägen schwenkt.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kammerwand eine Schleusentür vorgesehen ist, die in einer Ebene verläuft, die zu der Arbeitsebene (xy-Ebene) parallel ist, und rechtwinklig dazu (in z-Richtung) bewegbar ist, um im Bereich der Lagerungsplätze (A, B, C,...) für die Carrier (a, b, c,...) auf die Schiene zu treffen, und daß ein Vorschubzylinder vorgesehen ist, der die Schleusentür verschieben kann.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß alle Antriebseinrich­ tungen für die Hebevorrichtung, die Dreheinrichtung, die Auflageeinrichtung und/oder die Schleusentür außerhalb der Kammer angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinrichtung in Form einer Zunge (13) an dem U-förmig gebogenen Arm (3) angebracht ist und somit mittels des Kreuz­ schlittens, der die Hebevorrichtung betätigt, in der Arbeitsebene (xy-Ebene) bewegbar ist, wobei sich die Zunge (13) von dem U-förmigen Arm in Richtung auf den Tragkorb (5) erstreckt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Greifer an dem U-förmigen Arm (3) angebracht ist, der ebenfalls über den Kreuzschlitten (in xy-Ebene) bewegbar ist.
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