DE69713879T2 - Transporteinrichtung für flache gegenstände und verfahren zum transferieren dieser gegenstände zwischen dieser einrichtung und einem behandlungsapparat - Google Patents

Transporteinrichtung für flache gegenstände und verfahren zum transferieren dieser gegenstände zwischen dieser einrichtung und einem behandlungsapparat

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für flache Gegenstände, Kassetten oder Körbe genannt, und ein Verfahren zum Transferieren dieser Gegenstände zwischen der genannten Vorrichtung und einer Behandlungsmaschine, wobei eine spezielle, den Gegenstand umgebende Atmosphäre sichergestellt wird, ohne irgendeine Diskontinuität der Spezifikationen dieser Umgebung bzw. Atmosphäre, nicht einmal im Moment des Transfers des Gegenstands in die Behandlungsmaschine.
    • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung flacher Gegenstände in ultrareiner Umgebung. Bei einer solchen Fertigung kommt üblicherweise die Technik der Reinräume zur Anwendung, die darin besteht, global die Atmosphäre zu behandeln, in der diese Gegenstände hergestellt, befördert und gelagert werden. Insbesondere in der Nahrungsmittel-, der Pharmazie- und der Mikroelektronikindustrie werden zahlreiche Gegenstände in Reinraum-Atmosphäre hergestellt, um die Kontaminationsrisiken zu vermeiden.
  • In der Mikroelektronik ist die Kontamination ganz besonders bei der Herstellung von Teilen gefürchtet, die sehr feine Ätzungen und sehr dünne Schichten erfordern, wie zum Beispiel die flachen Bildschirme (LCD), und speziell bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen wie zum Beispiel den Mikroprozessoren oder den statischen oder dynamischen Speichern usw., wo die Integrationsdichte sehr hoch ist.
  • Um die Beschreibung in der Folge zu vereinfachen, wird als Beispiel die Mikroelektronik-Industrie gewählt, und insbesondere der Fall der Behandlung von Halbleiterplatten, zum Beispiel aus Silicium. Die Herstellung der elektronischen Schaltungen auf zum Beispiel kreisrunden Halbleiterplatten (Wafer) erfordert nämlich die Herstellung, Handhabung bzw. Beförderung und Lagerung dieser letzteren unter ultrareiner Atmosphäre, das heißt umgeben von einem ultrareinen Gas wie zum Beispiel ultrareiner Luft oder eben solchem Stickstoff.
  • Es gibt prinzipiell zwei Arten von Kontamination, nämlich die Partikel-Kontamination und die physikalisch-chemische Kontamination oder Molekularkontamination.
  • Die Partikel-Kontamination beruht auf der physischen Ablagerung von Partikeln auf dem hergestellten Produkt, die physikalische Phänomene erzeugen können. Auf dem Gebiet der Mikroelektronik können solche Partikel auf den Halbleiterplatten Kurzschlüsse oder Unterbrechungen von elektrischen Verbindungen zur Folge haben, die Einbusen bei der Produktionsausbeute nach sich ziehen.
  • Die physikalisch-chemische oder Molekular-Kontamination wird prinzipiell durch die Luft des Reinraums verursacht, die insbesondere reich an flüchtigen Kohlenstoffbestandteilen ist.
  • Diese Kontaminationen durchqueren das Filtersystem. Zudem werden sie oft in den Reinräumen erzeugt, durch die Filter, die Filterdichtungen, die Kunststoffoberflächen und auch in der Umgebung der Siliciumscheiben (Kunststoff-Transportbehälter und -kapseln).
  • Ach wenn es schwierig ist, den Zusammenhang zwischen der Präsenz molekularer Kontaminationsfaktoren und der Produktionsausbeute zu beweisen, weiß man, dass diese Arten von der Oberfläche der Siliciumplatte absorbiert werden können. Die neuen chemischen Verbindungen werden durch die Wärmebehandlungen entwickelt, so dass sie zu tatsächlichen Fehlerquellen werden, die die Produktionsausbeute beeinflussen. Diese Kontaminationsstoffe können von den Verfahren selbst stammen und werden durch die Siliciumplatte befördert, die alle Oberflächen kontaminiert, die sich in der Nähe der Platte befinden.
  • Um die Partikelkontamination zu vermeiden, kann man gegenwärtig unter mehreren Lösungen auswählen.
  • Eine erste Lösung besteht darin, in dem Raum, in dem diese Halbleiterplatten gehandhabt werden, eine ultrareine Atmosphäre herzustellen, das heißt eine kontrollierte Atmosphäre.
  • Die Kontrolle der Umgebung des Gegenstands besteht dann darin, ihn vor allen Kontaminationsquellen zu schützen, die im Wesentlichen durch die Operatoren und die Fabrikationsmaschinen gebildet werden. Dieser Schutz wird realisiert, indem man in dem Raum eine möglichst laminare Luftströmung aufrecht erhält, die um die Gegenstände herum Schutzströme bildet und alle Partikel den Absaugöffnungen zuführt, die sich im Allgemeinen in der Zwischendecke befinden.
  • Diese Lösung ist die häufigste. Sie ermöglicht, die Verstaubungsklasse 1 zu erreichen, was bedeutet, dass nur mehr ein Partikel mit einer Größe über 0,5 um in einem Kubikfuß vorhanden ist (1 Fuß = 0,3048 m; Norm 209 Federal Standard, "Airborne Particulate Cleanliness Classes in Clean Rooms and Clean Zones"). Bei dieser Schutzart ist vorgesehen, Klassen zu erreichen, die besser sind als 1. Da man sich hinsichtlich der Filter quasi an der Grenze des Machbaren bewegt, besteht die einzige Methode, eine höhere Reinheit zu erreichen, darin, die Anzahl der Lufterneuerungen in dem Raum zu erhöhen.
  • Man sieht, dass man an die Grenzen der Reinraum-Technik stößt und dass die Verbesserungen, wenn solche überhaupt noch möglich sind, nur um den Preis höherer Betriebskosten erzielt werden können, die eine Folge der Energiemengen sind, die nötig sind, um die Luft zu recyceln.
  • Bei dieser Lösung werden die Siliciumplatten 10 in Körben 11 gestapelt, die 25 Platten enthalten. Wie die Fig. 1 zeigt, werden diese Körbe 11 an den Eingangs- Ausgangstüren der Herstellungsvorrichtung manuell beladen, wobei diese Operation besonders kontaminierend ist.
  • Für die Transporte zum Produktions- oder Lagerort werden die Körbe in einem Transportbehälter 12 untergebracht.
  • In der Fig. 1A sind die Arbeits- und Ausrüstungszonen und die "Wanddurchquerung" dargestellt. In dieser Figur sieht man einen Reaktor 1, einen Roboter 2, einen Aufzug 3 sowie manuelle Operationen 4. In der Fig. 1B sind die Zirkulations- und Lagerzonen dargestellt.
  • Eine zweite Lösung besteht darin, die "ultrareinen" Räume auf die Stätten zu beschränken, wo die Siliciumplatten gehandhabt werden. Es handelt sich also hauptsächlich um Arbeitsstationen. Man realisiert dann um diese empfindlichen Zonen herum Miniumgebungen ("Enclosure on Canopy"), in denen man ein sehr wirksames Filtersystem 5 installiert, wie dargestellt in der Fig. 2. Genauso wie die Fig. 1A und 1B entspricht die Fig. 2A den Arbeitszonen und die Fig. 2B dem Transfer und der Lagerung.
  • In diesem Fall werden die Körbe 11 der Platten 10 in quasi dichten Behältern 12 (oder "Pod") untergebracht. Diese Behälter werden in der ultrareinen Miniumgebung automatisch geöffnet (6), um das Gestell (11) oder die Platten 10 unter sehr guten Sauberkeitsbedingungen transferieren zu können. Angewandt im Wesentlichen auf dem Gebiet der Mikroelektronik, führt diese Technik, SMIF ("Standard Mechanical Interface") genannt, zu deutlichen Reduzierungen der Betriebskosten. Diese Lösung ermöglicht ohne Zweifel eine leichte Verbesserung der Verstaubungsklasse, aber sie stößt auf dieselben Grenzen wie die der konventionellen Reinräume.
  • Zudem werden diese Verbesserungen auf Kosten einer komplexeren Technik der Übergabe an die Maschinen erreicht, die oft teure Roboterelemente erfordert.
  • Um Reinheitsklassen unter 1 zu erreichen, schlägt die "WAFEC" genannte Technik, dargestellt in der Fig. 3, vor, lokal um das Gestell 11 herum einen beweglichen Mini- Reinraum zu schaffen. Diese Technik wurde konzipiert, um die Plattenkörbe an den Eingängen der Maschinen abstellen zu können ohne zusätzliche Vorrichtung und dabei die Sauberkeitsbedingungen durch einen permanenten ultrareinen, die Platten umgebenden Luftstrom zu garantieren. Zudem begleitet ein lokalisierter Luftstrom die Platte in einem ultrareinen Luftstrahl bis zum Eingang der Reaktoren der Maschinen. Die Fig. 3A entspricht den Arbeitszonen und die Fig. 3B den Transfer-Lagerungs-Zonen. Diese Technik umfasst dynamischen Schutz des Behälters, näher bei den Wafern 13, und automatischen Transfer der Kassette 14.
  • Diese Technik hat ermöglicht, Klassen besser als 0,01 zu erreichen. Obwohl vielversprechend, hatte sie nicht den erhofften industriellen Erfolg, das die permanente Erzeugung ultrareiner Luft mobile Luftgeneratoren erfordert, um die Behälter begleiten zu können, die aber in einer Produktionsumgebung nicht akzeptiert werden.
  • Diese drei Lösungen sind zweifellos imstande, das Problem der Partikelkontamination zu regeln, aber keine von ihnen ermöglicht, eine Umgebung zu garantieren, die frei ist von molekularen Kontaminationsverursachern, die in der Luft der Reinräume ständig vorhanden sind, erzeugt durch alle Plastikbauteile, Filter, Filterdichtungen, Gestellmaterialien und Transportbehälter.
  • Zudem manipulieren diese drei Lösungen konventionelle Körbe, die im Allgemeinen 25 Platten enthalten, und keine ermöglicht folglich die von der mikroelektronischen Industrie gewünschte Flexibilität, um die Wartezeit an den Maschinen hinsichtlich einer Reduzierung der Zykluszeit zu optimieren.
  • Hinsichtlich einer Lösung bezüglich der Reinheitsbedürfnisse (Umgebung ohne molekulare Kontaminationsstoffe), hat die SMIF-Technik vorgeschlagen, in den Behälter oder "Pod" 12 in dem Moment Stickstoff einzublasen, wo die Kapsel im Zustand des Wartens (oder Lagerns) ist.
  • Eine andere vorgeschlagene Lösung ("Portable Clean Room") empfiehlt eine Technik des Transports der Körbe zwischen den verschiedenen Maschinen in Behältern, in denen durch eine eingebaute Stickstoffflasche eine Stickstoffatmosphäre aufrecht erhalten wird. Diese Technik hat, um die Gegenstände in den Vorrichtungen oder Maschinen des Verfahrens zu transferieren, dieselben Nachteile wie die SMIF-Technik.
  • Eine weitere Lösung ist die der Einzelplattenbehälter, die das doppelte Ziel verfolgt, einerseits eine ultrasaubere und ultrareine Umgebung der Siliciumplatten zu schaffen und andererseits eine große Flexibilität zu ermöglichen. Eine solche Lösung besteht darin, die Platten in individuellen Behältern einzuschließen. Es gibt verschiedene Varianten dieser Lösung: eine vorgeschlagen durch IBM (Fundstellen [1] und [2] am Ende der Beschreibung und dargestellt in der Fig. 4) und die andere vorgeschlagen durch das Commissariat à l'Energie Atomique (LETI) (Fundstellen [3], [4] und [5]).
  • In der Fig. 4 sieht man einen IBM-Einzelplattenbehälter 16, die Öffnungszone des Behälters 17 und den Übergabemodul 18 der Vorrichtungen nach IBM.
  • Auch wenn diese beiden technischen Lösungen unterschiedlich sind, so haben sie doch in Bezug auf die Miniumgebungs-Lösungen des Typs SMIF viele Vorteile hinsichtlich des Schutzes der Siliciumplatten gegen die Partikel- und Molekularkontaminationen, da sie eine bessere Abdichtung und die Fähigkeit gewährleisten, die Umgebungsatmosphäre zu erneuern.
  • Eine solche Lösung hat jedoch noch immer mehrere Nachteile, insbesondere:
  • - die Notwendigkeit, für den Transfer der Siliciumplatten einen spezifischen Modul zwischen dem Behälter und der Vorrichtung anzubringen;
  • - die Unterbrechung der Kontaminationsschutzkette in Höhe der Öffnungszonen wegen der Schwierigkeit, eine vollkommene Abdichtung zwischen dem Behälter und dem Übergabemodul herzustellen aufgrund der Öffnungssysteme dieses Einzelplatten- Behältertyps;
  • - die Einzelplatten-Übergabe der Maschinen, obwohl theoretisch optimal bezüglich der Flexibilität, ist aber hinsichtlich der Anwendungen in der Mikroelektronik suboptimal, da die Mehrheit der Behandlungsvorrichtungen für ihre optimale Auslastung gleichzeitig über mehrere Platten an ihrem Eingang verfügen können müssen. Zudem erfordert der Einzeltransport eine große Zunahme der Informationstransaktionen, um eine perfekte Verfolgung der hergestellten Gegenstände zu garantieren.
  • Außerdem sind bei diesen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik mit ihren Einzelplatten-Miniumgebungen die Türen fest mit Öffnungs- und Schließvorrichtungen verbunden bzw. aus einem Stück mit diesen, was der "mechanischen" Abdichtung beim Andocken an die Maschinen schadet.
  • Zudem befinden sich die Gaszuführungen an den Seiten. Um sie in kollektiver Weise mit Gas zu versorgen, muss man sie auf einem Etagengestell stapeln, das über die entsprechenden Gaszuführungsleitungen verfügt, um jede Zelle einzeln zu versorgen.
  • Alle existierenden Lösungen von kollektiven Mini-Umgebungen (wie SMIF) oder individuellen Mini-Umgebungen (wie die IBM- oder CAE-Lösungen) erfordern spezielle Anpassungen der Behandlungsmaschinen oder spezifische Übergabemodule, um die Körbe und/oder die Platten zu den Behandlungsmaschinen zu transferieren. Dieser Hauptnachteil bezüglich des konventionellen Betriebs, darin bestehend, das Gestell direkt in den Aufzug der Maschine zu laden, wird verstärkt im Falle der Vorrichtungen, in denen Herstellungsverfahren unter Vakuum durchgeführt werden. Diese Vorrichtungen haben nämlich eine Eingangsschleuse, in die das Gestell eingeführt wird und die dann geschlossen wird, um in ihr das Vakuumniveau herzustellen, das im Innern der Maschine herrscht. Erst dann wird die physische Verbindung zwischen der Schleuse und dem Inneren der Maschine hergestellt, um den Gegenstand zu transferieren, so wie dargestellt in den Fig. 5.
  • In der Fig. 5A ist ein erster Schritt des Öffnens der Schleuse 20 und des Einführens des Gestells 11 dargestellt. In dieser Figur sieht man die Schleusentür 21, ein Ventil 22, einen Vakuum-Übergabemodul 23, einen Transferroboter 90 und eine Behandlungskammer 25.
  • In der Fig. 5B ist ein zweiten Schritt dargestellt, in dem das Schließen der Schleuse 20 und das Herstellen des Vakuums in der Schleuse erfolgt.
  • Die Fig. 5C zeigt einen dritten Schritt, in dem das Ventil 22 geöffnet wird und der Roboter 90 des Transfermoduls die Platten 10 zwischen dem Gestell 11 in der Schleuse 20 und der Behandlungskammer 25 austauscht.
  • In dem Fall der Lösungen des Typs kollektive Mini-Umgebung gibt es zwei Lösungen, um die flachen Gegenstände zu transferieren. Die erste Lösung, dargestellt in der Fig. 6, besteht darin, nach dem Öffnen des Behälters oder "Pod" 12 dank eines Roboterarms 75 das Gestell 11 ins Innere der Schleuse zu transferieren. Eine zweite Lösung, dargestellt in der Fig. 7, besteht darin, die Siliciumplatten 10 des zum Behälter gehörenden Gestells 11 in ein anderes Gestell 27 zu transferieren, das dauerhaft in der Schleuse 20 installiert ist. In diesem Fall ist ein Multifinger-Roboter 90, oft in die Schleuse integriert, fähig diesen Transfer zu realisieren.
  • Im Falle der individuellen Mini-Umgebungen, wie dargestellt in der Fig. 8, tätigt der Roboter eines vorhergehend beschriebenen Übergabemoduls 29 den sequentiellen Transfer der Platte in ein dauerhaft in der Schleuse 20 installiertes Gestell. Die Einzelplattenbehälter werden sequentiell an den Übergabemodul angeschlossen, um die vorgesehene Anzahl Platten in das Gestell 27 der Schleuse zu transferieren. Ein zusätzliches Ventil 34 ermöglicht, die Schleuse von dem Übergabemodul zu trennen. Es spielt die gleiche Rolle wie die Tür der Schleuse.
  • Verschiedene Vorrichtungen nach dem Stand der Technik ermöglichen also, den Transport solcher Halbleiterplatten durchzuführen:
  • - Die erste Art sind konventionelle Vorrichtungen oder Standardkörbe wie dargestellt in der Fig. 1, in denen die Platten angeordnet werden. Diese Körbe können in Transportkapseln transportiert werden. Der Schutz gegen Kontamination erfolgt durch den Ultrareinluftstrom des Reinraums, vor allem zum Zeitpunkt des Transfers aus dem Gestell der Transportkapsel in die Maschine.
  • - Die zweite Art sind kollektive Mini-Umgebungen des SMIF-Typs, die den gleichzeitigen Transport von mehreren Halbleiterplatten ermöglichen. Es sind statische Vorrichtungen, die sich die Umgebung, in der sie geöffnet werden, merken. Eine solche Mini- Umgebung ist mittelmäßig dicht und überdies kann eine Entleerung bzw. Entlüftung vorgesehen werden. Sie bedarf bei den Vakuumvorrichtungen einer spezifischen Übergabetechnik, zum Beispiel um einen Gestelltransfer und einen Plattentransfer, wie dargestellt in der Fig. 2, zu realisieren. Eine Variante wurde eingeführt, um die Platte möglichst nahe zu schützen und permanent die Sauberkeit um die Platte herum wieder herzustellen, wie dargestellt in der Fig. 3.
  • - Die letzte Art sind die Mini-Umgebungen des Einplattentyps, wie insbesondere in den am Ende der Beschreibung angegebenen Fundstellen beschrieben. Diese Mini- Umgebungen, die aktive Vorrichtungen sind, in denen Stickstoff enthalten ist, erfordern eine große Anzahl von Transfers. Selbst dann, wenn die Maschinen eine Platte nach der anderen bearbeiten ("Single Wafer Processing"), haben alle Eingangspuffer mit einem vorgeschriebenen Plattenminimum.
  • Heute schützt man die Halbleiterplatten gegen Partikelkontamination. Aber, um die maximale Produktionsausbeute zu garantieren, ist es nötig, diese Platten gegen die molekularen Kontaminationsverursacher zu schützen, zum Beispiel die V.O.C. ("Volatil Organic Contaminants").
  • Diese Kontaminationsverursacher V.O.C. haben verschiedene Ursachen:
  • - in der Außenluft vor der Filterung enthaltene Bestandteile;
  • - Entgasung aller bei der Realisierung der Reinräume verwendeten Plastikteile, Filter, Filterdichtungen, Kunststoffplatten . . .;
  • - Transportgestell und -kapsel der Platten;
  • - Halbleiterplatten nach bestimmten Verfahren, die Amine, Acetone usw. freisetzen. Das Vorhandensein solcher Kontaminationsverursacher hat mehrere nachteile Folgen:
  • - Produktionsausbeute-Verluste; oder
  • - Notwendigkeit zusätzlicher Verfahrensschritte, um die Oberflächen der Halbleiterplatten vor bestimmten kritischen Verfahren zu behandeln.
  • Die Aufrechterhaltung einer "inerten" Umgebung um die Platten herum erweist sich als notwendig, um sich frei zu machen von dieser Art von Kontamination. Der Stickstoff ist ein Beispiel einer Gasempfehlung. Eine solche Wahl ermöglicht auch, eine Umgebung ohne Sauerstoff (kein Oxidwachstum) und Wasserdampf (keine Korrosion der Metalle) zu bekommen.
  • Ein erstes Dokument der vorhergehenden Technik, die Patentanmeldung WO-A-9202950, beschreibt eine Lager-, Transport- und Schutzvorrichtung des Substrat unter Reinraumbedingungen. Die Substrate werden getrennt in Kassetten gelagert, die eng übereinandergestapelt werden können. Die Kassetten werden mittels eines Aufzugs vor einem Ladeschlitz in dem Reinraum positioniert. Ein hermetischer Deckel, seitlich an der Kassette, wird geöffnet und das Substrat ergriffen und nach Durchquerung des genannten Schlitzes auf einem Träger abgelegt.
  • Ein zweites Dokument der vorhergehenden Technik, die Patentanmeldung EP-A-0 591 085, beschreibt ein Gasentlüftungssystem für einen Isolationsbehälter für Kontaminationsempfindliche Elemente. Dieser Behälter umfasst eine Schale und ein Schließelement, das an die Gasentlüftung des Behälters angepasst ist. Das Schließelement umfasst Filter und Dampf- und Feuchtigkeitsabzugsöffnungen.
  • Der Fachmann steht heute vor verschiedenen Problemen:
  • - dem, um flache Gegenstände, zum Beispiel um Halbleiterplatten herum eine ultrasaubere aber auch ultrareine Umgebung zu schaffen, was die Herstellung einer durchgehenden Reinheitskette voraussetzt. Die Umgebung der Halbleiterplatten ist dabei immer inert, so dass die Platte sich in einer Umgebung ohne molekulare Kontaminationsverursacher befindet, von denen die chemisch flüchtigen, darunter die V.O.C. (oder "Volatil Organic Contaminants") eine besonders Defektivitäts-erzeugende Art sind.
  • - dem, die Zykluszeit und folglich die Zahl der immobilisierten Platten zu reduzieren, das gelöst wird, indem man bei der Losgröße Flexibilität einführt, um die Wartezeit bei den Maschinen zu optimieren, ohne jedoch die extreme Flexibilität des Einzeltransports einzuführen, der nur für eine beschränkte Anzahl von Maschinen optimal ist und der die Zahl der Informationstransaktionen beträchtlich erhöht.
  • - dem des Verbindens der Behandlungsmaschinen ohne Zwischenmodul, und insbesondere dem des Einführens von Vorrichtungen in die Vakuumschleusen der Maschinen, zum Beispiel von konventionellen Körben.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, die beiden Probleme zu lösen (Isolation der Platten in einer geeigneten Umgebung, vorzugsweise Stickstoff, und Möglichkeit der Flexibilität) und eine Vorrichtung vorzuschlagen, deren Benutzung einer konventionellen Benutzung sehr nahe kommt, mit Standard-Transportkörben, um dieselbe Art des Verbindens der Behandlungsmaschinen beizubehalten, selbst bei den Maschinen mit Behandlungen unter Vakuum.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den kollektiven Transport flacher Gegenstände, einzeln eingeschlossen in eine bestimmte Atmosphäre, die einen Stapel aus mehreren Modulen von flacher Form umfasst, wobei jeder Modul eine flache Zelle von geringer Dicke aufweist, die an einer Seitenfläche des genannten Moduls mündet, jeder Modul einen einzigen flachen Gegenstand aufnehmen kann und mittels einer unabhängigen Tür verschlossen werden kann. Dabei ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass jeder Modul wenigstens drei Positionierungseinrichtungen umfasst, die sich auf seinen beiden Seiten befinden, um eine gegenseitige Positionierung der Module bei ihrer Stapelung zu ermöglichen, sowie integrierte Einrichtungen für den Zusammenbau mit dem unteren und/oder oberen Modul, wobei diese Zusammenbaueinrichtungen in der Weise komplementär sind, dass die Einrichtung eines Moduls verriegelt wird durch die Einrichtung des unmittelbar darunter oder darüber befindlichen Moduls.
  • Vorzugsweise sind die Zellen durch eine konstante Teilung voneinander getrennt.
  • Vorzugsweise wird das Öffnen und Schließen jeder Tür durch Verriegelungs- und Entriegelungseinrichtungen getätigt. Vorzugsweise ermöglichen die beiden Kaminelemente, angeordnet auf der zu den Öffnungen entgegengesetzten Seite der Einheit, verbunden mit einem Handgriff, das Ergreifen von dieser.
  • Vorzugsweise umfasst jede Einheit Positionierungseinrichtungen und Verriegelungseinrichtungen mit einer anderen Einheit, die mit ihr verbunden wird.
  • Vorzugsweise ist jede Zelle mit Trag- bzw. Stütz- und Blockiereinrichtungen des flachen Gegenstands versehen, den sie enthält.
  • Vorzugsweise ist jede Einheit mit wenigstens einer Einrichtung zu seiner Identifikation ausgestattet.
  • Vorzugsweise ist jede Einheit mit wenigstens einem Innendrucksensor versehen. Vorzugsweise sind die Zellen mit Gegenstandspräsenzsensoren ausgerüstet.
  • Vorzugsweise ist jede Einheit mit Einrichtungen ausgestattet, die das dichte Verschließen jeder der Türen ermöglicht, und dies unabhängig, wobei diese Einrichtungen auch dazu dienen, jede Tür im Moment ihrer Öffnung zurückzuziehen.
  • Vorzugsweise ist jede Einheit mit Einrichtungen zur Informationsübertragung zu anderen Einheiten ausgerüstet, mit denen sie verbunden ist.
  • Vorzugsweise sind diese Einheiten erfindungsgemäß untereinander zusammen- und auseinanderbaubar, manuell oder automatisch.
  • Bei einer Ausführungsvariante wird jede Einheit durch mehrere Module gebildet, wobei jeder Modul eine Zelle umfasst. Jeder Modul, Grundmodul genannt, besteht aus einem Behälter, auf dessen beiden Seiten jeweils eine Schale angeordnet sind.
  • Vorzugsweise wird der Behälter aus einem Material hergestellt, das aus der Gruppe der Polycarbonate stammt, das schwach leitfähige Faser enthält und die flachen Gegenstände vor den molekularen und chemischen Kontaminationen schützt, das molekulare Kontaminationen weder desobiert noch absorbiert und das ausreichend leitlähig ist, um eine Akkumulierung elektrostatischer Aufladungen zu vermeiden. Zudem ist dieses Material vorzugsweise leicht.
  • Vorzugsweise wird auf der Innenseite des Behälters eine Schicht auf der Basis von etwas leittähig gemachtem Siliciumdioxid abgeschieden, um die elektrostatischen Aufladungen abzuleiten.
  • Vorzugsweise sind in den Schalen Aufnahmen vorgesehen, um einen Bajonettmechanismus, einen Montageriegel, ein Identifikationsetikett des Moduls und/oder ein wiederbeschreibbares Funkfrequenz-Etikett aufzunehmen, das zum Beispiel fähig ist, die Identifikation des Gegenstands und/oder die Informationen über den Zustand des Fortschritts des Verfahrens zu speichern, dem der in dem Behälter enthaltene Gegenstand unterzogen wird.
  • Vorzugsweise enthalten die Schalen Löcher, die den Durchgang von Positionierungseinrichtungen ermöglichen.
  • Vorzugsweise bilden die beiden Schalen, wenn zum Behälter zusammengebaut, eine elektrostatische und elektromagnetische Abschirmung, um den im Innern der Einschließung befindlichen Gegenstand vor diesem Typ von Störungen zu schützen.
  • Vorzugsweise sind die Schalen aus einem Kunststoff mit einer großen Charge leitfähiger Fasern, um sie sehr leitfähig zu machen.
  • Vorzugsweise umfasst der Behälter:
  • - Positionierungsansätze, um die Behälter beim Zusammenbau der verschiedenen Module gegenseitig zu positionieren;
  • - eine Verriegelungsvorrichtung;
  • - zwei Kaminelemente;
  • - zwei Einrichtungen zur Abstützung der flachen Gegenstände und zur Verteilung des Gases;
  • - eine Tür und die Betätigungsbajonette.
  • Vorzugsweise befinden sich die Kaminelemente in derselben Ebene wie der Behälter, so dass beim Stapeln mehrerer Module, um eine Einheit zu bilden, die beiden Kamine dieser Einheit entstehen.
  • Vorzugsweise ermöglicht die Verriegelungseinrichtung das Zusammenbauen der Module miteinander und das Herstellen der elektrischen Masseverbindung, um das Abfließen der in den flachen Gegenständen und den Behältern akkumulierten elektrostatischen Ladungen zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise umfasst diese Verriegelungseinrichtung Stellen, an denen Sensoren angeordnet sind.
  • Vorzugsweise umfasst die Verriegelungseinrichtung ein Einhakelement, vorgesehen an einem Ansatz des Gehäuses, wobei dieser Ansatz zwei Nuten enthält, in denen sich der Riegel verschieben kann, um den Zusammenbau zu realisieren.
  • Bei einer Ausführungsvariante besteht jeder Modul aus einem einzigen Stück und umfasst wenigstens eine transparente Zone. Jeder Modul kann eine "Nut-Feder"-Einrichtung umfassen. Der nicht-transparente Teil jedes Moduls kann aus Glasfaser- oder Siliciumdioxidnadel-verstärktem Polycarbonat sein und der transparente Teil aus Polycarbonat. Jeder Modul kann transparente Flansche umfassen, eingesetzt in einem Rahmen oder realisiert in Form eines Zweistoff-Spritzgusses.
  • Bei einer Ausführungsvariante umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein System zur Verbindung der Module, das durch komplementäre Formen realisiert wird, die die Form von Ösenelementen haben. Jeder Modul hat auf jeder Seite ein oberes Ösenelement und z wie untere Ösenelemente, wobei die unteren Ösenelemente einen Mechanismus umfassen, der ermöglicht, die Module miteinander zu verbinden und einen ausreichend großen Druck auszuüben, um eine genaue Positionierung und die Dichtheiten sicherzustellen. Jeder Mechanismus enthält einen Zapfen mit einer Schräge, fest verbunden mit einer Feder, die die Rückkehr des Zapfens in das entsprechende untere Ösenelement ermöglicht. Jedes obere Ösenelement verfügt an jedem Ende jeweils über einen Wulst, wobei diese Wülste, wenn zwei Module übereinander positioniert werden, mit den Schrägen der Zapfen zusammenwirken, um den auf diese ausgeübten mechanischen Druck in eine Kraft umzuwandeln, die bestrebt ist, die beiden Module miteinander zu verriegeln. Betätigungsfinger, fest verbunden mit den Zapfen, verschieben sich in Langlöchern, vorgesehen in den unteren Ösenelementen, und ermöglichen, die Zapfen zu betätigen, wenn der obere Modul vom unteren getrennt werden soll.
  • Die Verriegelungseinrichtung ermöglicht das Verbinden mehrerer Module und/oder mehrerer Einheiten oder wenigstens eines Moduls und wenigstens einer Einheit.
  • Jede Tür hat eine Blockiereinrichtung, die ermöglicht, den flachen Gegenstand in Kontakt mit zwei Anschlägen zu halten, die sich auf jeder der Stützeinrichtungen befinden, um die Positionierung und den Halt des Gegenstand in dem Modul sicherzustellen.
  • Jede Vorrichtung ermöglicht, einen Gegenstand mit flachen Rohren abzustützen, die Löcher für die Zuführung und Verteilung des Gases aufweisen. Die Blockierung eines Gegenstands erfolgt durch zwei Anschläge, die sich an den beiden ersten Enden der beiden in einem Kaminelement mündenden Gaszuführungs- und -verteilungsrohre befinden, und durch die Tür und ihre Blockiereinrichtung. Diese Blockiereinrichtung kann eine Feder sein.
  • Bei einer Ausführungsvariante umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Stützeinrichtungen, auf beiden Seiten des Moduls befindlich, die mit der Innenwand dieses Moduls ein Ganzes (plenum) bilden, das ermöglicht, das Gas durch eine Einblaseinrichtung mit einer Querströmung in dem Modul zu verteilen und durch eine Austrittseinrichtung zu entfernen. Die Blockierung eines Gegenstands erfolgt durch ein starres Positionierungssystem in Form eines fest mit der Tür verbundenen Wulstes, zwei Federanschlägen und zwei gabelförmigen Elementen, fest verbunden bzw. aus einem Stück mit den Stützeinrichtungen. Die Stützeinrichtungen umfassen zwei Federanschläge und zwei Gabeln, wobei diese Anschläge dazu dienen, den flachen Gegenstand zu halten und im Moment des Öffnens der Tür nach vorn zu drücken, um ihn aus den Gabeln zu lösen.
  • Bei einer Ausführungsvariante umfasst die Tür eine Dichtung, ein Gehäuse und eine Verriegelungseinrichtung des Moduls, wobei die Dichtung beim Schließen der Tür an den Stützeinrichtungen anschlägt. Die Dichtung ist mit einer Armierung verstärkt, um ihren Druck gleichmäßig auf die gesamte Peripherie der Nase zu verteilen. Die Dichtung umfasst einen wulstförmigen Sitz, um den flachen Gegenstand zu blockieren.
  • Jeder Modul umfasst Positionierungseinrichtungen, um gegenseitig zu positionieren, Einrichtungen zur Verriegelung mit einem anderen Modul, mit dem er verbunden wird, Türöffnungseinrichtungen und Einrichtungen zur Stützung des Gegenstands und zur Verteilung des Gases.
  • Bei einer Ausführungsvariante umfasst jeder Modul Identifikationseinrichtungen und/oder Kontrollsensoreinrichtungen und Einrichtungen zur Übertragung von Informationen an andere Module.
  • Die Struktur eines Moduls eines Moduls ist so, dass eine Schwankung des Innendrucks um ±3000 Pascal in Bezug auf den Außendruck keine Veränderung der Funktionalitäten und Dichtheiten nach sich zieht.
  • Vorteilhafterweise wird in jeder Einheit eine Dichtung zwischen zwei zu zwei verschiedenen Modulen gehörenden Kaminelementen angeordnet, um die Dichtheit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Modulen sicherzustellen, wobei diese Module Zwischenmodule genannt werden.
  • Jedoch kann eine sogenannte Einzeleinheit durch einen einzigen eine Zelle enthaltenden Modul gebildet werden.
  • Vorzugsweise umfassen die Kaminelemente je nach Art des Moduls, zu dem sie gehören: im Falle eines Zwischenmoduls an jedem Ende eine Dichtung, im Falle eines Endmoduls eine Dichtung für die mit einem Zwischenmodul verbundene Seite und eine Verbindungseinrichtung für die mit einer anderen Einheit zu verbindende Seite, oder im Falle, wo ein Modul eine Einzeleinheit darstellt, eine Verbindungseinrichtung an jedem Ende.
  • Bei einer Ausführungsvariante erhalten die Kaminelemente ein Filterelement, um Partikel zu filtern, die u. U. bei der Verbindungs-/Trennoperation der Module entstehen. Das Filterelement umfasst einen zentralen Kranz, gebildet durch einen steifen Ring, auf dem eine Filtermembran angebracht ist. Vorzugsweise umfasst die selbstblockierende Verbindungseinrichtung ein Ventil, das auf eine Feder montiert ist, die durch einen Flansch geführt wird, dank einer Dichtung dicht auf ein entsprechendes Kaminelement montiert, wobei eine Lippendichtung die Dichtheit zwischen Kaminelementen und komplementären Formen sicherstellt.
  • Bei einer anderen Ausführungsvariante umfasst das Filterelement einen Kranz bzw. Ring aus Filtermaterial. Die selbstblockierende Verbindungseinrichtung umfasst eine dreibeinförmig elastische Membran, die an einer Stelle sitzt, die in dem unteren Teil eines Flansches vorgesehen ist, der an seiner Unterseite mit einer konischen Auflagefläche versehen ist.
  • Jede Einheit verfügt über manuelle oder automatische Einrichtungen zur Verriegelung mit einer anderen Einheit, Einzeleinheit oder nicht, die mit ihr verbunden wird, was das Verbinden und das Trennen von wenigstens zwei Einheiten, Einzeleinheiten oder nicht, ermöglicht.
  • Man verbindet eine Einheit En + 1 mit einer Einheit En durch Betätigung eines Hebels des zu der Einheit En gehörenden Verbindungsmechanismus, um En + 1 nicht zu verrücken in Bezug auf En, da En schon blockiert ist in Bezug auf En - 1.
  • Dieses Zusammenbauverfahren kann für den Zusammenbau von Modulen benutzt werden. Um aus Einzelmodulen Einheiten zu machen, betätigt man, nachdem man die Module gestapelt hat, alle Betätigungshebel der Zwischenmodule, außer dem des oberen Endmoduls, der zur Befestigung einer anderen Einheit dient.
  • Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die flachen Gegenstände Halbleiterplatten.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für den Transfer eines flachen Gegenstands in eine Zelle der oben beschriebenen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung so positioniert wird, das jede Zelle mit der genannten Maschine kommunizieren kann, so dass ein Roboter, mit dem die Maschine ausgestatte ist, einen Transfer des genannten Gegenstands in der einen oder anderen Richtung ausführen kann und dabei die Reinheits- und Sauberkeitsumgebung aufrecht erhalten wird, die den Gegenstand während des Transfers umgibt.
  • Zum Herstellen einer Verbindung führt man vorzugsweise die folgenden Schritte aus:
  • - Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Platte der Maschine;
  • - Positionierung wenigstens einer Zelle gegenüber der beweglichen Türversenkungsmulde des Flansches;
  • - Herstellung einer dichten Verbindung zwischen wenigstens einer Zelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Maschine durch Verschieben der beweglichen Türversenkungsmulde des Flansches mittels eines mit dem Flansch fest verbundenen Verschiebungsmechanismus;
  • - Entlüftung des toten Volumens zwischen der Tür der Zelle und der Tür der beweglichen Türversenkungsmulde;
  • - Verbinden der Tür der Zelle mit der Tür der beweglichen Türversenkungsmulde durch Betätigung der zu der Zelle gehörenden Bajonette dank eines mit dem festen Teil des Flansches verbundenen Mechanismus, wobei die Betätigung der Bajonette auch ermöglicht, die Türen zu verbinden;
  • - Gleichzeitiges Öffnen der beiden Türen, die derart vereinigt die Verunreinigungen an der Grenzfläche bzw. Übergangsstelle einschließen, wobei die Versenkung dieser beiden verbundenen Türen im Innern der beweglichen Türversenkungsmulde einen Raum freimacht, der dem Finger des internen Roboters der Maschine genügt, um einen flachen Gegenstand aus der Zelle herauszuholen oder in sie hineinzulegen (zum Beispiel eine Siliciumplatte);
  • - Transfer des flachen Gegenstands durch den Roboter;
  • - Isolation der Zelle und der Maschine bezüglich Kontamination: Erzeugung eines Gasstroms in der Türversenkungsmulde, um das Innere der Hülle bezüglich Kontamination von der Maschine zu isolieren, um die Kontamination der Zellen im Moment des Transfers des flachen Gegenstands zu vermeiden; jedoch gibt es im Falle Vakuumgerätschaften keine Gaseinspeisung sondern eine Verbindung mit dem Vakuumkreis;
  • - simultanes Schließen der beiden in Kontakt gehaltenen Türen durch den Flanschmechanismus, wobei die Tür der beweglichen Türversenkungsmulde die Maschine dicht verschließt, während die Tür der Zelle die Zelle nicht dicht verschließt;
  • - Rekonditionierung der Atmosphäre der Zelle vor dem Schließen: in dieser Stellung wird die Reinheit in der Hülle wieder hergestellt, indem ein geeignetes Gas eingeblasen wird; diese Operation findet jedoch bei Vakuumgerätschaften nicht statt;
  • - Trennen der beiden Türen durch Betätigung der Bajonette der Zellentür durch den Mechanismus in dem Flansch und Zurückziehen der Zellentür, bis die Zelle dicht geschlossen ist;
  • - Zurückziehen der beweglichen Türversenkungsmulde durch Betätigung des mit dem Flansch verbundenen Transfermechanismus;
  • - dann die Möglichkeit, eine andere Zelle zu indexieren, um sie zu öffnen, oder die erfindungsgemäße Vorrichtung von der Maschine zurückzuziehen.
  • Vorzugsweise verwendet man wenigstens einen Flansch mit einem beweglichen Teil, verschlossen durch eine Tür, der sich auf wenigstens eine zu öffnende Zelle zu bewegt, um eine dichte Verbindung zwischen der Maschine und der Zelle herzustellen. Eine bewegliche Türversenkungsmulde wird durch einen Faltenbalg mit dem festen Teil verbunden, um die Verschiebung zu sichern und die Abdichtung bei der Maschine zu garantieren. Im Falle einer Verbindung von Vakuumgerätschaften ist dieser Faltenbalg metallisch. Der Flansch verfügt über Einrichtungen, die ermöglichen, die Tür der Zelle und die den Flansch verschließende Tür zu öffnen, um derart einen dichten Verbindungstunnel herzustellen, in dem der Roboter der Maschine den Transfer des Gegenstands ausführen kann.
  • Die Tür, die von der entsprechenden Zelle unabhängig und ablösbar ist, wird im Moment der Öffnung vollständig von dieser getrennt, um einen Durchlass für den Roboter herzustellen.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein Roboter, der ermöglicht, die Tür zu verriegeln, um die Zelle zu verschließen, durch einen zusätzlichen bzw. komplementären Mechanismus gesteuert und bewegt, der mit der Tür des Öffnungsflansches verbunden ist. Die Verbindung dieser beiden Mechanismen entriegelt die die Zelle verschließende Tür und gibt diese frei, wobei diese beiden Mechanismen dann verbunden sind.
  • Dank mehrerer Mechanismen, mit denen der Flansch ausgestattet ist, bewirkt man die Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung der beweglichen Türversenkungsmulde und setzt man zwei mit einem Ösenelemente-Mechanismus verbundene Anschläge beiderseits der Zelle an, damit die bewegliche Türversenkungsmulde auf die Zelle einen Druck ausüben kann, um die Dichtheit sicherzustellen, ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung zu verrücken. Ein Mechanismus betätigt die Bajonette, um den Transfer der Tür der Zelle auf die Tür der beweglichen Türversenkungsmulde auszuführen und diese Tür freizugeben, um ihre Versenkung in der Türversenkungsmulde zu ermöglichen. Dank eines Mechanismus, über den die bewegliche Türversenkungsmulde verfügt, kann man die beiden Türen versenken.
  • Vorzugsweise kontrolliert man vor dem Versenken die Position der zu öffnenden Zelle. Die Kontrolle der Position des Roboterfingers oder des Gegenstands erfolgt im Moment des Ergreifens oder Ablegens eines Gegenstands, um diese Operation reibungsfrei durchzuführen. Die Identifikation des Gegenstands kann durch eine elektrooptische Vorrichtung "fliegend" abgelesen werden.
  • Zwei Anschläge, fest mit einem Ösenmechanismus verbunden, ermöglichen vorteilhaft, eine genaue Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufrecht zu erhalten, während die bewegliche Türversenkungsmulde, die mit einer Dichtung versehen ist, auf ihre Dichtung einen Druck ausübt, um die Abdichtung bei der betreffenden Zelle sicherzustellen.
  • Der Flansch ist vorteilhaft mit Einrichtungen ausgerüstet, die ermöglichen, die toten Volumen zu spülen und die reine Umgebung der Zelle wieder herzustellen, ehe sie geschlossen wird. Er verfügt auch über Einrichtungen, die ermöglichen, die Position der genannten Vorrichtung zu kontrollieren und die relative Position des Gegenstands im Moment seines Transfers zu kontrollieren und während seines Transfers seine Kennzeichnung zu lesen.
  • Wenn die Maschine ein unter Vakuum durchgeführtes Verfahren anwendet und notwendigerweise über eine Transferschleuse verfügt, kann die auch Kassette genannte erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft in der Schleuse untergebracht werden. In diesem Fall stellt man dank der Kamine in den verschiedenen Zellen der Vorrichtung und in der Schleuse simultan ein Vakuum her.
  • Anschließend erfolgt, wie oben beschrieben, die Übergabe die Übergabe von Gegenständen an die Maschinen, deren Verfahren unter Vakuum stattfinden, ohne Unterbrechung der Kette von Sauberkeit und/oder Reinheit, die die Gegenstände umgibt, und insbesondere ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Operationen, um die Gegenstände aus den Zellen herauszuholen und in die - Schleuse der Maschine hineinzugeben. Diese Druckabsenkung, simultan in allen Zellen, wird durch eine Einrichtung bewirkt und reguliert, die die Informationen der in der Kassette und der Schleuse installierten Drucksensoren auswerten. Diese Einrichtung umfasst eine Pumpeinrichtung. Dieselben Einrichtungen ermöglichen auch den Wiederanstieg zum atmosphärischen Druck durch die kontrollierte Einspeisung von Stickstoff simultan in die Schleuse und in die Zellen.
  • Die Erfindung ermöglicht, die Halbleiterplatten in die Reichweite des internen Roboters der Maschine zu bringen, macht also einen zusätzlichen Roboter überflüssig.
  • Die Hauptvorteile der Erfindung in Bezug auf die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik werden insbesondere in der Tabelle I am Ende der Beschreibung genannt.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen verschiedene Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wobei die Fig. 1A, 2A und 3A den Arbeitszonen entsprechen und die Fig. 1B, 2B und 3B den Transfer- und Lagerzonen entsprechen;
  • die Fig. 4 bis 8 zeigen weitere Vorrichtungen nach dem Stand der Technik;
  • die Fig. 9 bis 12 zeigen eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • die Fig. 13 bis 20 zeigen eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Modulbasis, wobei die Fig. 14 und 16 bis 20 verschiedene Merkmale eines Grundmoduls der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen;
  • die Fig. 21 zeigt ein Kaminelement, versehen mit zwei Verbindern, die die Verbindung mit benachbarten Elementen ermöglichen;
  • die Fig. 22 zeigt das erfindungsgemäße Transferverfahren von flachen Gegenständen zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer Behandlungsmaschine;
  • die Fig. 23 zeigt ein System um in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Vakuum zu erzeugen;
  • die Fig. 24 bis 38 zeigen verschiedene Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • Detaillierte Darstellung von Ausführungsarten
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für flache Gegenstände 10, zum Beispiel Halbleiterplatten, eingeschlossen in eine bestimmte Atmosphäre. Dies kann zum Beispiel, wie dargestellt in der Fig. 9, eine Einheit 30 sein, aus Kunststoff oder aus Metall, versehen mit einer oder mehreren flachen Zellen 31, hier neun, von geringer Dicke, die in einer Seitenfläche 32 dieser Einheit münden und die parallel angeordnet sind, in aeraulischer Hinsicht miteinander vereinigt. Jede Zelle kann einen flachen Gegenstand 10 aufnehmen und unabhängig verschlossen werden durch eine Tür 33, die sich über die gesamte Breite dieser Seitenfläche erstreckt. Jede Tür 33 ist von der Einheit trennbar. Das Schließen und Öffnen von jeder Tür 33 wird durch eine Verriegelungs- und Entriegelungseinrichtung getätigt. Die Zellen 31 sind durch eine konstante Teilung voneinander getrennt.
  • Jede Einheit 30 umfasst ein Gas-Kaminelement 35 und eine Gas- Kaminretourelement 36. Diese beiden Kaminelemente sind auf der den Öffnungen entgegengesetzten Seite der Einheit 30 angeordnet. Zudem umfasst die Einheit einen Handgriff 55, um sie ergreifen zu können. Dieser Handgriff 55 der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf die Oberseite der Einheit montiert werden wie eine andere Einheit 30.
  • Die Kaminelemente 35 und 36 schließen ab mit einer selbstschließenden Verbindungseinrichtung 38.
  • Jede Einheit 30 umfasst Positionierungseinrichtungen 28 der verschiednen Einheiten untereinander, Einrichtungen 28 für den Zusammenbau mit einer anderen Einheit, mit der sie verbunden wird, Indentifikationseinrichtungen, Stützeinrichtungen des flachen Gegenstands in jeder Zelle und Gasverteilungseinrichtungen, Kontrollsensoreinrichtungen und Einrichtungen zur Übertragung von Information zu anderen Einheiten, mit denen sie verbunden ist.
  • In der Fig. 9 sieht man auch eine Platte 80, auf der die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet werden kann. Die Fig. 10 zeigt die Unterseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einhakelementen 51 und Positionierungsansätzen 60. Die Fig. 11 zeigt eine Platte 61, kompatibel für den Zugriff eines Roboters, mit derselben Montage wie der Handgriff 55.
  • Wie dargestellt in der Fig. 12, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, Kassette genannt, durch eine oder mehrere wie oben definierte und zusammengebaute Einheiten 30 gebildet werden, wobei jede Einheit eine oder mehrere Zellen umfasst.
  • Bei einer Ausführungsvariante, dargestellt in der Fig. 13, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine oder mehrere Einheiten 39 gebildet, jedoch wird jede Einheit 39 selbst durch einen oder mehrere Module 40 gebildet, die mechanisch untrennbar miteinander verbunden sind, so dass hier jeder Zelle ein unabhängiger Modul entspricht. Unabhängig vom Aufbau der Kassette sind diese sie bildenden Einheiten bei der Reinigung trennbar und können nach Bedarf zusammengebaut werden, um ein anderes Behandlungslos von flachen Gegenständen zu bilden, wobei diese neue Zusammenstellung für einen ganzen Zyklus unverändert bleibt.
  • In der Fig. 13 sind beispielartig eine durch einen einzigen Modul 40 gebildete Einheit 39 und zwei Einheiten 39, gebildet durch vier Module 40 dargestellt.
  • Der Einzelmodul 40 kann benutzt werden, um einen Gegenstand 10 aufzunehmen, zum Beispiel eine Halbleiterplatte; als Bezug dienend.
  • Die aus einem Block bestehenden Einheiten, wie dargestellt in der Fig. 9, oder aus einem oder mehreren Modulen bestehenden, wie dargestellt in der Fig. 13, sind zusammenbaubar und trennbar, um eine Transportvorrichtung mit flexibler Anwendung zu bilden, das heißt angepasst an die Bedürfnisse des Operators, wobei die Teilung zwischen den verschiedenen Zellen dieselbe bleibt, sogar beim Zusammenbau von zwei Einheiten.
  • Wie dargestellt in der Fig. 14 wird ein Grundmodul 40 durch einen Behälter 41 gebildet, auf dessen beiden Seiten zum Schutze dieses Behälters zwei miteinander zusammengebaute Schalen 42 und 43 angeordnet sind.
  • Dieser Behälter 41 umfasst:
  • - Positionierungseinrichtungen 60, insbesondere dargestellt in der Fig. 17, um die Behälter beim Zusammenbau gegenseitig zu positionieren;
  • - eine Zusammenbaueinrichtung 45;
  • - Kaminelemente 46 und 47;
  • - zwei Einrichtungen 48 zur Abstützung der flachen Gegenstände und zur Gasverteilung im Innern des Behälters;
  • - eine Tür 49 zum dichten Verschließen des Behälters 41, und die Betätigungsbajonette 50 zum Öffnen und Schließen der Tür.
  • Der Behälter 41 ist idealerweise aus einem Material, das die flachen Gegenstände 10 von molekularer und chemischer Kontamination schützt, das molekulare Kontamination weder desorbiert noch absorbiert, das ausreichend leitfähig ist, um die Akkumulierung elektrostatischer Ladungen zu vermeiden, und das vorzugsweise leicht ist. In der Praxis kann man Materialien aus der Gruppe der Polycarbonate wählen, versehen mit einer kleinen Charge leitfähiger Fasern.
  • Bei der mikroelektronischen Anwendung kann man, um den erforderlichen Reinheitsgrad zu erreichen, im Innern des Behälters 41 eine Schicht auf Siliciumdioxidbasis abscheiden, etwas leitfähig gemacht, um die elektrostatischen Ladungen abzuleiten. Diese Ladungen werden durch ein Stützsystem, das seinerseits mit den Schutzschalen des Behälters verbunden ist, zur Masse abgeleitet, wie dargestellt in der Fig. 15. Die beiden zusammengebauten Schalen bilden auch eine elektrostatische und elektromagnetische Abschirmung, um den Gegenstand, der sich im Innern des Behälters befindet, vor dieser Art von Störung zu schützen.
  • Die Schalen 42 und 43 sind zum Beispiel aus einem Kunststoff mit einer großen Charge leitfähiger Fasern, um sie sehr leitfähig zu machen.
  • Die Schalen 42 und 43 enthalten Löcher, die den Durchgang der Positionierungseinrichtungen ermöglichen. Die beiden Schalen, die den Behälter umgeben, werden zum Beispiel mit Schrauben 62 zusammengebaut und haben die Aufgabe, den Behälter zu schützen. In diesen Schalen sind Sitze zur Aufnahme der Bajonettmechanismen 50, des 52 Montageriegels, eines Identifikationsetiketts des Moduls und/oder eines wiederbeschreibbaren Funkfrequenz-Etiketts vorgesehen, das zum Beispiel fähig ist, die Identifikation des Gegenstands und/oder die Informationen über den Zustand des Fortschritts des Verfahrens zu speichern, dem der in dem Behälter enthaltene Gegenstand unterzogen wird.
  • Die Montageeinrichtung 45 ermöglicht, die Module miteinander zusammenzubauen und die elektrische Masseverbindung herzustellen, um das Abfließen der in dem flachen Gegenstand und dem Behälter akkumulierten elektrostatischen Ladungen zu ermöglichen. Diese Montageeinrichtungen umfassen Stellen, an denen Sensoren angeordnet werden.
  • Die Kaminelemente umfassen je nach Art des Moduls, zu dem sie gehören, einen Dichtring 44 an jedem Ende, wenn es sich um einen Zwischenmodul handelt, einen Dichtring 44 an einem Ende und eine Verbindungsvorrichtung 38 am anderen Ende, wenn es sich um einen Endmodul handelt, oder einen Verbinder 38 an jedem Ende, wenn sich um einen alleine eine Einheit bildenden Einzelmodul handelt.
  • Die Einrichtungen 48 zum Abstützen der flachen Gegenstände und zum Verteilen des Gases im Innern des Behälters werden in die Behälter eingebaut.
  • Die Betätigungsbajonette ermöglichen natürlich auch die umgekehrten Operationen, bezogen auf die oben beschriebenen.
  • Vorteilhafterweise umfasst der Behälter verschiedene Sensoren, zum Beispiel einen Drucksensor oder einen Sauerstoffpräsenz-Sensor, die sich in den zu diesem Zweck vorgesehenen Aufnahmen befinden, zum Beispiel der Aufnahme 64.
  • Die Tür 49 verschließt den Modul 40 dicht mittels einer Dichtung, zum Beispiel flach oder "Knieschützer"-förmig, auf einer geeigneten Form des Moduls, zum Beispiel vom Typ "Messer" bzw. "Schneide", fest mit der Tür verbunden. Den mechanischen Druck erzeugen die Betätigungsbajonette, die mit einer Rückstellfeder ausgestattet sind.
  • Wie in den Fig. 14, 17 und 18 zu sehen, umfasst die Montageeinrichtung 45 in einem Ansatz des Behälters 41 ein Einhakelement 51, wobei dieser Ansatz zwei Nuten aufweist, in denen sich der Riegel 52 verschieben kann, um den Zusammenbau der Behälter von zwei sukzessiven Modulen Mn + 1 und Mn zu realisieren. Die Verriegelung des Moduls Mn + 1 erfolgt durch Einwirkung auf den Modul Mn, wobei Mn schon blockiert ist.
  • In der Fig. 18 ist der obere Modul ein oberer Endmodul Mn einer Einheit und umfasst einen Hebel 63, der ihm ermöglicht, eine Einheit Mn + 1 zu entriegeln, falls eine solche auf ihm angebracht würde. Die darunter befindlichen Zwischenmodule Mn + 1 . . ., die eine Einheit bilden, sind nicht entriegelbar und weisen keine solchen Hebel auf, da diese entfernt wurden, damit sie eine solche Einheit bilden können.
  • Wie dargestellt in der Fig. 14, ist die Tür 49 mit einer Blockierfeder 54 des flachen Gegenstands 10 ausgerüstet.
  • Eine Einrichtung 48 ermöglicht die Abstützung des flachen Gegenstands 10 und ist in den Fig. 14, 16, 19 und 20 zu sehen. Sie hat die Form eines sich verengenden Rohrs 55 mit Löchern 56. Die Blockierung des Gegenstands 10 wird durch zwei Anschläge bewirkt, die den Gegenstand in Position halten. Diese beiden Anschläge werden gebildet durch die ersten Endender beiden Rohre 55 und durch die Tür mit ihrer Blockierfeder.
  • Der Stopfen 57 und die Feder 58 halten das Rohr 55 in seiner Aufnahme. Eine Aufnahme 59 zur Blockierung des Rohrs 55 ist in dem Gehäuse 41 vorgesehen.
  • Das Material dieses Rohrs ist zum Beispiel leitfähiger Kunststoff des Typs PEEK, der das Potential des Gegenstands mit der Masse verbindet, indem er die elektrostatischen Aufladungen in die Schalen 42 und 43 ableitet, die an Masse liegen. Der Stopfen 57 und die Feder 58 stellen den elektrischen Kontakt her.
  • Diese Einrichtung 48 wird auch zur Verteilung des Gases in dem Behälter benutzt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind die Zellen aus einem Kunststoff, der Temperaturen von ungefähr 120ºC aushält und sich dann für Behandlungsverfahren der Gegenstände eignet. Zum Beispiel können sie dann eingesetzt werden, um ein Ionenimplantationsverfahren zu stabilisieren: indem man die Temperatur des eingeblasenen Stickstoffs kontrolliert, kann man perfekt die Abkühlung dieser Gegenstände kontrollieren.
  • Vorzugsweise ist der Behälter 41 aus einem Material, das mit den Spezifikationen des eingeschlossenen Gegenstands kompatibel ist.
  • Bei Siliciumplatten muss dieser Behälter aus Gewichtsgründen aus Kunststoff sein. Bei Anwendungen, wo es nicht nötig ist, die Platten zu sehen, kann dieser Behälter aus Materialien des Typs Polycarbonat sein, das leitfähige Fasern enthält, um die elektrostatischen Aufladungen ableiten zu können.
  • Bei Anwendungen, wo es nötig ist, Transparenz herzustellen, oder wo die Umgebungsbedingungen hinsichtlich Entgasung sehr streng sind, verwendet man Polycarbonat, überzogen mit einer Siliciumdioxid-Barrierenschicht von wenigstens 1 um, so Silicium-dotiert, dass sie leicht leitfähig wird, ohne Transparenzverlust.
  • Die beiden Schalen 42, 43, die das Schutz- und Stabilisierungsgehäuse des Behälters bilden, können aus leitfähigem Kunststoff sein.
  • Die elektrostatischen Ladungen, die auf der Innenseite des Behälters entstehen, und diejenigen, die durch den Gegenstand befördert werden, werden durch die Unterstützungseinrichtung 48 in den Behälter abgeleitet, der seinerseits durch den Kontakt leitfähig ist, den die Feder 57 und der Stopfen 58 herstellen. Der Riegel 52, durch eine Feder in Verbindung mit der Schale, leitet die Ladungen ab in den Riegel des darunterliegenden Moduls, über das leitfähige Einhakelement 51, so dass eine Massekette bis zu der leitfähigen Platte besteht, auf der der Mechanismus der Erfindung positioniert ist, die ihrerseits an Masse liegt, wie dargestellt in der Fig. 15.
  • Eine selbstschließende Verbindungsvorrichtung 38, dargestellt in der Fig. 21, sichert einerseits - im geschlossenen Zustand - die Abdichtung des Innenvolumens der Behälter an den nicht mit Modulen besetzten Enden, und andererseits - im offenen Zustand - die Kontinuität der Gasverteilung in den verbundenen Modulen.
  • Eine solche Verbindungseinrichtung 38 umfasst ein Gehäuse 65 mit zwei Kanälen 66 für den Gasdurchgang und - im Innern des Gehäuses - ein Drücker-System 67, betätigt durch eine Feder 68, und ist fähig, eine Kugel 69 zurückzudrücken, deren Sitz ein Loch mit einer Fase bzw. Schräge 70 ist, wobei eine Membran 71 zum Schutz der Feder gegen Kontamination zwischen dem Drücker-System 67 und der Kugel 69 angeordnet ist. Ein Dichtring 72 ist auf dem äußeren oberen Rand dieses Gehäuses angeordnet.
  • Wenn zwei Verbindungseinrichtungen dieses Typs miteinander verbunden sind, gewährleisten die Dichtringe die Dichtheit, und die gegenseitige Abstützung der beiden Kugeln aufeinander stellen die Verbindung zwischen den Gaskanälen der betreffenden Module her. In der Fig. 21 ist die unten befindliche selbstschließende Verbindungseinrichtung 38 in Verbindung mit einer gleichen Verbindungseinrichtung dargestellt, die auf einer strichpunktiert dargestellten Platte 80 angeordnet ist.
  • Bei einer Ausführungsvariante, dargestellt in der Fig. 24, besteht der Grundmodul 40 aus einem einzigen transparenten Teil, so dass man den im Innern befindlichen flachen Gegenstand 10 identifizieren und beobachten kann. Dieses Teil kann vollkommen transparent sein oder wenigstens in den dem flachen Gegenstand 10 gegenüberstehenden Zonen 81. In der Fig. 24 ist eine solche minimale Zone 81 dargestellt.
  • Derart kann man den flachen Gegenstand, zum Beispiel die Siliciumplatte 10 im Innern des Moduls 40, beobachten ohne ihn herausnehmen zu müssen, was heißt, dass man ihn in seiner ultrareinen und/oder ultrasauberen Umgebung belassen kann.
  • Wie dargestellt in der Fig. 25 kann eine spezielle Rippung 82 des Feder-Nut-Typs die Steifigkeit des Moduls 40 erhöhen, sowohl in Höhe der "Nase" des Moduls als auch bei den Gaszuführungskaminen.
  • Man kann zum Beispiel den sehr steifen nichttransparenten Teil aus Glasfaser- oder Siliciumdioxidnadel-verstärktem Polycarbonat herstellen und den transparenten Teil aus Polycarbonat. Dazu kann man transparente Platten verwenden, angebracht auf einem Rahmen durch Schweißen oder mittels Kraft mit einer Dichtung oder durch Gießen mit zwei Materialien.
  • Bei einer Ausführungsvariante, wie dargestellt in den Fig. 26 bis 29 sind die Form der Unterstützungseinrichtungen der flachen Gegenstände 10 und der Gasdiffusionsart modifiziert; die Fig. 27 zeigt einen Schnitt a-a der Fig. 26 und die Fig. 29A zeigt einen Schnitt b-b der Fig. 28.
  • Wie dargestellt in der Fig. 27, hat jede Einrichtung 48 auf beiden Seiten des Moduls 40 einen Querschnitt, der sich der Form eines "T" nahe kommt und der ermöglicht, einen horizontalen und zum flachen Gegenstand quergerichteten Gasstrom herzustellen. Der innere Teil des Moduls 40 und jede Einrichtung 48 realisieren ein Ganzes ("plenum"), das ermöglicht, das Gas durch eine Einblaseinrichtung 48 in dem Modul zu verteilen und durch eine Austrittseinrichtung 48 abzuführen.
  • Jede Einrichtung 48 bleibt leitfähig, um die Aufladungen abzuleiten und den flachen Gegenstand 10 auf einem Masse-ähnlichen Potential zu halten.
  • Die Blockierfunktion des flachen Gegenstands 10 wird durch ein starres Positioniersystem 86 in Form eines mit der Tür 49 fest verbundenen "Wulstes" gewährleistet. Der Blockierungseffekt, Positionierung des flachen Gegenstands 10 bei geschlossener oder offener Tür, wird durch zwei Federanschläge 85 und zwei eine Gabel bildende Elemente 87 gewährleistet, die mit dem Stützsystem 48 aus einem Stück sind, wie dargestellt in der Fig. 29B, die den flachen Gegenstand 10 daran hindern, sich in dem Modul 40 zu bewegen.
  • Wenn die Tür 49 offen ist, drücken die Federanschläge 85 den flachen Gegenstand 10 nach vorn, um ihn aus den Elementen 87 zu befreien, so dass der flache Gegenstand dann von einem Greifroboter ergriffen werden kann.
  • Bei einer Ausführungsvariante erhält man das Verbindungssystem der Module 40, wie dargestellt in den Fig. 30 und 31, indem man zusätzlich bzw. komplementäre Ösenelemente 90 benutzt, wobei die Fig. 30 einen Schnitt c-c der Fig. 31 darstellt. Jeder Modul 40 umfasst auf jeder Seite ein oberes Ösenelement 92 und zwei untere Ösenelemente 91. Diese Ösenelemente 91 und 92, deren Rollen umgekehrt werden könnten, werden auf jedem der Module 40 realisiert, um ihr Stapeln zu ermöglichen und um zwei untere Ösenelemente 91 eines Moduls N in Übereinstimmung zu bringen mit dem komplementären oberen Ösenelement 92 eines Moduls N - 1.
  • Ein in den unteren Ösenelementen 91 sitzender Mechanismus ermöglicht einerseits, die Module 40 miteinander zu verriegeln, und andererseits die Module 40 aufeinander anzubringen und ihre relative Positionierung zu garantieren und dies mit dem nötigen Druck, um die Dichtheit des Stapels aus den verschiedenen Kaminelementen sicherzustellen.
  • Die Fig. 32 zeigt die in den beiden unteren Ösenelementen 91 eines Moduls des Rangs N sitzenden Mechanismen und ihre Funktionsweise.
  • Zwei Zapfen 93, mit Schrägen versehen, dringen in das obere Ösenelement 92 des Moduls 40 des Rangs N - 1 ein. Dieses obere Ösenelement umfasst zwei Wülste 97, die mit den Schrägen der Zapfen 93 zusammenwirken und den auf die Zapfen 93 ausgeübten Druck durch zwei Federn 98 in eine Kraft umwandeln, die bestrebt ist, den Modul 40(N) auf dem Modul 40(N - 1) zu blockieren.
  • Betätigungsfinger 94, fest verbunden mit Zapfen 93, die sich in einem Langloch 95 verschieben, vorgesehen in den unteren Ösenelementen 91, ermöglichen die Zapfen zu manövrieren, um den oberen Modul N von dem unteren Modul N - 1 lösen zu können.
  • Die Ösenelemente 91 und 92 können entweder an dem Modul 40 befestigt werden oder Teil dieses Moduls sein:
  • Bei einer in den Fig. 33 und 34 dargestellten Ausführungsvariante wird die Tür 49 des Moduls 40 durch drei Teile gebildet, eine Dichtung 100, ein, ein Gehäuse 101, auf das die Dichtung montiert ist, und eine Verriegelungseinrichtung 102, um die Tür mit dem Modul 40 zu verbinden. Die Dichtung 100 schlägt auf den Stützeinrichtungen 48 der flachen Gegenstände 10 an, die sich auf beiden Seiten des Moduls 40 befinden. Der Druck auf die Dichtung 100 wird durch den Druck erfolgt durch einen Druck auf das Gehäuse der Tür 49, wenn diese geschlossen wird, wobei dieser Druck durch zwei Zuhaltungen 103 aufrecht erhalten wird, die zu der Verriegelungseinrichtung 102 gehören und die sich in zwei Aufnahmen 104 setzen, die beiderseits der "Nase" des Moduls 40 vorgesehen sind.
  • Der Druck auf die "Knieschützer"-förmige Dichtung 100 (s. Fig. 33) hat die Wirkung, diese letztere auf ihrem gesamten Umfang wachsen zu lassen, wobei eine ausreichend große Kraft erzeugt wird, um eine exzellente Abdichtung zu erzielen.
  • Verschiedene Materialien können benützt werden, um diese Dichtung 100 zu realisieren, zum Beispiel Vitton (vitton), Kalrez (kalrez), Chemraz (chemraz).
  • Die Dichtung 100 enthält eine Verstärkung 105, deren Steifigkeit so berechnet ist, dass sie den Druck der Dichtung 100 gut auf die Peripherie der "Nase" des Moduls 40 verteilt.
  • Eine Aufnahme in Form einer Vertiefung 106, vorgesehen in der Dichtung 100, ermöglicht den flachen Gegenstand 10 in dem Modul zu blockieren. Diese Aufnahme spielt die gleiche Rolle wie der weiter oben beschriebene, fest mit der Tür 49 verbundene "Wulst" 86.
  • Spezielle Formen 111 und 112 werden in der Nase des Moduls 40 realisiert, um einerseits (Form 112) eine Abdichtung gegenüber der Außenseite des Moduls 40 mittels einer Dichtung 120 zur realisieren und andererseits (Form 111) ein Türgehäuse 101 aufzunehmen, das mit einer zu (111) komplementären Form versehen ist, was ermöglicht, die Form der Nase des Moduls 40 zu variieren.
  • Die Verriegelungseinrichtung 102 wird gesteuert und betätigt durch einen zusätzlichen bzw. komplementären Mechanismus 107, fest verbunden mit der Vortür bzw. dem Beschlag eines Öffnungsflansches.
  • Die Verbindung der Mechanismen 102 und 107 ermöglicht, die Tür 49 des Moduls 40 zu entriegeln, um die Tür des Moduls frei machen zu können. Bei derselben Operation werden die Mechanismen 102 und 107 fest verbunden, um die Tür 49 vom Modul 40 wegziehen zu können.
  • Im Moment des Schließens des Moduls 40 ermöglich ein mit dem Mechanismus 107 fest verbundener Fühler bzw. Taster, die Tür 49 in ihrem Modul 40 wieder zu verriegeln und die Mechanismen 102 und 107 frei zu geben, um den Flansch zurückziehen zu können.
  • Die Fig. 35A ist ein Querschnitt des Verriegelungsmechanismus 102 zwischen der Tür 73 einer Zelle und dem Mechanismus 107 des Kuppelsystems der Erfindung, und des zusätzlichen bzw. komplementären Mechanismus 107 von diesem, installiert in der Tür. Die in dieser Figur dargestellte Stellung des Mechanismus entspricht der Stellung, wenn die beiden Mechanismen 102 und 107 getrennt sind.
  • Die Fig. 35B ist ein Querschnitt des Verriegelungssystems wenn die Tür der Zelle mit dem Mechanismus des Flansches gekuppelt ist, um die Tür der Zelle in dem Flansch verschwinden zu lassen.
  • Die Fig. 36 stellt die beiden Stellungen der Zuhaltung 103 dar: in vollen Strichen die Stellung der Verriegelung der Tür 73 und strichpunktiert die Stellung der Freigabe der Tür 73, die auch der Verriegelungsstellung der Tür 74 entspricht.
  • Wie dargestellt in den Fig. 35 und 36 wird ein Beispiel des Mechanismus 102, das ermöglicht, die Tür 73 zu verriegeln, um die entsprechende Tür dank zweier Zuhaltungen 103 zu schließen, die sich in zwei entsprechende Sitze 104 setzen, gesteuert und betätigt durch einen zusätzlichen bzw. komplementären Mechanismus 107, fest verbunden mit der Tür 74 des Öffnungsflansches 70.
  • Die Verbindung der Mechanismen 102 und 107 ermöglicht, die Tür 73 zu entriegeln, die die Zelle verschließt, um diese frei geben zu können. Während derselben Operation werden die beiden Mechanismen fest verbunden, um zu ermöglichen, die Tür 73 zurückzuziehen.
  • Im Moment des Schließens der Zelle ermöglicht ein mit dem Mechanismus 107 fest verbundener Fühler bzw. Taster 114, die Tür 73 wieder auf der Zelle zu verriegeln und die Mechanismen 102 und 107 freizugeben, um den Flansch 70 zurückziehen zu können.
  • Eine Zuhaltung 103, die in das Gehäuse der Tür montiert ist, umfasst zwei Öffnungen: eine erste, die den Fühler bzw. Taster 114 durchlässt, der fest mit dem Mechanismus 107 verbunden ist, und eine zweite, in der ein Stopfen 110 positioniert wird, der durch eine Feder 111 in Stellung gehalten wird, wobei diese Zuhaltung mit einer Rückstellfeder 113 fest verbunden ist.
  • Der Mechanismus 107 umfasst einen Fühler 114, auf eine Feder 118 montiert, und ein drehbares Teil oder Stößel 112 mit an seinem Umfang einer Nut 117 mit der Form einer Steuerkurve und an seiner Oberseite einem Exzenter 115. Der Fühler 114 und der Stößel 112 sind parallel montiert, so dass ein mit der Basis des Fühlers 114 fest verbundener Stift 116 sich in die Steuerkurve setzt, abgestützt auf dem Fühler 114 und der Stößel 112 eine halbe Umdrehung ausführen kann.
  • Die Zuhaltung 103, in das Gehäuse der Tür 73 montiert, sichert die Verriegelung der Tür 73, um die Zelle zu verschließen, und sichert die Verbindung der Tür 73 mit der Tür 74 des Flansches, um zu ermöglichen, die Tür 93 zurückzuziehen und der Zugang zum flachen Gegenstand 10 zu haben.
  • Die Zuhaltung 103 wird dank des Stopfens 110 in Verriegelungsstellung gehalten, der durch die Feder 111 in Position gehalten wird.
  • Im Moment der Kupplung stößt das Teil 112 des Mechanismus 107 auf den Stopfen 110, der zurückweichend die Zuhaltung 103 frei gibt, die sich aus ihrer Verriegelungsstellung zurückziehen kann dank der Feder 113.
  • Der Fühler 114, auf eine Feder 118 montiert, durchquert den Mechanismus 102, um sich auf dem Gehäuse des Moduls 40 abzustützen. Der Rückzugs des Fühlers 114 versetzt den Stößel 112 in Drehung dank des Steuerkurvensystems 116-117. Dadurch schwenkt der Exzenter 115 um 180º, was der Zuhaltung 103 ermöglicht, sich in die Entriegelungsstellung zu begeben und gleichzeitig den Stößel 112 mit der Zuhaltung 103 zu verriegeln, was die beiden Mechanismen 102 und 107 und folglich die Tür 73 und die Tür 74 verbindet.
  • Der Kopf des Teils 112 umfasst eine exzentrische Ringnute 117, die unter der Wirkung einer halben Umdrehung, bewirkt durch den Fühler 114, die Zuhaltung 103 frei gibt, die, gezogen durch die Feder 113, sich aus der Aufnahme 104 entfernt und so die Tür 73 der Zelle frei gibt. Dies ausführend, setzt sich die Zuhaltung 103 in die exzentrische Ringnute, um die Tür 73 auf dem Mechanismus 107 zu verriegeln und so die Tür zu beseitigen bzw. zu versenken. Diese Situation ist in der Fig. 35B dargestellt.
  • Um die Zelle nach dem Transfer des Gegenstands 10 wieder zu verschließen und so die Zelle von dem Flansch lösen zu können, bringt der innere Mechanismus des Flansches die Einheit aus Tür 73 und Tür 74, dargestellt in der Fig. 35B, in die Andockstellung Behälter- Flansch zurück.
  • Der Fühler 114 stützt sich wieder auf dem Gehäuse der Zelle ab, wird zurückgedrückt und dreht so das Teil 112 um eine halbe Umdrehung, dessen exzentrische Ringnute die Zuhaltung 103 in die Verriegelungsstellung der Tür 73 zurückdrückt. In dieser Stellung ist es möglich, die Tür 73 von der Tür 74 zu trennen, wobei das Teil 112 von der Zuhaltung 103 frei gegeben wird.
  • Gleichzeitig mit dem Rückzug des Mechanismus 107 nimmt der Stopfen 110, zurückgedrückt durch die Feder 111, den Platz des Teils 112 ein und verriegelt die Zuhaltung 103 in ihrer Stellung, in der Stellung, wo die Tür 73 und der Behälter 40 verbunden sind.
  • Wenn die Tür 74 die Tür 73 zurückholt, um die Zelle zu verschließen, kommt der Fühler 114 mit dem Behälter der Zelle und wird zurückgedrückt.
  • Seine Rückwärtsbewegung hat progressiv eine Drehung um 180º des Stößels 112 zur Folge, die die Zuhaltung 103 in Verriegelungsstellung bringt, dank der zugeordneten Drehung des Exzenters 115 des Stößels 112.
  • Die Tür 74 kann sich dann zurückziehen und der Blockierstopfen 110 ersetzt den Stößel 112, um die Zuhaltung 103 in Verriegelungsstellung zu halten.
  • Bei einer Ausführungsvariante, dargestellt in der Fig. 37, wird die selbstschließende Verbindungseinrichtung 38, dargestellt in der Fig. 21, in der Weise wieder aufgegriffen, dass sie beiderseits des Kaminelements montiert wird und außerdem eine Filterfunktion für Partikel hat, die beim Verbinden/Trennen der Module 40 frei werden könnten.
  • Jedes Kaminelement 46 oder 47 des Moduls 40, wie insbesondere dargestellt in der Fig. 14, kann eine oder zwei Verbindungseinrichtungen 120 entsprechend der Stelle des Moduls 40 in einem Stapel 39 umfassen, zum Beispiel dargestellt in der Fig. 13. Wenn der Modul 40 der Endmodul des Stapels 39 ist, erhält er eine einzige Verbindungseinrichtung 120, angebracht auf der Außenseite, bezogen auf den Stapel. Falls der Stapel durch einen einzigen Modul 40 gebildet wird, erhält jedes Kaminelement zwei Verbindungseinrichtungen 120, angeordnet beiderseits des Kaminelements 46 oder 47. Die Fig. 37 stellt eine Konfiguration dieses letzteren Typs dar, verbunden mit einer anderen Einheit, wie zum Beispiel dargestellt in der Fig. 13.
  • Das Filterelement kann einen zentralen Ring 121 umfassen, dargestellt in der Fig. 38, gebildet durch einen steifen Kranz 122 aus zum Beispiel Polycarbon, auf dem eine Filtermembran 123 angebracht ist. Die Formen dieser Teile sind angepasst, um den Durchgang von Gas durch die Verbindungseinrichtung und die Versorgung der Innenseite des Moduls 40 mit einem gefilterten Gas (ohne Partikel) zu ermöglichen.
  • Die Verbindungseinrichtungen 120 werden beiderseits dieses Filterelements 121 angebracht. Jede Verbindungseinrichtung 120 wird gebildet durch ein Ventil 124, geführt durch einen Flansch 125, der dank einer Dichtung 126 dicht auf das Kaminelement des Moduls 40 montiert wird.
  • Dieser Flansch 125 wird durch Formen 127 zum Beispiel des Typs Gewinde unter Druck gehalten. Das Ventil 124 verschließt die Öffnung der Verbindungseinrichtung 120 dicht, wenn diese nicht angeschlossen ist, dank des Drucks einer Feder 128 auf eine Dichtung 137. Eine Lippendichtung 129 ermöglicht, die Abdichtung zwischen den Kaminelementen einer Einheit 39 sicherzustellen.
  • Komplementäre Formen 120 sind beiderseits des Kaminelements realisiert, um zu vermeiden, dass das Ventil 124 nicht betätigt wird, wenn man den Modul 40 oder die Einheit 39 auf einer Arbeitsfläche abstellt, was ihre Dichtheit garantiert.
  • Wenn zwei Module 40 aufeinander positioniert werden, wie dargestellt in der Fig. 37, werden die beiden korrespondierenden Ventile 124 zurückgedrückt und die Dichtungen 129 realisieren eine dichte Kammer zwischen den Ventilen. Diese Kammer wird im Moment der Verbindung durchspült, ehe die Module in ihrer definitiven Stellung sind. Das Gas kann dank Formen, die an den Ventilen 124 vorgesehen sind, von einer Etage zur nächsten fließen und die Module 40 mit gefiltertem Gas versorgen.
  • Die Vorrichtung der Erfindung, wie oben beschrieben, ermöglicht um den flachen Gegenstand 10 herum eine Sauberkeits- und Reinheitskette zu realisieren, ohne Unterbrechung zwischen der Lagerung, dem Transport und den Austauschen der flachen Gegenstände 10 mit den Behandlungsmaschinen (selbst mit den Maschinen, die in einer Vakuumumgebung arbeiten).
  • Die Vorrichtung ist während den Transportphasen vollkommen dicht. Dazu ist jede Zelle dicht verschlossen durch eine unabhängige Tür und alle Gasversorgungen sind geschlossen.
  • Während der Lagerung von Gegenständen in den Zellen wird die Vorrichtung kontinuierlich mit einem geeigneten Gas durchspült (zum Beispiel Stickstoff), um die freigesetzten flüchtigen Kontaminationsverursacher zu verdünnen. Die Verteilung des Gases in den verschiedenen Zellen erfolgt durch das Kaminsystem.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung entspricht also einem konventionellen Transport- und Lagergestell für Halbleiterplatten, das möglichst wenig verändert wurde, dabei aber zwei zusätzliche Funktionen aufweist:
  • - Die Möglichkeit, die flachen Gegenstände in eine "inerte" Umgebung einzuschließen. Die verschiedenen Einschließungen sind miteinander durch "Kamine" verbunden, die die Versorgung und den Abzug des inerten Gases sicherstellen.
  • - Die Möglichkeit, Einheiten mit einigen Standardgrößen zu realisieren (zum Beispiel 1, 4, 7, 13), durch starren und festen Zusammenbau von Grundmodulen dank der Montagevorrichtung.
  • Diese Einheiten und/oder diese Grundmodule werden gegenseitig positioniert dank eines Bezugsystems. Falls die Einheiten aus Grundmodulen realisiert werden, wie dargestellt in der Fig. 11, wird die Dichtheit zwischen den verschiedenen Elementen des Kamins durch Dichtungen sichergestellt, die dank eines Montagesystems einem mechanischen Druck ausgesetzt werden. Es ist möglich, die verschiedenen Einheiten manuell oder automatisch zu verbinden und zu trennen für die nötige Flexibilität, um den Einsatz der Maschinen von Fall zu Fall optimieren zu können.
  • Die Verbindung zwischen diesen Einheiten erfolgt, indem die Teilung zwischen den Positionen der Gegenstände in den Behältern eingehalten wird.
  • Das System des Zusammenbauens/Auseinanderbauens, das eine starre Verbindung zwischen den Einheiten gewährleistet, kann manuell oder automatisch realisiert werden.
  • Bei der Übergabe an den Behandlungsmaschinen wird die Kassette auf einer Platte 80 positioniert, die fest mit der Maschine verbunden ist, und ein Spezialflansch 70, dargestellt in den Fig. 22 und 23, ermöglicht die Herstellung der dichten Verbindung mit den Zellen.
  • Zur Anwendung dieses Flansches 70 positioniert man die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Platte 80, so dass jede Zelle oder jeder Modul mit der betreffenden Bearbeitungsmaschine durch den Flansch 70 kommunizieren kann, wobei ein dichter Tunnel 76 gebildet wird. Die Platte 80 ist auf eine Indexiereinrichtung montiert, so dass die verschiedenen Zellen adressiert werden können. Wenn positioniert, ermöglicht der Flansch 70 das Kommunizieren einer Zelle mit der Maschine, so dass ein Roboter 90, mit dem die Maschine ausgerüstet ist, einen Transfer eines Gegenstands 10 in der einen oder anderen Richtung ausführen kann. Man benützt dann diesen Flansch 70, der insbesondere eine bewegliche Türversenkungsmulde 71 umfasst, verschlossen durch eine Tür 74, und das dichte Verschließen der Maschine ermöglicht, und einen Faltenbalg 72 umfasst, eine dichte Verbindung zwischen der Maschine und der zu öffnenden Zelle herzustellen.
  • Die bewegliche Türversenkungsmulde 71 ist mit dem festen Teil des Flansches durch den Faltenbalg 72 verbunden, für die Verschiebung und zur Abdichtung gegenüber der Maschine.
  • Im Falle von unter Vakuum arbeitenden Gerätschaften ist dieser Faltenbalg metallisch.
  • Der Verbindungsflansch umfasst zwei Systeme von Ösenelementen, die auf jeder Seite des Moduls sitzen. Sie sind transversal beweglich, so dass sich ein Anschlag in den Modul setzt, um ihn in Stellung zu halten, wenn die bewegliche Türversenkungsmulde sich in den Modul bzw. in Richtung Modul bewegt. Das Ösenelemente-System umfasst im Innern einen Mechanismus, der ermöglicht, die Bajonette zu betätigen, die sich in dem Modul sind, um die Tür zu handhaben.
  • Der Flansch 70 besitzt einen Translationsmechanismus, um die Türversenkungsmulde 71 vor- und rückwärts zu bewegen, und einen anderen Mechanismus, fähig zwei Anschläge beiderseits der Zelle anzusetzen, damit die bewegliche Türversenkungsmulde 71 einen Druck auf die Zelle ausüben kann, so dass die Dichtheit sichergestellt ist, ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung aus ihrer Position zu verrücken.
  • Ein weiterer Mechanismus ermöglicht, die Bajonette zu betätigen, um den Transfer der Tür 73 der Zelle auf die Tür 74 der beweglichen Türversenkungsmulde 71 sicherzustellen und diese Tür freizugeben, um ihre Versenkung in der beweglichen Türversenkungsmulde zu ermöglichen.
  • Schließlich ist die bewegliche Türversenkungsmulde 71 mit einem Mechanismus versehen, der das Versenken der beiden Türen 73 und 74 ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die bewegliche Türversenkungsmulde 71 mit "Seh"-Systemen ausgestattet, um vor dem Andocken die Position der zu öffnenden Zelle zu kontrollieren.
  • Weitere Sensoren ermöglichen, die Position des Fingers des Roboters oder den Gegenstand im Moment des Ergreifens oder das Ablegen eines Gegenstands 10 zu kontrollieren, so dass diese Operationen ausgeführt werden, ohne Partikel zu erzeugen (keine Reibung). Eine Photodiodenanordnung oder CCD kann ermöglichen, die Identifikation des Gegenstands 10, die sich im Allgemeinen an dessen Rand befindet, "fliegend" abzulesen.
  • Im Gegensatz zu den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wo der Behälter gegen das Öffnungssystem gedrückt wird und die Platte eine Querbewegung ausführen muss, zusätzlich zu einer Bewegung von oben nach unten, ist bei der Erfindung die Kassette fest und es ist die bewegliche Türversenkungsmulde des Verbindungsflansches, die mit der Tür einer Zelle verbunden wird.
  • Die mit einem Mechanismus seitlicher Ösenelemente fest verbundenen Anschläge positionieren sich beiderseits jeder Zelle und halten die Kassette in Position während der Verbindung der betreffenden Zelle mit der beweglichen Türversenkungsmulde des Flansches, wobei ein Druck aufrecht erhalten wird, so dass die Dichtheit der Verbindung sichergestellt ist.
  • Dieser Flansch 70 besitzt Einrichtungen zum Öffnen der Tür der Zelle 73 und der die Maschine verschließenden Tür 74, um einen dichten Verbindungstunnel herzustellen, in dem der Roboter 75 der Maschine den Transfer des Gegenstands ausführen kann.
  • Diese Übergabeeinrichtung, die einen Anpassungsflansch, versehen mit einer beweglichen Türversenkungsmulde 71 umfasst, ist nötig, um die Kontinuität des Schutzes des Gegenstands 10 im Moment der Übergabe sicherzustellen. Dieser Flansch 70 ist mit Einrichtungen ausgestattet, die zugleich das Öffnen und Schließen der Türen 73 und 74 ermöglichen, die einerseits die Zelle mit den flachen Gegenständen verschließen und andererseits auf der Maschinenseite den Verschluss sicherstellen.
  • Diese Übergabeeinrichtung ermöglicht den Transfer flacher Gegenstände 10, zum Beispiel Halbleiterplatten, zwischen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung, dicht und eventuell mit leichtem Überdruck, mit seitlicher Tür, eine begrenzte Anzahl Zellen umfassend, von denen jede einen flachen Gegenstand enthält, und einer Behandlungsmaschine, in der diese Gegenstände einer speziellen Behandlung unterzogen werden (Bestrahlung, Abscheiden von Schichten, Ätzen dieser Schichten . . .), indem ein interner Roboter der Verfahrensmaschine benutzt wird (des Typs "pick and place").
  • Diese Vorrichtung wird so an die Maschine angedockt, dass der Endfinger 75 ("end effector) ihres internen Roboters 90 den Flansch der Übergabeeinrichtung durchqueren kann, um die in den Zellen der Kassette befindlichen Gegenstände 10 heraus- oder hineinzubefördern, wenn diese Zelle angeschlossen ist. Die Vorrichtung der Erfindung wird dabei zur Durchführung dieser Operation in Bezug auf die Maschine dank einer Platte 80 positioniert.
  • Wenn keine Verbindung hergestellt ist, gewährleistet der Übergabeflansch einen dichten Verschluss der Innenseite der Maschine in Bezug auf die Außenseite, oder einen Vakuumverschluss, wenn auf der Innenseite der Maschine Vakuum herrscht. In diese Situation ist die erfindungsgemäße Vorrichtung freigegeben, um das Beladen oder Entladen der Maschine auszuführen, durch Austauschen oder Indexieren. In dieser Position kann man die verschiedenen Zellen auch sequentiell indexieren.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf eine Platte 80 montiert, fest verbunden mit einer Indexierungseinrichtung, die die verschiedenen Zellen sequentiell adressiert, wenn die bewegliche Türversenkungsmulde zurückgezogen ist.
  • Um also die Verbindung der Vorrichtung mit der Behandlungsmaschine herzustellen, die über eine Übergabeeinrichtung verfügt, muss die Position der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf die Maschine und ihren internen Roboter adäquaten Toleranzen entsprechen. Wenn diese Anfangsbedingungen zur Herstellung einer Verbindung erfüllt sind, führt die zur Behandlungsmaschine gehörende Übergabeeinrichtung folgende Schritt aus:
  • - genaue Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf der Platte der Maschine;
  • - genaue Positionierung von wenigstens einer Zelle gegenüber der beweglichen Türversenkungsmulde 71 des Flansches 70;
  • - dichte Verbindung zwischen wenigstens einer Zelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Maschine durch Verschiebung der beweglichen Türversenkungsmulde 71 des Flansches 70 mit Hilfe eines Translationsmechanismus, der fest mit dem Flansch 70 verbunden ist;
  • - Spülung des toten Volumens zwischen der Tür 73 der Zelle und der Tür 74 der beweglichen Türversenkungsmulde 71;
  • - Kontaktherstellung zwischen der Zellentür 73 und der Tür 74 der beweglichen Türversenkungsmulde, indem die zur Zelle gehörenden Bajonette durch einen Mechanismus betätigt werden, der mit dem festen Teil des Flansches verbunden ist. Die Betätigung dieser Bajonette ermöglicht auch, die beiden Türen 73 und 74 zu verbinden;
  • - gleichzeitiges Öffnen der beiden miteinander verbundenen Türen 73 und 74, um die an der Übergabegrenze vorhandenen Kontaminationen einzuschließen. Dieses Versenken der beiden Türen im Innern der beweglichen Türversenkungsmulde 71, ausgeführt durch einen mit der beweglichen Türversenkungsmulde 71 verbundenen Mechanismus, macht einen Raum frei, der ausreicht für den Durchgang des Fingers 75 des internen Roboters 90 der Maschine, um einen flachen Gegenstand 10 aus der Zelle zu entnehmen oder dort abzulegen (zum Beispiel eine Siliciumplatte);
  • - Transferieren des flachen Gegenstands 10 durch den Roboter 90;
  • - Isolieren der Zelle und der Maschine auf Kontaminationsebene: man erzeugt in der beweglichen Türversenkungsmulde 71 eine Strömung mit einem geeigneten Gas, um auf Kontaminationsebene das Innere des Behälters in Bezug auf die Maschine zu isolieren, um die Kontamination der Zellen im Moment des Transfers des flachen Gegenstands zu vermeiden; jedoch gibt es im Falle von unter Vakuum arbeitenden Gerätschaften keine Gasinjektion sondern Verbindung mit dem Vakuumkreis;
  • - gleichzeitiges Schließen durch den Mechanismus in dem Flansch der beiden in Kontakt gehaltenen Türen 73 und 74. Sobald die Position erreicht ist, verschließt die Tür 74 der beweglichen Türversenkungsmulde 71 die Maschine dicht, während die Zellentür 73 die Zelle nicht dicht verschließt;
  • - Rekonditionierung der Atmosphäre der Zelle vor dem Verschließen: in dieser Position rekonditioniert man die Reinheit in der Hülle, indem man ein geeignetes Gas einbläst; jedoch führt man diese Operation bei unter Vakuum arbeitenden Gerätschaften nicht aus;
  • - Trennung der beiden Türen 73 und 74 durch Einwirken des Mechanismus in dem Flasch auf die Bajonette der Tür 73 der Zelle und Rückzug der Tür der Zelle, bis die Zelle dicht verschlossen ist;
  • - Rückzug der beweglichen Türversenkungsmulde 71 durch Betätigung des mit dem Flansch 70 verbundenen Transfermechanismus;
  • - dann Möglichkeit der Indexierung, um eine andere Zelle zu öffnen, oder auch des Rückzugs der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Maschine.
  • Bei einer Ausführungsvariante kann man mehrere Übergabeeinrichtungen haben (Flansch 70 + Türversenkungsmulde 71), parallel angeordnet, die simultan funktionieren können, um derart mehrere "Tunnel" zwischen mehreren Zellen und der Behandlungsmaschine zu bekommen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein flacher Gegenstand 10 im Innern einer Zelle festgehalten, ohne die obere und untere Innenoberfläche der Zelle zu berühren. Derart kann der durch den Diffusor der Fig. 16, 19 und 20 gebildete Luftstrom die beiden Flächen dieses Gegenstands 10 vollständig umgeben und so eine aeraulische Spülung gewährleisten, die eine vollkommene Erneuerung der den Gegenstand umgebenden Atmosphäre garantiert.
  • Der Raum zwischen diesem Gegenstand 10 und der oberen sowie der unteren Oberfläche des Innenvolumens der Zelle muss ausreichend groß sein, dass eine quasilaminare Strömung möglich ist und dass ein Endfinger 75 eines Roboters 90 sich unter diesen flachen Gegenstand schieben kann, um diesen letzteren transferieren zu können. Ein Roboter des Typs"pick and place" eignet sich für die Art von Operationen und ist kompatibel mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Derart erhält man eine dichte Vorrichtung, in der der Gegenstand 10 in einer Umgebung eingeschlossen ist, die an seine Behandlung oder seine Herstellung angepasst ist.
  • Es ist auch möglich, im Innern der Vorrichtung verschiedene Drücke herrschen zu lassen, zum Beispiel einen leichten Überdruck, um während der Transporte und der Lagerung des flachen Gegenstands einen besseren Schutz zu gewährleisten.
  • Die Erfindung ermöglicht, bei den Behandlungsmaschinen die gleichen Übergabe- Funktionalitäten beizubehalten wie mit den klassischen Transportvorrichtungen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ersetzt die klassische Vorrichtung. Das Prinzip und die Austauseinrichtungen der flachen Gegenstände zwischen der traditionellen Transportvorrichtung und der Behandlungsmaschine werden beibehalten.
  • Bei Behandlungsmaschinen, wo die Austausche unter Vakuum erfolgen müssen, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung wie eine traditionelle Vorrichtung in eine Schleuse eingeführt.
  • Um die Austauschbedingungen zwischen den Gegenständen in der Schleuse und dem Innern der Maschine zu befriedigen, bringt man den Druck in der Schleuse auf das in der Maschine herrschende Niveau.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Vakuum in den Zellen durch die beiden Kamine also gleichzeitig hergestellt wie in der Schleuse.
  • In der Fig. 23 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einer vertikal beweglichen Platte 80 dargestellt. Diese die erfindungsgemäße Vorrichtung tragende Platte 80 befindet sich in einer speziellen Position, die die Verbindung der Kamine 81 und 82 ermöglicht. In den Behältern wird durch die Kamine 81 und 82 Vakuum erzeugt, mit Hilfe der zum Beispiel elektrisch gesteuerten beiden Ventilen 83 und 84 die Schleuse 94 ist mit einem Ventil 85 verbunden. Diese Ventile 83, 84 und 85 sind mit wenigstens einer Vakuumpumpe 86 verbunden, durch einen Druckregelungskreis 87 und ein Ventil 88, um das Vakuum gleichzeitig in den Zellen und der Schleuse herstellen zu können. Zu diesem Zweck sind Druckfühler in den Zellen und in der Schleuse 90 angeordnet. Ein Ventil 92 ermöglicht die Einspeisung von Stickstoff in den Kreis 87.
  • Das Vakuum wird gleichzeitig in den verschiedenen Zellen der Vorrichtung und in der Schleuse hergestellt, um bei den Maschinen, deren Behandlungen unter Vakuum stattfinden, Übergaben ohne Unterbrechung der Sauberkeitskette durchführen zu können, und insbesondere ohne zusätzliche Operationen, um die Gegenstände aus den Zellen herauszuholen und wieder in die Schleuse der Maschine zu bringen. Es wird also in den verschiedenen Zellen, in der Schleuse und in der Behandlungsmaschine dasselbe Vakuumniveau hergestellt. Das Transferverfahren von Gegenständen kann dann nach dem Verfahren der Erfindung durchgeführt werden.
  • Das Verbinden bzw. Andocken der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie oben beschrieben, kann dann so stattfinden, dass das Herausholen oder Hineingeben eines flachen Gegenstands 10 möglich ist.
  • Ein Regelungssystem sorgt für die Vakuumerzeugung, ohne nachteilige Druckunterschiede in den Zellen. Wenn das Verfahren beendet ist, sichert dasselbe System vor dem Entnehmen der Kassette aus der Schleuse den Wiederanstieg des atmosphärischen Drucks, indem gleichzeitig und ohne Druckunterschied Stickstoff in die Schleuse und die Zellen eingespeist wird.
  • Die erfindungsgemäße Kassette wird also bei den unter Vakuum arbeitenden Maschinen direkt in die Vakuumschleuse hineingegeben, im Gegensatz zu den Kassetten nach dem Stand der Technik, bei denen die Gegenstände vor ihrer Übergabe an die Maschine in eine Vakuumschleuse transferiert werden müssen. TABELLE I
    • FUNDSTELLEN
  • [1] EP-A-0 582 016 (Internatinal Business Machines Corporation)
  • [2] EP-A-0 582 018 (Internatinal Business Machines Corporation)
  • [3] FR-A-2 697 000 (Commissariat à l'Energie Atomique)
  • [4] FR-A-2 697 003 (Commissariat à l'Energie Atomique)
  • [5] FR-A-2 697 004 (Commissariat à l'Energie Atomique).

Claims (19)

1. Kollektivtransportvorrichtung (39) flacher Gegenstände (10), einzeln eingeschlossen in eine bestimmte Atmosphäre, einen Stapel von mehreren flach geformten Modulen (40) umfassend, wobei jeder Modul eine flache Zelle von geringer Dicke aufweist, die an einer Seitenfläche des genannten Moduls (40) mündet, jeder Modul (40) einen einzigen flachen Gegenstand (10) aufnehmen kann und mittels einer unabhängigen Tür (33) verschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Modul (40) wenigstens drei Positionierungseinrichtungen (28, 60) umfasst, die sich auf seinen beiden Seiten befinden, um eine gegenseitige Positionierung der Module bei ihrer Stapelung zu ermöglichen, sowie integrierte Einrichtungen (51, 52) für den Zusammenbau mit dem unteren und/oder oberen Modul, wobei diese Zusammenbaueinrichtungen (51, 52) in der Weise komplementär sind, dass die Einrichtung (51) eines Moduls verriegelt wird durch die Einrichtung (52) des unmittelbar darunter oder darüber befindlichen Moduls.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jeder Modul (40) wenigstens eine dem flachen Gegenstand gegenüberstehende transparente Zone umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zusammenbaueinrichtungen (51, 52) und/oder Positionierungseinrichtungen (23, 60) die elektrische Masseverbindung herstellen, um das Abfließen der in den flachen Gegenständen (10) und den Modulen (40) gespeicherten elektrostatischen Aufladungen zu einem Erdungs- bzw. Massepunkt zu ermöglichen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jeder Modul (40) auf jeder Seite wenigstens eine obere Öse (92, 93, 94, 95, 98) und wenigstens eine untere Öse (91) umfasst, wobei diese Ösen realisiert wurden, um das Stapelnder Module (40) zu ermöglichen und zwei untere oder obere Ösen eines Moduls (40) in Übereinstimmung zu bringen mit einer komplementären oberen oder unteren Öse eines benachbarten Moduls; ein in den unteren Ösen (91) sitzender Mechanismus ermöglicht, einerseits die Module (40) miteinander zu verriegeln und andererseits die Module (40) bei ihrer Stapelung gegeneinander zu pressen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, einen Handgriff (55, 61) umfassend, ausgestattet mit den gleichen Zusammenbaueinrichtungen (51, 52) wie die Module (40), so dass er an der Oberseite der genannten Vorrichtung (39) festgemacht werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, die auf einer Platte (80) entlüftet werden kann, auf der die Vorrichtung festgemacht wird, wobei diese Platte Verbindungseinrichtungen (38) für das Zufließen und Abfließen von Gas umfasst, die sich im hinteren, der Zugangsseite der flachen Gegenstände (10) entgegengesetzten Teil befinden, bei der jeder Elementarmodul (40) in seinem hinteren Teil zwei horizontal ausgerichtete ebene Kaminelemente (46, 47) umfasst; die jeweils für das Zufließen und das Abfließen des Gases mit der Modul-Innenseite kommunizieren, wobei jedes Kaminelement an seiner Unter- und Oberseite mit einem Dichtring (44) ausgestattet ist, um Dichtheit herzustellen mit den Kaminelementen der anderen Module (40) der Vorrichtung, wobei die Dichtheit durch das Zusammenwirken des Dichtrings und des Zusammenbausystems (51, 52) hergestellt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Kaminelemente der Module (40) mit Selbstverschluss-Verbindungseinrichtungen (38) enden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der jede Selbstverschluss- Verbindungseinrichtung (38) jedes Kaminelements des Moduls (40) ein Filterelement (121) umfasst und eine Rückschlagklappe (124), geführt durch einen Flansch (125), abdichtend montiert dank eines ersten Dichtring (126), wobei dieser Flansch (125) durch Formen (127) unter Druck gehalten wird, und das Rückschlagventil (124) die Öffnung der Verbindungseinrichtung, wenn diese nicht angeschlossen ist, dicht verschließt dank des Drucks einer Feder (128) auf einen zweiten Dichtring (137), wobei eine Lippendichtung (129) ermöglicht, die Dichtheit zwischen den Kaminelementen (46, 47) von zwei benachbarten Modulen (40) herzustellen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der jeder Modul (40) interne Entlüftungseinrichtungen umfasst, realisiert in Form von zwei perforierten (56) Rohren (48), die an einem Ende verschlossen sind und mit ihrem anderen Ende an die Kaminelemente angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die internen Entlüftungselemente (48) auch dazu dienen, den Gegenstand in der Schwebe zu halten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, die dicht ist und in der jeder Modul (40) mit einer unabhängigen Tür versehen ist, die auf der Innenseite mit einem verformbaren, den Gegenstand nach Art eines Knieschützers schützenden Element (100) ausgestattet ist, das unter der Wirkung eines Drucks nachgibt, der auf den Körper der Tür (101) durch einen Verriegelungsmechanismus (102) ausgeübt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei dem der Körper der Tür (101) der Module (40) eine Form (111) aufweist, die beim Schließen der Tür zusammenwirkt mit einer komplementären Form (112), realisiert im Innern der Vorderseite des Moduls.
13, Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Funktion des Blockierens jedes flachen Gegenstands (10) in jedem Modul (40) gewährleistet wird durch ein starres Positionierungselement (86), das fest mit der Tür (49) verbunden ist und dem zwei Federanschläge (85) und zwei gabelförmige Elemente (87) zugeordnet sind, die sich hinten im Modul (40) befinden, so dass der flache Gegenstand (10) sich in dem Modul (40) nicht bewegen kann.
14. Verfahren zum Transport eines flachen Gegenstands (10) eines Moduls (40) der Vorrichtung (39) nach einem der vorangehenden Ansprüche in einem Behandlungsapparat, dadurch gekennzeichnet, wobei die genannte Vorrichtung auf einer Platte (80) positioniert wird, die auf eine vertikale Indexierungseinrichtung montiert ist,
- dass man einen bestimmten Modul (40) der Vorrichtung (39) nach einer Vertikalbewegung dieser Platte (80) adressiert,
- man diesen gewählten Modul (40) mit dem Behandlungsapparat in Verbindung bringt mittels eines einschiebbaren bzw. zurückziehbaren Flansches (70), mit einer beweglichen Backe (71), verschlossen durch eine Tür (74), die ermöglicht, den Apparat in der zurückgezogenen Stellung dicht zu verschließen, einem Faltenbalg (72) und Querverschiebungseinrichtungen, um die bewegliche Backe mit dem Modul (40) zu verbinden und zwischen dem Apparat und diesem Modul (40) eine dichte Verbindung herzustellen, wobei die Tür (73) des Moduls (40) und die Tür (74) der beweglichen Backe vereinigt sind und ins Innere der beweglichen Backe versenkt sind, um zwischen dem Modul (40) und dem Apparat einen dichten Tunnel zu bilden,
- man den Transport des Gegenstands (10) in die eine oder die andere Richtung als Parallelverschiebung mit Hilfe eines Roboters (90) ausführt, mit dem dieser Apparat ausgerüstet ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Transport des Gegenstands bei Luftdruck bzw. Umgebungsdruck erfolgt, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden:
a) Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Platte (80) des Apparats in Ladestellung;
b) Anpassung des Drucks im Innern der Vorrichtung an den Druck im Innern des Apparats durch Kamine und Gaszuleitungen in der Platte (80);
c) Vertikalindexierung der Vorrichtung, um den den zu transferierenden Gegenstand enthaltenden Modul (40) der beweglichen Backe (71) des Flansches (70) gegenüber zu positionieren;
d) Herstellung eines dichten Anschlusses zwischen diesem Modul (40) und dem Apparat durch Verschieben der beweglichen Backe (71) des Flansches (70) mittels eines mit dem Flansch (70) fest verbundenen Verschiebungsmechanismus;
e) Entlüftung des toten Volumens zwischen der Tür (73) des Moduls (40) und der Tür (74) der beweglichen Backe (71);
f) Verbinden der Tür (73) des Moduls (40) mit der Tür (74) der beweglichen Backe (71) dank eines zum Flansch (70) gehörenden Mechanismus;
g) Gleichzeitiges Öffnen der beiden Türen (73, 74), die so vereinigt die Verunreinigungen an der Grenzfläche bzw. Übergangsstelle einschließen, und Versenkung dieser beiden verbundenen Türen in einem im Innern der beweglichen Backe (71) vorgesehenen Raum;
h) Isolieren der Zelle des Moduls (40) und des Apparats bezüglich der Verunreinigung;
i) Transfer des flachen Gegenstands (10) durch den Roboter (90) durch den dichten Tunnel;
j) simultanes Schließen der beiden in Kontakt gehaltenen Türen (73, 74) durch den Mechanismus in dem Flansch;
k) Trennen der beiden Türen (73, 74) durch Betätigung des Mechanismus des Flansches, der auch die Verriegelung der Tür (73) des Moduls (40) und ihre dichte Schließung ausführt;
I) Zurückziehen der beweglichen Backe (71) durch Betätigung des mit dem Flansch (70) verbundenen Transfermechanismus;
m) wahlweise entweder zu Schritt c zurückkehren, um einen weiteren, in einem anderen Modul enthaltenen Gegenstand zu transferieren, oder den nächsten Schritt ausführen, wenn die Transferoperation beendet ist;
n) Vorrichtung in ihre Ladestellung zurückbringen;
o) Atmosphäre der Vorrichtung wieder konditionieren durch einen Entlüftungszyklus.
16. Verfahren nach Anspruch 14, in dem vor dem Andocken mittels visueller Systeme, mit denen die bewegliche Backe ausgerüstet ist, eine Kontrolle der Position des zu öffnenden Moduls (40) durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14, bei man mit Sensoren die Position des Fingers des Roboters oder des Gegenstands im Moment seiner Durchquerung der beweglichen Backe (71) kontrolliert, um die Operation des Aufnehmens oder Ablegens des Gegenstands in der Zelle auszuführen, ohne Reibung zu erzeugen.
18. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem man die Identifikation des Gegenstands (10) fliegend liest mit einem visuellen Sensor, der in dem Flansch (70) angebracht ist.
19. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Transfer unter Vakuum erfolgt, wobei der Flansch (70) ins Innere einer Transferschleuse (94) montiert ist und die Vorrichtung angeordnet wird auf einer Platte (80) der Indexierungseinrichtung, zur Schleuse gehörend, in Ladestellung, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a') Positionierung der Vorrichtung auf einer Platte (80) des Apparats in Ladestellung;
b') Herstellung des Vakuum in der Vorrichtung simultan zur Herstellung des Vakuums in der Schleuse;
c') vertikale Indexierung der Vorrichtung, um den den zu transferierenden Gegenstand enthaltenden Modul (40) der beweglichen Backe (71) des Flansches (70) gegenüber zu positionieren;
d') Herstellung eines dichten Anschlusses zwischen diesem Modul (40) und dem Apparat durch Verschieben der beweglichen Backe (71) des Flansches (70) mittels eines mit dem Flansch (70) fest verbundenen Verschiebungsmechanismus;
e') Entlüftung des toten Volumens zwischen der Tür (73) des Moduls (40) und der Tür (74) der beweglichen Backe (71);
f) Verbinden der Tür (73) des Moduls (40) mit der Tür (74) der beweglichen Backe (71) mittels eines zum Flansch (70) gehörenden Mechanismus;
g') gleichzeitiges Öffnen der beiden Türen (73, 74), die so vereinigt die Verunreinigungen an der Grenzfläche bzw. Übergangsstelle einschließen, und Versenkung dieser beiden verbundenen Türen in einem im Innern der beweglichen Backe (71) vorgesehenen Raum;
h') Transfer des flachen Gegenstands (10) durch den Roboter (90) durch den dichten Tunnel;
i') simultanes Schließen der beiden in Kontakt gehaltenen Türen (73, 74) durch den Mechanismus in dem Flansch;
j') Trennen der beiden Türen (73, 74) durch Betätigung des Mechanismus des Flansches, der auch die Verriegelung der Tür (73) des Moduls (40) und ihre dichte Schließung ausführt;
k') Zurückziehen der beweglichen Backe (71) durch Betätigung des mit dem Flansch (70) verbundenen Transfermechanismus;
l') wahlweise entweder zu Schritt c zurückkehren, um einen weiteren, in einem anderen Modul enthaltenen Gegenstand zu transferieren, oder den nächsten Schritt ausführen, wenn die Transferoperation beendet ist;
m') Vorrichtung in ihre Ladestellung zurückbringen;
n') Vorrichtung nach demselben Prinzip wie bei der Herstellung des Vakuums wieder dem Luftdruck bzw. Umgebungsdruck aussetzen, wobei das Regulierungssystem dann den gleichzeitigen Druckanstieg in der Schleuse und in der Vorrichtung durch Kontrolle der in die Schleuse und in die Vorrichtung eingespeisten Stickstoffmenge sicherstellt
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