EP1393355A2 - Vorrichtung zur aufnahme von scheibenförmigen objekten - Google Patents

Vorrichtung zur aufnahme von scheibenförmigen objekten

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Publication number
EP1393355A2
EP1393355A2 EP02771633A EP02771633A EP1393355A2 EP 1393355 A2 EP1393355 A2 EP 1393355A2 EP 02771633 A EP02771633 A EP 02771633A EP 02771633 A EP02771633 A EP 02771633A EP 1393355 A2 EP1393355 A2 EP 1393355A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
objects
recesses
covers
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02771633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arthur Pelzmann
Martin Drechsler
Jürgen NIESS
Michael Grandy
Hin Yiu Chung
Paul Mantz
Ottmar Graf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mattson Thermal Products GmbH
Original Assignee
Mattson Thermal Products GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10156441A external-priority patent/DE10156441A1/de
Application filed by Mattson Thermal Products GmbH filed Critical Mattson Thermal Products GmbH
Publication of EP1393355A2 publication Critical patent/EP1393355A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01L2221/68313—Auxiliary support including a cavity for storing a finished device, e.g. IC package, or a partly finished device, e.g. die, during manufacturing or mounting

Definitions

  • the present invention relates to a device for holding disk-shaped objects, preferably semiconductor wafers, for their thermal treatment.
  • the invention further relates to a handling device for objects.
  • RTP systems rapid thermal processing
  • An RTP system essentially consists of a transparent process chamber in which a wafer to be processed can be arranged on suitable holding devices.
  • various auxiliary elements such as a light-absorbing plate, a compensation ring encompassing the wafer or a rotation or tilting device for the wafer can also be arranged in the process chamber.
  • the process chamber can have suitable gas inflows and outflows in order to be able to produce a predetermined atmosphere within the process chamber in which the wafer is to be processed.
  • the wafer is heated by radiant heat which emits from a heating device which can either be located above the wafer or below the wafer or on both sides and is constructed from a multiplicity of lamps, rod or point lamps or a combination thereof.
  • the entire arrangement can be enclosed by an outer chamber, the inner walls of which can be entirely or at least partially mirrored.
  • the wafer is placed on a heating plate or susceptor and heated by the susceptor via thermal contact with this susceptor.
  • the graphite container described is mainly used for processing wafers of a compound semiconductor with diameters of 200 mm and 300 mm. However, wafers from compound semiconductors with small diameters of 50 mm, 100 mm are also very widespread. or 150 mm.
  • the object of the present invention is to provide a device with which wafers from compound semiconductors can be processed easily and with high productivity without damage.
  • the object is achieved by a carrier with at least two recesses for receiving one wafer each. With such carriers, several wafers can be processed simultaneously. Compared to the known treatment methods, this means a significant increase in the throughput of an RTP system and represents a significant economic advantage.
  • the device according to the invention has at least one cover for covering at least one recess in order to provide an essentially closed space around the objects.
  • a single large cover is possible, which covers all the recesses in the carrier with the wafers contained therein.
  • each recess can be covered by individual covers. It is also possible for one of the covers to cover any number of recesses at the same time, but more than one and not all, or an arbitrary number of the recesses can be covered individually and a remainder of the recesses not remaining covered.
  • Such a cover can be combined as desired with other covers of a similar type and with individual covers for one recess and uncovered recesses.
  • the carrier having the recesses is preferably made of graphite, sapphire, quartz, boron nitride, aluminum nitride, silicon, silicon carbide, silicon nitride, ceramic or metal.
  • at least one of the covers can be made of graphite or sapphire or quartz or bomitride or aluminum nitride or silicon or silicon carbide or silicon nitride or ceramic or metal. But it can also be both the carrier and at least one or all of the covers consist of the materials mentioned.
  • Carriers with at least one cover, which have a low specific heat capacity, preferably 0.2 to 0.8 J / gK, of the carrier and / or at least one cover are advantageous for RTP processes. For this reason, the carrier should be as thin as possible.
  • carriers with at least one cover are advantageous, in which the carrier and / or at least one of the covers have a high thermal conductivity, preferably 10 to 100 W / mK.
  • At least parts of the carrier or parts of one of the covers or parts of the carrier and parts of one of the covers are preferably coated.
  • local optical properties of the carrier and covers can be achieved by suitable surface coatings of the area.
  • the carrier or parts of at least one of the covers or parts of the carrier and parts of at least one of the covers transparent to the radiant heat, for example by producing them from quartz or sapphire.
  • the covers and parts of the carrier which correspond to the bottom surfaces of the recesses are advantageously made impermeable to the radiant heat, while the other parts of the carrier are transparent.
  • An arsenic-containing atmosphere can prevail in at least one second recess in which a GaAs wafer is to be processed.
  • a wafer can be processed in at least one third, optionally uncovered, recess which consists of silicon, that is to say no compound semiconductor.
  • At least some of the wafers received by the carrier can be at least partially coated.
  • the bulk material of at least one of the wafers can also differ from one region to another, for example by the wafer having an implanted layer.
  • the carrier according to the invention for a plurality of wafers which are subjected to a thermal heat treatment together in a process chamber makes it possible to achieve different process results for each wafer with the same course of the heating radiation during the same process operation.
  • Each wafer thus experiences an individual process temperature, although the course of the heating radiation is the same for all wafers. It is therefore not only possible to treat several wafers simultaneously with one processing operation, the wafers can even be subjected to different processes. This means that wafers made of different materials can be treated at the same time.
  • the recesses in the carrier preferably have the same depth, so that the wafers are all arranged in parallel on the same plane after loading the carrier.
  • the wafers In the case of cylindrical recesses with a flat, horizontal bottom, the wafers come to lie flat on the bottom of the recess.
  • a holding of the wafers within at least one recess is advantageously selected, in which contact between the wafer and the bottom of the recess is avoided. This is advantageously achieved by pin-shaped support elements arranged in the recess, from which the wafer is received. Then the wafers can be arranged at different heights with the same depth of the recess but different lengths of the support elements.
  • Another preferred possibility of arranging the wafer in such a way that contact with the bottom of the recess is avoided is to support the wafer in its edge region. This is achieved by configuring at least one recess to taper inwards. In this way, an inwardly bevelled edge of the recess is reached, which leads to an edge support of a wafer.
  • at least one recess is concave, which in turn means that the edge of the wafer is supported on the edge of the recess.
  • the wafer can be placed at different heights.
  • the wafers are advantageously placed directly in the recesses or on support pins with a gripper.
  • Grippers with suction devices that suction the wafer are suitable for this. This can be done using a suction device that works according to the Bernoulli principle.
  • support pins are provided for loading the carrier, which preferably protrude through the carrier. These support pins are advantageously of different heights for different recesses in order not to impede loading of the recesses facing away from the gripper by the support pins which are provided for loading the recesses facing the gripper.
  • the covers can be placed on support pins which either run through the carrier or are arranged entirely outside the carrier.
  • the support pins for the covers are advantageously longer than the support pins for the wafers.
  • the support pins and the carrier can preferably be moved vertically relative to one another.
  • the support pins move downward through the carrier, as a result of which the wafers are lifted off the support pins and are placed in the recesses assigned to them.
  • the carrier can also be moved upwards.
  • Another preferred method for loading the carrier rotates the carrier sequentially about a vertical axis in order to rotate the recess to be loaded towards the gripper.
  • the corresponding covers can be placed by the gripper either directly on the carrier or on support pins, provided they have not already been placed on corresponding support pins in front of the wafers.
  • the carrier is preferably loaded within the process chamber. However, it can also be loaded outside the process chamber and are finally introduced into the process chamber for thermal treatment.
  • several such carriers with a cover can be thermally treated, for example, stacked on top of one another or placed next to one another within a process chamber.
  • the loading and unloading of the carrier with the substrates and / or covers is preferably carried out with an automatic loading and unloading device which can be controlled in accordance with the loading and unloading processes.
  • the device according to the invention is preferably, but not exclusively, particularly suitable for wafers made of compound semiconductors with predominantly small diameters.
  • the thermal treatment of the semiconductor wafers is preferably carried out in RTP systems in which predetermined environmental conditions and temperature profiles can be set.
  • the carrier is largely stable under the ambient conditions and the temperatures during the treatment.
  • Semiconductor wafers in particular compound semiconductor wafers, as described above, are relatively thin and have thicknesses of 50 to 500 ⁇ m, and usually of 200 ⁇ m. These wafers are therefore very susceptible to breakage during handling, so that in conventional handling by hand or with handling devices such as robots etc., wafer breaks often occur which significantly reduce the yield in semiconductor production. Especially for semiconductor wafers that are used for expensive components, e.g. Reader diodes are used, this is particularly striking, since a two-inch wafer has a value in the range of € 25,000.
  • the wafers are treated in containers which, for example, consist of graphite and are brought into a process chamber for the treatment of the wafers.
  • These so-called graphite Boxes have a weight of 200 to 2000 g, depending on the number and size of the wafers to be accommodated in the boxes.
  • the present invention is therefore also based on the object of providing a handling device with which objects of different weights can be handled safely and reliably.
  • the object is achieved according to the invention in a handling device with at least one transport arm which has at least one holding device for holding at least one object to be handled by means of negative pressure, by means of a negative pressure control device for changing the negative pressure as a function of the weight of the object.
  • the handling device according to the invention Due to the feature according to the invention of providing a vacuum control device with which the vacuum of mounting devices on transport arms can be set, controlled or regulated as a function of the weight of the object, it is now possible to transport and close objects with very different weights using the same handling device handle.
  • the handling device according to the invention it is possible to handle and transport wafers and wafer containers while avoiding manual handling, in such a way that, on the one hand, relatively heavy containers with the same handling device as the very thin, fragile wafers with low weight while avoiding them can be handled by wafer breakage.
  • the handling device according to the invention thus enables both loading and unloading, for example of containers in and out of the process chamber, as well as loading and unloading the thin, fragile wafers into and out of the container.
  • the vacuum control device comprises only one vacuum source and vacuum switching devices, for example line switches, for switching between a line with and without a vacuum regulator.
  • vacuum switching devices for example line switches, for switching between a line with and without a vacuum regulator.
  • the vacuum regulator preferably being an adjustable valve.
  • An alternative embodiment consists in providing at least two separately controllable vacuum systems.
  • the vacuum ratio for the objects to be handled that have different weights is in a range from 10 to 10,000. This vacuum ratio depends essentially on the weight ratio of the objects to be handled and also on the design of the mounting devices.
  • an object with a lower weight is a silicon semiconductor wafer and an object with a higher weight is a container in which the wafers are located during at least one treatment step. Containers of this type have previously been described, for example.
  • the holding devices for objects with different weights can be designed in the same way, according to a further embodiment of the invention it is advantageous, however, to design the holding devices for the different objects, in particular for objects with different weights.
  • the holding devices are preferably so-called pads or support cushions, which are connected via a line to a vacuum source or a vacuum system.
  • the individual holding devices or pads can be subjected to the same negative pressure, or they can also be supplied with different negative pressure, which in this case, however, requires corresponding control elements, such as valves or separate vacuum systems.
  • the holding devices are preferably adapted to the objects having different weights, for example also to the shape and surface structure of the objects. For example, larger holding areas are generally required to hold the container than to hold the light wafers. For wafers, for example, it is advantageous to select the diameter of the holding devices or pads with approximately 3 mm, or the area on which a negative pressure acts, with approximately 0.1 cm 2 per pad.
  • the shape of the pads is to be chosen according to the given requirements, it can be round or rectangular or in some other way. However, the pads are preferably round, since the area / edge ratio is greatest here, and this ensures that the object, for example the wafer, is held securely even with a low suction power of the vacuum source.
  • the contact pressure generated by the pads, with which the wafer is pressed against the base must be so great that the resultant contact pressure Frictional force is greater than the forces generated by acceleration of the transport arm or gravitational acceleration, which act on the object, for example the wafer. In the case of wafers, this is achieved, for example, by means of a negative pressure of approximately 0.005 bar (this corresponds to an absolute pressure of 0.995 bar) if the (horizontal) acceleration forces acting on the wafer are less than 1 g.
  • the coefficient of friction between the wafer and the support must be taken into account, which in turn can depend on the wafer temperatures.
  • the vacuum is greater, i.e. the absolute pressure is lower, the wafer is still held securely, or the accelerating force can exceed 1 g, but there is then a risk of the wafer breaking.
  • the pressure of the pads to be selected must be adapted to the maximum acceleration occurring, which makes it advantageous if the pressure can preferably be controlled or regulated. Excessive negative pressure should be avoided.
  • the pressure can be adjusted both before the start of the movement sequence and during the movement itself.
  • the maximum permissible acceleration of the wafer depends on the thickness of the wafer and its diameter, the material and the type of wafer surface in the support area, that is also on whether it is a structured or unstructured support area.
  • the handling device preferably has a three-point holding device for the object with greater weight and / or for the object with lower weight.
  • the mounting devices are preferably designed differently for the different and, in particular, objects of different weights.
  • the holding devices for the objects can both be arranged on one side of the transport arm. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, however, mounting devices are provided on both sides of the transport arm. This makes it possible to hold the objects to be handled on the top or on the bottom of the transport arm during the handling process, depending on the given conditions. According to a further embodiment of the invention, it is particularly advantageous if holding devices for the object with greater weight are provided on one side of the transport arm and holding devices for the object with lower weight are provided on its other side.
  • One side for example the upper side, has a first holder or pad structure or holding surface structure, for example for holding containers, while a second holder or pad structure is formed on the underside of the transport arm, for example for holding the wafer.
  • the wafer is held from below and the container from above, or vice versa.
  • the friction coefficients of the contact surfaces can differ from above and below.
  • Another very advantageous embodiment of the invention is that the transport arm can be rotated through 180 ° with respect to its longitudinal axis. As a result, the page can be rotated upwards or downwards with the mounting device adapted to a corresponding object.
  • At least two transport arms are provided, at least one of which is intended for holding an object with a greater weight and at least one further for holding an object with a lower weight.
  • the holding devices are formed separately from one another for the respective different objects on their own transport arms.
  • the vacuum control device can be controlled as a function of a predetermined program sequence.
  • a sensor measuring the weight of the object to be handled for example a strain gauge, is provided.
  • the result of this weight measurement that is to say the output signal of the sensor, is then used to control the vacuum control device.
  • the sensor can be provided directly on the transport arm, but it is also possible to first slightly raise the object whose weight is to be determined, the holding pressure for holding the object being determined as a measure of the object weight. By determining its individual weight, the object is held securely during the movement. The object is then moved with this individual holding pressure.
  • edge grippers can also be controlled, which grip the object, for example a wafer or a box, on the wheel and fix it on the edge in order to achieve a local fixing of the object with respect to the handling device.
  • Such retention can take place mechanically, for example, which means that the term "holding pressure” also means a mechanical contact pressure. pressure mechanical parts of the handling device is to be understood on the object.
  • Figure 1 is a schematic sectional view through a rapid heating system.
  • Fig. 6 mechanism for loading and unloading the carrier.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a transport arm of a handling device according to the invention in supervision
  • FIG. 8 shows a side view of the transport arm shown in FIG. 7;
  • FIG. 9 shows the schematic representation of an embodiment of a vacuum control device
  • 10a and 10b is a schematic representation of a transport arm rotatable about its longitudinal axis in a view from above and below.
  • 1 schematically shows a typical system 1 for rapid thermal treatment of objects, preferably disk-shaped semiconductor wafers 2.
  • the wafer 2 is placed on a holding device 3, which can be, for example, pin-shaped support elements or a device on which the wafer is circumferential rests or a different type of wafer holder.
  • Wafer 2 together with holding device 3 are arranged inside a process chamber 4.
  • the process chamber 4 is a translucent chamber which is preferably made at least in sections from transparent quartz. Inlets and outflows for process gases, by means of which a gas atmosphere suitable for the process can be produced, are not shown.
  • Lamp banks 5 and 6 are attached above and / or below and / or to the side - the last not shown here - of the process chamber 4. These are preferably a multiplicity of rod-shaped tungsten halogen lamps arranged in parallel, but other lamps can also be used. Alternative embodiments of the chamber dispense with either the upper lamp bank 5 or the lower lamp bank 6 and / or the lamps arranged on the side.
  • the object 2, for example a wafer, is heated by means of the electromagnetic radiation emitted by the lamps.
  • the entire arrangement can be enclosed by an outer furnace chamber 7, the walls of which can be at least partially mirrored from the inside and which can preferably be made of a metal such as steel or aluminum.
  • a measuring device which preferably consists of two non-contact measuring devices 8 and 9.
  • the measuring devices 8 and 9 are preferably two pyrometers, but it is also possible to use CCD lines - or other devices for registering radiation.
  • a preferred round disk-shaped carrier 10 is shown in plan view in FIG. 2a).
  • FIG. 2 b) shows a cross section through the carrier 10 along the dashed line in FIG. 2 a).
  • the carrier 10 has a plurality of circular recesses 11 to 17 of the same diameter on an upper disk surface 18 for receiving one wafer each. However, different diameters for the recesses are also possible.
  • a recess 12 is arranged centrally to the carrier 10, while the remaining six recesses 11, 13, 14, 15, 16, and 17 surround the central recess 12 in a circle concentric with the central recess 12 and the edge of the carrier.
  • the diameter of the carrier is preferably 10 200 mm and the diameter of the equally large recesses is 52 mm.
  • the carrier 10 is preferably made of graphite, sapphire, quartz, boron nitride, aluminum nitride, silicon, silicon carbide, silicon nitride, ceramic or metal.
  • the top side 18 and the bottom side 19 of the carrier are advantageously blasted with glass beads in order to ensure an optical homogeneity on the top side 18 and the bottom side 19.
  • Fig. 3a all recesses 11 to 17 are covered with the wafers contained therein by means of a large cover 20.
  • the recesses 11 to 17 are individually provided with covers 21 to 27.
  • Fig. 3c) the recesses 14 and 13 are covered by the cover 28, the recesses 11 and 17 by the cover 29 and the recesses 15, 12 and 16 by the cover 30.
  • 3d) shows an alternative form of cover, in which one of the covers covers any number of recesses at the same time, but more than one and not all.
  • the recesses 15, 12, 16, 11 and 17 are covered by the cover 31 and the recesses 14 and 13 are covered by the cover 28.
  • a cover for a plurality of recesses is combined with individual covers by the recesses 15, 12 and 16 are covered by the cover 30, while the recesses 14, 13, 11 and 17 are covered by the corresponding covers 24, 23, 21 and 27.
  • 3f) finally shows a combination of individual covers, covers for several recesses and uncovered recesses.
  • the recesses 15, 12 and 16 are covered by a cover 30, the recesses 14 and 13 by the corresponding individual covers 24 and 25, while the recesses 11 and 17 remain uncovered.
  • covers for any number of recesses can be combined with one another in any manner with individual covers and uncovered recesses.
  • the covers are not limited to a surface 18 of the carrier 10 and can protrude laterally beyond the carrier 10.
  • At least one of the covers shown in FIG. 3 can be made of graphite, sapphire, quartz, boron nitride, aluminum nitride, silicon, silicon carbide, silicon nitride, ceramic or metal.
  • both the carrier 10 and at least one of the covers can also consist of the materials mentioned.
  • Carrier 10 with at least one cover which has a low specific heat capacity of the carrier and / or at least one cover is advantageously selected for RTP processes.
  • the heat capacity is preferably between 0.8 J / gK and 0.2 J / gK.
  • the carrier 10 should have the smallest possible thickness that does not exceed 5 mm.
  • a carrier thickness of up to 3 mm is preferred.
  • carriers 10 with at least one cover are advantageous, in which the carrier 10 and / or at least one of the covers have a high thermal conductivity.
  • the thermal conductivity is preferably between 10 W / mK and 180 W / mK.
  • the covers can be placed on the carrier 10 and the recess 32 with . cover the wafer 2 inside.
  • the cover 33 advantageously has knob-shaped formations 34 or similar corresponding devices, which fit snugly into corresponding recesses 35 on the surface 18 of the carrier 10 and fix the cover 33 in order to prevent slipping. However, such devices can also be dispensed with.
  • the recess 32 as shown in FIG. 4b), has a recess 36 surrounding it in the form of a ring, into which the cover 33 fits.
  • the depth of the depression 36 is advantageously as large as the thickness of the cover 33 in order to be flush with the upper surface 18 and to ensure a flat surface of the carrier 10.
  • At least parts of the carrier 10 or parts of one of the covers 20 to 31 or parts of the carrier 10 and parts of at least one of the covers 20 to 31 are advantageously coated.
  • carrier 10 which take place during processing of the wafer 3 within the covered recesses 11 to 16, while outer surfaces of the carrier 10 remain uncoated in order to have the desired absorption properties with respect to the heating radiation.
  • local optical properties of carrier 10 and covers 20 to 31 can be achieved by suitable surface coatings of the area.
  • the carrier 10 it can be advantageous to make at least parts of the carrier 10 or parts of one of the covers 20 to 31 or parts of the carrier 10 and parts of one of the covers 20 to 31 transparent to the radiant heat, for example by producing them from quartz or sapphire.
  • the covers 20 to 31 and parts of the carrier 10, which correspond to the bottom surfaces of the recesses, are advantageously made impermeable to the radiant heat, while the other parts of the carrier 10 are transparent.
  • all the recesses 20 to 31 have the same depth.
  • the loaded wafers 2 are aligned in parallel, all on one level and at the same height.
  • the wafers 2 are still parallel, but are offset in height from one another and lie on different levels.
  • a holding of the wafers 2 within at least one recess 11 to 17 is advantageously selected, in which contact between the wafer and the bottom of the recess is avoided. As shown in FIG. 5 a), this is advantageously achieved by pin-shaped support elements 37 arranged within a recess 32, by which the wafer 2 is received. Then, the wafers 2 can be arranged in each recess at different heights, with the same depth of the recesses but different lengths of the support elements 37.
  • FIG. 5b shows another preferred possibility of arranging the wafer 2 in such a way that contact with the bottom of the recess 32 is avoided.
  • the wafer 2 is supported in its edge area by the recess 32 tapering inwards. An inwardly bevelled edge of the recess 32 is thereby achieved, which enables the wafer to be supported on the edge.
  • a recess 32 is concave, which in turn means that the edge of the wafer 2 is supported on the edge of the recess 32.
  • the wafer can be placed at different heights.
  • a gripper can be used to load the carrier 10, which can have a suction device, for example according to the Bernoulli principle. This gripper picks up the wafers 2 successively and places them in the recesses 11 to 17.
  • the wafers 2 are placed on support pins 38, as shown in FIG. 6a).
  • the support pins 38 are guided through bores 39 which are provided in the bottom of each recess 32.
  • the covers 33 can be arranged on support pins 40.
  • the support pins 40 are either guided through bores 41 as shown in FIG. 6a), which pass through the carrier 10 outside the recesses 32, or else the support pins 40 run entirely outside the carrier 10.
  • the support pins 38 are different for different recesses highly trained so as not to impede loading of the recesses facing away from the gripper by the support pins which are provided for loading the recesses facing the gripper.
  • the support pins 40 for the covers 33 can have different lengths.
  • the support pins 40 are preferably all higher than the support pins 38.
  • the carrier 10 is rotated about a vertical axis for loading. It can thus be achieved that the recess 32 to be loaded always points towards the gripper.
  • the carrier 10 can also be moved upwards.
  • the wafer 10 can be loaded both inside the process chamber 4 and outside the process chamber 4.
  • the transport arm 41 of the handling device according to the invention shown schematically in FIGS. 7 and 8, as used, for example, in connection with the handling of wafers and containers during thermal treatment method is typically used, has a width b of approximately 35 mm, which is smaller than the diameter of an object shown in broken lines, such as a wafer 42 or a container.
  • the thickness d (cf. FIG. 8) of the transport arm 41 is in the range from 1 to 5 mm and is typically 2 mm.
  • the thickness is selected so that the transport arm 41 fits between two wafers arranged adjacent in the cassettes and can thus take a wafer 42 out of the cassette.
  • the length of the transport arm 41 is selected according to the requirements, as is its cross-sectional and thickness profile.
  • the typical length of a transport arm 41 in the application form mentioned is between 20 and 70 cm.
  • the wafer is held with three holding devices 43-1, 43-2 and 43-3, also called pads, which in the illustrated embodiment also hold a container (not shown) are provided.
  • holding devices 43-1, 43-2 and 43-3 also called pads, which in the illustrated embodiment also hold a container (not shown) are provided.
  • Vacuum or vacuum lines 44 are provided in the transport arm 41 and connect the pads 43-1, 43-2 and 43-3 to a vacuum or vacuum source 45 via a connecting line 46.
  • a vacuum control element 47 for example a controllable valve, is provided in a vacuum line 44 to one of the pads 43-2.
  • the transport arm 41 is connected via a fastening element 48 to components and movement elements (not shown) of the handling device.
  • Vacuum lines or channels 49 also run in the fastening element 48 and are connected to the connecting line 46 with their ends facing away from the transport arm 41.
  • the pads 43-1, 43-2 and 43-3 can have shapes, dimensions and configurations adapted to the circumstances in order to hold the wafer to be handled and the container to be handled securely.
  • the vacuum control element 47 is provided for applying a vacuum different from that of the other pads to one of the pads, if this is necessary.
  • a vacuum control device 51 is provided in the connecting line 46, for example, between the transport arm 41 and the vacuum or vacuum source 45.
  • An exemplary embodiment of this is shown schematically in FIG. 9.
  • two parallel negative pressure lines 52 and 53 are provided in the negative pressure control device 51, which can optionally be switched into the negative pressure line 46 via a first and a second changeover switch 54, 55.
  • the first vacuum line 52 is intended to pass on the vacuum provided by the vacuum source 45 unchanged to the vacuum lines 44 of the transport arm 41.
  • a vacuum regulator 56 is provided, which changes the vacuum in the second connection line 53.
  • the changeover switches 54 and 55 are switched via a computer controlled by a command software, which is schematically provided with the reference number 57 and an interface 58 of the vacuum control device 51 which provides the corresponding program commands, which are then in the form control signals via electrical lines 59 and 60 to the switch 54 and 55.
  • a command software which is schematically provided with the reference number 57 and an interface 58 of the vacuum control device 51 which provides the corresponding program commands, which are then in the form control signals via electrical lines 59 and 60 to the switch 54 and 55.
  • a command software which is schematically provided with the reference number 57 and an interface 58 of the vacuum control device 51 which provides the corresponding program commands, which are then in the form control signals via electrical lines 59 and 60 to the switch 54 and 55.
  • a weight sensor which determines the weight of the object to be handled.
  • a relatively large negative pressure i.e. a relatively small absolute pressure
  • the mounting devices 43-1, 43,2, 43-3 in which the first vacuum line 52, which does not have a vacuum regulator, with the switch position of the switches shown in FIG. 9 54 and 55 is connected to the vacuum source 45.
  • this is a container in which at least one wafer is contained and which consists, for example, of graphite, silicon carbide or aluminum nitride.
  • such a graphite container can also be coated with the materials silicon carbide or aluminum nitride. Due to the relatively large negative pressure, the container is pressed and held securely and reliably on the holding device with the pads 43-1, 43-2, 43-3 during the handling and transport process.
  • the switches 54 and 55 are switched to the position in which the pads 43-1 , 43-2 and 43-3 is connected to the vacuum source 45 via the second connecting line 53.
  • the vacuum is reduced with the vacuum regulator 56, that is, the absolute pressure is increased, so that the contact pressure for the wafer is lower than that for the container.
  • This negative pressure is therefore adapted to the wafer and is so low that the risk of breakage due to excessive negative pressure on the pads is avoided.
  • 10a and 10b show an exemplary embodiment of a transport arm 41, which has a holding device on both sides, which differs from one another, for example with regard to the number of pads 61-1, 61-2, 61-3, 62, their structure, Shape and / or dimensions may differ.
  • 10a shows a pad structure which essentially corresponds to that of the exemplary embodiment according to FIG. 7 and is provided for holding objects of low weight, for example wafers
  • the other side of the transport arm 41 has a pad structure which, for example, only has a relatively large-area, round pad, which is connected to only one vacuum line and is provided, for example, for an object with greater weight, for example for a wafer container or a graphite box.
  • the transport arm 41 can be rotated about its axis 64 by 180 ° in this exemplary embodiment, so that depending on whether the object with a greater weight or the object with a lower weight is to be held and handled the two sides of the transport arm 41 can be used optionally.
  • the handling device is used in the semiconductor industry, its material and in particular the material of the transport arm 41 should be suitable for this purpose and preferably consist of sapphire, ceramic and / or quartz or a combination of these materials. These materials also have the advantage that a process chamber can be loaded and unloaded at temperatures up to 700 ° C. Sapphire and ceramics also have the further advantage of high rigidity due to the high modulus of elasticity, ie the transport arm 41 bends little, if at all, even when a container with a weight of 200 g is supported. The surfaces of the transport arm 41 should be as smooth as possible. This and a possible one-piece design of the transport arm 41 facilitates cleaning and reduces possible particle transport into the process chamber.
  • the carrier 10 may have an angular shape.
  • the recesses can have an angular shape.
  • the number of exceptions is not limited to seven.
  • the diameter of the recesses can differ from 52 mm in order to also be able to accommodate wafers of 100 mm or 150 mm.
  • a carrier can also have recesses of different dimensions.
  • individual features of the above-described embodiments can be exchanged or combined with one another in any compatible manner.
  • the handling device is also not restricted to the features and embodiment of the exemplary embodiments described.
  • acceleration forces in the horizontal direction must be provided using additional aids, e.g. Can be edge boundaries with which the objects can be fixed relative to the transport arm 41.

Abstract

Eine Vorrichtung zur Aufnahme von scheibenförmigen Objekten, vorzugsweise Halbleiterwafern, zu deren thermischer Behandlung ermöglicht das Prozessieren insbesondere von Wafern aus Verbindungshalbleitern in besonders einfacher Weise, mit hoher Produktivität und geringem Schadensrisiko, wenn ein Träger wenigstens zwei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils eines Objekts aufweist. Die Ausnehmungen auf dem Träger sind vorzugsweise mit Abdeckungen abdeckbar. Zum Be- und Entladen sind vorzugsweise Stütztifte vorgesehen, wobei der Träger und die Stützstifte relativ zueinander in vertikaler Richtung bewegbar sind. Weiterhin ist Handhabungsvorrichtung für Objekte angegeben.

Description

Vorrichtung zur Aufnahme von scheibenförmigen Objekten und Vorrichtung zur Handhabung von Objekten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von schei- benförmigen Objekten, vorzugsweise Halbleiterwafem, zu deren thermischer Behandlung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Handhabungsvorrichtung für Objekte.
Zur industriellen Fertigung elektronischer Bauteile werden Halbleitermateriali- en von scheibenförmiger Gestalt, sogenannte Wafer, thermischen Behandlungen unterzogen. Insbesondere thermisches Prozessieren von Objekten, wie Wafern, mittels Schnellheizanlagen, auch RTP-Anlagen (Rapid Thermal Processing) genannt, drängt immer mehr in den Vordergrund. Hauptvorteil von RTP-Anlagen ist deren hoher Durchsatz, der sich auf der Möglichkeit gründet, die Wafer sehr schnell aufzuheizen. Heizraten von bis zu 300°C/s können in RTP-Anlagen erreicht werden.
Eine RTP-Anlage besteht im wesentlichen aus einer transparenten Prozeßkammer, in der ein zu prozessierender Wafer auf geeigneten Haltevorrichtun- gen angeordnet werden kann. Daneben können neben dem Wafer auch diverse Hilfselemente wie z.B. eine lichtabsorbierende Platte, ein den Wafer umfassender Kompensationsring oder eine Rotations- oder Kippvorrichtung für den Wafer in der Prozeßkammer angeordnet sein. Die Prozeßkammer kann über geeignete Gaszu- und abflüsse verfügen, um eine vorgegebene Atmo- sphäre innerhalb der Prozeßkammer, in der der Wafer prozessiert werden soll, herstellen zu können. Geheizt wird der Wafer von einer Heizstrahlung, die von einer Heizvorrichtung ausgeht, die sich entweder oberhalb des Wafers oder unterhalb des Wafers oder beidseitig befinden kann und aus einer Vielzahl von Lampen, Stab- oder Punktlampen oder einer Kombination davon aufge- baut ist. Die gesamte Anordnung kann von einer äußeren Kammer umfaßt werden, deren Innenwände ganz oder wenigstens teilweise verspiegelt sein können. In alternativen RTP-Anlagen wird der Wafer auf einer Heizplatte oder Sus- zeptor abgelegt und über einen thermischen Kontakt mit diesem Suszeptor vom Suszeptor geheizt.
Bei Verbindungshalbleitem wie z.B. Ill-V- oder M-IV-Halbleitern wie beispielsweise GaN, InP, GaAs oder ternären Verbindungen wie z.B. InGaAs oder quaternären Verbindungen wie InGaAsP besteht allerdings das Problem, daß in der Regel eine Komponente des Halbleiters flüchtig ist und bei Erwärmung des Wafers aus dem Wafer ausdampft. Es entsteht überwiegend im Randbe- reich solcher Wafer eine Verarmungszone mit erniedrigter Konzentration der ausgedampften Komponente. Die Folge ist eine Veränderung der physikalischen Eigenschaften wie beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit des Wafers in diesem Bereich, die den Wafer zur Herstellung von elektrischen Bauteilen unbrauchbar machen können.
Aus den beiden auf die Anmelderin zurückgehenden Druckschriften US 5 872 889 A und US 5 837 555 A ist es bekannt, Wafer aus Verbindungshalbleitern zur thermischen Behandlung in einem geschlossenen Behältnis aus Graphit anzuordnen. Graphit eignet sich wegen seiner Stabilität bei hohen Temperatu- ren besonders gut für solche Behältnisse. Der Wafer wird dabei auf einem Träger abgelegt, der über eine Ausnehmung zur Aufnahme des Wafers verfügt. Über die Ausnehmung wird eine deckelartige Abdeckung gelegt, so daß ein geschlossener Raum entsteht, in dem sich der Wafer befindet. Dieses den Wafer beinhaltende Graphitbehältnis wird in der Prozeßkammer einer RTP- Anlage einer thermischen Behandlung unterzogen. Auf diese Weise wird ein Ausdiffundieren einer Komponente des Verbindungshalbleiters unterdrückt und der Wafer kann schadensfrei prozessiert werden.
Das beschriebene Graphitbehältnis wird überwiegend zur Prozessierung von Wafern eines Verbindungshalbleiters mit Durchmessern von 200 mm und 300 mm verwendet. Sehr verbreitet sind aber auch Wafer von Verbindungshalbleitern mit kleinen Durchmessern von 50 mm, 100 mm. oder 150 mm. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Wafer aus Verbindungshalbleitern auf einfache Weise und mit hoher Produktivität schadensfrei prozessierbar sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Träger mit wenigstens zwei Ausnehmungen zur Aufnahme von jeweils einem Wafer gelöst. Mit solchen Trägern lassen sich mehrere Wafer simultan prozessieren. Dies bedeutet gegenüber den bekannten Behandlungsverfahren eine erhebliche Erhöhung des Durchsatzes einer RTP-Anlage und stellt einen bedeutenden wirtschaftlichen Vorteil dar.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens eine Abdeckung zum Abdecken wenigstens einer Ausnehmung auf, um einen im wesentlichen abgeschlossenen Raum um die Objekte herum vorzusehen.
Beispielsweise ist eine einzige große Abdeckung möglich, die alle Ausnehmungen des Trägers mit den darin enthaltenen Wafern überdeckt. Alternativ dazu kann auch jede Ausnehmung von individuellen Abdeckungen abgedeckt werden. Es ist auch möglich, daß eine der Abdeckungen beliebig viele Ausnehmungen gleichzeitig, jedoch mehr als eine und nicht alle, abdeckt, oder es kann eine beliebige Anzahl der Ausnehmungen individuell abgedeckt werden und ein verbleibender Rest der Ausnehmungen verbleibt nicht abgedeckt.. Eine solche Abdeckung kann mit anderen Abdeckungen ähnlicher Art sowie mit individuellen Abdeckungen für jeweils eine Ausnehmung und nicht abgedeckten Ausnehmungen beliebig kombiniert werden.
Vorzugsweise ist der die Ausnehmungen aufweisende Träger aus Graphit, Saphir, Quarz, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Silicium, Siliciumcarbid, Siliciumni- trid, Keramik oder Metall gefertigt. Entsprechend kann wenigstens eine der Abdeckungen aus Graphit oder Saphir oder Quarz oder Bomitrid oder Aluminiumnitrid oder Silicium oder Siliciumcarbid oder Siliciumnitrid oder Keramik oder Metall gefertigt sein. Es können aber auch sowohl der Träger als auch wenigstens eine oder alle der Abdeckungen aus den genannten Materialien bestehen.
Vorteilhaft sind für RTP-Prozesse Träger mit wenigstens einer Abdeckung, die eine niedrige spezifische Wärmekapazität, vorzugsweise 0,2 bis 0,8 J/gK, des Trägers und/oder wenigstens einer Abdeckung aufweisen. Aus diesem Grund sollte der Träger über eine möglichst geringe Dicke verfügen.
Ebenso sind Träger mit wenigstens einer Abdeckung von Vorteil, bei denen der Träger und/oder wenigstens eine der Abdeckungen eine hohe Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise 10 bis 100 W/mK, aufweisen.
Bevorzugt sind wenigstens Teile des Trägers oder Teile einer der Abdeckungen oder Teile des Trägers und Teile einer der Abdeckungen beschichtet. So kann es beispielsweise von Vorteil sein, eine Innenfläche einer oder aller Ausnehmungen sowie eine die Ausnehmung abdeckenden Fläche einer oder mehrerer Abdeckungen wenigstens teilweise mit einer Schicht zu versehen, die inert ist gegen chemische Vorgänge, die sich beim Prozessieren des Wafers innerhalb der abgedeckten Ausnehmungen abspielen, während äußere Flächen des Trägers unbeschichtet bleiben, um gewünschte Absorptionseigenschaften bezüglich der Heizstrahlung aufzuweisen. In anderen Fällen lassen sich beispielsweise lokale optische Eigenschaften von Träger und Abdek- kungen durch geeignete gebietsweise Beschichtungen der Oberflächen erreichen.
Entsprechend kann es von Vorteil sein, wenigstens Teile des Trägers oder Teile wenigstens einer der Abdeckungen oder Teile des Trägers und Teile wenigstens einer der Abdeckungen transparent für die Heizstrahlung zu gestalten, indem man diese beispielsweise aus Quarz oder Saphir fertigt. Vorteil- hafterweise werden die Abdeckungen sowie Teile des Trägers, die den Bodenflächen der Ausnehmungen entsprechen, undurchlässig für die Heizstrahlung ausgeführt, während die anderen Teile des Trägers transparent sind. Ferner ist es möglich, innerhalb abgedeckter Ausnehmungen vorbestimmte Atmosphären zu erzeugen. Je nach Art des zu prozessierenden Wafers, kann in jeder abgedeckten Ausnehmung eine andere Atmosphäre vorherrschen. Wird beispielsweise in wenigstens einer ersten Ausnehmung ein InP-Wafer prozessiert, so wird eine phosphorhaltige Atmosphäre in der Ausnehmung vorherrschen. In wenigstens einer zweiten Ausnehmung, in der ein GaAs- Wafer prozessiert werden soll, kann eine arsenhaltige Atmosphäre vorherrschen. Schließlich kann in wenigstens einer dritten, optional nicht abgedeckten Ausnehmung, ein Wafer prozessiert werden, der aus Silicium, also keinem Verbindungshalbleiter, besteht.
Wenigstens einige der vom Träger aufgenommenen Wafer können wenigstens teilweise beschichtet sein. Es kann aber auch das Volumenmaterial wenigstens eines der Wafer gebietsweise unterschiedlich sein, indem der Wafer beispielsweise über eine implantierte Schicht verfügt.
Der erfindungsgemäße Träger für mehrere Wafer, die gemeinsam in einer Prozeßkammer einer thermischen Wärmebehandlung unterzogen werden, ermöglicht, während desselben Prozeßvorganges mit demselben Verlauf der Heizstrahlung für jeden Wafer unterschiedliche Prozeßergebnisse zu erzielen. Je nach Beschichtung oder Transparenz lokaler Gebiete des Trägers und/oder der entsprechenden Abdeckung lassen sich lokal unterschiedliche optische Gegebenheiten erreichen, die zu unterschiedlichen Temperaturen im Inneren der abgedeckten Ausnehmungen führen. Jeder Wafer erfährt somit eine indi- viduelle Prozeßtemperatur, obwohl für alle Wafer der Verlauf der Heizstrahlung derselbe ist. Es lassen sich also mit einem Prozessierungsvorgang nicht nur mehrere Wafer simultan behandeln, die Wafer können dabei sogar unterschiedlichen Prozessen unterzogen werden. Das bedeutet, daß sich Wafer aus verschiedenen Materialien gleichzeitig behandeln lassen.
Vorzugsweise verfügen die Ausnehmungen im Träger über die gleiche Tiefe, so daß die Wafer nach Beladen des Trägers alle parallel auf derselben Ebene angeordnet sind. Es kann aber auch von Vorteil sein, die Tiefen der Ausnehmungen unterschiedlich auszuführen. In diesem Fall liegen die Wafer zwar immer noch parallel, sind aber in der Höhe gegeneinander versetzt und liegen auf verschie- denen Ebenen.
Bei zylinderförmigen Ausnehmungen mit flachem, waagrechtem Boden, kommen die Wafer flächig auf dem Boden der Ausnehmung zu liegen.
Vorteilhafterweise wird eine Halterung der Wafer innerhalb wenigstens einer Ausnehmung gewählt, bei der ein Kontakt zwischen Wafer und dem Boden der Ausnehmung vermieden wird. Dies erreicht man vorteilhaft durch in der Ausnehmung angeordnete stiftförmige Stützelemente, von denen der Wafer aufgenommen wird. Dann lassen sich die Wafer bei gleicher Tiefe der Aus- nehmung aber unterschiedlicher Länge der Stützelemente auf unterschiedlich hohen Ebenen anordnen.
Eine andere bevorzugte Möglichkeit, den Wafer so anzuordnen, daß ein Kontakt mit dem Boden der Ausnehmung vermieden wird, ist den Wafer in seinem Randbereich zu stützen. Dies erreicht man, indem wenigstens eine Ausnehmung konisch nach innen zulaufend ausgebildet ist. Es wird dadurch ein nach innen abgeschrägter Rand der Ausnehmung erreicht, der zu einer Randauflage eines Wafers führt. Bei einer anderen Ausführungsform ist wenigstens eine Ausnehmung konkav ausgebildet, was wiederum dazu führt, daß der Wafer mit seinem Rand auf dem Rand der Ausnehmung gelagert wird. Je nach Ausformung der konischen und der konkaven Ausnehmungen, läßt sich der Wafer auf unterschiedlichen Höhen ablegen.
Zum Beladen des Trägers werden die Wafer vorteilhaft mit einem Greifer se- quenziell direkt in die Ausnehmungen oder auf Stützstiften abgelegt. Hierzu eignen sich Greifer mit Ansaugvorrichtungen, die den Wafer ansaugen. Dies kann mittels einer Ansaugvorrichtung erfolgen, die nach dem Bernoulli-Prinzip arbeitet. Vorteilhafterweise sind Stützstifte zum Beladen des Trägers vorgesehen, die vorzugsweise durch den Träger hindurchragen. Diese Stützstifte sind vorteilhaft für verschiedene Ausnehmungen unterschiedlich hoch ausgebildet, um ein Beladen der vom Greifer abgewandten Ausnehmungen nicht durch die Stützstifte, die zum Beladen der dem Greifer zugewandten Ausnehmungen vorgesehen sind, zu behindern.
Entsprechend können die Abdeckungen auf Stützstiften abgelegt werden, die entweder durch den Träger hindurchverlaufen oder gänzlich außerhalb des Trägers angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind die Stützstifte für die Abdek- kungen länger als die Stützstifte für die Wafer.
Vorzugsweise sind die Stützstifte und der Träger relativ zueinander vertikal bewegbar.
Sobald die Wafer auf den Stützstiften abgelegt sind, bewegen sich die Stützstifte nach unten durch den Träger durch, wodurch die Wafer von den Stützstiften abgehoben werden und in den ihnen zugeordneten Ausnehmungen ab- gelegt werden. Alternativ dazu läßt sich auch der Träger nach oben bewegen.
Eine anderes bevorzugtes Verfahren zur Beladung des Trägers dreht den Träger sequenziell um eine vertikale Achse, um jeweils die zu beladende Ausnehmung zum Greifer hin zu drehen.
Sobald der Träger mit den Wafern beladen ist, können die entsprechenden Abdeckungen vom Greifer entweder direkt auf dem Träger oder auf Stützstiften aufgelegt werden, sofern sie nicht schon vor den Wafern auf entsprechenden Stützstiften aufgelegt worden sind.
Vorzugsweise erfolgt ein Beladen des Trägers innerhalb der Prozeßkammer. Er kann aber auch außerhalb der Prozeßkammer beladen werden und an- schließend zur thermischen Behandlung in die Prozeßkammer eingebracht werden.
Vorteilhafterweise lassen sich mehrere solcher Träger mit Abdeckung zum Beispiel übereinandergestapelt oder nebeneinandergelegt innerhalb einer Prozeßkammer thermisch behandeln.
Das Be- und Entladen des Trägers mit den Substraten und/oder Abdeckungen erfolgt vorzugsweise mit einer automatischen Be- und Entlade-Einrichtung, die entsprechend den Be- und Entladevorgängen entsprechend steuerbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, für Wafer aus Verbindungshalbleitern mit vorwiegend kleinen Durchmessern besonders geeignet. Die thermische Behandlung der Halbleiterwafer er- folgt vorzugsweise in RTP-Anlagen, in denen vorgegebene Umgebungsbedingungen und Temperaturverläufe einstellbar sind. Der Träger ist dabei bei den Umgebungsbedingungen und den Temperaturen während der Behandlung weitgehend stabil.
Halbleiterwafer, insbesondere Verbindungshalbleiter-Wafer, wie sie zuvor beschrieben wurden, sind relativ dünn und weisen Dicken von 50 bis 500 μm, und üblicherweise von 200 μm auf. Diese Wafer sind daher während der Handhabung sehr bruchgefährdet, so dass bei der herkömmlichen Handhabung per Hand oder mit Handhabungsvorrichtungen, wie Robotern usw., häu- fig Waferbrüche auftreten, die die Ausbeute bei der Halbleiterfertigung wesentlich verringern. Insbesondere bei Halbleiterwafern, die für teure Bauelemente, wie z.B. Leserdioden verwendet werden, ist dies besonders augenfällig, da ein Zwei-Zoll-Wafer hierfür einen Wert im Bereich von € 25.000 aufweist.
Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, werden die Wafer in Behältnissen behandelt, die beispielsweise aus Graphit bestehen und zur Behandlung der Wafer in eine Prozeßkammer gebracht werden. Diese sogenannten Graphit- Boxen weisen ein Gewicht von 200 bis 2000 g auf, je nach der Anzahl und der Größe der in den Boxen unterzubringenden Wafern.
Sowohl die Wafer als auch die Behältnisse selbst werden bei derartigen Anlagen manuell gehandhabt, da es mit herkömmlichen Handhabungsvorrichtungen nicht möglich ist, einerseits die sehr dünnen, ein Gewicht im Bereich von 0,1 bis 20 g aufweisenden Halbleiterwafer und andererseits die demgegenüber schweren Behältnisse zu handhaben, ohne dass der Ausschuß an Wa- ferbruch groß ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung zu schaffen, mit der Objekte mit unterschiedlichem Gewicht sicher und zuverlässig handhabbar sind.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Handhabungsvorrichtung mit wenigstens einem Transportarm, der wenigstens eine Halterungseinrichtung zum Halten von wenigstens einem zu handhabendem Objekt mittels Unterdruck aufweist, durch eine Unterdruck-Steuereinrichtung zur Veränderung des Unterdrucks in Abhängigkeit vom Gewicht des Objekts gelöst.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Merkmals, eine Unterdruck- Steuereinrichtung vorzusehen, mit der der Unterdruck von Halterungseinrichtungen an Transportarmen in Abhängigkeit vom Gewicht des Objekts eingestellt, gesteuert oder geregelt werden kann, ist es nunmehr möglich, Objekte mit sehr unterschiedlichen Gewichten mit derselben Handhabungsvorrichtung zu transportieren und zu handhaben. Beispielsweise ist es mit der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung möglich, die Handhabung und den Transport von Wafern und Waferbehältnissen unter Vermeidung manueller Handhabungen vorzunehmen, und zwar derart, dass einerseits beispielsweise relativ schwere Behältnisse mit der gleichen Handhabungsvorrichtung wie die sehr dünnen, zerbrechlichen Wafer mit geringem Gewicht bei Vermeidung von Waferbruch gehandhabt werden können. Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung ermöglicht also beispielsweise sowohl das Be- und Entladen von Behältnissen in die bzw. aus der Prozeßkammer, als auch das Be- und Entladen der dünnen, zerbrechlichen Wafer in das bzw. aus dem Behältnis. Abgesehen davon, dass dadurch die Möglichkeit einer vollständigen Automatisierung des Prozessierens von Halbleitern insbesondere auch in Zusam- menhang mit thermischen Behandlungen möglich ist, geschieht dies durch eine einzige Handhabungsvorrichtung, so dass die Anlagekosten dadurch gering gehalten werden können. Mit der durch die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung möglich gewordene Prozeßautomatisierung wird die Fertigungsausbeute deutlich erhöht, da Waferbruch, wie er beim manuellen Be- und Entladen des Behältnisses und der Prozeßkammer häufig auftritt, vermieden oder zumindest wesentlich verringert wird. Eine Behandlungsanlage mit der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung amortisiert sich daher gegenüber herkömmlichen Behandlungsanlagen aufgrund des geringen Ausschusses und der schnellen und zuverlässigen Handhabung wesentlich früher, insbesondere, wenn die Anlage für die Fertigung sehr teurer Bauelement Verwendung findet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Unterdruck-Steuereinrichtung nur eine Unterdruck-Quelle und Unterdruck- Umschalteinrichtungen, beispielsweise Leitungs-Umschalter, zum Umschalten zwischen einer Leitung mit und ohne Unterdruck-Regler. Auf diese Weise ist nur eine Unterdruck-Quelle erforderlich, wobei der Unterdruck-Regler vorzugsweise ein einstellbares Ventil ist. Eine alternative Ausführungsform besteht darin, wenigstens zwei getrennt steuerbare Unterdruck-Systeme vorzu- sehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt das Unterdruckverhältnis für die unterschiedliche Gewichte aufweisenden, zu handhabenden Objekte in einem Bereich von 10 bis 10.000. Dieses Unterdruck- Verhältnis hängt wesentlich von dem Gewichtsverhältnis der zu handhabenden Objekte und auch von der Ausbildung der Halterungseinrichtungen ab. Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Objekt mit kleinerem Gewicht ein Silicium-Halbleiterwafer und ein Objekt mit größerem Gewicht ein Behältnis, in dem sich die Wafer während wenigstens eines Behandlungsschritts befinden. Behältnisse dieser Art sind zuvor beispielswei- se beschrieben worden.
Obgleich die Halterungseinrichtungen für Objekte mit unterschiedlichem Gewicht in derselben Weise ausgeführt sein können, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung jedoch vorteilhaft, die Halterungseinrichtun- gen für die unterschiedlichen Objekte, insbesondere für Objekte mit unterschiedlichem Gewicht, auch unterschiedlich auszubilden. Die Halterungseinrichtungen sind vorzugsweise sogenannte Pads oder Auflagekissen, die über eine Leitung mit einer Unterdruck-Quelle oder einem Vakuumsystem verbunden sind. Die einzelnen Halterungseinrichtungen oder Pads können dabei mit dem gleichen Unterdruck beaufschlagt werden, oder sie können auch mit jeweils unterschiedlichem Unterdruck versorgt werden, was in diesem Falle jedoch entsprechende Steuerelemente, wie zum Beispiel Ventile oder getrennte Vakuumsysteme erforderlich macht.
Die Halterungseinrichtungen sind dabei vorzugsweise an die unterschiedliche Gewichte aufweisende Objekte, beispielsweise auch an die Form und Oberflächenstruktur der Objekte angepaßt. Beispielsweise sind zum Halten des Behältnisses im allgemeinen größere Halteflächen erforderlich als zum Halten der leichten Wafer. Beispielsweise ist es vorteilhaft, für Wafer den Durchmes- ser der Halterungseinrichtungen oder Pads mit etwa 3 mm, oder die Fläche, auf die ein Unterdruck einwirkt, pro Pad mit etwa 0,1 cm2 zu wählen. Die Form der Pads ist entsprechend den gegebenen Erfordernissen zu wählen, sie kann rund oder rechteckig oder in einer anderen Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Pads jedoch rund, da hier das Verhältnis Fläche/Rand am größten ist und dadurch auch bei kleiner Saugleistung der Unterdruckquelle ein sicheres Halten des Objekts, beispielsweise des Wafers gewährleistet ist. Damit ein Wafer mit einem Gewicht von beispielsweise 0,1 g bis 0,5 g sicher gehalten werden kann, muss die durch die Pads erzeugte Anpreßkraft, mit der der Wafer gegen die Unterlage gedrückt wird, so groß sein, dass die aus der Anpreßkraft resultierende Reibungskraft größer ist als die durch Beschleuni- gung des Transportarms oder der Erdbeschleunigung erzeugten Kräfte, die auf das Objekt, beispielsweise den Wafer einwirken. Bei Wafern wird dies beispielsweise mittels eines Unterdrucks von etwa 0,005 bar (dies entspricht einem absoluten Druck von 0,995 bar) erzielt, wenn die auf den Wafer einwirkenden (horizontalen) Beschleunigungskräfte kleiner als 1 g sind. Dabei ist der Reibungskoeffizient zwischen Wafer und Auflage zu berücksichtigen, der wiederum von den Wafertemperaturen abhängen kann.
Ist der Unterdruck größer, d.h. der absolute Druck kleiner, wird zwar der Wafer immer noch sicher gehalten, bzw. die Beschleunigungskraft kann 1 g über- schreiten, jedoch besteht dann die Gefahr eines Waferbruchs.
Allgemein ist der zu wählende Druck der Pads der maximal auftretenden Beschleunigung anzupassen, wodurch es vorteilhaft ist, wenn der Druck vorzugsweise steuerbar oder regelbar ist. Ein zu großer Unterdruck sollte ver- mieden werden. Die Druckanpassung kann dabei sowohl vor dem Start des Bewegungsablaufs als auch während der Bewegung selbst erfolgen. Die maximal zulässige Beschleunigung des Wafers hängt von der Dicke des Wafers und dessen Durchmesser, dem Material und der Art der Waferoberfläche im Auflagebereich ab, also auch davon, ob es sich um einen strukturierten oder unstrukturierten Auflagenbereich handelt.
Werden Wafer mit unstrukturiertem Auflagenbereich gehandhabt, so wird bevorzugt eine Anordnung der Pads bei etwa 2/3 des Wafer-Radiusses - bezogen auf die Wafermitte - gewählt. Hierdurch wird der Wafer möglichst span- nungsfrei unterstützt. Bei strukturierten Auflagenbereichen unterstützen die Pads den Wafer bevorzugt im Randbereich. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung für das Objekt mit größerem Gewicht und/oder für das Objekt mit kleinerem Gewicht eine Drei-Punkt-Haltevorrichtung auf.
Wie bereits ausgeführt wurde, sind die Halterungseinrichtungen dabei für die unterschiedlichen und insbesondere unterschiedlich schweren Objekte vorzugsweise unterschiedlich ausgebildet.
Die Halterungseinrichtungen für die insbesondere bezüglich ihres Gewichts unterschiedlichen Objekte können beide auf einer Seite des Transportarms angeordnet sein. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Halterungseinrichtungen jedoch auf beiden Seiten des Transportarms vorgesehen. Dadurch ist es möglich, die zu handhabenden Objekte während des Handhabungsvorgangs je nach den gegebenen Voraussetzun- gen auf der Oberseite oder auf der Unterseite des Transportarms zu halten. Dabei ist es gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn auf einer Seite des Transportarms Halterungseinrichtungen für das Objekt mit größerem Gewicht und auf seiner anderen Seite Halterungseinrichtungen für das Objekt mit kleinerem Gewicht vorgesehen sind. Die eine Seite, beispielsweise die Oberseite weist eine erste Halterungs- bzw. Padstruktur oder Halteflächenstruktur beispielsweise zum Halten von Behältnissen auf, während auf der Unterseite des Transportarms eine zweite Halterungs- bzw. Padstruktur z.B. zum Halten des Wafers ausgebildet ist. Beispielsweise wird der Wafer von unten und das Behältnis von oben gehalten oder umgekehrt. Bei einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung ist es auch möglich, auf eine Unterdrucksteuerung zu verzichten und beide Halterungseinrichtungen mit gleichem Unterdruck zu betreiben, weil die Haltekräfte durch die unterschiedlichen Padstrukturen, insbesondere die unterschiedlichen Flächenverhältnisse, be- stimmt oder mitbestimmt werden. Zusätzlich können sich die Reibungskoeffizienten der Auflageflächen von oben und unten unterscheiden. Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Transportarm um 180° bezüglich seiner Längsachse drehbar ist. Dadurch kann die Seite mit der einem entsprechenden Objekt angepaßten Halterungseinrichtung nach oben oder nach unten gedreht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Transportarme vorgesehen, von denen wenigstens einer zum Halten von einem Objekt mit größerem Gewicht und wenigstens ein weiterer zum Halten eines Objekts mit geringerem Gewicht vorgesehen ist. Auf diese Weise sind die Halterungseinrichtungen getrennt voneinander für die jeweiligen unterschiedlichen Objekte auf jeweils eigenen Transportarmen ausgebildet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Unterdruck-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Pro- grammablauf ansteuerbar. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Möglichkeit ist es besonders vorteilhaft, wenn ein das Gewicht des zu handhabenden Objekts messender Sensor, beispielsweise ein Dehnungsmeßstreifen, vorgesehen ist. Das Ergebnis dieser Gewichtsmessung, also das Ausgangssignal des Sensors wird danach zur Ansteuerung der Unterdruck-Steuereinrichtung her- angezogen. Der Sensor kann dabei direkt am Transportarm vorgesehen sein, es ist jedoch auch möglich, das Objekt, dessen Gewicht ermittelt werden soll, zuerst leicht anzuheben, wobei der Haltedruck zum Halten des Objekts als Maß für das Objektgewicht ermittelt wird. Durch Bestimmen seines individuellen Gewichts wird das Objekt während der Bewegung sicher gehalten. Mit diesem individuellen Haltedruck wird dann das Objekt bewegt. Neben dem reinen Haltedruck ist es auch möglich, die maximale Beschleunigung, eine Auswahl einer zuvor festgelegten Trajektorie des Objekts, die Geschwindigkeit oder andere Bewegungsparameter auszuwählen oder einzustellen. Hierdurch lassen sich auch sogenannte Randgreifer steuern, die das Objekt, bei- spielsweise einen Wafer oder eine Box, am Rad greifen und am Rand fixierten um eine örtliche Festlegung des Objekts bezüglich der Handhabungsvorrichtung zu erreichen. Ein solches Festhalten kann z.B. mechanisch erfolgen, womit der Begriff "Haltedruck" auch im Sinne eines mechanischen Anpreß- drucks mechanischer Teile der Handhabungsvorrichtung an das Objekt zu verstehen ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Schnellheizanlage;
Fig. 2a) und 2b) einen Träger zur Aufnahme von sieben Wafern in Aufsicht und im Querschnitt entlang der in Fig. 2a) eingezeichneten Schnittlinie;
Fig. 3a) bis 3f) verschiedene Ausführungsformen der Abdeckung von Ausnehmungen im Träger;
Fig. 4 zwei Darstellungen alternativer Kombinationen von Ausnehmung mit Wafer und Abdeckung;
Fig. 5 verschiedene Ausführungsformen für Ausnehmungen;
Fig. 6 Mechanismus zur Be- und Entladung des Trägers;.
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Transportarms einer erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung in Aufsicht;
Fig. 8 eine Seitenansicht des in Figur 7 dargestellten Transportarms;
Fig. 9 die schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Unterdruck- Steuereinrichtung;
Fig. 10a und 10b eine schematische Darstellung eines um seine Längsachse drehbaren Transportarms in Ansicht von oben und unten. Fig. 1 zeigt schematisch eine typische Anlage 1 zur schnellen thermischen Behandlung von Objekten, vorzugsweise scheibenförmigen Halbleiterwafern 2. Der Wafer 2 ist auf einer Haltevorrichtung 3 abgelegt, bei der es sich beispielsweise um stiftförmige Stützelemente oder eine Vorrichtung handeln kann, auf der der Wafer umfänglich aufliegt oder eine Waferhalterung anderer Art. Wafer 2 samt Haltevorrichtung 3 sind im Inneren einer Prozeßkammer 4 angeordnet. Bei der Prozeßkammer 4 handelt es sich um eine lichtdurchlässige Kammer, die vorzugsweise wenigstens abschnittsweise aus transparentem Quarz gefertigt ist. Nicht eingezeichnet sind Zu- und Abflüsse für Prozeßgase, durch die eine für den Prozeß geeignete Gasatmosphäre hergestellt werden kann. Oberhalb und/oder unterhalb und/oder seitlich - letzte hier nicht eingezeichnet - der Prozeßkammer 4 sind Lampenbänke 5 und 6 angebracht. Es handelt sich dabei bevorzugt um eine Vielzahl parallel angeordneter stabför- miger Wolfram-Halogenlampen, es können aber auch andere Lampen ver- wendet werden. Alternative Ausführungsformen der Kammer verzichten entweder auf die obere Lampenbank 5 oder auf die untere Lampenbank 6 und/oder die seitlich angeordneten Lampen. Mittels der von den Lampen emittierten elektromagnetischen Strahlung wird das Objekt 2, beispielsweise ein Wafer, geheizt. Die gesamte Anordnung kann von einer äußeren Ofen- kammer 7 umschlossen werden, deren Wände von Innen wenigstens abschnittsweise verspiegelt sein können und die bevorzugt aus einem Metall wie Stahl oder Aluminium gefertigt sein kann. Schließlich ist noch eine Meßvorrichtung vorhanden, die bevorzugt aus zwei berührungslosen Meßgeräten 8 und 9 besteht. Vorzugsweise handelt es sich bei den Meßgeräten 8 und 9 um zwei Pyrometer, es können aber auch CCD-Zeilen - oder andere Geräte zur Registrierung von Strahlung verwendet werden.
Um in einer solche Anlage Verbindungshalbleiter erfolgreich thermisch behandeln zu können, müssen diese in einem Behältnis eingeschlossen werden, um einem Zersetzen des Halbleitermaterials entgegenzuwirken. In Fig. 2a) ist ein bevorzugter runder scheibenförmiger Träger 10 in Draufsicht dargestellt. Fig. 2b) zeigt einen Querschnitt durch den Träger 10 entlang der gestrichelter Linie in Fig. 2a). Der Träger 10 verfügt über mehrere kreisförmige Ausnehmungen 11 bis 17 gleichen Durchmessers auf einer oberen Scheibenfläche 18 zur Aufnahme von jeweils einem Wafer. Es sind aber auch unterschiedliche Durchmesser für die Ausnehmungen möglich. Dabei ist eine Ausnehmung 12 mittig zum Träger 10 angeordnet, während die übrigen sechs Ausnehmungen 11 , 13, 14, 15, 16, und 17 die mittige Ausnehmung 12 auf einem zur mittigen Ausnehmung 12 und zum Trägerrand konzentrischen Kreis umgeben. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des Trägers 10 200 mm und der Durchmesser der gleich großen Ausnehmungen 52 mm.
Vorzugsweise ist der Träger 10 aus Graphit, Saphir, Quarz, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Silicium, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Keramik oder Metall gefertigt. Vorteilhafterweise ist die Oberseite 18 als auch die Unterseite 19 des Trägers glasperlenfeingestrahlt, um eine optischen Homogenität auf der Oberseite 18 und der Unterseite 19 zu gewährleisten.
Um geschlossene Behältnisse für die in den Ausnehmungen 11 bis 17 deponierten Wafern 3 zu erhalten, werden diese mit wenigstens einer Abdeckung versehen, die ebenfalls glasperlenfeingestrahlt sein kann. In Fig. 3a) sind alle Ausnehmungen 11 bis 17 mit den darin enthaltenen Wafern mittels einer großen Abdeckung 20 überdeckt. Bei einer in Fig. 3b) gezeigten anderen bevorzugten Form der Abdeckung sind die Ausnehmungen 11 bis 17 individuell mit Abdeckungen 21 bis 27 versehen. In Fig. 3c) sind die Ausnehmungen 14 und 13 von der Abdeckung 28, die Ausnehmungen 11 und 17 von der Abdeckung 29 und die Ausnehmungen 15, 12 und 16 von der Abdeckung 30 überdeckt. Fig. 3d) zeigt eine alternative Form der Abdeckung, bei der eine der Abdek- kungen beliebig viele Ausnehmungen gleichzeitig, jedoch mehr als eine und nicht alle, abdeckt. Hier werden die Ausnehmungen 15, 12, 16, 11 und 17 von der Abdeckung 31 überdeckt und die Ausnehmungen 14 und 13 von der Abdeckung 28. In Fig. 3e) ist eine Abdeckung für mehrere Ausnehmungen mit individuellen Abdeckungen kombiniert, indem die Ausnehmungen 15, 12 und 16 von der Abdeckung 30 abgedeckt werden, während die Ausnehmungen 14, 13, 11 und 17 von den entsprechenden Abdeckungen 24, 23, 21 und 27 abgedeckt sind. Fig. 3f) schließlich zeigt eine Kombination aus individuellen Abdeckungen, Abdeckungen für mehrere Ausnehmungen und nicht abgedeckten Ausnehmungen. So sind wie in Fig. 3e) die Ausnehmungen 15, 12 und 16 von einer Abdeckung 30, die Ausnehmungen 14 und 13 von den entsprechenden individuellen Abdeckungen 24 und 25 abgedeckt, während die Ausnehmungen 11 und 17 unbedeckt bleiben. Ganz allgemein können Abdeckungen für beliebig viele Ausnehmungen mit individuellen Abdeckungen sowie nicht abgedeckten Ausnehmungen in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
Die Abdeckungen sind nicht auf eine Oberfläche 18 des Trägers 10 beschränkt und können seitlich über den Träger 10 hinausragen.
Ebenso wie der Träger 10 kann wenigstens eine der in den Figuren 3 gezeig- ten Abdeckungen aus Graphit, Saphir, Quarz, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Silicium, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Keramik oder Metall gefertigt sein. Es können aber auch sowohl der Träger 10 als auch wenigstens eine der Abdek- kungen aus den genannten Materialien bestehen.
Vorteilhaft wählt man für RTP-Prozesse Träger 10 mit wenigstens einer Ab- deckung, die eine niedrige spezifische Wärmekapazität des Trägers und/oder wenigstens einer Abdeckung aufweisen. Vorzugsweise liegt die Wärmekapazität zwischen 0,8 J/gK und 0,2 J/gK. Aus diesem Grund sollte der Träger 10 über eine möglichst geringe Dicke verfügen, die 5 mm nicht übersteigt. Bevorzugt wird eine Trägerdicke von bis zu 3 mm.
Ebenso sind Träger 10 mit wenigstens einer Abdeckung von Vorteil, bei denen der Träger 10 und/oder wenigstens eine der Abdeckungen eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Vorzugsweise befindet sich die Wärmeleitfähigkeit zwischen 10 W/mK und 180 W/mK.
Die Abdeckungen können wie die in Fig. 4a) gezeigte Abdeckung 33 auf dem Träger 10 abgelegt werden und die Ausnehmung 32 mit. dem darin befindlichen Wafer 2 abdecken. Vorteilhafterweise verfügt die Abdeckung 33 über noppenförmige Ausbildungen 34 oder ähnliche entsprechende Vorrichtungen, die sich paßgenau in entsprechende Mulden 35 auf der Oberfläche 18 des Trägers 10 fügen und die Abdeckung 33 fixieren, um ein Verrutschen zu verhindern. Es kann aber auch auf solche Vorrichtungen verzichtet werden.
Bevorzugt wird eine Ausführung, bei der die Ausnehmung 32 wie in Fig. 4b) gezeigt über eine sie kranzförmig umgebende Vertiefung 36 verfügt, in die sich die Abdeckung 33 fügt. Vorteilhafterweise ist die Tiefe der Vertiefung 36 so groß wie die Dicke der Abdeckung 33 um bündig mit der oberen Fläche 18 abzuschließen und eine ebene Oberfläche des Trägers 10 zu gewährleisten. Vorteilhafterweise sind wenigstens Teile des Trägers 10 oder Teile einer der Abdeckungen 20 bis 31 oder Teile des Trägers 10 und Teile wenigstens einer der Abdeckungen 20 bis 31 beschichtet. So kann es beispielsweise von Vorteil sein, eine Innenfläche einer oder aller Ausnehmungen 11 bis 16 sowie ei- ne die Ausnehmun,g abdeckende Fläche einer oder mehrerer Abdeckungen 20 bis 31 wenigstens teilweise mit einer bestimmten Schicht zu versehen, die inert ist gegen chemische Vorgänge, die sich beim Prozessieren des Wafers 3 innerhalb der abgedeckten Ausnehmungen 11 bis 16 abspielen, während äußere Flächen des Trägers 10 unbeschichtet bleiben, um gewünschte Absorp- tionseigenschaften bezüglich der Heizstrahlung aufzuweisen. In anderen Fällen lassen sich beispielsweise lokale optische Eigenschaften von Träger 10 und Abdeckungen 20 bis 31 durch geeignete gebietsweise Beschichtungen der Oberflächen erreichen.
Entsprechend kann es von Vorteil sein, wenigstens Teile des Trägers 10 oder Teile einer der Abdeckungen 20 bis 31 oder Teile des Trägers 10 und Teile einer der Abdeckungen 20 bis 31 transparent für die Heizstrahlung zu gestalten, indem man diese beispielsweise aus Quarz oder Saphir fertigt. Vorteilhafterweise werden die Abdeckungen 20 bis 31 sowie Teile des Trägers 10, die den Bodenflächen der Ausnehmungen entsprechen, undurchlässig für die Heizstrahlung ausgeführt, während die anderen Teile des Trägers 10 transparent sind. In einer bevorzugten Ausführung des Trägers 10 verfügen alle Ausnehmungen 20 bis 31 über eine gleiche Tiefe. Dadurch befinden sich die beladenen Wafer 2 parallel ausgerichtet alle auf einer Ebene und auf gleicher Höhe.
Es kann manchmal aber auch von Vorteil sein, die Tiefen der Ausnehmungen 20 bis 31 unterschiedlich auszuführen. In diesem Fall liegen die Wafer 2 zwar immer noch parallel, sind aber in der Höhe gegeneinander versetzt und liegen auf verschiedenen Ebenen.
Vorteilhafterweise wird eine Halterung der Wafer 2 innerhalb wenigstens einer Ausnehmung 11 bis 17 gewählt, bei der ein Kontakt zwischen dem Wafer und dem Boden der Ausnehmung vermieden wird. Wie in Fig. 5a) gezeigt, erreicht man dies vorteilhaft durch innerhalb einer Ausnehmung 32 angeordnete stift- förmige Stützelemente 37, von denen der Wafer 2 aufgenommen wird. Dann lassen sich die Wafer 2 bei gleicher Tiefe der Ausnehmungen aber unterschiedlicher Länge der Stützelemente 37 in jeder Ausnehmung auf unterschiedlich hohen Ebenen anordnen.
Fig 5b) zeigt eine andere bevorzugte Möglichkeit, den Wafer 2 so anzuordnen, daß ein Kontakt mit dem Boden der Ausnehmung 32 vermieden wird. Hier wird der Wafer 2 in seinem Randbereich unterstützt, indem die Ausnehmung 32 konisch nach Innen zuläuft. Es wird dadurch ein nach innen abgeschrägter Rand der Ausnehmung 32 erreicht, der eine Randauflage des Wafers ermöglicht. Bei einer anderen in Fig. 5c) gezeigten Ausführungsform ist eine Aus- nehmung 32 konkav ausgebildet, was wiederum dazu führt, daß der Wafer 2 mit seinem Rand auf dem Rand der Ausnehmung 32 gelagert wird. Je nach Ausformung der konischen und der konkaven Ausnehmungen 32, kann man den Wafer auf unterschiedlichen Höhen ablegen.
Zum Beladen des Trägers 10 kann ein Greifer verwendet werden, der über eine Ansaugvorrichtung beispielsweise nach dem Bernoulli-Prinzip verfügen kann. Dieser Greifer nimmt die Wafer 2 sukzessive auf und legt sie in die Ausnehmungen 11 bis 17. Bei einer anderen Ausführungsform werden die Wafer 2 auf Stützstiften 38 abgelegt, wie in Fig. 6a) gezeigt ist. Die Stützstifte 38 werden durch Bohrungen 39 geführt, die im Boden einer jeden Ausnehmung 32 vorgesehen sind. Ebenso können die Abdeckungen 33 auf Stützstiften 40 angeordnet sein. Die Stützstifte 40 werden entweder wie in Fig. 6a) dargestellt durch Bohrungen 41 geführt, die den Träger 10 außerhalb der Ausnehmungen 32 durchlaufen, oder aber die Stützstifte 40 verlaufen gänzlich außerhalb des Trägers 10. Vorteilhafterweise sind die Stützstifte 38 für verschiedene Ausnehmungen unter- schiedlich hoch ausgebildet, um ein Beladen der vom Greifer abgewandten Ausnehmungen nicht durch die Stützstifte, die zum Beladen der dem Greifer zugewandten Ausnehmungen vorgesehen sind, zu behindern. Aus denselben Gründen können die Stützstifte 40 für die Abdeckungen 33 unterschiedliche Längen aufweisen. Bevorzugt sind die Stützstifte 40 alle höher als die Stütz- stifte 38.
Bei einer anderen Ausführungsform wird der Träger 10 zum Beladen um eine vertikale Achse gedreht. Somit kann erreicht werden, daß immer die gerade zu beladende Ausnehmung 32 zum Greifer hinweist.
Sobald die Wafer 2 auf den Stützstiften 38 und die Abdeckungen 33 auf den Stützstiften 40 abgelegt sind, bewegen sich diese nach unten durch den Träger 10 hindurch, wodurch die Wafer 10 von den Stützstiften 38 und die Abdeckungen 33 von den Stützstiften 40 abgehoben werden. Die Wafer 2 wer- den dadurch in den ihnen zugeordneten Ausnehmungen abgelegt. Alternativ läßt sich auch der Träger 10 nach oben bewegen.
Die Beladung des Wafers 10 kann sowohl innerhalb der Prozeßkammer 4 als auch außerhalb der Prozeßkammer 4 erfolgen.
Der in den Fig. 7 und 8 schematisch dargestellte Transportarm 41 der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung, wie sie etwa im Zusammenhang mit dem Handhaben von Wafern und Behältnissen bei thermischen Behandlungs- verfahren angewendet wird, weist typischerweise eine Breite b von etwa 35 mm auf, die kleiner als der Durchmesser eines strichliniert dargestellten Objekts, etwa eines Wafers 42 oder einen Behältnisses ist. Dadurch kann der Wafer, der in Kassetten beanstandet von den Nachbarwafern gestapelt und untergebracht ist, aus diesen entnommen und nach dem Prozessieren wieder in sie abgelegt werden. Die Dicke d (vgl. Fig. 8) des Transportarms 41 liegt im Bereich von 1 bis 5 mm und beträgt typischerweise 2 mm. Die Dicke ist so gewählt, dass der Transportarm 41 zwischen zwei benachbart in den Kassetten angeordneten Wafern paßt und damit einen Wafer 42 aus der Kassette nehmen kann. Die Länge des Transportarms 41 ist den Erfordernissen entsprechend gewählt, ebenso sein Querschnitts- und Dickenprofil. Die typische Länge eines Transportarms 41 bei der genannten Anwendungsform liegt zwischen 20 und 70 cm.
Der Wafer wird gemäß dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel mit drei Halterungseinrichtungen 43-1 , 43-2 und 43-3, auch Pads genannt, gehalten, die in der dargestellten Ausführungsform auch für das Halten eines (nicht dargestellten) Behältnisses vorgesehen sind. Alternativ ist es auch möglich, unterschiedliche Halterungseinrichtungen oder Pads für die Wafer einerseits und das Behältnis andererseits vorzusehen.
Im Transportarm 41 sind Vakuum- oder Unterdruckleitungen 44 vorgesehen, die die Pads 43-1 , 43-2 und 43-3 mit einer Vakuum- oder Unterdruckquelle 45 über eine Verbindungsleitung 46 verbinden. In einer Vakuumleitung 44 zu ei- nem der Pads 43-2 ist ein Unterdruck-Steuerelement 47, etwa ein steuerbares Ventil, vorgesehen.
Der Transportarm 41 ist über ein Befestigungselement 48 mit nicht dargestellten Bauteilen und Bewegungselementen der Handhabungvorrichtung ver- bunden.. Im Befestigungselement 48 verlaufen ebenfalls Vakuumleitungen oder Kanäle 49, die mit ihren den Transportarm 41 abgewandten Enden an die Verbindungsleitung 46 angeschlossen sind. Wie bereits zuvor im einzelnen ausgeführt wurde, können die Pads 43-1 , 43-2 und 43-3 entsprechend den Gegebenheiten angepaßte Formen, Maße und Ausgestaltungen aufweisen, um den zu handhabenden Wafer sowie das zu handhabende Behältnis sicher zu halten.
Das Unterdruck-Steuerelement 47 ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dafür vorgesehen, an eines der Pads einen gegenüber den übrigen Pads unterschiedlichen Unterdruck anzulegen, wenn dies erforderlich ist.
Auch können für jedes der Pads jeweils individuelle Unterdruck- Steuerelemente vorgesehen sein. In der Verbindungsleitung 46 ist beispielsweise zwischen dem Transportarm 41 und der Unterdruck- bzw. Vakuumquelle 45 eine Unterdruck-Steuereinrichtung 51 vorgesehen. Ein Ausführungsbei- spiel hierfür ist in Fig. 9 schematisch dargestellt. In der Verbindungsleitung 46 zwischen der Unterdruckquelle 45 und den Unterdruckleitungen 44 des Transportarms 41 sind in der Unterdruck-Steuereinrichtung 51 zwei parallele Unterdruckleitungen 52 und 53 vorgesehen, die über einen ersten und einen zweiten Umschalter 54, 55 wahlweise in die Unterdruckleitung 46 geschaltet werden können. Die erste Unterdruckleitung 52 ist dafür vorgesehen, den von der Unterdruckquelle 45 bereitgestellten Unterdruck unverändert an die Unterdruckleitungen 44 des Transportarms 41 weiterzuleiten. Dagegen ist in der zweiten Unterdruckleitung 53 der Unterdruck-Steuereinrichtung 51 ein Unterdruckregler 56 vorgesehen, der den Unterdruck in der zweiten Verbindungs- leitung 53 verändert.
Die Schaltung der Umschalter 54 und 55 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen mit einer Befehls-Software gesteuerten Rechner, der schematisch mit dem Bezugszeichen 57 versehen ist und einer Schnitt- stelle 58 der Unterdruck-Steuereinrichtung 51 die entsprechenden Programmbefehle bereitstellt, die dann in Form von Steuersignalen über elektrische Leitungen 59 und 60 an die Umschalter 54 und 55 gelangen. Statt der Steuerung der Umschalter 54 und 55 mittels eines Programmes ist es auch möglich, die Umschaltung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Gewichtssensors zu steuern, der das Gewicht des zu handhabenden Objekts ermittelt.
Bei einem zu handhabenden Objekt 42, das ein relativ großes Gewicht aufweist, wird ein relativer großer Unterdruck, d.h. ein relativ kleiner absoluter Druck, dadurch an die Halterungseinrichtungen 43-1 , 43,2, 43-3 angelegt, in dem die erste Unterdruckleitung 52, die einen Unterdruck-Regler nicht auf- weist, mit der in Fig. 9 dargestellten Schaltstellung der Schalter 54 und 55 mit der Unterdruckquelle 45 verbunden wird. Im Falle der Temperaturbehandlung von Wafern ist dies - wie zuvor im einzelnen beschrieben wurde - ein Behältnis, in dem wenigstens ein Wafer enthalten ist, und das beispielsweise aus Graphit, aus Siliciumcarbid oder Aluminiumnitrid besteht. Ein derartiges Be- hältnis aus Graphit kann gemäß weiterer Ausführungsformen auch mit den Materialien Siliciumcarbid oder Aluminiumnitrid beschichtet sein. Durch den relativ großen Unterdruck wird das Behältnis sicher und zuverlässig während des Handhabungs- und Transportvorgangs an der Halterungseinrichtung mit den Pads 43-1 , 43-2, 43-3 angedrückt und gehalten.
Wenn dagegen mit derselben Handhabungsvorrichtung ein Objekt mit kleinerem Gewicht, beispielsweise ein Halbleiterwafer mit einem Gewicht von nur 0,1 bis 20 g, transportiert oder gehandhabt werden soll, werden die Umschalter 54 und 55 in die Stellung umgeschaltet, in der die Pads 43-1 , 43-2 und 43- 3 über die zweite Verbindungsleitung 53 mit der Unterdruckquelle 45 in Verbindung steht. In dieser zweiten Verbindungsleitung 53 wird der Unterdruck mit dem Unterdruck-Regler 56 verringert, der absolute Druck also erhöht, so dass der Anpreßdruck für den Wafer geringer ist als der für das Behältnis. Dieser Unterdruck ist also an den Wafer angepaßt und so gering, dass die Gefahr eines Bruchs durch einen zu großen Unterdruck an den Pads vermieden wird. In Fig. 10a und 10b ist ein Ausführungsbeispiel für einen Transportarm 41 dargestellt, der auf beiden Seiten jeweils eine Halterungseinrichtung aufweist, die sich voneinander beispielsweise hinsichtlich der Anzahl der Pads 61-1 , 61-2, 61-3, 62, deren Struktur, Form und/oder Abmessungen unterschiedlich sein können, unterscheiden. Während in Fig. 10a eine Padstruktur dargestellt ist, die im Wesentlichen der des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7 entspricht und für das Halten von Objekten mit kleinem Gewicht, beispielsweise Wafern vorgesehen ist, weist die andere Seite des Transportarms 41 eine Padstruktur auf, die beispielsweise nur einen relativ großflächigen, runden Pad besitzt, der mit nur einer Unterdruckleitung verbunden ist und beispielsweise für ein Objekt mit größerem Gewicht, beispielsweise für ein Waferbehältnis oder eine Graphitbox vorgesehen ist.
Wie durch den Drehpfeil 63 angedeutet ist, ist der Transportarm 41 bei die- sem Ausführungsbeispiel um seine Achse 64 um 180° drehbar, so dass je nachdem, ob das Objekt mit größerem Gewicht oder das Objekt mit kleinerem Gewicht gehalten und gehandhabt werden soll, eine der beiden Seiten des Transportarms 41 wahlweise verwendbar sind.
Wenn die Handhabungsvorrichtung in der Halbleiterindustrie eingesetzt wird, sollte dessen Material und insbesondere das Material des Transportarms 41 für diesen Anwendungszweck tauglich sein und vorzugsweise aus Saphir, Keramik und/oder Quarz oder einer Kombination aus diesen Materialien bestehen. Diese Materialien haben weiterhin den Vorteil, dass die Be- und Entla- düng einer Prozeßkammer bei Temperaturen bis zum 700° C erfolgen kann. Saphir und Keramik haben aufgrund des hohen Elastizitätsmoduls ferner den weiteren Vorteil einer hohen Steifigkeit, d.h. der Transportarm 41 biegt sich selbst bei Auflagen eines Behältnisses mit einem Gewicht von 200 g wenn überhaupt, nur wenig durch. Die Oberflächen des Transportarms 41 sollten möglichst glatt sein. Dies und eine möglichst einstückige Ausbildung des Transportarms 41 erleichtert das Reinigen und verringert einen möglichen Partikeltransport in die Prozeßkammer. Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht auf die konkreten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann der Träger 10 von eckiger Form sein. Ebenso können die Ausnehmungen eine eckige Form aufweisen. Zudem ist die Anzahl der Aus- nehmungen nicht auf sieben beschränkt. Auch können bei Trägern mit runden Ausnehmungen die Durchmesser der Ausnehmungen von 52 mm verschieden sein, um auch Wafer von 100 mm oder 150 mm aufnehmen zu können. Ein Träger kann beispielsweise auch über unterschiedlich dimensionierte Ausnehmungen verfügen. Darüber hinaus können einzelne Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen in jeder kompatiblen Art und Weise ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden.
Auch die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung ist nicht auf die Merkmale und Ausführungsform der beschriebenen Ausführungsbeispiele be- schränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, die Objekte, etwa die Wafer oder Behältnisse dadurch an den Halterungseinrichtungen zu halten, dass das Ansaugen über den Bemoulli-Effekt erfolgt, also in dem die Halterungseinrichtungen bzw. die Pads mit Überdruck beaufschlagt werden, so dass sich eine Bemoulli-Wirkung ergibt. In diesem Falle müssen Beschleunigungskräfte in horizontaler Richtung mittels zusätzlicher Hilfsmittel vorgesehen werden, die z.B. Randbegrenzungen sein können, mit denen die Objekte relativ zum Transportarm 41 fixierbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Aufnahme von scheibenförmigen Objekten, vorzugsweise Halbleiterwafem zu deren thermischer Behandlung, gekennzeichnet durch einen Träger mit wenigstens zwei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils eines Objekts.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens eine Abdeckung zum Abdecken wenigstens einer Ausnehmung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger und/oder wenigstens eine der Abdeckungen aus Graphit, Saphir, Quarz, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Silicium, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid,
Keramik, und/oder Metall besteht.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger und/oder die Abdeckungen eine Wärmekapazität zwischen 0,2 J/gK und 0,8 J/gK aufweist bzw. aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden' Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger und/oder die Abdeckungen eine Wärmekapazität zwischen 10 W/mK und 180 W/mK aufweist bzw. aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens Teile des Trägers und/oder der Abdeckungen beschichtet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger und/oder die Abdeckungen wenigstens in Teilbereichen transparent ist bzw. sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß in den einzelnen Ausnehmungen voneinander unterschiedliche Gas-Atmosphären vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte in einer Ebene angeordnet sind.
10.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte in wenigstens zwei zueinander parallelen und voneinander beabstandeten Ebenen angeordnet sind.
11.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Ausnehmungen unterschiedlich tief sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Objekt flächig auf einer Bodenfläche der Ausnehmung aufliegt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Objekt von der Bodenfläche der Ausnehmung beabstandet angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Objekt auf Stützelementen aufliegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Objekt in seinem Randbereich aufliegt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Ausnehmung wenigstens in ihrem äußeren Bereich konusförmig ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß wenigstens eine Ausnehmung konkav ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Ausnehmungen unterschiedliche Abmessungen aufweisen.
19.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß wenigstens zwei der Objekte unterschiedliche Abmessungen aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte Verbindungshalbleiter sind.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Objekte unterschiedliche Materialien aufweisen.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte wenigstens teilweise beschichtet sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektmaterial inhomogen ist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Stützstifte zum Beladen des Trägers mit Objekten und/oder Abdek- kungen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstifte durch den Träger hindurchragen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstifte unterschiedlich hoch sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstifte für die Abdeckungen höher sind als für die Objekte.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeich- net, daß wenigstens ein Stützstift für die Abdeckungen außerhalb des Trägers vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger und die Stützstifte relativ zueinander in vertikaler Richtung bewegbar sind.
30.Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstifte zur Ablage der Objekte in den Ausnehmungen und/oder zur Ablage der Abdeckungen auf dem Träger vertikal nach unten bewegbar sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstifte zum Abheben der Objekte aus den Ausnehmungen und/oder zum Abheben der Abdeckungen vom Träger vertikal nach oben bewegbar sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger vertikal bewegbar ist.
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Greifer mit Ansaugvorrichtungen zum Ablegen der Objekte in die Ausnehmungen und/oder auf die Stützstifte, und/oder zum Abnehmen der Objekte aus den Ausnehmungen und/oder von den Stützstiften.
34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Drehvorrichtung zum Drehen des Trägers um eine vertikale Achse.
35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger innerhalb einer Prozeßkammer beladbar ist.
36. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger außerhalb der Prozeßkammer beladbar ist.
37. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine automatische Be- und Entlade-Einrichtung.
38. Handhabungsvorrichtung mit wenigstens einem Transportarm, der wenig- stens eine Halterungseinrichtung zum Halten von wenigstens einem zu handhabenden Objekt mittels Unterdruck aufweist, gekennzeichnet durch eine Unterdruck-Steuereinrichtung zur Veränderung des Unterdrucks in
Abhängigkeit vom Gewicht des Objekts.
39. Handhabungvorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruck-Steuereinrichtung eine Unterdruck-Quelle und Unterdruck-
Umschalteinrichtungen umfaßt.
40. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruck-Umschalteinrichtung Schalter zum Umschalten zwischen Leitungen mit und ohne Unterdruck-Regler aufweist.
41. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruck-Steuereinrichtung wenigstens zwei getrennte Unterdruck-Systeme aufweist.
42. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterdruck-Verhältnis für die unterschiedliche Gewichte aufweisenden, zu handhabenden Objekte in einem Bereich von 10 von 10.000 liegt.
43. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass ein Objekt mit kleinerem Gewicht ein Halbleiterwafer und ein Objekt mit größerem Gewicht ein Halbleiterwafer-Behältnis ist.
44. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung an für die unterschiedlichen Objekte unterschiedlich ausgebildet sind.
45. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drei-Punkt-Halterungseinrichtung vorgesehen ist.
46. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass Halterungseinrichtungen auf beiden Seiten des Transportarms vorgesehen sind.
47. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 38 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite des Transportarms Halterungseinrichtungen für das Objekt mit größerem Gewicht und seine andere Seite Halterungseinrichtungen für das Objekt mit kleinerem Gewicht aufweist.
48. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportarm um 180° bezüglich seiner Längsachse drehbar ist.
49. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Transportarme vorgesehen sind, von denen wenigstens einer zum Halten von Objekten mit größerem Gewicht und wenigstens ein weiterer zum Halten von Objekten mit geringerem Gewicht vorgesehen ist.
50. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruck-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programmablauf ansteuerbar ist.
51. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 50, gekennzeichnet durch einen das Gewicht des zu handhabenden Objekts messenden Sensor, mit dessen Ausgangssignal als die Unterdruck- Steuereinrichtung ansteuerbar ist.
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