RU2035847C1

RU2035847C1 - Gear to load cassettes with semiconductor plates

Info

Publication number: RU2035847C1
Authority: RU
Inventors: И.Л. Гоманьков; А.Д. Масляный; В.А. Пустыгин; В.М. Редин
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: electronics. SUBSTANCE: gear is attached to technological plant which has window for cassette loading. There is formed window in vertical base, hermetically sealed cover is located on one side of it and container with cassette with semiconductor plates is placed on its other side. Container is mounted on platform and is equipped with locks anchoring it on vertical base and making it possible to free wall of container adjacent to window in vertical base. Spherical joint is attached to sealed cover. Cover is provided with magnetic latches. Rotational module is positioned beneath platform. EFFECT: enhanced operational efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности может быть использовано в технологических процессах для загрузки полупроводниковых (п/п) пластин из одной герметичной технологической камеры в другую при сохранении чистоты их поверхности. The invention relates to microelectronics, in particular, it can be used in technological processes for loading semiconductor (p / p) wafers from one sealed technological chamber to another while maintaining the cleanliness of their surface.

Известны устройства перегрузки п/п пластин из одного чистого объема в другой. Существует несколько типов загрузчиков фирмы ASYST TECHNOLOGIES для перегрузки п/п пластин в чистых помещениях (патенты США N 4676709; N 4724876). Недостатки данных загрузчиков заключаются в наличии трудно уплотняемого модуля вертикальных перемещений и активного захвата. Known devices for overloading p / p plates from one net volume to another. There are several types of ASYST TECHNOLOGIES loaders for overloading plastic plates in cleanrooms (US Pat. Nos. 4,676,709; N 4,724,876). The disadvantages of these loaders are the presence of a difficult to compact module of vertical movements and active capture.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является загрузчик по [1] Загрузчик содержит подвижную платформу для размещения кассеты с п/п пластинами при перегрузке из контейнера, манипулятор с захватом для переноса кассеты в технологическую камеру, винтовой механизм вертикальных перемещений платформы и манипулятора, модуль вращения, герметичную крышку устройства. Извлечение кассеты с п/п пластинами из контейнера производится механизмом вертикальных перемещений, а загрузка в технологическую камеру поворотом кассеты, находящейся в активном захвате манипулятора. The closest in technical essence and the achieved result is the loader according to [1]. The loader contains a movable platform for placing a cartridge with semi-plastic plates when reloading from a container, a manipulator with a gripper for transferring a cartridge to a process chamber, a screw mechanism for vertical movements of the platform and the manipulator, module rotation, sealed device cover. Removing the cartridge with the transfer plate from the container is carried out by the vertical movement mechanism, and loading into the process chamber by rotating the cartridge, which is in the active capture of the manipulator.

Недостатки данного загрузчика заключаются в том, что активный захват манипулятора и механизм вертикальных перемещений вносят дополнительные загрязнения в чистую зону технологической камеры, требуется дополнительный объем для их размещения в технологической камере при работе загрузчика. Для управления манипулятором, механизмом вертикальных перемещений требуется дорогостоящая автоматизированная система управления. The disadvantages of this loader are that the active grip of the manipulator and the vertical movement mechanism add additional contamination to the clean area of the process chamber, additional volume is required for their placement in the process chamber during bootloader operation. To control the manipulator, the mechanism of vertical movements requires an expensive automated control system.

Задача при создании изобретения состояла в том, что требовалось такое устройство загрузки полупроводниковых пластин в чистую зону технологической установки, которое бы не привносило дополнительных (от загрузки) загрязнений, было просто, удобно в эксплуатации. The task in creating the invention was that such a device was required to load semiconductor wafers into a clean area of the technological installation, which would not introduce additional (from loading) pollution, it was simple, convenient to operate.

Цель изобретения повышение эффективности использования устройства. The purpose of the invention is to increase the efficiency of use of the device.

Цель достигается тем, что устройство загрузки вертикальным основанием пристыковывается к технологической установке, у которой предусмотрено окно для загрузки кассеты с п/п пластинами. В вертикальном основании сформировано окно, по одну сторону которого размещена герметично уплотненная крышка, по другую сторону расположен контейнер с кассетой п/п пластин, установленный на платформе. Контейнер снабжен замками, прикрепляющими его к вертикальному основанию и позволяющими освобождать стенку контейнера, прилегающую к окну в вертикальном основании. К герметичной крышке-столику присоединен сферический шарнир, позволяющий устанавливаться кассете с п/п подложками при загрузке в технологической камере в горизонтальном положении. На герметичной крышке расположены защелки для закрывания окна в вертикальном основании в исходном положении. Под платформой размещен герметично уплотненный модуль вращения, позволяющий переориентировать кассету с п/п подложками на 90^о, то есть из вертикального положения в горизонтальное и наоборот. Если сравнить данное изобретение с прототипом, можно обнаружить много преимуществ. Предлагаемое устройство загрузки не требует дополнительного места для размещения в чистой комнате, так как возможно крепление на стене технологической установки, не привносит дополнительных загрязнений из-за отсутствия винтового механизма вертикальных перемещений платформы и манипулятора (в прототипе) и отсутствия активного захвата манипулятора. Загрузка кассеты, так же как и разгрузка, в данном техническом решении происходит в один прием в отличие от прототипа, где сначала происходит извлечение кассеты из контейнера механизмом вертикальных перемещений, а затем загрузка кассеты в технологическую установку. Во время загрузки пластин в технологическую камеру в данном техническом решении происходит одновременная переориентация п/п пластин на 90^о. Все вышеперечисленное позволяет сделать вывод о более эффективном устройстве загрузки, требующем меньшего количества механизмов, узлов, занимающего меньшую площадь и объем, освобождающего от сложной системы управления.The goal is achieved by the fact that the loading device with a vertical base is docked to the technological installation, which has a window for loading cassettes with plastic plates. A window is formed in the vertical base, on one side of which there is a hermetically sealed lid, on the other side there is a container with a cassette of plastic plates mounted on the platform. The container is equipped with locks securing it to the vertical base and allowing to release the container wall adjacent to the window in the vertical base. A spherical hinge is attached to the sealed table-top, which allows the installation of a cassette with p / n substrates when loaded in a technological chamber in a horizontal position. On the sealed cover there are latches for closing the window in a vertical base in the initial position. A hermetically sealed rotation module is placed under the platform, which allows reorienting the cassette with p / n substrates by 90 ^° , that is, from a vertical position to a horizontal one and vice versa. If you compare this invention with the prototype, you can find many advantages. The proposed loading device does not require additional space for placement in a clean room, since it is possible to mount it on the wall of the technological installation, does not introduce additional pollution due to the lack of a screw mechanism for vertical movements of the platform and the manipulator (in the prototype) and the absence of an active capture of the manipulator. Loading the cartridge, as well as unloading, in this technical solution occurs in one step, unlike the prototype, where the cartridge is first removed from the container by the vertical movement mechanism, and then the cartridge is loaded into the process unit. During boot wafers in a process chamber in this technical solution occurs simultaneous reorientation p / p ^{of the} plates 90. All of the above allows us to conclude about a more efficient loading device, requiring fewer mechanisms, nodes, occupying a smaller area and volume, freeing up from a complex control system.

На фиг.1- устройство загрузки в исходном положении, общий вид; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 устройство загрузки в рабочем положении, общий вид. Figure 1 - loading device in the initial position, General view; figure 2 view a in figure 1; figure 3, the loading device in the operating position, General view.

Устройство содержит выносной кронштейн 1, герметичную крышку 2, вертикальное основание 3, загрузочное окно 4, магнитные защелки 5, сферический шарнир 6, платформу 7, модуль 8 вращения, контейнер 9, кассету 10 с п/п пластинами, замки 11 контейнера, подвижную стенку 12 контейнера. The device comprises a remote bracket 1, a sealed cover 2, a vertical base 3, a loading window 4, magnetic latches 5, a spherical hinge 6, a platform 7, a rotation module 8, a container 9, a cartridge 10 with semi-plastic plates, container locks 11, a movable wall 12 containers.

В исходном положении выносной кронштейн 1 находится в вертикальном положении и за счет уплотнения герметичной крышки 2 закрывает загрузочное окно 3 в вертикальном основании 4. В теле герметичной крышки установлены магнитные защелки 5. Между герметичной крышкой и выносным кронштейном размещен сферический шарнир 6. Под платформой 7 размещен модуль 8 вращения. Контейнер с кассетой п/п пластин 10 располагается на платформе, прикрепляется к вертикальному основанию замками 11 и имеет подвижную стенку 12. In the initial position, the remote bracket 1 is in the vertical position and, by sealing the sealed cover 2, closes the loading window 3 in the vertical base 4. Magnetic latches are installed in the body of the sealed cover 5. A spherical hinge is placed between the sealed cover and the remote bracket 6. Under the platform 7 is placed rotation module 8. The container with the cartridge p / n plates 10 is located on the platform, is attached to the vertical base with locks 11 and has a movable wall 12.

Устройство загрузки работает следующим образом. Контейнер 9 с находящейся в пассивном захвате (т.е. вставленной в контейнер) кассетой с п/п пластинами устанавливается на платформу 7 до срабатывания магнитных защелок 5, которые установлены на герметичной крышке 2, закрывающей загрузочное окно 4 в вертикальном основании 3, а ответные гнезда находятся на подвижной стенке 12 контейнера 9. Затем замками контейнера 11 производится освобождение подвижной стенки контейнера и закрепление колпака контейнера на вертикальном основании, после чего модуль 8 вращения поворачивает выносной кронштейн 1 с закрепленным на нем посредством сферического шарнира 6 столиком, являющимся герметичной крышкой на 90^о, технологическую зону установки. Причем на столике-крышке посредством магнитных защелок размещена подвижная стенка контейнера с кассетой п/п пластин. Таким образом, кассета, находящаяся в пассивном захвате, оказывается внесенной в чистую зону установки. Загрузка кассеты в контейнер из технологической установки производится в обратном порядке.The boot device operates as follows. A container 9 with a cassette in the passive grip (i.e. inserted into the container) with the plastic plates is mounted on the platform 7 until the magnetic latches 5 are activated, which are installed on the sealed cover 2, which closes the loading window 4 in the vertical base 3, and the response the sockets are located on the movable wall 12 of the container 9. Then the locks of the container 11 release the movable wall of the container and fix the cap of the container on a vertical base, after which the rotation module 8 rotates the remote bracket 1 with Fastening it by means of a spherical pivot table 6 being a tight cover 90 ^on, the installation process zone. Moreover, on the table-cover by means of magnetic latches there is a movable wall of the container with a cassette of plastic plates. Thus, the cassette, located in the passive grip, is introduced into the clean area of the installation. Loading the cassette into the container from the processing unit is performed in the reverse order.

Для данного случая было изготовлено устройство загрузки, имеющее габаритные размеры 300х420х320 мм. Модуль вращения выполнен в виде стандартного червячного редуктора, который приводит в движение электродвигатель. В дюралюминиевую герметичную крышку вмонтировано по периметру уплотнение и четыре (по углам) цилиндрических магнита, которые используются в качестве магнитных защелок. Вертикальное основание выполнено из дюралюминия, колпак контейнера из прозрачной пластмассы. Такое загрузочное устройство может использоваться для загрузки п/п пластин диаметром до 150 мм. Простое в изготовлении, не материалоемкое, оно может быть серийно выпускаемое для использования в технологических процессах, где требуется обеспечение чистоты производства, надежно и эффективно в эксплуатации. For this case, a loading device was made having overall dimensions of 300x420x320 mm. The rotation module is made in the form of a standard worm gear, which drives the electric motor. A seal and four (at the corners) cylindrical magnets, which are used as magnetic latches, are mounted in a duralumin tight cover around the perimeter. The vertical base is made of duralumin, the cap of the container is made of transparent plastic. Such a loading device can be used to load plastic plates with a diameter of up to 150 mm. Easy to manufacture, not material-intensive, it can be mass-produced for use in technological processes where it is necessary to ensure clean production, reliable and efficient in operation.

Claims

DEVICE FOR DOWNLOADING A CASSETTE WITH SEMICONDUCTOR PLATES, comprising a platform, vertical relative to the platform and a base connected to it, an airtight cover, a rotation module located under the platform, and a container with a movable wall located under the platform, characterized in that the container with a movable wall is fixed to vertical base by means of locks installed with the possibility of releasing the movable wall of the container, the vertical base is equipped with a remote bracket connected to the module rotation, and it has a window for loading semiconductor wafers, while the sealed cover is connected via a spherical hinge to a remote bracket with the possibility of rotation and the formation of a table for placing a cassette for semiconductor wafers and is provided with magnetic latches located opposite the window from the outer surface of the vertical base, which nests are mounted on the moving wall of the container.