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DE19542646C2 - Be- und Entladestation für Halbleiterbearbeitungsanlagen - Google Patents

Be- und Entladestation für Halbleiterbearbeitungsanlagen

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DE19542646C2
DE19542646C2DE19542646ADE19542646ADE19542646C2DE 19542646 C2DE19542646 C2DE 19542646C2DE 19542646 ADE19542646 ADE 19542646ADE 19542646 ADE19542646 ADE 19542646ADE 19542646 C2DE19542646 C2DE 19542646C2
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Germany
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transport container
unloading station
closure
container
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DE19542646A
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Andreas Mages
Heinz Schneider
Alfred Schulz
Werner Scheler
Herbert Blaschitz
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Brooks Automation GmbH
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Brooks Automation GmbH
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Priority to AT96101758Tprioritypatent/ATE275759T1/de
Priority to EP96101758Aprioritypatent/EP0735573B1/de
Priority to TW085101887Aprioritypatent/TW344089B/zh
Priority to US08/615,386prioritypatent/US5772386A/en
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Priority to SG1996006296Aprioritypatent/SG55102A1/en
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Priority to US09/496,865prioritypatent/US6461094B1/en
Priority to JP2000373483Aprioritypatent/JP2001203252A/ja
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Description

Die Erfindung betrifft eine Be- und Entladestation für Halblei­terbearbeitungsanlagen der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung wie sie beispielsweise aus der US 5 364 219 bekannt ist.
Bisher werden zur Beschickung von Halbleiterbearbeitungsanlagen sogenannte SMIF-Boxen als Magazinbehälter mit einem relativ kleinen abgeschlossenen Volumen verwendet, in denen Wafermaga­zine aufbewahrt und transportiert werden. Die Box ist auf einen Öffnungsmechanismus in einer Einhausung aufsetzbar, die eine oder mehrere Arbeitsstationen staubgeschützt umschließt. Box und Öffnungsmechanismus besitzen einander angepaßte Verschluß­elemente, die übereinanderliegend sich gleichzeitig öffnen las­sen, so daß außen auf den Verschlußelementen aufliegende Staub­partikel dazwischenliegend eingeschlossen werden, wenn das Wa­fermagazin zusammen mit den beiden Verschlußelementen in die Einhausung hinein abgesenkt wird. Die Box selbst umschließt die entstehende Öffnung in der Einhausung.
Zur Entnahme der Magazine aus den Transportbehältern und zur Plazierung in der Bearbeitungsanlage dient z. B. eine Be- und Entladeeinrichtung gemäß der DE 43 26 309 C1 oder eine Ein­richtung mit anderem Funktionsablauf. Nach der Bearbeitung der Halbleiterscheiben erfolgt der Rücktransport der Magazine in die Transportbehälter.
Die Technik der SMIF-Boxen ist besonders geeignet für Halblei­terscheiben mit herkömmlichem kleineren Durchmesser. Aufgrund der Materialeigenschaften der Halbleiterscheiben werden diese SMIF-Boxen zusammen mit den verwendeten Wafermagazinen mit zu­nehmendem Durchmesser der Halbleiterscheiben ungeeigneter als Transportbehälter.
Für derartige Halbleiterscheiben sind bereits Transportbehälter bekannt, die gleichzeitig die Magazinfunktion übernehmen. Eine Umladung der Halbleiterscheiben erfolgt einzeln in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Halbleiterscheiben, wobei der Transportbehälter mit einem in seiner wesentliche Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Umladung gerichteten Behälterdeckel verschließbar ist. Der Behälterdeckel wird somit im Gegensatz zur SMIF-Box nicht nach unten, sonder seitlich entfernt bzw. eingesetzt.
Da die Transportbehälter von einem Raum mit niedrigen Anforde­rungen an die Reinheit umgeben sind und umladbare Magazine, wie sie bei einer SMIF-Lösung Anwendung finden, fehlen, ist sowohl eine Bestückung von Halbleiterbearbeitungsanlagen aus diesen Transportbehältern als auch ein Rücktransport aus derartigen Anlagen in die Tranportbehälter problematisch. Das bestehende Problem wird außerdem dadurch erschwert, daß unter Umständen aus einer größeren Anzahl von Transportbehältern wahlweise eine Umladung zu gewährleisten ist und die Behälter selbst vom Be­dienpersonal ergonomisch vorteilhaft zugeführt und entnommen werden müssen.
Aus der EP 542 793 B1 ist eine Anordnung zum Lagern, Transpor­tieren und Einschleusen von Substraten bekannt, bei der eine Kassette mit seitlicher Verschlußkappe gegenüber einem Belade­schlitz angeordnet wird. Mit einer Hubplatte, die ein Paket von gestapelten Kassetten aufnehmen kann, werden die Kassetten nacheinander in die Beladeposition gebracht. Ist diese Position erreicht, wird die Verschlußklappe durch Verschwenken um eine Kante geöffnet und mit einer aus der Kassette ausfahrbaren Schublade wird die Substratscheibe in den Reinraum geschleust. Ein aus dem Beladeschlitz austretender Luftstrom wirkt dem Ein­dringen von Partikeln in den Reinraum dadurch entgegen, daß dieser durch einen freigelassenen Abstand zwischen einer vor­springenden Dichtung und der Kassette hindurchtritt.
Ferner ist aus der US 5 364 219 eine gattungsgemäße Be- und Entladestation für Halbleiterbearbeitungsanlagen bekannt, bei der die mit Halbleiterscheiben beladenen Transportbehälter un­ter Reinraumbedingungen an die Halbleiterbearbeitungsanlage im Bereich deren Ladeöffnung dicht angekoppelt werden. Bei der An­kopplung gelangt ein am Deckel des Transportbehälters vorgese­henes Rastelement mit einem am Ende der Kolbenstange eines ver­tikalen Stellzylinders angeordneten Stellglied in formschlüssi­gen Eingriff. An der anderen Seite des Stellglieds ist eine Verschlußplatte befestigt, welche die Ladeöffnung der Halblei­terbearbeitungsanlage verschließt. Nach dem Ankoppeln des jewei­ligen Behälters wird die Kolbenstange mit dem Stellglied, die den Behälterdeckel und die Verschlußplatte enthaltende abge­dichtete Kammer evakuiert und durch Aktivieren des Stellzylin­ders werden der Behälterdeckel und die beabstandete Verschlußplatte in den unteren Teil der Kammer bewegt. Durch die auf diese Weise freigegebenen Öffnungen des Behälters und der Bear­beitungsanlage werden die Halbleiterscheiben mittels eines ge­eigneten Handhabungsgeräts übergeben. Diese bekannte Station ist wegen der notwendigen Evakuierung der Kammer technisch auf­wendig und birgt die Gefahr einer Beeinträchtigung der Reinst­raumbedingungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine reinraumgerechte Bestückung von Halbleiterbearbeitungsanlagen aus Transportbehältern zu ge­währleisten, die selbst als Magazine für scheibenförmige Objek­te dienen und die seitlich zu öffnen sind. Ein Umladen soll wahlweise auch aus einer größeren Anzahl derartiger Transport­behälter möglich sein, wobei ein Wechseln der Transportbehälter unter ergonomisch vorteilhaften Bedingungen zu erfolgen hat.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Transportbehälter ist zur Ankopplung an den Verschluß auf einer horizontal verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befestigen des Transportbehälters versehenen ersten Platt­form abgestellt.
Die Plattform ist zwischen mindestens zwei übereinanderliegen­den Ebenen verstellbar, von denen eine der Bestückung mit einem Tranportbehälter in einer ergonomischen Höhe und jede andere zur Be- und Entladung der Halbleiterbearbeitungsanlage dient.
Vorteilhafterweise kann zur Aufnahme mindesten eines weiteren Transportbehälters eine entsprechende Anzahl von weiteren, ho­rizontal verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befe­stigen des Transportbehälters versehenen Plattformen vorgesehen werden.
Von den Plattformen dient abwechselnd mindestens eine zur An­kopplung eines Transportbehälters an den Verschluß, währenddes­sen die anderen zum Transportbehälterwechsel frei sind.
Es ist auch von Vorteil, wenn zum Transportbehälterwechsel ein Speicher vorgesehen ist, in dem ein Greifer einen wahlfreien Zugriff in übereinander angeordnete Speicherfächer besitzt und eine Beladeöffnung mit einer Transportbehälteraufnahme zur manuellen Bestückung mit Transportbehältern dient. Zum Umsetzen der Transportbehälter zwischen der Transportbehälteraufnahme, den Speicherfächern und der Plattform ist ein der Größe eines Transportbehälters entsprechender Raum benachbart zu den Speicherfächern freigelassen. Die Transportbehälteraufnahme sollte zur Bestückung durch die Beladeöffnung hindurch ausfahrbar sein.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Verschluß zur Erzeugung des Kraftschlusses mit dem Behälterdeckel Vakuumsaugeinrichtungen aufweist und mit Elementen zur Ausrichtung gegenüber dem Behälterdeckel versehen ist, die vor der Herstellung des Kraftschlusses wirksam sind.
Zum Öffnen des Transportbehälters ragen aus dem Verschluß Schlüssel zum Betätigen von Verriegelungselementen im Behälterdeckel heraus, für die im Behälterdeckel passende Schlüssellöcher vorgesehen sind und mit denen der Verschluß und der Behälterdeckel zusätzlich zum Kraftschluß gesichert sind. Zum Ausgleich von Differenzen bei der Annäherung zwischen dem Verschluß und dem Behälterdeckel können die Ausrichtelemente und die Schlüssel in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung federnd gehaltert sein.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Beschickungsöffnung in ein Schild eingearbeitet ist, das gemeinsam mit dem angekoppelten Transportbehälter zum Umladen der scheibenförmigen Objekte in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung nach indizierten Positionen gegenüber der Handhabungseinrichtung verstellbar ist.
Dadurch ist es möglich, mit einem einzigen Fahrstuhl sowohl die Bewegung zwischen den verschiedenen Ebenen als auch die Indexbewegungen auszuführen.
Möglich ist es ist jedoch auch, die Handhabungseinrichtung zum Umladen der scheibenförmigen Objekte in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung nach indizierten Positionen verstellbar auszubilden.
Mit der beschriebenen Lösung gemäß der Erfindung können Transportbehälter der beschriebenen Art ohne negative Beeinflussung der Reinraumbedingungen innerhalb der zu beschickenden Halbleiterbearbeitungsanlage eingesetzt werden. Halbleiterscheiben mit einer Größe von 300 mm können problemlos gehandhabt werden.
Staubpartikel, die sich beim Ankoppeln an den Verschluß auf dem Behälterdeckel befinden, werden zwischen den kraftschlüssig verbundenen Oberflächen sicher eingeschlossen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Be- und Entladestation mit einem verschiebbaren Schild in Seitenansicht
Fig. 2 die Be- und Entladestation in Draufsicht
Fig. 3 die Be- und Entladestation in Vorderansicht
Fig. 4 eine Be- und Entladestation in perspektivischer Darstellung mit einem Transportbehälter im angekoppelten und geöffneten Zustand
Fig. 5 teilweise im Schnitt eine erste Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines Verschlusses im geschlossenen Zustand
Fig. 6 die Einrichtung gemäßFig. 5 im geschlossenen Zustand in Seitenansicht
Fig. 7 in perspektivischer Darstellung eine Be- und Entladestation mit einer weiteren Plattform und weiterem Transportbehälter
Fig. 8 die Be- und Entladestation gemäßFig. 7 von der Seite
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Speichers für Transportbehälter
Fig. 10 der Speicher in perspektivischer Darstellung und teilweise geöffnet
Fig. 11 ein geöffneter Speicher in Draufsicht
Fig. 12 einen Verschluß und einen Behälterdeckel
Fig. 13 das vororientierte Koppeln des Verschlusses und des Behälterdeckels
Fig. 14 eine erste Variante eines geklemmten und teilweise aufgebrochenen Transportbehälters
Fig. 15 einen Schnitt A-A durch den Transportbehälter gemäßFig. 14
Fig. 16 eine zweite Variante eines geklemmten und teilweise aufgebrochenen Transportbehälters
Fig. 17 einen Schnitt B-B durch den Transportbehälter gemäßFig. 16
Fig. 18 einen Teil einer Be- und Entladestation mit einer zweiten Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines Verschlusses in Vorderansicht
Fig. 19 die Einrichtung gemäßFig. 18 in Draufsicht
In denFig. 1 bis 3 trägt ein Rahmen1, der mit einem Wandelement2 fest verbunden ist mit zwei abgewinkelten Rahmenelementen3,4 einen Fahrstuhl5.
Als Aufnahmeelemente für Transportbehälter6, die in ihrer Form und Ausstattung in gewissen Grenzen verschieden gestaltet sein können, dienen Plattformen7, die in einer an dem Fahrstuhl5 befestigten Führung8 horizontal in Richtung des Wandelementes2 verstellbar sind. Die Plattformen7, deren Anzahl nicht auf die hier dargestellten beschränkt ist, sind mit dem Fahrstuhl5 zwischen mindestens zwei übereinanderliegenden Ebenen9 und10 verfahrbar. Während die Ebene9 in einer ergonomisch günstigen Höhe zum Bestücken der Plattformen7 liegt, erfolgt in der Ebene10 die Be- und Entladung der Halbleiterbearbeitungsanlage. Dafür ist in einem Schild11 eine, durch einen Verschluß12 verschließbare Beschickungsöffnung13 eingearbeitet. Das Schild11 ist in einer Richtung senkrecht zur Ebene10 entlang der Wandung2, geführt durch Führungselemente14, verstellbar und besitzt eine Abdichtfunktion gegenüber einer Öffnung im Wandelement2.
Durch Horizontalverstellung jeweils einer der Plattformen7 in Richtung des Wandelementes2 wird ein Transportbehälter6 mit seinem Behälterdeckel15 an den Verschluß12 kraftschlüssig angekoppelt. Zu diesem Zweck sind in den Verschluß12 Saugelemente16 eingearbeitet, von denen eine nichtdargestellte Schlauchverbindung zu einer Vakuumquelle besteht.
Der in den Transportbehälter6 eingeschobene und verriegelte Behälterdeckel15 ist von einer Dichtung17 umschlossen, durch die eine Abdichtung gegenüber der umschließenden Wand gewährleistet ist.
Nachdem die kraftschlüssige Verbindung hergestellt ist, erfolgt eine Entriegelung und der Verschluß12 kann zusammen mit dem Behälterdeckel15 in der durch einen abgewinkelten Pfeil dargestellten Weise in die Halbleiterbearbeitungsanlage abgenommen werden.
Jeder der Transportbehälter6 besitzt übereinanderliegende, durch fächerbildende Vorsprünge18 gebildete Fächer zur Aufnahme scheibenförmiger Objekte19.
Für deren Umladung durch die Beschickungsöffnung13 in der Ebene10 ist es nach der Ausführung gemäßFig. 1 erforderlich, den Transportbehälter6 in seiner Höhenlage entsprechend einzustellen. Zu diesem Zweck ist der Transportbehälter6 nach außen zusätzlich durch eine Dichtung20 gegen das Schild11 abgedichtet, das wiederum mit einer vertikalen Indexbewegung, zu deren Ausführung ebenfalls der Fahrstuhl5 dient, mitgeführt wird. Durch die Abdichtfunktion des Schildes11 bleiben die Reinraumbedingungen innerhalb der Halbleiterbearbeitungsanlage ungestört.
Ein Indexsensor21 erfaßt zur Indexierung sowohl die Vorsprünge18 als auch die scheibenförmigen Objekte19 bei der Höhenverstellung des Transportbehälters6.
Durch eine im Reinraumbereich der Halbleiterbearbeitungsanlage angeordnete Handhabungseinrichtung22 erfolgt das Umladen in der Ebene10 mit einem Durchgriff durch die Beschickungsöffnung13.
Bei der inFig. 4 dargestellten Be- und Entladestation kommt eine, inFig. 5 noch näher dargestellte Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines Verschlusses23 zum Einsatz. Ein bereits geöffneter Transportbehälter24 ist auf einer, von einer feststehenden Platte25 getragenen, in Pfeilrichtung horizontal verschiebbaren Plattform26 abgestellt und steht mit einer Beschickungsöffnung27 in einem Wandelement28 in Verbindung.
Der Verschluß23 ist an einem höhen- und gegen das Wandelement28 verstellbaren Arm29 befestigt und trägt einen durch Kraftschluß angekoppelten Behälterdeckel30. In einem Gehäuse31 sind Antriebs- und Steuerelemente der Be- und Entladestation untergebracht.
GemäßFig. 5 sind sowohl zur Höhenverstellung als auch zur Verstellung des Armes29 gegen das Wandelement28 Hubzylinder32 bzw.33 vorgesehen, wobei der an einer Trägerplatte34 befestigte Hubzylinder32 durch die Wirkung des Hubzylinders33 gemeinsam mit der Trägerplatte34 um eine Achse X-X bis zu einem Anschlag35 schwenkbar ist.
Im Unterschied zur Ausführungsform nachFig. 4, die lediglich die Aufnahme von einem Transportbehälter24 vorsieht, tragen inFig. 7 an der Platte25 befestigte Stützen36 eine weitere feststehende Platte37, auf der eine zweite, in Pfeilrichtung horizontal verschiebbare Plattform38 befestigt ist. Ein weiterer, durch einen Transportbehälterdeckel39 verschlossener Transportbehälter ist mit 40 bezeichnet.
Beide Plattformen26,37 sind über einen, mit der Platte25 verbundenen und durch einen Antrieb41 anheb- und absenkbaren Trägerarm42 vertikal verstellbar.
Während eine der Plattformen26,37 zur Ankopplung eines Transportbehälters24 oder38 an den Verschluß23 dient, steht die andere zum Transportbehälterwechsel zur Verfügung.
Selbstverständlich ist die vertikale Verstellbarkeit, wie sie inFig. 7 und 8 dargestellt ist, durch einen Fachmann ohne weiteres auch bei einer Ausführung gemäßFig. 4 anwendbar, indem nur ein Transportbehälter zwischen zwei Ebenen verstellbar ist. Ebenso kann die Anzahl der aufnehmbaren Transportbehälter, angepaßt an entsprechende Anforderungen, erweitert werden.
Zum Transportbehälterwechsel von Be- und Entladeeinrichtungen nach denFig. 4, 7 und 8 kann ein Speicher Anwendung finden, wie er in denFig. 9 bis 11 näher beschrieben ist.
Die Be- und Entladeeinrichtung ist in eine Wand43 eines Gehäuses44 integriert, in dem übereinander angeordnete Speicherfächer45 zur Aufnahme von Transportbehältern46 vorgesehen sind. Der Speicher im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dabei so aufgebaut, daß unabhängig davon, welche Be- und Entladeeinrichtung verwendet wird, die Speicherfächer45 oberhalb der Plattformen der Be- und Entladeeinrichtung angeordnet sind.
Wesentlich für einen wahlfreien Zugriff auf die Transportbehälter46 in den Speicherfächern45 ist ein der Größe der Transportbehälter46 entsprechender freigelassener Raum47 zwischen den Speicherfächern45 und einer Wand des Gehäuses44, die nicht identisch mit der Wand43 ist. Die Wand, zu der der Raum freizulassen ist, richtet sich nach dem zur Verfügung stehenden Aufstellplatz für den Speicher.
In der vorliegenden Ausführung liegt der Freiraum zu einer Wand48, die zur Wand43 mit der Be- und Entladeeinrichtung benachbart ist, wodurch ein Speicher mit geringer Tiefe entsteht.
In ergonomischer Höhe ist in die zur Wand43 gegenüberliegende Wand49 eine verschließbare Beladeöffnung50 eingearbeitet, die neben einer auf Führungen51 ausfahrbaren Transportbehälteraufnahme52 zur manuellen Bestückung des Speichers mit den Transportbehältern46 dient.
Entsprechend derFig. 11 ist zum Umsetzen der Transportbehälter46 ein vertikal und horizontal verfahrbarer Greifer53 vorhanden, der mit einem Ausleger54 an einem Horizontalantrieb55 befestigt ist. Der Horizontalantrieb55 wiederum steht mit einem Fahrstuhl56 in Verbindung.
Im Deckbereich weisen die Transportbehälter46 einen Griff57 zum automatischen Erfassen mit dem Greifer53 auf. Oberhalb eines jeden Transportbehälters46 ist soviel Platz gelassen, daß der Ausleger54 mit dem Greifer53 zum Umsetzen wirksam werden kann.
Nachdem ein Transportbehälter46 erfaßt ist, wird er horizontal aus dem Speicherfach45 in den freigelassenen Raum47 und anschließend vertikal bis zu einer Ebene transportiert, die der ergonomischen Höhe zur manuellen Bestückung des Speichers oder einer Ebene zur Bestückung einer Plattform der Be- und Entladeeinrichtung entspricht. Ist die Ebene erreicht, wird der Transportbehälter46 an die Plattform oder die eingefahrene Transportbehälteraufnahme52 übergeben. (Fig. 11 zeigt die ausgefahrene Position der Transportbehälteraufnahme52.) Eine Umsetzung in umgekehrter Richtung erfolgt analog.
Gemäß denFig. 12 und 13 weist der Verschluß23 aus Bohrungen58 austretende Ansaugelemente59 auf, in deren Zentrum Ausrichtelemente in Form von Stiften60 angeordnet sind. Desweiteren sind im Verschluß23 Schlüssel61 mit einem Doppelbart zur Betätigung von Verriegelungselementen62 im Behälterdeckel30 vorgesehen. Passend zu den Stiften60 sind im Behälterdeckel30 ein Langloch63 und eine Bohrung64 sowie für die Schlüssel61 entsprechende Schlüssellöcher65 eingearbeitet.
Zur vororientierenden Ausrichtung des Behälterdeckels30 zum Verschluß23 beim Ankoppelvorgang überragen die Stifte60 die Ansaugelemente59, so daß diese zuerst in das Langloch63 bzw. in die Bohrung64 eingreifen. Anschließend tauchen die Schlüssel61 in die Schlüssellöcher65 ein, wobei die Ansaugelemente59 mit ihren vorstehenden Lippen66 auf der Oberfäche des Behälterdeckels30 aufliegen. Bei dem nunmehr einsetzenden Ansaugvorgang, bei dem die Lippen66 vollständig in die im Durchmesser groß genug ausgebildeten Bohrungen58 zurückweichen, werden die Oberflächen des Verschlusses23 und des Behälterdeckels30 kraftschlüssig fest miteinander verbunden und anhaftende Partikel dazwischen eingeschlossen. Durch Drehung der Schlüssel61 wird ein im Inneren des Behälterdeckels30 vorhandener Mitnehmer67 betätigt, der die Verriegelungselemente62 öffnet. Der Verschluß23 kann zusammen mit dem Behälterdeckel30 in die Halbleiterbearbeitungsanlage abgenommen werden, so daß eine Schleuse entsteht.
Mit den verwendeten Schlüsseln61 ist außer der Öffnerfunktion ein weiterer positiver Effekt verbunden. Nach dem Verdrehen der in die Schlüssellöcher65 eingeführten Schlüssel61 wird der Behälterdeckel30 durch das Hintergreifen der Schlüssellöcher65 mit dem Doppelbart auch dann noch gehalten, wenn es zu einem Vakuumausfall bei den Ansaugelementen59 kommt. Die sich wieder ausdehnenden Lippen66 der Ansaugelemente59 bleiben dicht auf der Oberfläche des Behälterdeckels30 liegen, so daß bei Wiederverfügbarkeit des Vakuums beide Oberflächen sofort wieder fest aneinandergepreßt werden.
Zur Vermeidung von Verspannungen beim Ankoppeln sind die Ausrichtelemente und die Schlüssel61 zusätzlich innerhalb des innen hohlen Verschlusses23 federnd gehaltert.
Weitere, für die Ankopplung des Transportbehälters vorteilhafte Maßnahmen sind denFig. 14 bis 17, zu entnehmen.
Das betrifft zum einen das ausgerichtete Abstellen des Transportbehälters auf der Plattform. Zum anderen werden beim Vorgang des Öffnens, wie er unter anderem in Verbindung mit der Figurenbeschreibung von 12 und 13 erläutert wurde, Kräfte auf den Transportbehälter wirksam, die zur Vermeidung von Störungen des Be- und Entladeprozesses ausgeglichen werden müssen.
In denFig. 14 und 15 ist ein Transportbehälter68 auf einer Plattform69 abgestellt, die in ihrer Funktion den Plattformen in den bereits beschriebenen Figuren entspricht.
Der Transportbehälter68 besitzt im Inneren Fächer70 zur Aufnahme der scheibenförmigen Objekte. Im Deckbereich ist, wie bereits bei dem Transportbehälter inFig. 11, ein hier mit 71 bezeichneter Griff für einen automatisch arbeitenden Greifer angebracht. Im Boden des Transportbehälters68 und in der Plattform69 sind zum orientierten Abstellen zueinander passend gestaltete Ausrichtelemente in Form von Nuten72 und eingreifenden Stiften73 in einer Dreipunktformation vorgesehen. Eine federnde Rolle74 an einem, gegenüber der Plattform69 feststehenden Andruckarm75 gleitet während der horizontalen Ankoppelbewegung des Transportbehälters68 über einen am Boden mit einem Abstand befestigten abgeschrägten Steg76 und fixiert den Transportbehälter68.
Soll der Transportbehälter68 manuell auf die Plattform69 aufgesetzt werden, sind sichtbare Orientierungsstifte77 hilfreich.
Eine weitere Art der Fixierung eines Transportbehälters auf der Plattform ist mit einer Lösung gemäß denFig. 16 und 17 gegeben.
Ein durch eine Bohrung78 in der Plattform69 hindurchgeführter Schlüssel79 taucht beim Aufsetzen des Transportbehälters68 durch ein Schlüsselloch80, das in eine am Boden mit einem Abstand befestigte Platte81 eingearbeitet ist und hintergreift diese nach einer Schließbewegung.
Gemäß denFig. 18 und 19 wird eine weitere Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines Verschlusses beschrieben, mit der die Be- und Entladeeinrichtung in ihrer Tiefe verkürzt werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel benutzt wie das derFig. 1 bis 3 ein Schild, in das die Beschickungsöffnung eingearbeitet ist. Es ist aber auch möglich, in Zusammenhang mit dieser Einrichtung eine feststehende Beschickungsöffnung zu verwenden. Der Übersicht halber wurde, obwohl die Beschickungsöffnung geöffnet ist, ein auf einer Plattform abgestellter, angekoppelter Transportbehälter nicht dargestellt.
Das Schild mit der Beschickungsöffnung, hier mit 82 und 83 bezeichnet, wird von einem Rahmen84 über Führungen85 und Führungsschlitten86 getragen. Ein Verschluß87 für die Beschickungsöffnung83 ist über einen Arm88 an einer Rotorachse89 befestigt, die von einem Rotationsantrieb90 angetrieben wird. Der Rotationsantrieb90 ist auf eine Aufnahmeplatte91 aufgeschraubt, die durch eine Horizontalführung92 auf einer, mit dem Rahmen84 fest verbundenen Trägerplatte93 in Richtung der Umladung verschiebbar ist. Zur Verschiebung dient ein geeigneter Antrieb94, wie z. B. ein Pneumatikantrieb.
Das Schild82 ist vorteilhafterweise im Bereich der Beschickungsöffnung83 verstärkt ausgebildet und überdeckt eine Öffnung in einer Wand95, an der der Rahmen84 befestigt ist. Die nicht sichtbare Öffnung besitzt eine vertikale Ausdehnung, deren Größe eine Vertikalverstellung der Beschickungsöffnung83 über die gesamte Öffnungshöhe gestattet. Dadurch kann mit einer fest angeordneten Handhabungseinrichtung in verschiedene, indexierte Ebenen eines angekoppelten Transportbehälters durch die Beschickungsöffnung hindurch zugegriffen werden.
Eine abdichtende Funktion bei der Verstellung des Schildes82 besitzt ein Labyrinth96, von dem ein Teil benachbart zu der Öffnung in der Wand95 und das andere Teil am verstellbaren Schild82 befestigt ist.
Zum Ankoppeln des Transportbehälters ist an dem Schild82 ein mit einem Pneumatikzylinder97 betätigbarer Mitnehmer98 für die Plattform befestigt. Nachdem die Plattform mit Transportbehälter bis in den Bereich der Ankopplung bewegt worden ist, wird diese durch den Mitnehmer98 erfaßt. Der Hub des Pneumatikzylinders97 drückt den auf der Plattform fixierten Transportbehälter mit seinem Behälterdeckel an den noch im schließenden Zustand befindlichen Verschluß87. Der Verschluß87 und der Behälterdeckel werden in der bereits beschriebenen Weise kraftschlüssig miteinander verbunden, die Verriegelungselemente im Behälterdeckel geöffnet.
Betätigt durch den Antrieb94 wird die Trägerplatte93 gemeinsam mit den darauf befestigten Elementen verschoben, so daß der Verschluß87 gemeinsam mit dem Behälterdeckel aus der Beschickungsöffnung83 entnommen wird. Angetrieben durch den Motor90 wird der Verschluß83 in eine Stellung gedreht, bei der die Beschickungsöffnung zum Umladen der scheibenförmigen Objekte frei wird. Diese Stellung entspricht der in derFig. 18.

Claims (14)

1. Be- und Entladestation für Halbleiterbearbeitungsanlagen mit einer verschließbaren Beschickungsöffnung, durch die nach dem Entfernen eines Verschlusses ein Umladen von scheiben­förmigen Objekten zwischen der Halbleiterbearbeitungsanlage und einem Transportbehälter mit einer Handhabungseinrich­tung erfolgt, wofür der Transportbehälter, der mit einem, in seiner wesentlichen Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Umladung gerichteten Behälterdeckel versehen ist, mit der Halbleiterbearbeitungsanlage im Bereich der Beschickungs­öffnung gekoppelt wird,dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterdeckel (15,30,39) und der Verschluß (12,23,87) bei der Kopplung des Transportbehälters (6,24,40,46,68) mit der Halbleiterbearbeitungsanlage mit ihren einander zugewandten Oberflächen durch Kraftschluß fest verbindbar und anschließend gemeinsam in die Halbleiterbearbeitungs­anlage bewegbar sind.
2. Be- und Entladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportbehälter (6,24,46,68) zur Ankopplung an den Verschluß (12,23,87) auf einer horizontal verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befestigen des Transportbehälters versehenen ersten Plattform (7,26) abgestellt ist.
3. Be- und Entladestation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (7,26,38) zwischen mindestens zwei übereinanderliegenden Ebenen (9,10) verstellbar ist, von denen eine der Bestückung mit einem Transportbehälter (6,24,40,46,68) in einer ergonomischen Höhe und jede andere zur Be- und Entladung der Halbleiterbearbeitungsanlage dient.
4. Be- und Entladestation nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme mindestens eines weiteren Transportbehälters (40) eine entsprechende Anzahl von weiteren, horizontal verstellbaren und mit Mitteln zum Ausrichten und Befestigen des Transportbehälters (40) versehenen Plattformen (38) vorgesehen ist.
5. Be- und Entladestation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den Plattformen (26,38) abwechselnd mindestens eine zur Ankopplung eines Transportbehälters (24,40) an den Verschluß (23) dient, währenddessen die anderen zum Transportbehälterwechsel frei sind.
6. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transportbehälterwechsel ein Speicher vorgesehen ist, in dem ein Greifer (53) einen wahlfreien Zugriff in übereinander angeordnete Speicherfächer (45) besitzt.
7. Be- und Entladestation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher in einer, der Seite der Be- und Entladung gegenüberliegenden Wand (49) seines Gehäuses (44) eine Beladeöffnung (50) aufweist, durch die eine Transportbehälteraufnahme (52) auf Führungen (51) zur Bestückung mit Transportbehältern (46) ausfahrbar ist.
8. Be- und Entladestation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Transportbehälteraufnahme (52), den Speicherfächern (45) und der Plattform (26) ein der Größe eines Transportbehälters (46) entsprechender Raum benachbart zu den Speicherfächern (45) freigelassen ist.
9. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (23) zur Erzeugung des Kraftschlusses mit dem Behälterdeckel (30) Vakuumsaugeinrichtungen aufweist.
10. Be- und Entladestation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (23) mit Elementen zur Ausrichtung gegenüber dem Behälterdeckel (30) versehen ist, die vor der Herstellung des Kraftschlusses wirksam sind.
11. Be- und Entladestation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen des Transportbehälters (6,24,40,46,68) aus dem Verschluß (23) Schlüssel (61) zum Betätigen von Verriegelungselementen (62) im Behälterdeckel (30) herausragen, für die im Behälterdeckel (30) passende Schlüssellöcher (65) vorgesehen sind und mit denen der Verschluß (23) und der Behälterdeckel (30) zusätzlich zum Kraftschluß gesichert sind.
12. Be- und Entladestation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtelemente und die Schlüssel (61) zum Ausgleich von Differenzen bei der Annäherung zwischen dem Verschluß (23) und dem Behälterdeckel (30) in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung federnd gehaltert sind.
13. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsöffnung (13,83) in ein Schild (11,82) eingearbeitet ist, das gemeinsam mit dem angekoppelten Transportbehälter (6,24,40,46,68) zum Umladen der scheibenförmigen Objekte (19) in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung nach indizierten Positionen gegenüber der Handhabungseinrichtung (22) verstellbar ist.
14. Be- und Entladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinrichtung (22) zum Umladen der scheibenförmigen Objekte (19) in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Umladung nach indizierten Positionen verstellbar ist.
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