[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung für Waferbe- und/oder Verarbeitungsprozesse. Speziell betrifft die Erfindung eine Einrichtung, mit der Waferscheibe enthaltende Aufbewahrungs- und Transportbehälter einerseits einem Wafereingang (Loadport) einer Verarbeitungsstation zugeführt und von dieser wieder abgeführt werden können und mit andererseits solche Transportbehälter von einer Transporteinrichtung, vorzugsweise von einer hochgelagerten Transporteinrichtung (Overheadtransport), abgenommen werden und diese wieder zur Verfügung gestellt werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschicken einer solchen Verarbeitungsstation für Waferscheiben mit Waferscheiben gefüllten Transportboxen nach deren Abnahme aus einem Transportsystem, z.B. einem Overheadtransportsystem.
[0002] Zur Beschickung von Waferscheiben, die in einer Transportbox einem Verarbeitungsprozess angeliefert werden, wobei die Transportbox dann im räumlichen Bereich des Verarbeitungsprozesses oder eines Vorbereiches - zumeist unter Reinraumbedingungen - geöffnet und einzelne Waferscheiben entnommen und verarbeitet werden, sind Einrichtungen bekannt, mit denen die aus einer Overheadtransporteinrichtung zugeführten Transportboxen für Waferscheiben vertikal auf die Höhe eines Loadports einer Waferverarbeitungsstation gebracht und in den Waferverarbeitungsprozess eingebracht werden.
Nach der Verarbeitung, die mit einer Entnahme der Waferscheiben aus der Transportbox, einer beliebigen Behandlung der einzelnen Waferscheiben und einem Wiederbeladen der Transportbox - zumeist unter Reinraumbedingungen - verbunden ist, wird die Transportbox dann über denselben Loadport wieder herausgeführt, vertikal nach oben gehoben, bis sie an dem Overheadtransportsystem angekoppelt ist und dann von diesem in einem Speicher, einem weiteren Verarbeitungsprozess oder zu einem anderen Zweck abtransportiert wird.
[0003] Eine Einrichtung entsprechend dem hier zitierten Stand der Technik ist in Fig.
6 dargestellt, bei der eine Transportbox (90) von oben auf eine Eingangsfläche eines Loadports beschickt wird, nachdem sie aus einem Overheadtransportsystem abgesenkt wurde oder von einem bodengeführten Transportsystem 92 horizontal zur Verfügung gestellt wurde.
[0004] Bei diesem Vorgang sind aber einige Probleme aufgetaucht, die von der vorliegenden Erfindung gelöst werden sollen.
[0005] Einerseits erscheint es in besonderem Masse unvorteilhaft, dass die Beschickung am Loadport sowie der Abtransport in hohem Masse von den logistischen Randbedingungen des Overheadtransportsystems abhängen soll. Solche logistischen Randprobleme sind unter anderem die notwendigen Fahrwege im Licht der begrenzten Geschwindigkeiten eines solchen Overheadtransportsystems.
Des Weiteren sind die Transportmöglichkeiten auch dadurch begrenzt, dass diese Transportmöglichkeiten nicht nur wirtschaftlich Grenzen (Kosten) bedeuten, sondern auch erhebliche Platzerfordernisse beinhalten, die nicht beliebig befriedigt werden können. Es sollte in diesem Zusammenhang betont werden, dass selbstverständlich auch andere Transport- und Logistiksysteme für den Boxentransport der Waferscheiben möglich und von der vorliegenden Erfindung grundsätzlich erfasst werden sollen und auch erfasst werden. Ein Overheadtransportsystem ist dabei zwar typisch, in diesem Zusammenhang aber nur beispielhaft genannt.
[0006] Vorteilhaft erscheint daher eine Beschickungseinrichtung, die ein Puffern von Transportbehältern ermöglicht, ohne dass die beim Puffern ansonsten hinzunehmenden Nachteile in Kauf genommen werden müssten.
Insbesondere bedeutete im Zusammenhang mit dieser Erfindung ein herkömmliches Puffersystem für die Transportboxen keine angemessene Lösung, da damit die logistischen Probleme der Transporteinrichtung (z.B. Overheadtransportsystem) nicht gelöst wären. Allerdings sollte betont werden, dass die vorzuschlagende Beschickungseinrichtung mit einem herkömmlichen Puffersystem ohne weiteres kombiniert werden können soll und auch in jedem Fall kombiniert werden kann.
[0007] Wenn aber ein solches Puffern in der Beschickungseinrichtung vorgesehen werden soll, so wäre es besonders vorteilhaft, wenn die Beschickung durch das Puffern nicht zusätzliche Nachteile hinnehmen müsste.
Das Puffern bewirkt nämlich - wenn es als sequentielles Puffern ausgebildet ist - eine recht starre Reihenfolge der Beschickung, bei der nachträglich notwendig gewordene Änderungen des Prozessablaufes zumindest schwierig erscheinen. Es wäre für die Erfindung somit vorteilhaft, wenn diese Nachteile nicht in Kauf genommen werden müssten.
[0008] Wichtig für die Aufgabe der Erfindung ist es, dass mit der erfindungsgemässen Einrichtung vorhandene Prozessstationen - möglichst an den Schnittstellen Transportsystem (z.B. Overheadtransportsystem) und Loadport der Verarbeitungsstation nachgerüstet werden können. Dabei wird zu berücksichtigen sein, dass die Loadports im Allgemeinen an der tiefsten Stelle der vertikalen Zuführung der Transportboxen angeordnet sind.
Damit scheiden - zumindest für besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung - die Lösungen aus, die die Puffer- und Zuführungsprobleme mittels einer vertikalen Beschickung von oben und unten versuchen.
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Einrichtung vorzuschlagen, mit der die vorstehend genannten Probleme teilweise - oder vorzugsweise auch sämtlich - überwunden werden können.
[0010] Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal zur Folge, dass eine solche Beschickungseinrichtung für die mit Waferscheiben gefüllten Transportboxen an den Loadports bestehender Verarbeitungsstationen im Zuge einer Nachrüstung angeordnet werden kann, wobei das allenfalls bereits vorhandene Transportsystem (z.B.
Overheadtransportsystem) für die Transportboxen ebenfalls weiterverwendet werden kann. Mit der Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist es problemlos möglich, einen Beschickungspuffer einzurichten, der z.B. die vertikale Zuführung der Transportboxen aus dem Transportsystem als internen Zwischenspeicher verwenden kann. In einem solchen Fall ist es - gemäss den abhängigen Patentansprüchen - besonders vorteilhaft, wenn einerseits eine den Zwischenspeicher umgehende Expressbeschickung (Expressload) möglich gemacht wird und andererseits innerhalb des Zwischenspeichers eine Neuordnung der Beschickungsreihenfolge vorgesehen ist, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen auch schon darin zu sehen sind, dass eine dieser beiden Möglichkeiten vorgesehen wird.
Eine vorteilhafte - aber nicht notwendige - Ausgestaltung der den Zwischenspeicher umgehenden Expressbeschickung ist die Ausbildung des vertikalen Abtransportkanals zur Expressbeschickung.
[0011] Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren zum Beschicken der Loadports mit Transportboxen entsprechend der vorstehend beschriebenen Beschickungseinrichtung.
[0012] Mit der vorgeschlagenen Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine mehrstufige Erweiterung des herkömmlichen Funktionsumfanges gemäss dem Stand der Technik möglich, nämlich
(1) ein automatischer Austausch der Transportboxen auf dem Loadport der Bearbeitungsmaschine - mit einem unbearbeiteten Waferstapel in Wartestellung, einem Waferstapel in Bearbeitung auf dem Loadport und einem Platz für den fertig bearbeiteten Waferstapel.
Damit wird ein Austausch (so genannter Swap) ermöglicht, d.h. die Transporteinrichtung (z.B. Overheadtransport) bringt eine unbearbeitete Box und nimmt gleichzeitig eine bearbeitete Box mit;
(2) Erweiterung mittels Puffer im Eingangskanal, in diesem Fall kann der Ausgangskanal für Expressbeschickung verwendet werden;
(3) Erweiterung mittels Puffer im Ausgangskanal, in diesem Fall kann der Eingangskanal für Expressbeschickung verwendet werden;
(4) Erweiterung mittels je einem Puffer im Eingangs- und im Ausgangskanal, in diesem Fall ist eine Expressbeschickung nur möglich, wenn ein Puffer leer ist.
[0013] In der Grundausführung (1) besteht auch die Möglichkeit einer vereinfachten, kostengünstigen Austauscheinrichtung, wobei dann eine Erweiterung mittels Puffer nicht möglich ist.
In diesem Fall besteht die Austauscheinrichtung lediglich aus zwei Aufnahmeplatten, welche je in einer einfachen Bewegung aus zwei nebeneinanderliegenden Übergabepositionen den gleichen Loadport bedienen, z.B. eine Aufnahmeplatte transportiert die Box senkrecht vom Loadport in die Übergabeposition und zurück, während die andere Aufnahme mittels kreisförmiger Bewegung vom Loadport in die danebenliegende und tiefer angeordnete Übergabeposition gebracht wird. Dabei wird die Aufnahmeplatte mechanisch synchronisiert, so dass diese immer horizontal stehen bleibt. In diesem Fall werden also lediglich zwei einfache Bewegungen und eine mechanische Synchronisierung (z.B.
Parallelogramm) benötigt.
[0014] Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
[0015] Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
[0016] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - eine Vorrichtung und ein dazugehöriger Verfahrensablauf zur vorliegenden Erfindung erläutert wird.
[0017] In den Zeichnungen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Frontansicht einer Grundversion der Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung;
<tb>Fig. 2<sep>eine Seitenansicht nach Fig. 1;
<tb>Fig. 3<sep>eine Frontansicht einer erweiterten Version der Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung;
<tb>Fig. 4<sep>eine Seitenansicht nach Fig. 1;
<tb>Fig. 5<sep>eine Frontansicht der erweiterten Version der Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung, bei der eine Boxenanordnungseinrichtung implementiert ist;
<tb>Fig. 6<sep>eine durch die Beschickungseinrichtung der Erfindung vorteilhafterweise zu ersetzende Beschickungsanordnung gemäss dem Stand der Technik.
[0018] Die in Fig. 1 mit 100 bezeichnete Beschickungseinrichtung für Transportboxen 90 für Waferscheiben ist einerseits an einen Loadport 20 einer Waferverarbeitungseinrichtung 60 und andererseits an ein Overheadtransportsystem 30 angeschlossen. Die Beschickungseinrichtung umfasst dabei zwei vertikale Zu- bzw. Abführungskanäle 40 und 42, wobei die Schnittstelle zur Transporteinrichtung 32 des Transportsystems 30 jeweils oben am vertikalen Kanal angeordnet ist. Die Schnittstelle zum Loadport 20 ist als Einrichtung zum seitlichen Verschieben und Einführen der Transportboxen 90 in die Verarbeitungseinrichtung 60 ausgebildet.
Im einfachsten Betrieb wird eine Transportbox 90 aus dem Transportsystem 30 in den vertikalen Kanal 40 eingeführt, darin durch eine Bewegungseinheit abgesenkt, bis sie sich auf der Ebene des Loadports 20 befindet und dann horizontal zunächst zum Loadport 20 hin und dann in den Loadport 20 hineingeführt wird. Nach dem Verarbeitungsprozess, der wegen der modularen Ausführung der Beschickungseinrichtung beliebig sein kann, aber in praktisch allen Fällen herkömmlich ein Entladen der Waferscheiben aus der Transportbox 90 unter Reinraumbedingungen, eine Bearbeitung der einzelnen Waferscheiben und eine Rückführung der Waferscheiben in die Transportbox umfasst, wird die Transportbox 90 aus dem Loadport 20 herausgeführt und in den zweiten Kanal 42, der im dargestellten Ausführungsbeispiel zunächst einmal als Abführungskanal dient, eingefügt.
Dieser Kanal 42 ist - wie der Kanal 40 auch - im Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass die Transportboxen 90 sowohl aufwärts als auch abwärts transportiert werden können. In der hier beschriebenen Ausführung des entsprechenden Beschickungsverfahren wird der Kanal 42 aber - ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Einrichtung - als Abführungskanal beschrieben. Aus den Fig. 1 und 2 ist schon ersichtlich, dass der Kanal 40 - wie übrigens auch der Kanal 42 - und auch die ihnen zugeordneten vertikalen Bewegungseinheiten so ausgebildet sind, dass in ihnen mehrere Transportboxen aufgenommen werden können, sie also als Zwischenspeicher (Puffer) für Transportboxen 90 dienen können.
Durch dieses Merkmal wird insbesondere das Transportsystem 30 logistisch weiter von der Verarbeitungseinrichtung 60 und dem Loadport 20 entkoppelt, wobei die weiteren Vorteile der Erfindung schon dann vollumfänglich nützlich wirken, wenn der Puffer nur zuführungsseitig, nicht aber abführungsseitig betrieben wird.
[0019] In diesem Zusammenhang wird der Fachmann das modulare Konzept erkennen, durch das die vorgeschlagene Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung eine mehrstufige Erweiterung des herkömmlichen Funktionsumfanges gemäss dem Stand der Technik ermöglicht, nämlich
(1) ein automatischer Austausch der Transportboxen 90 auf dem Loadport 20 der Bearbeitungsmaschine - mit einem unbearbeiteten Waferstapel in Wartestellung, einem Waferstapel in Bearbeitung auf dem Loadport und einem Platz für den fertig bearbeiteten Waferstapel.
Damit wird ein Austausch (so genannter Swap) ermöglicht, d.h. die Transporteinrichtung (z.B. Overheadtransport 32) bringt eine unbearbeitete Transportbox 90 und nimmt gleichzeitig eine bearbeitete Transportbox 90 mit;
(2) Erweiterung mittels Puffer im Eingangskanal 40, in diesem Fall kann der Ausgangskanal 42 für Expressbeschickung verwendet werden;
(3) Erweiterung mittels Puffer im Ausgangskanal 42, in diesem Fall kann der Eingangskanal 40 für Expressbeschickung verwendet werden;
(4) Erweiterung mittels je einem Puffer im Eingangs- und im Ausgangskanal 40 und 42, in diesem Fall ist eine Expressbeschickung nur möglich, wenn ein Puffer leer ist.
[0020] In der Grundausführung (1) besteht auch die Möglichkeit einer vereinfachten, kostengünstigen Austauscheinrichtung, wobei dann eine Erweiterung mittels Puffer nicht möglich ist.
In diesem Fall besteht die Austauscheinrichtung lediglich aus zwei Aufnahmeplatten, welche je in einer einfachen Bewegung aus zwei nebeneinanderliegenden Übergabepositionen den gleichen Loadport bedienen, z.B. eine Aufnahmeplatte transportiert die Box senkrecht vom Loadport in die Übergabeposition und zurück, während die andere Aufnahme mittels kreisförmiger Bewegung vom Loadport 20 in die danebenliegende und tiefer angeordnete Übergabeposition gebracht wird. Dabei wird die Aufnahmeplatte mechanisch synchronisiert, so dass diese immer horizontal stehen bleibt. In diesem Fall werden also lediglich zwei einfache Bewegungen und eine mechanische Synchronisierung (z.B. Parallelogramm) benötigt.
[0021] In einer erweiterten Ausführung gemäss den Fig. 3 und 4 sind 4 Kanäle 40 ¾, 42 ¾, 44 ¾ und 46 ¾ vorgesehen, wobei beidseitig des Loadports 20 jeweils zwei vertikale Kanäle sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das linke Kanalpaar 40 ¾ und 42 ¾ als Arbeitskanalpaar mit Puffermöglichkeit vorgesehen, während das rechte Kanalpaar 44 ¾ und 46 ¾ als Prioritätskanal dient. Die Zuführungskanäle 40 ¾ und 46 ¾ sind jeweils aussen angeordnet und haben auf der Ebene des Loadports 20 eine horizontale Transfereinrichtung, die auch zur Beschickung des Loadports 20 dient - wie bereits vorstehend beschrieben.
[0022] In diesem Ausführungsbeispiel ist der vertikale Transport der Transportboxen 90 in jedem Kanal - wiederum ohne Beschränkung der Allgemeinheit - nur in eine Richtung vorgesehen, nämlich abwärts in den Zuführungskanälen 40 ¾ und 46 ¾ und aufwärts in den Abführungskanälen 42 ¾ und 44 ¾.
[0023] In der nochmals erweiterten Ausführung nach Fig.
5 ist im linken Kanalpaar 40 ¾ ¾ und 42 ¾ ¾ vorgesehen, dass ein horizontaler Transfer (Austausch) der Transportboxen auch oberhalb der Ebene des Loadports 20 durchgeführt werden kann, wodurch eine Einrichtung geschaffen wird, mit der die Anordnung der Transportboxen 90 innerhalb des im linken Zuführungskanals 40 ¾ ¾ ausgebildeten Zwischenspeichers möglich ist. Der rechte Zuführungskanal 46 ¾ ¾ weist dieses Merkmal im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht auf, kann aber selbstverständlich auch dementsprechend eingerichtet werden.
Der rechte Abführungskanal 44 ¾ ¾ ist in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Expresskanal ausgebildet, über den - unabhängig von den speichernden Kanälen 40 ¾ ¾ und 46 ¾ ¾ eine prioritäre Beschickung jederzeit möglich ist.
[0024] Es sollte in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, dass die linke und die rechte Kanaleinheit im Prinzip unabhängig voneinander betrieben werden können, dass also als rechte Kanaleinheit eine solche mit zwei Kanälen und als linke Kanaleinheit eine mit einem Kanal betrieben werden kann.
[0025] Die Steuerung der Beschickungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung und der hier aufgezeigten Ausführungsbeispiele geschieht mit einem Computer, der über eine Schnittstelle (z.B.
HSMS oder RS-232) die Beschickung steuert.
[0026] Weiterhin sollte darauf hingewiesen werden, dass die Verarbeitungsstation für die in den Transportboxen 90 befindlichen Wafer durchaus auch so eingerichtet sein können, dass dort mehrere Transportboxen 90 gleichzeitig anwesend sind. Die hier vorgeschlagene Einrichtung und das hier vorgeschlagene Verfahren können also auch mit anderen Vorrichtungen und Verfahren kombiniert werden, die bereits ein Transportboxhandling aufweisen oder die vorgängig einen Transportboxspeicher vorsehen.
The present invention relates to a loading device for Waferbe- and / or processing processes. Specifically, the invention relates to a device with the wafer disc containing storage and transport containers on the one hand a wafer input (load port) fed to a processing station and can be removed from this again and on the other hand such transport containers from a transport device, preferably from a high-level transport device (overhead transport), removed will be made available again.
Furthermore, the invention relates to a method for feeding such a wafer wafer processing station to wafer-filled transport boxes after their removal from a transport system, e.g. an overhead transport system.
For feeding wafer disks that are delivered to a processing in a transport box, the transport box then in the spatial area of the processing process or a Vorbereiches - usually under clean room conditions - opened and removed and processed individual wafer wafers, facilities are known with which the Transport boxes for wafer slices fed from an overhead transport device are brought vertically to the height of a load port of a wafer processing station and introduced into the wafer processing process.
After the processing, which is associated with a removal of the wafer slices from the transport box, any treatment of the individual wafer slices and a reloading of the transport box - usually under clean room conditions - the transport box is then brought out again via the same load port, lifted vertically upwards until they is coupled to the overhead transport system and then transported away from it in a memory, another processing process or for another purpose.
A device according to the cited prior art is shown in FIG.
6, in which a transport box (90) is loaded from above onto an input surface of a load port after it has been lowered from an overhead transport system or provided horizontally by a ground-based transport system 92.
In this process, however, some problems have emerged which are to be solved by the present invention.
On the one hand, it appears to be particularly disadvantageous that the load on the load port and the removal should depend largely on the logistical constraints of the overhead transport system. Such logistical edge problems include the necessary driveways in the light of the limited speeds of such an overhead transport system.
Furthermore, the transport options are also limited by the fact that these transport options not only economically limits (cost), but also include significant space requirements that can not be satisfied arbitrarily. It should be emphasized in this context that, of course, other transport and logistics systems for the box transport of the wafer wafers are possible and should in principle be covered by the present invention and also be detected. Although an overhead transport system is typical in this context, it is only mentioned as an example.
Advantageously, therefore, a loading device that allows a buffering of transport containers, without the buffers otherwise be taken into account disadvantages would have to be accepted.
In particular, in the context of this invention, a conventional buffering system for the transport boxes did not provide an adequate solution since it would not solve the logistics problems of the transport equipment (e.g., overhead transport system). However, it should be emphasized that the feed device to be proposed should be readily combined with a conventional buffer system and also combined in any case.
However, if such buffers are to be provided in the feeder, it would be particularly advantageous if the feed through the buffers would not suffer additional disadvantages.
The buffering effect - if it is designed as a sequential buffering - a rather rigid order of the feed, appear in the subsequently become necessary changes in the process flow at least difficult. It would thus be advantageous for the invention, if these disadvantages would not have to be accepted.
Important for the object of the invention is that with the inventive device existing process stations - as possible at the interface transport system (e.g., overhead transport system) and load port of the processing station can be retrofitted. It should be noted that the loadports are generally located at the lowest point of the vertical feed of the transport boxes.
This eliminates, at least for particularly advantageous embodiments of the invention, the solutions which attempt to buffer and feed problems by means of a vertical top and bottom feed.
Object of the present invention is therefore to propose a device with which the above-mentioned problems partially - or preferably all - can be overcome.
The invention solves the problem by a charging device according to claim 1. The measures of the invention initially have the consequence that such a loading device for the wafer-filled transport boxes can be arranged at the load ports existing processing stations in the course of retrofitting, said the possibly already existing transport system (eg
Overhead transport system) for the transport boxes can also be used. With the feeder according to the present invention, it is easily possible to set up a feed buffer, e.g. Use the vertical feed of the transport boxes from the transport system as an internal buffer. In such a case it is - according to the dependent claims - particularly advantageous if, on the one hand, the intermediate storage fast express (express) is made possible and on the other hand, a rearrangement of the feed order is provided within the buffer, with advantageous embodiments are already seen therein, that one of these two possibilities is provided.
An advantageous - but not necessary - design of the intermediate storage immediate express feed is the formation of the vertical transport channel for express feed.
Particularly advantageous is a method for loading the load ports with transport boxes according to the charging device described above.
With the proposed loading device according to the present invention, a multi-stage extension of the conventional range of functions according to the prior art is possible, namely
(1) an automatic exchange of the transport boxes on the load port of the processing machine - with an unprocessed wafer stack in waiting, a wafer stack in progress on the load port and a place for the finished wafer stack.
This allows an exchange (so-called swap), i. the transport device (e.g., overhead transport) brings an unprocessed box and at the same time carries a machined box;
(2) expansion via buffer in the input channel, in which case the output channel can be used for express delivery;
(3) Expansion via buffer in the exit channel, in which case the entry channel can be used for express delivery;
(4) Expansion by means of one buffer each in the input and output channels, in which case express loading is only possible if a buffer is empty.
In the basic version (1) there is also the possibility of a simplified, inexpensive exchange device, in which case an extension by means of buffer is not possible.
In this case, the exchange device consists only of two receiving plates, which each operate in a simple movement of two adjacent transfer positions the same load port, e.g. a receiving plate transports the box vertically from the load port to the transfer position and back, while the other receptacle is brought by circular movement of the load port in the adjacent and deeper transfer position. The receiving plate is mechanically synchronized, so that it always stops horizontally. In this case, therefore, only two simple movements and one mechanical synchronization (e.g.
Parallelogram) needed.
Further advantageous details of the invention are set forth in the dependent claims.
The above-mentioned and the claimed and described in the following embodiments, according to the invention to be used elements are subject in their size, shape design, material use and technical design no special conditions of exception, so that the well-known in the respective field of application selection criteria can be applied without restriction.
Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the following description of the accompanying drawings, in which - by way of example - a device and an associated process flow to the present invention will be explained.
In the drawings:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a front view of a basic version of the feeder according to the present invention;
<Tb> FIG. 2 <sep> is a side view of Fig. 1;
<Tb> FIG. Fig. 3 is a front view of an enlarged version of the feeder according to the present invention;
<Tb> FIG. Fig. 4 is a side view of Fig. 1;
<Tb> FIG. Fig. 5 is a front view of the extended version of the feeder according to the present invention, in which a box arranging means is implemented;
<Tb> FIG. FIG. 6 shows a feed arrangement according to the prior art advantageously to be replaced by the loading device of the invention. FIG.
The feeding device for transport boxes 90 for wafer slices designated by 100 in FIG. 1 is connected, on the one hand, to a load port 20 of a wafer processing device 60 and, on the other hand, to an overhead transport system 30. The charging device comprises two vertical supply and discharge channels 40 and 42, wherein the interface to the transport device 32 of the transport system 30 is arranged in each case at the top of the vertical channel. The interface to the load port 20 is designed as a device for the lateral displacement and insertion of the transport boxes 90 in the processing device 60.
In the simplest operation, a transport box 90 is introduced from the transport system 30 in the vertical channel 40, lowered therein by a moving unit until it is on the level of the load port 20 and then horizontally first to the load port 20 and then fed into the load port 20 , After the processing process, which may be arbitrary because of the modular design of the feeder, but conventionally comprises unloading the wafer slices from the transport box 90 under clean room conditions, processing the individual wafer slices, and returning the wafer slices to the transport box in virtually all cases, the transport box becomes 90 led out of the load port 20 and in the second channel 42, which initially serves as a discharge channel in the illustrated embodiment, inserted.
This channel 42 is - as the channel 40 also - formed in the embodiment so that the transport boxes 90 can be transported both up and down. In the embodiment of the corresponding charging method described here, however, the channel 42 is described as a discharge channel without restricting the generality of the device. 1 and 2 it is already apparent that the channel 40 - as well as the channel 42 - and their associated vertical movement units are designed so that in them a plurality of transport boxes can be included, so they as a buffer (buffer) can serve for transport boxes 90.
With this feature, in particular, the transport system 30 is further logically decoupled from the processing device 60 and the load port 20, the further advantages of the invention already being fully useful if the buffer is operated only on the supply side, but not on the exhaust side.
In this context, the skilled person will recognize the modular concept by which the proposed charging device according to the present invention allows a multi-stage extension of the conventional scope of functions according to the prior art, namely
(1) an automatic replacement of the transport boxes 90 on the load port 20 of the processing machine - with an unprocessed wafer stack waiting, a wafer stack in progress on the load port and a place for the finished wafer stack.
This allows an exchange (so-called swap), i. the transport device (e.g., overhead transport 32) brings an unprocessed transport box 90 and simultaneously carries a processed transport box 90;
(2) Buffer extension in the input port 40, in which case the output port 42 can be used for express loading;
(3) expansion via buffer in the exit port 42, in which case the entry port 40 may be used for express delivery;
(4) Expansion by means of one buffer each in the input and output channels 40 and 42, in which case express loading is only possible when a buffer is empty.
In the basic version (1) there is also the possibility of a simplified, inexpensive exchange device, in which case an extension by means of buffer is not possible.
In this case, the exchange device consists only of two receiving plates, which each operate in a simple movement of two adjacent transfer positions the same load port, e.g. a receiving plate transports the box vertically from the load port to the transfer position and back, while the other receptacle is brought by circular motion from the load port 20 in the adjacent and deeper arranged transfer position. The receiving plate is mechanically synchronized, so that it always stops horizontally. In this case, only two simple movements and one mechanical synchronization (e.g., parallelogram) are needed.
In an expanded embodiment according to FIGS. 3 and 4 4 channels 40 ¾, 42 ¾, 44 ¾ and 46 ¾ are provided, on both sides of the load port 20 are two vertical channels.
In the illustrated embodiment, the left channel pair 40 ¾ and 42 ¾ is provided as a working channel pair with buffer possibility, while the right channel pair 44 ¾ and 46 ¾ serves as a priority channel. The feed channels 40 ¾ and 46 ¾ are each arranged outside and have at the level of the load port 20 a horizontal transfer device, which also serves to load the load port 20 - as already described above.
In this embodiment, the vertical transport of the transport boxes 90 in each channel - again without limiting the generality - provided in one direction only, namely down in the supply channels 40 ¾ and 46 ¾ and up in the discharge channels 42 ¾ and 44 ¾.
In the further expanded embodiment of FIG.
5 is provided in the left channel pair 40¾ and 42¾¾ so that a horizontal transfer (exchange) of the transport boxes can also be made above the level of the load port 20, thus providing a means of arranging the arrangement of the transport boxes 90 within the im left feed channel 40 ¾ ¾ trained buffer is possible. The right feed channel 46 ¾ ¾ has this feature not in the present embodiment, but can of course also be set accordingly.
The right-hand discharge channel 44 ¾ ¾ is also designed as an express channel in this embodiment, via which - independent of the storing channels 40 ¾ and 46 ¾ ¾, a priority feed is possible at any time.
It should be noted in this context that the left and the right channel unit can be operated in principle independently, so that as a right channel unit such a two channels and left channel unit one can be operated with a channel.
The control of the charging device according to the present invention and the embodiments shown here is done with a computer, which via an interface (e.g.
HSMS or RS-232) controls the feed.
Furthermore, it should be noted that the processing station for the wafer located in the transport boxes 90 may well be set up so that there are several transport boxes 90 present at the same time. The device proposed here and the method proposed here can thus also be combined with other devices and methods which already have a transport box handling or which provide a transport box storage in advance.