DE3931985A1 - Transport magazine for wafers in clean room - has transport carriage with enclosed magazine chamber with movable wall member(s) - Google Patents

Transport magazine for wafers in clean room - has transport carriage with enclosed magazine chamber with movable wall member(s)

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Abstract

The magazine has a transport carriage with compartments for supports. The carriage (5) has a fully enclosed magazine chamber (6) with a movable wall element at least one one side. The carriage is fitted with at least one fan (10) for circulating air (11) in the magazine chamber. Pref. the wall element is in the form of a flat slider moved by an electric motor between sealing members in a side wall of the transport carriage. The magazine chamber has holders above the compartments, whose grippers may secure the wafers (1) during transport. The compartments may be fitted to two opposite outer sides of the magazine chamber, the movable wall element being associated with each row of compartments. USE/ADVANTAGE - Inter-operational transport, i.e. between processing stages in same or different clean rooms with comfortable operation and reduced contamination risk. Suitable for non-technical personnel and effective over long stretch.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transportspeicher für Waferscheiben gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a transport storage for wafer slices according to the preamble of claim 1.

Beim Transport von Waferscheiben zwischen den einzelnen Bearbeitungsstufen innerhalb eines Reinraumes oder von Reinraum zu Reinraum ist es zur Reduzierung von Verun­ reinigungen der Waferscheiben auf ein Mindestmaß bekannt, diese in Trägern mit Halterechen mit einfachen Transport­ wagen von einer Bearbeitungsstation zur anderen zu ver­ bringen.When transporting wafer slices between the individual Processing stages within a clean room or from Clean room to clean room is to reduce pollution cleaning of the wafer slices known to a minimum, these in carriers with holding rakes with easy transportation venture from one processing station to another bring.

Bei dieser bekannten Art des Transports ist ein hoher Personaleinsatz zum Teil auch in gefährlicher Umgebung notwendig. Beim Ein- und Auspacken ist eine Partikelver­ schleppung und Verschmutzung durch den Bedienungsmann nicht ausgeschlossen. Es ist außerdem notwendig, Puffer­ plätze in dem sehr teueren Reinraum bereitzustellen.In this known type of transportation is a high one Personnel deployment sometimes even in a dangerous environment necessary. When packing and unpacking is a particle ver towing and contamination by the operator not excluded. It is also necessary to buffer to provide space in the very expensive clean room.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Transportspeichers der eingangs genannten Art, der einen bequemen und rationellen Transport der Waferscheiben erlaubt, wobei deren Verschmutzung auf ein Mindestmaß reduziert wird.The object of the present invention is therefore Creation of a transport storage of the aforementioned Kind that a comfortable and rational transportation of the Wafer slices allowed, their contamination on a minimum is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved by the in the kenn Drawing part of claim 1 specified features solved.  

Der erfindungsgemäße Transportspeicher weist in seinem Speicherraum Reinraumbedingungen auf, so daß ein sicherer Transport der Waferscheiben ohne Verschmutzung von Rein­ raum zu Reinraum euch mit ungeschulten Bedienungsleuten möglich ist.The transport storage device according to the invention has in its Storage room clean room conditions, so that a more secure Transport of the wafer slices without contamination from clean room to clean room with untrained operators is possible.

Durch die Möglichkeit, den Transportwagen auf Flurförder­ fahrzeuge zu montieren, kann auch der Transport der Wafer­ scheiben zwischen weit auseinanderliegenden Stockwerken ohne Beeinträchtigung erfolgen.Due to the possibility of transporting the trolley on the floor conveyor Assembling vehicles can also transport wafers slices between widely spaced floors done without interference.

Durch die Anordnung der Fächer im Speicherraum in zwei außenliegenden Reihen ist es möglich, eine große Zahl von Trägern im Speicherraum unterzubringen. Der Zugriff zu den Trägern kann manuell oder mit einem Handhabungs­ gerät erfolgen. Es ist auch möglich, die Träger um 90° verdreht in die Fächer einzusetzen, was sich bei der Ent­ nahme durch ein Handhabungsgerät vorteilhaft auswirkt.By arranging the compartments in the storage space in two outer rows it is possible to have a large number to be carried by carriers in the storage space. The access to the straps can be done manually or with a handling device. It is also possible to make the straps 90 ° twisted into the subjects, what happens in the Ent beneficial effects by a handling device.

Während des erschütterungsarmen Transports verbleiben die Waferscheiben in einer turbulenzarmen Verdrängungslüftung, wobei die Partikelreduzierung durch Umluftfilterung erfolgt.The remain during the low-vibration transport Wafer slices in a low-turbulence displacement ventilation, the particle reduction is carried out by circulating air filtering.

Durch das Zusammenwirken des Transportwagens mit der in den Unteransprüchen gekennzeichneten Schleuse ist es möglich, die Übergabe der Waferscheiben in den Reinraum manuell oder mit einem Handhabungsgerät ohne Verschmutzung zu gewähr­ leisten.By the interaction of the trolley with the in the Subordinate claims marked lock it is possible the transfer of the wafer into the clean room manually or with a handling device without contamination Afford.

Durch eine in der Schleuse eingebaute Steuerung kann nämlich der Speicherraum nur geöffnet werden, wenn er mit der Schleuse verbunden ist. Eine Fehlbedienung ist dabei weitgehend ausgeschlossen und ein Öffnen des Speicher­ raums im verschmutzten Bereich wird sicher vermieden. Zur Einhaltung der Reinraumbedingungen im Speicherraum ist der Transportwagen erfindungsgemäß mit einer Eigenstromver­ sorgung ausgestattet, die es ermöglicht, auch längere Transportwege ohne Beeinträchtigung zurückzulegen.With a control built into the lock namely the storage space can only be opened if it is with the lock is connected. An incorrect operation is included largely excluded and an opening of the memory space in the dirty area is safely avoided. To Compliance with the clean room conditions in the storage room is the  Transport trolley according to the invention with a Eigenstromver supply that allows even longer Travel distances without impairment.

Mit dem erfindungsgemäßen Transportspeicher ist es natür­ lich auch möglich, außer Waferscheiben auch andere Halb­ leiterbauteile unter Reinraumbedingungen zu transportieren.It is natural with the transport storage device according to the invention Lich also possible, other wafers as well as other half to transport conductor components under clean room conditions.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.The following is an embodiment of the invention described with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Transportspeicher perspektivisch Fig. 1 transport storage in perspective

Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 Fig. 2 shows a section according to line II-II in Fig. 1

Fig. 3 Trsnsportspeicher, von oben Fig. 3 sports sports memory, from above

Fig. 4 Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2 Zum Transport von Waferscheiben 1 auf Trägern 2 von einem nicht dargestellten Reinraum durch einen Grauraum 3 in einen weiteren Reinraum 4 ist ein Transportwagen 5 vorge­ sehen, der einen allseits geschlossenen Speicherraum 6 aufweist, der zu beiden Seiten über verschiebbare Wand­ elemente 7 zugänglich ist. (Fig. 1) Fig. 4 is a section according to line IV-IV in Fig. 2 for transporting wafers 1 on carriers 2 by an unillustrated clean room is defined by a gray room 3 in another clean room 4, a trolley see 5 above, having a well-closed storage space 6 the elements 7 accessible on both sides via sliding wall. ( Fig. 1)

Zur Aufnahme der Träger 2 dienen Fächer 8, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des Speicherraums 6 ange­ ordnet sind, wobei sie zwischen sich einen Luftschacht 9 begrenzen, durch den durch Gebläse 10 ein Umluftstrom 11 geblasen wird. Dieser Umluftstrom durchströmt ein Reinraum­ filter 12 und wird so umgelenkt, daß er die Waferscheiben 1 von oben nach unten durchströmt. To accommodate the carrier 2 serve compartments 8 , each of which is arranged on opposite outer sides of the storage space 6 , wherein they define an air shaft 9 between them, through which a circulating air stream 11 is blown by fans 10 . This circulating air stream flows through a clean room filter 12 and is deflected so that it flows through the wafer 1 from top to bottom.

Wie Fig. 2 zeigt sind die Wandelemente 7 als flache Scheiben ausgebildet die höhenverschiebbar und von einem Elektromotor 13 antreibbar in einer Seitenwand 14 von Transportwagen 5 gelagert und gegen die Außenluft durch Dichtelement 15 abgedichtet sind.As shown in FIG. 2, the wall elements 7 are designed as flat disks which are vertically displaceable and can be driven by an electric motor 13 and are mounted in a side wall 14 of trolleys 5 and are sealed against the outside air by sealing element 15 .

Unter den Fächern 8 befinden sich Niederhalter 16, deren Greifelemente 17 beim Transport die Waferscheiben 1 fest­ halten. Niederhalter 16 sind dazu mit einer Hubstange 18 verbunden, die mit einem von einem Elektromotor 19 antreib­ baren Exzenter 20 zusammenwirkt.Under the compartments 8 there are hold-down devices 16 , the gripping elements 17 of which hold the wafer discs 1 firmly during transport. Hold-down devices 16 are connected to a lifting rod 18 which cooperates with an eccentric 20 which can be driven by an electric motor 19 .

Zur zeitweiligen Stromversorgung der im Transportwagen 5 befindlichen Elektromotore (10, 13, 19) dienen im Transport­ wagen 5 montierte Akkumulatoren 21.Temporarily supplying power to the electric motors located in the transport carriage 5 (10, 13, 19) are in the transport carriage 5 mounted accumulators 21st

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist in der Wand 22 zwischen Grau­ raum 3 und Reinraum 4 eine Schleuse 23 vorgesehen, an die der Transportwagen 5 andockbar ist.As shown in Fig. 1 and 2, is provided in the wall 22 between chamber 3 and Gray clean room 4, a lock 23, to which the transport cart is docked. 5

Diese Schleuse 23 ist ebenfalls mit einem Wandelement 24 versehen, das im Rahmen 25 durch einen Elektromotor 26 höhenverschiebbar gelagert ist.This lock 23 is also provided with a wall element 24 which is mounted in the frame 25 by an electric motor 26 so as to be vertically displaceable.

Zum Andocken von Transportwagen 5 an die Schleuse 23 dient ein Kopplungselement 27, das in ein hakenförmiges Anschlagorgan 28 von Schleuse 23 eingreift. (Fig. 3).For docking cart 5 to the lock 23, a coupling member 27 serves, which engages in a hook-shaped stop member 28 of lock 23rd ( Fig. 3).

Am gegenüberliegenden Rahmen 25 befindet sich ein schwenk­ bares Verschlußorgan 29, das nach dem Einschwenken des Transportwagens 5 so verschwenkt wird, daß es ein weiteres Kopplungselement 27 des Transportwagens 5 übergreift. Wie Fig. 4 ferner zeigt, ist an der Schleuse 23 ein bewegbares Riegelelement 30 vorgesehen, das nach dem Einschwenken von Verschlußorgan 29 mit diesem in einer Riegelstellung zusam­ menwirkt und verhindert, das es unbeabsichtigt entriegelt werden kann. Zur Betätigung von Riegelelement 30 dient ein Elektromagnet 31, der über eine Stange 32 und Winkel­ hebel 33 mit dem Riegelelement 30 verbunden ist.At the opposite frame 25 there is a pivoting bares closure member 29 which is swung by the swinging of the trolley 5 so that a further coupling element 27 overlaps the transport carriage. 5 As further shown in FIG. 4, a movable locking element 30 is provided on the lock 23 which, after the locking member 29 has been pivoted in, interacts with it in a locking position and prevents it from being inadvertently unlocked. To actuate locking element 30 is an electromagnet 31 , which is connected via a rod 32 and lever 33 with the locking element 30 .

Der Transportwagen 5 ist nach dem Andocken gegen die Schleuse 23 durch Dichtelemente 34 luftdicht abgedichtet. Zwischen Wandelement 7 von Transportwagen 5 und Wandelement 24 von Schleuse 23 befindet sich jetzt ein Zwischenraum 35, der über einen Anschluß 36 mit einem nicht dargestellten Unterdruckerzeuger verbindbar ist. Damit ist es möglich, bei angedocktem Transportwagen 5 im Zwischenraum 35 einen Unterdruck zu erzeugen.The trolley 5 is sealed airtight by sealing elements 34 after docking against the lock 23 . Between wall element 7 of trolley 5 and wall element 24 of lock 23 there is now an intermediate space 35 which can be connected via a connection 36 to a vacuum generator (not shown). It is thus possible to generate a negative pressure in the intermediate space 35 when the transport carriage 5 is docked.

Wie Fig. 2 zeigt, sind im Rahmen 25 von Schleuse 23 elektrische Kontaktelemente 37 federnd angeordnet, die mit federnden Kontaktelementen 38 von Transportwagen 5 nach dem Andocken zusammenwirken. Damit werden sowohl Steue­ rungsbefehle auf den Transportwagen 5 übertragen als auch die Akkumulatoren 21 geladen.As Fig. 2 shows, electric lock 23 of contact elements 37 are arranged resiliently in the frame 25, which cooperate with resilient contact members 38 of transport carriage 5 after docking. So that control commands are transmitted to the trolley 5 and the batteries 21 are loaded.

Zum Be- bzw. Entladen des Transportwagens 5 wird dieser zunächst mit seinem Kopplungselement 27 in das Anschlag­ organ 28 der Schleuse 23 eingefahren, so daß seine Sei­ tenwand 14 an der Schleuse anliegt. Das gegenüberliegende Kopplungselement 27 von Transportwagen 5 wird durch das Verschlußorgan 29 verriegelt, indem dieses im Uhrzeiger­ sinn verschwenkt wird.To load or unload the trolley 5 , this is first retracted with its coupling element 27 into the stop organ 28 of the lock 23 , so that its tenwand 14 Be against the lock. The opposite coupling element 27 of trolley 5 is locked by the closure member 29 by this is pivoted clockwise.

Betätigt jetzt ein Bedienungsmann im Grauraum 3 einen Startknopf, dann verriegelt der Elektromagnet 31 das Ver­ schlußorgan 29 mit einem Riegelelement 30, ein irrtüm­ liches Öffnen des Verschlußorgans 29 und damit ein Abheben des Transportwagens 5 von der Schleuse 23 ist damit nicht mehr möglich. Now presses an operator in the gray room 3 a start button, then the electromagnet 31 locks the United closure member 29 with a locking element 30 , erroneously opening the closure member 29 and thus lifting the trolley 5 from the lock 23 is no longer possible.

Anschließend wird ein Unterdruckerzeuger eingeschaltet, der die Luft im Zwischenraum 35 absaugt und dort einen Unterdruck erzeugt. Damit werden die an den Wand­ elementen 7 und 24 haftenden Partikel abgesaugt, die sonst beim Öffnen in den Reinraum 4 gelangen könnten.A vacuum generator is then switched on, which sucks the air out in the intermediate space 35 and generates a vacuum there. So that the adhering to the wall elements 7 and 24 particles are sucked, which could otherwise get into the clean room 4 when opening.

Nach einer festgelegten Zeitspanne öffnet der Elektro­ motor 13 das Wandelement 7 und der Elektromotor 26 das Wandelement 24, der Speicherraum 6 ist damit mit dem Reinraum 4 verbunden.After a specified period of time, the electric motor 13 opens the wall element 7 and the electric motor 26 the wall element 24 , the storage space 6 is thus connected to the clean room 4 .

Gleichzeitig mit dem Öffnen der Wandelemente 7 und 24 werden die Niederhalter 16 durch den Elektromotor 19 angehoben.Simultaneously with the opening of the wall elements 7 and 24 , the hold-down devices 16 are raised by the electric motor 19 .

Der Bedienungsmann im Reinraum 4 kann nun den Transport­ wagen 5 beladen, wobei die einzelnen Träger 2 auf die Fächer 8 gestellt werden. An Stelle des Bedienungsmannes ist es auch möglich, den Transportwagen 5 mit einem Hand­ habungsgerät zu beladen.The operator in the clean room 4 can now load the transport car 5 , the individual carriers 2 being placed on the compartments 8 . Instead of the operator, it is also possible to load the trolley 5 with a hand-held device.

Nach dem Beladen drückt der Bedienungsmann im Reinraum 4 eine Fertigtaste, die Wandelemente 7 bzw. 24 werden ge­ schlossen. Gleichzeitig erhält der Bedienungsmann im Grauraum 3 optisch bzw. akustisch die Aufforderung, den Transportwagen 5 abzukoppeln und um 180° zu drehen. An­ schließend wird der Transportwagen 5 mit seiner gegenüber­ liegenden Seite in der oben beschriebenen Weise angekoppelt, so daß diese Seite beladen werden kann.After loading, the operator presses a ready button in the clean room 4 , the wall elements 7 and 24 are closed ge. At the same time, the operator in the gray room 3 receives a visual or acoustic request to uncouple the trolley 5 and to rotate it by 180 °. At closing the trolley 5 is coupled with its opposite side in the manner described above, so that this side can be loaded.

Das Entladen des Transportwagens 5 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Bei angekoppeltem Transportwagen 5 und ge­ öffneten Wandelementen 7 und 24 erfolgt ein Luftaustausch mit dem Reinraum 4. Dabei wird der Luftstrom durch einen Strömungswächter 39 kontrolliert (Fig. 2). Sollte jetzt der Luftstrom unterbrochen werden, so wird dies durch ein akustisches Warnsignal angezeigt.The trolley 5 is unloaded in the reverse order. When the trolley 5 is connected and the wall elements 7 and 24 are open, an air exchange takes place with the clean room 4 . The air flow is controlled by a flow monitor 39 ( FIG. 2). If the air flow is now interrupted, this is indicated by an acoustic warning signal.

Claims (11)

1. Transportspeicher für Waferscheiben mit einem Transport­ wagen mit Fächern zur Aufnahme von Trägern dadurch gekennzeichnet, daß der Transportwagen (5) einen allseits geschlossenen Speicherraum (6) aufweist, der mindestens an einer Seite mit einem bewegbaren Wand­ element (7) versehen ist und in dem mindestens ein Gebläse (10) für einen Umluftstrom (11) im Speicherraum (6) ange­ ordnet ist.1. Transport storage for wafer slices with a transport trolley with compartments for receiving carriers, characterized in that the transport trolley ( 5 ) has a storage space ( 6 ) which is closed on all sides and which is provided on at least one side with a movable wall element ( 7 ) and in the at least one fan ( 10 ) for a circulating air flow ( 11 ) in the storage space ( 6 ) is arranged. 2. Transportspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wandelement (7) als flacher Schieber ausgebildet ist, der von einem Elektromotor (13) bewegbar zwischen Dichtelementen (15) an mindestens einer Seitenwand (14) des Transportwagens (5) gelagert ist.2. Transport storage device according to claim 1, characterized in that the wall element ( 7 ) is designed as a flat slide which is movably supported by an electric motor ( 13 ) between sealing elements ( 15 ) on at least one side wall ( 14 ) of the transport carriage ( 5 ) . 3. Transportspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicherraum (6) über den Fächern (8) Niederhalter (16) angeordnet sind, deren Greifelemente (17) beim Transport die Waferscheiben (1) festhalten.3. Transport storage device according to claim 1 or 2, characterized in that hold-down devices ( 16 ) are arranged in the storage space ( 6 ) above the compartments ( 8 ), the gripping elements ( 17 ) of which hold the wafer discs ( 1 ) during transport. 4. Transportspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fächer (8) an zwei gegenüberliegenden Außenseiten (14) des Speicherraums (6) angeordnet sind, daß jede Reihe von Fächern (8) ein bewegbares Wandelement (7) zugeordnet ist und daß die beiden Fächerreihen (8) einen Luftschacht (9) mit Reinraumfilter (12) begrenzen.4. Transport storage according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compartments ( 8 ) are arranged on two opposite outer sides ( 14 ) of the storage space ( 6 ), that each row of compartments ( 8 ) is assigned a movable wall element ( 7 ) and that the two rows of compartments ( 8 ) delimit an air shaft ( 9 ) with a clean room filter ( 12 ). 5. Transportspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Transportwagen (5) mindestens ein Akkumulator (21) für die Eigen-Stromversorgung vorgesehen ist.5. Transport storage according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the transport carriage ( 5 ) at least one battery ( 21 ) is provided for the self-supply. 6. Transportspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rein­ raum (4) eine mit einem bewegbaren Wandelement (24) ver­ sehene Schleuse (23) aufweist, an die der Transportwagen (5) andockbar ist.6. Transport storage device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clean room ( 4 ) has a lock ( 23 ) with a movable wall element ( 24 ), to which the transport carriage ( 5 ) can be docked. 7. Transportspeicher nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Transportwagen (5) Kopplungselemente (27) aufweist, die mit Kopplungselementen (28, 29) der Schleuse (23) beim Andocken zusammenwirken.7. Transport storage according to claim 6, characterized in that the transport carriage ( 5 ) has coupling elements ( 27 ) which cooperate with coupling elements ( 28 , 29 ) of the lock ( 23 ) when docking. 8. Transportspeicher nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schleuse (23) einen Rahmen (25) mit Anschlagorganen (28) aufweist, in die Kopplungselemente (27) des Transportwagens (5) beim An­ docken eingreifen und daß mit dem Rahmen (25) ein beweg­ bares Verschlußorgan (29) verbunden ist, mit dem der an­ gedockte Transportwagen (5) verriegelbar ist.8. Transport storage according to claim 7, characterized in that the lock ( 23 ) has a frame ( 25 ) with stop members ( 28 ), engage in the coupling elements ( 27 ) of the transport carriage ( 5 ) when docking and that with the frame ( 25 ) a moveable closure member ( 29 ) is connected, with which the docked trolley ( 5 ) can be locked. 9. Transportspeicher nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Schleuse (23) ein bewegbares Riegelelement (30) angeordnet ist, das mit dem Verschlußorgan (29) in einer Riegelstellung zusammenwirkt.9. Transport storage device according to claim 8, characterized in that a movable locking element ( 30 ) is arranged on the lock ( 23 ), which cooperates with the locking member ( 29 ) in a locking position. 10. Transportspeicher nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schleuse (23) ein Anschluß (36) für einen Unterdrucker­ zeuger vorgesehen ist, der bei angedocktem Transportwa­ gen (5) zwischen die beiden bewegbaren Wandelemente (7, 24) mündet und über den im Zwischenraum (35) ein Unterdruck erzeugbar ist. 10. Transport storage according to one of claims 6 to 9, characterized in that on the lock ( 23 ) a connection ( 36 ) for a vacuum generator is provided, the gene with docked Transportwa gene ( 5 ) between the two movable wall elements ( 7 , 24th ) opens and a vacuum can be generated in the intermediate space ( 35 ). 11. Transportspeicher nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schleuse (23) Kontaktelemente (37) für Steuerung und Stromversorgung angeordnet sind, die mit Kontaktelementen (38) des Transportwagens (5) nach dem Andocken zusammen­ wirken.11. Transport storage according to one of claims 6 to 10, characterized in that on the lock ( 23 ) contact elements ( 37 ) for control and power supply are arranged, which interact with contact elements ( 38 ) of the transport carriage ( 5 ) after docking.
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