DE10119702A1 - Einrichtung zur Prüfung der Verschlußkräfte an der Verriegelung von Reinraumtransportboxen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der standardisierte Reinraum-Transportboxen standardgemäß aufgesetzt und automatisch ver- und entriegelt werden können und dabei die Verschlußkräfte mit ihren charakteristischen Kraftkennlinien erfaßt, ausgewertet und somit fehlerhafte Verschlüsse erkennt.

Description

Substrate zur Herstellung von integrierten Halbleiter-Schaltungen und Belichtungs­ masken für Halbleitersubstrate werden in speziellen Reinraum-Transportboxen gelagert und so vor Kontamination geschützt. In diesen Boxen werden die Substrate oder Masken von Anlage zu Anlage befördert. Dabei dient der Deckel der Box als Schleusentüre, d. h. der Rand der Box wird auf die Schleuseneinrichtung der Anlage aufgesetzt bzw. angedockt. Anschließend wird der Deckel automatisch über einen Drehverschluß geöffnet und entfernt. Somit ist der Weg frei, um die Substrate oder Masken ebenfalls automatisch der Bearbeitung in der Anlage zuzuführen. Nach Beendigung der Arbeiten wird der Deckel wieder automatisch eingesetzt und verschlossen. Der Verschluß und die Aufnahme bzw. das Aufsetzen der Boxen an den Produktionsanlagen ist international standardisiert. Dabei gibt es zwei verschiedene Ausführungen von Boxen. Bei den sogenannten SMIF-Boxen - SMIF steht für "Standard Mechanical Interface" - ist der Deckel im Boden eingelassen und wird nach unten entfernt. Bei den sogenannten FOUP-Boxen - FOUP steht für "Front Opening Unified Pod" ist der Deckel frontseitig eingelassen. Beide Ausführungen besitzen jedoch einen Drehverschluß - bei der FOUP-Technik jedoch aufgrund der wesentlich größeren Abmaße in doppelter Ausführung.

Die eingelagerten Substrate oder Masken sind sehr empfindlich gegen Partikel- Kontamination. Deshalb kommt dem Boxenverschluß eine hohe Sicherheitsfunktion zu. Bei unbeabsichtigtem Lösen des Verschlusses würde der Deckel herausfallen und die Kontamination des Produkts ermöglichen und damit einen großen Schaden anrichten.

Durch das häufige Öffnen und Schließen im Produktionsablauf ist ein Verschleiß des Verschlußmechanismus die Folge.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der standardisierte Reinraum-Transport­ boxen standardgemäß aufgesetzt und automatisch ver- und entriegelt werden können und dabei die Verschlußkräfte mit ihren charakteristischen Kraftkennlinien erfaßt, auswertet und somit fehlerhafte Verschlüsse erkennt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Reinraum-Transport­ box (1) mit dem Drehverschluß (2) auf die Plattform (4) aufgesetzt wird und mit den Schlüssellöchern (3) in die Schlüsselelemente (5) des oberen Drehflansches (8) eingreifen und von dem Antriebsmotor (13) über den unteren Drehflansch (11) sowie dem dazwischen gesetzten Drehkraftaufnehmer (19) gemäß Verschlußwinkel α hin- und hergeschwenkt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, welche nachstehend beschrieben werden:

Fig. 1 Schnitt durch die Prüfeinrichtung mit eingesetzer Reinraum-Transpodbox

Fig. 2 Draufsicht der Prüfeinrichtung für Reinraum-Transportboxen mit boden­ seitigem Deckel

Fig. 3 Seitenansicht der Prüfeinrichtung für Reinraum-Transportboxen mit front­ seitigem Deckel

Die Prüfeinrichtung gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus dem Gehäuse (19), das mit den Standfüßen (18) auf einen Arbeitstisch aufgesetzt werden kann. Die Grundplatte (17) trägt über die Zwischenstücke (16) die untere Plattform (15), in der der Antriebsmotor (13) eingelassen ist. Über das Antriebsritzel (29) wird das Zahnrad (12) angetrieben, das mit dem ebenfalls in der unteren Plattform (15) gelagerten unteren Drehflansch (11) verbunden ist. Zwischen dem unteren Drehflansch (11) und dem oberen Drehflansch (8) ist der Drehkraftaufnehmer (10) eingespannt. Der obere Drehflansch (8) ist in der oberen Plattform (4) gelagert, die mit den Distanz­ stücken (14) mit der unteren Plattform (15) drehtsteif verbunden ist. Die Schlüssel­ elemente (5), die im oberen Drehflansch (8) eingelassen sind, greifen in die Schlüssellöcher (3) des Drehverschlusses (2) des Boxendeckels (26) ein. Das Gehäuse (19) besitzt als Einführhilfe und zur Vorzentrierung der Reinraum- Transportbox (1) an den vier Ecken der nahezu quadratischen Aufsetzfläche jeweils zwei Zentrierbolzen (6).

Zur Positionierung und Verdrehsicherung des Boxendeckels (26) sind zusätzlich in der oberen Plattform (4) drei Stifte (7.1. . .7.3) befestigt, die in die entsprechenden drei Aufnahmebohrungen (27) eingreifen.

Zur Überwachung und Begrenzung des Verschließwinkels α sind zwei Endschalter (22, 23) angebracht, die über den Nocken (21) der Nockenscheibe (20) betätigt werden. Die Nockenscheibe (20) ist fest mit dem oberen Drehflansch (8) verbunden.

Für den Prüfvorgang stehen die Schlüsselelemente (5) in der Grundposition, die der verschlossenen Box (1) entspricht. Nach dem Aufsetzen der Box (1) bei betätigtem Endschalter (22) auf die obere Plattform (4) wird der Antriebsmotor (13) eingeschaltet und öffnet über die mechanische Verbindung zu den Schlüssel­ elementen (5) den Drehverschluß (2) der Box (1). Der Antriebsmotor (13) schaltet sofort ab, wenn der Endschalter (23) für die geöffnete Position erreicht ist. Nach erneutem Einschalten des Antriebmotors (13) ändert sich die Drehrichtung und die Box (1) wird wieder verschlossen. Während des Öffnens und Schließens wird die Drehkraft mit dem Drehkraftaufnehmer (10) erfaßt und ausgewertet. Dies kann mit einem eigenständigen Gerät oder einem entsprechend programmierten und schnitt­ stellenangepaßten Computer erfolgen.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, die das Prüfen von Reinraum- Transportboxen (1') mit frontseitigem Deckel (26') und dem Drehverschluß (2') ermöglicht. Dazu wird die Prüfeinrichtung (I) senkrecht gestellt und mit einer Grund­ platte (25) fest verbunden. Eine weitere Plattform (28) ist über Verschiebeelemente (24) ebenfalls mit der Grundplatte (25) verbunden. Die Plattform (28) enthält zur Positionierung der Box drei standardgemäße Stifte (7'). Für das Aufsetzen der Box (1') wird die Plattform (28) so weit zurückgezogen, daß der Deckel (26') der Box (1') an den herausragenden Schlüsselelementen (5') vorbeigeführt werden kann. Durch Zurückschieben der Box (1') gegen die Plattform (4) wird der Drehverschluß (2') in die Schlüsselelemente (5') eingekuppelt. Nun kann mit der oben beschriebenen Prüfprozedur begonnen werden.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Prüfung der Verschlußkräfte an der Verriegelung von Reinraum-Transportboxen (1, 1') dadurch gekennzeichnet, daß die Boxen an eine obere Plattform (4) mit Ihrem Drehverschluß (2, 2') angedockt werden und über Schlüsselelement (5, 5'), oberer Drehflansch (8), Drehkraftaufnehmer (10) sowie unterer Drehflansch (11) mit dem Antriebsmotor (13) mechanisch drehbar verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich und die Drehbewegung für das Öffnen und Schließen der Boxen (1, 1') durch zwei Endschalter (22, 23) begrenzt und kontrolliert wird, die durch eine mit dem oberen Drehflansch (8) fest verbundene Nockenscheibe (20) mit dem Nocken (21) betätigt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkraft­ aufnehmer (10) zwischen einem oberen Drehflansch (8) und dem unteren Drehflansch (11) eingespannt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Reinraum- Transportbehälter über eine standardisierte mechanische Schnittstelle mit einer Drehkraft-Prüfeinrichtung verbunden wird.