DE2644055A1

DE2644055A1 - Geschlossenes system fuer den transport von halbleiterscheiben mittels eines gasfoermigen transportmediums zu und von bearbeitungsstationen

Info

Publication number: DE2644055A1
Application number: DE19762644055
Authority: DE
Inventors: John Paul Babinski; Bruce Irving Bertelsen; Karl Heinz Raacke; Harry Valdeko Sirgo; Clarence Jay Townsend
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1977-04-14
Also published as: JPS5410829B2; BR7606592A; GB1555673A; IT1074053B; JPS5244177A; FR2345373B1; US3976330A; FR2345373A1; CA1049158A

Description

ne-fr/pi

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichens Neuanraeldung Aktenzeichen der Anmelderin: BU 975 002

Geschlossenes System für den Transport von Halbleiterscheiben mittels eines gasförmigen Transportmediums zu und von BearbeitungsStationen

Die Erfindung betrifft ein geschlossenes Transportsystem für Halbleiterscheiben oder Wafer, das mehrere VerarbeitungsStationen miteinander verbindet, so daß jeder einzelne Wafer beliebig von und zu den Stationen des Systems gesteuert werden kann, ohne daß der Mensch einzugreifen braucht.

Vor der gegenwärtigen Praxis und Tendenz der Herstellung von HalbleiterSchaltungen in immer größerer Dichte, die kompliziertere Verarbeitungsverfahren erfordert, wurden Halbleiterscheiben stapelweise verarbeitet, wobei sie im wesentlichen von Hand von Verarbeitungsstation zu Verarbeitungsstation getragen wurden, die sich gewöhnlich in getrennten Räumen befanden, von denen einige eine gesteuerte Atmosphäre erforderten, was es wiederum notwendig machte, daß die Bedienungspersonen eine spezielle Bekleidung trugen. Diese Bedingungen erhöhten die Herstellungskosten der Halbleiterkomponenten und machten eine Erhöhung der Produktausbeute schwierig und kompliziert.

In der Technik sind bisher in Sektoren unterteilte Verarbeitungsabschnitte bekannt, worin ein zentrales Transportsystem Waferscheiben zu einem gewünschten Sektor transportiert, der eine oder eine Reihe von Verarbeitungseinheiten oder Werkzeugen enthalten kann, die der Durchführung eines Satzes aufeinanderfolgende Verarbeitungsschritte dienen. Diese Sektoren haben vorprogrammierte Abfühleinrichtungen, die beim Abfühlen eines vorhandenen Wafers

an der Eingangsöffnung diesen zur Verarbeitung aufnehmen. Bei einer derartigen Anordnung werden Wafer von einer Bearbeitungsstation zur anderen transportiert durch ein Transportband oder eine Transporteinrichtung mit Luftpolster oder eine andere geeignete Transporteinrichtung. Die Wafer werden in ähnlicher Weise mit einem Hängegerät von einem Sektor zum anderen transportiert. Diese Transport- und Bearbeitungsgeräte befinden sich im allgemeinen in einem Reinstraum mit offenen Transportsystemen. Das Konzept ist insbesondere in den US-Patentschriften Nr. 3 889 355 und 2 678 237 erläutert.

Ein Transportsystem der oben beschriebenen Art ist insbesondere dargestellt in der US-Patentschrift Nr. 3 845 286. Transporteinrichtungen mit Luftpolster, bei denen die Halbleiterwafer über eine Vakuumeinrichtung gestoppt oder festgehalten und dann in die richtige Lage gebracht werden, sind gezeigt in der US-Patentschrift Nr. 3 717 381.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geschlossenes System für den Transport von Halbleiterscheiben mittels eines gasförmigen Transportmediums zu und von Bearbeitungsstationen zu schaffen, das sehr wenig Kontakt zwischen den Halbleiterscheiben und anderen festen Körpern des Transportsystems erfordert, einen flexiblen Aufbau besitzt, das gleichzeitige und kontinuierliche Bearbeiten von Halbleiterscheiben ermöglicht, leicht mit zusätzlichen Bearbeitungseinheiten verbunden werden oder nicht mehr erforderliche umgehen kann und auch bei einem Ausfall eine Kollision von Halbleiterscheiben verhindert.

Diese Aufgabe wird durch ein geschlossenes Transportsystem der vorher genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist als Ein- und Auslaß des Transportsystems,
daß das Transportsystem aus Teilabschnitten aufgebaut ist,

BU 975 002

. ' 709815/0323

deren jeder zwei in entgegengesetzte Richtungen befördernde Transportbahnen aufweist,

daß jeder Teilabschnitt eine perforierte Transportfläche besitzt, der zur Bildung eines Gaspolsters von unten ein unter Druck stehendes Gas zugeführt wird,

daß an der Kreuzungsstelle zweier Teilabschnitte ein Kreuzungs-Steuerglied vorgesehen ist, das Vakuum-Stoppeinrichtungen zum kurzzeitigen Anhalten einer Halbleiterscheibe aufgrund eines an den Vakuum-Stoppeinrichtungen wirkenden Unterdrucks sowie Druckluft-Öffnungen zum anschließenden Weitertransport in einer neuen oder der alten Richtung aufweist, daß vor jeder Bearbeitungsstation ein Pufferspeicher und eine Vorrichtung zur Umkehr der Transportrichtung vor oder nach der Bearbeitung der Halbleiterscheibe angeordnet ist, daß eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Transportes einer Halbleiterscheibe zu und von den Bearbeitungsstationen vorgesehen ist und

eine Vorrichtung die bei Ausfall der Quellen für das Druckgas und das Vakuum für ein angemessenes Vakuum an der nächsten Vakuum-Stoppeinrichtung sorgt, ura die Halbleiterscheiben in sicherer und nicht kollidierender Stellung zu halten.

BU 975 002

79981S/0323

Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen naher beschrieben, von denen zeigen:

Fig. 1 eine als Draufsicht ausgeführte Darstellung

einer beliebigen Transportsystemkonfiguration und der zugehörigen Bearbeitungseinheiten,

Fig. 2 eine Draufsicht eines in Sektoren unterteilten

Transportsystems, in dem eine zentrale gemein-

same Spuranordnung Werkstücke an die zu jedem Sektor gehörenden Bearbeitungseinheiten liefert,

Fig. 3 eine Draufsicht der Luft-Transportmembrane mit ^:

halbkreisförmigen Luftdüsenöffnungen _r die ge~ ,

richtete Luftkräfte zur Bildung eines Luftpol- j sters liefern,

Fig. 4 eine Schnitt-Seitenansicht der geschlossenen :

Luftbahn zur Illustration der unteren Kammer ] und der oberen Membran, über der das Lufttransportpolster gebildet wird sowie das Gas-I Versorgungssystems und die zugehörigen Gebläse

; und Filtereinheiten,

; Fig. 5 eine Schnittansicht des Luftgebläses und der

Vakuumeinrichtung, die die Ausfallsicherheitseinrichtung des Systems für den Fall eines j Ausfalles der Stromversorung zeigen, j

! ι

i Fig. 6A schematisch einen Pufferhalteteil, j

I t

j Fig. 6B einen Schnitt durch Fig. 6A, j

i -I

! Fig. 7a eine Draufsicht auf eine Kreuzungssteuerung j

und eine Vakuum-Stoppsteuerung,

BU 975 OÖ2

709615/0323

Fig. 7Β einen Schnitt durch Fig. 7A,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Drehteil, der zu einer

Verarbeitungsstation gehört und einem Gastransportabschnitt ,

Fig. 9 schematisch eine Vakuum-Stopp-Konfiguration zur ·

Zentrierung und Ausrichtung eines Wafers an einer Kreuzung und

Fig. 10 in einem Diagramm eine Pufferspeicheranordnung.

Das selbstzentrierende, mit Luft als Transportmedium arbeitende Transportsystem, ist eine Konfiguration für den Transport von Halbleiterscheiben von einem Platz zum anderen oder von einer Bearbeitungseinheit zur anderen, ohne daß die Halbleiterscheibe in Kontakt mit den festen Teilen des Transportsystems kommt mit Ausnahme ihres Anhaltens mittels Vakuumöffnungen _r wobei die Rückseite der Halbleiterscheibe beim Anhalten und Drehen mit

diesen öffnungen Kontakt bekommt. ;

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes zweispuriges Transportsystem · gezeigt, das aus den bausteinartigen geraden Spurteilen 1 mit Kreuzungen 2 und Haltepuffern 1A besteht, so daß der Wafer in verschiedene Richtungen geleitet werden kann. Außerdem sind Umkehrabschnitte 3 gezeigt, die alle zu den Halbleiterbearbei- \

tungsStationen 4 gehören. Ein Systemeingang und -Ausgang 5 ist !

ebenfalls vorgesehen. Eingang und Ausgang können an verschiedenen Stellen im System und voneinander getrennt angeordnet sein.

Am Eingang zu jedem Werkzeug sind außerdem Haltepufferbereiche vorgesehen, wodurch einer oder mehrere Wafer in Wartestellung gehalten werden können, wenn aus irgendeinem Grund die Bearbeitungsstation den Wafer noch nicht empfangen kann oder der Wafer kann auch umgedreht werden und zu einer anderen redundanten oder

BU 975 002

789815/0323

:Reserve-Verarbeitungseinheit laufen.

Abbildung 2 zeigt eine andere Systemkonfiguration_f wodurch die Sektoren 7 von einem zentralen Gas-Transportbahnsystem ausgehend angeordnet sind,, das dieselben Betriebsabschnitte enthält, wie sie im Zusammenhang mit der ersten Illustration erwähnt wurden, und zwar einen Eingang-Ausgang bei 6 oder jeder Sektor kann für sich allein arbeiten, wodurch jeder Sektor eine Einlaß-Auslaßeinrichtung am Anfang aufweist und eine Reihe von Verarbeitungsstationen wie bei 8₇ 9, 10 und 11, die an ihm angeschlossen sind.

Bei dem beschriebenen Transportsystem handelt es sich um ein ge-■schlossenes Transportsystem mit kleinstem Volumen Luft oder eines inerten Gases zum Transport von Halbleiterwafern mittels von und zu verschiedenen Verarbeitungsstationen _f wo Operationen wie Reinigen, Ätzen und Abstreifen, Heißbehandlung sowie die Bildung von Dünnfilmen, das Niederschlagen chemischer Dämpfe, das Aufstäuben, die Diffusion und die Passivierung mit Synthetikmaterial sowie bekannten Oxiden und Glaszusammensetzungen vorgenommen werden. Außerdem erfolgen entsprechende photolithographische Schritte. Das System kann eine einheitliche Konfiguration haben oder aus mehreren manuell oder automatisch miteinander zu verbindenden separaten Systemen bestehen„

iDas System besteht aus geschlossenen Bauteilabschnitten, die die Verwendung eines kleinsten Luft- oder Gasvolumens gestatten und ,ein Minimum an Umgebungssteuerung verlangen. Dadurch ist eine größte Flexibilität in der Fertigung gegeben, so daß Verarbeitungseinheiten oder Werkzeuge unter Benutzung eines gewünschten ,vorgegebenen Weges sowie von Umleitungen zugänglich sind. Eine IKombination von manuellem und automatischem Betrieb und Steuerung wird angewandt, wodurch Werkzeuge umgangen oder verwendet werden können.

BU 975 002

799815/0323

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß das geschlossene, mit einem Gas als Transportmedium arbeitende Transportsystem, das aus Bauteilen zusammengesetzt ist, ein minimales Volumen erfordert, Flexibilität aufweist und eine gesteuerte Umgebung und durch einen Computer in seiner Gesamtheit oder lokal an Kreuzungen oder Gruppen von Bearbeitungseinheiten gesteuert werden kann.

Die Einrichtung des Systems besteht aus einer unteren Kammer, durch die umlaufende gefilterte Luft oder ein Gasgemisch durch eine Membran zu einer geschlossenen oberen Kammer geführt wird, wo ein Gaspolster aus Luft oder einem anderen Gas gebildet wird mit gerichteten Kräften zur Zentrierung des Wafers sowie seiner Vorwärtsbewegung in der gewünschten Richtung. Jeder Abschnitt ist ein zweigleisiges oder Mehrrichtungssystem_f wodurch Wafer gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden können.

Die Fign. 3 und 4 zeigen ein Konzept, bei dem halbkreisförmige Gasdüsen 12 vorgesehen sind, um den Wafer in der Mitte der Bahn zu halten und durch Düsen 13 in Richtung des Pfeiles 14 voran zu bewegen. Bei 15 ist eine Trennung der zweispurigen Bahn vorgesehen durch ein geeignetes Material wie einen Plastikstreifen, um ein iiberkreuzen von Wafern zu verhindern. Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 und zeigt die untere Kammer 16 und [ einen Verteiler oder eine Sekundärkammer 16a sowie die obere , Kammer 17 und die Membran oder den Luftpolsterboden 18. Diese ' Bauabschnitte sind aus transparentem Plastikmaterial oder einem anderen metallischen oder synthetischen Material der gewünschten Dicke hergestellt, während der Membranboden aus metallischem oder plastischem Material bestehen kann und jeder Bauabschnitt ist mit den anderen verbunden und hat ein unteres Luftgebläse zur unteren Kammer und einen Rücklauf 19 von der oberen Kammer zu einem Doppelraumgebläse 20 von einem übergangskasten 20a zur ί Filtrierung und Rückführung der Versorgungsluft. Das Gebläse 20 ist eine Doppelraumanordnung, die Druckluft und Unterdruck nach Bedarf liefert.

BU 975 002

7Ö961S/0323

Fig. 5 zeigt das Doppelgebläse zur Lieferung von Druckluft oder Druckgas an das System und eines Vakuums an die Vakuum-Stopeinrichtung. Das Gebläsegehäuse 21 besteht aus zwei Kammern, einem Abschnitt 22 für die Druckentwicklung und dem anderen Abschnitt 23 für die Vakuumentwicklung. Versorgungsluft 24 wird von einer geeigneten Quelle durch ein Filter 25 in die Druckkammer geführt und tritt durch ein zweites Filter 26 aus zur unteren Kammer des Transportsystems. Das Gebläse, dessen Welle den beiden Kammern 22 und 23 gemeinsam ist, saugt in der Vakuum-Kammer 23 Luft vom gemeinsamen Verteiler 28 ab, der sich über eine gewünschte Länge der Luftbahn erstreckt und mit den Vakuum-Stoppeinrichtungen auf der Membran,'auf der sich das Luftkissen bildet, verbunden ist. Das aus dieser Kammer 23 austretende Gas wird dem umlaufenden Gas 29 zugeführt und dem gefilterten Medium aus der oberen Kammer und mit der Versorgungsluft durch die Filter 25 und 26 gefiltert. Zum Verteiler 28 gehört ein evakuierter Tank 30, der an eine Vakuumpumpe oder an ein Vakuum-Gehäusesystem angeschlos- ι sen ist und über entsprechende Rückschlagventile 30a und b verfügt. Diese Anordnung liefert bei Ausfall des Stromes zusammen mit einem Ausfall des Druckluftstromes ein angemessenes Vakuum an die nächste Stoppeinrichtung, um bei einem Notfall die Wafer ,in sicherer und nicht kollidierender Position unter Notbedingungeni zu halten. Natürlich kann jede Systemkonfiguration eine oder mehrere Anordnungen dieser Gas- und Vakuumzufuhr verlangen, wie sie j in Fig. 5 gezeigt sind. Diese Anordnung zeigt eine Ventilfolge, durch die beim Systemstart die Versorgungsluft umlaufen gelassen j und gefiltert werden kann, bevor sie in das System eintritt. Das jhängt zum großen Teil von der Systemkonfiguration ab und von den j

gesamten Luft- und Vakuumforderungen. i

BU 975 002

709815/03-23

Das Luftgebläse und die Anordnung für den umlauf und die Filterung gestatten eine Umgebungssteuerung, mit der die Luft im System auf einem vorgegebenen Reinheitsgrad gehalten werden kann. Während das aufgrund an der Trennwand des Gebläses gebildete Vakuum einen negativen Druck an den Vakuumstoppeinrichtungen von ungefähr 6,25 mm/Wassersäule halten kann, wird in ähnlicher Weise \Feuchtigkeit und Temperatur innerhalb des Systems durch geeignete Einrichtungen gesteuert.

Ein System der hier beschriebenen Art, insbesondere für die Verarbeitung von Halbleiterwafern verlangt Abschnitte zum Anhalten an Puffern, die unter Verwendung von Druckluft, Vakuum-Stoppeinrichtungen und Abfühleinrichtungen arbeiten.

Fig. 6A zeigt eine Pufferkonfiguration mit der Ansicht eines längs der Linie 6B-6B geführten Schnittes und kann als Speicherpuffer bezeichnet werden. Aufgrund des Vakuums im System wird ein Wafer oder ein Werkstück im System bei Erreichen einer Vakuum-Stoppeinrichtung gemäß Programmierung gestoppt und wieder freigegeben wird durch ein Magnetventil oder eine ähnliche Einrichtung, die den Vakuumsog beendet.

Wenn daher z.B. ein Wafer den Vakuum-Stoppunkt 31 erreicht und [durch die optische Lichtfaserleitung 32 abgefühlt wird, wird der !Computer adressiert und der Wafer kann entsprechend einem programmierten System in jeden Teil des Puffers bewegt werden einschließlich seiner Weiterleitung zu einem Bearbeitungswerkzeug und seiner Umlenkung in die Gegenrichtung. Die Darstellung enthält acht Waferpositionen für die Speicherung oder das Warten auf eine Bewegung zu einer anderen Stelle oder zu einem Bearbeitungsgerät, abhängig vom Verkehrsmuster und dem Verarbeitungsprogramm j für diesen und jeden bestimmten Wafer. Die Schnittansicht in IFig. 6B zeigt die Lichtleitfaser und die Einrichtung 35 für das [Aussenden des Lichtes sowie die Abfühleinrichtung 32 und die

BU 975 002

7Q981S/0323

Vakuum-Stoppleitung 33. Nachdem der Wafer gestoppt wurde und eine Vorwärts- oder andere Freigabe erfolgte, wird das Vakuum aufgehoben und das Polster trägt den Wafer in der programmierten Richtung auf ein Signal des Computers oder einer anderen Einrichtung Ihin zur Betätigung eines Ventiles, um das Vakuum aufzuheben und die entsprechenden Gasvektoren anzulegen. Luftstromdüsen sind bei '34 gezeigt.

jFig. 7A ist eine typische Kreuzung von zwei Paaren von Einbahn-Istraßen, die Luft oder ein anderes geeignetes Transportmedium !verwenden. Der vier Kreuzungsstellen aufweisende Baustein wird jVierling genannt. Durch Verwendung einer solchen Konfiguration an allen Kreuzungen des Systems kann man bei Anschluß von Prozessoren, Prüfgeräten, Meßgeräten und dergl., die zur Bearbeitung von Wafern oder anderer in der beschriebenen Weise trans- :portierbarer Produkte benötigt werden, Einheiten im System automatisch ohne Behandlungsschäden transportieren.

I Die Verkehrssteuerung an den Kreuzungen in der in den Fign. 7A j und 7B gezeigten Konfiguration ist einer der Schlüssel zur Flexibilität des erfindungsgemäßen Systems. Der Fühler 32 zeigt die Ankunft des Wafers an, wenn die Lichtquelle gesperrt ist und das führt zu einem Signal an einen Computer oder ein anderes geeignetes Gerät. Mit den Vakuum-Stoppeinrichtungen 31 wird die Waferbewegung gestoppt, bis die Ausgangsrichtung festgelegt ist. Fig. !9A, B und C zeigen diesen Vorgang besser» Wenn der Wafer von links ieintritt und durch die erste Stoppeinrichtung 31A gehalten und j auf dieser gedreht wird, so kommt er bei Erreichen der Stoppeinrichtung 31B und 31C zur Ruhe. Das Vakuum wird durch Magnetventile gesteuert, die nur bei der Freigabe des Wafers aktiv sind. Dadurch wird ein Vakuum bei Stromausfall sichergestellt, ein Minimum an Energie verbraucht und ein zuverlässiger Betrieb der Magnetventile sichergestellt.

BU 975 002

909816/0323

In der Mitte einer jeden Kreuzung scheint ein Licht von einer Lichtquelle auf eine Lichtfaserleitung 35, die das Licht zu einem Fühler führt. Wenn der Wafer die Lichtbahn unterbricht, wird seine Anwesenheit durch die Elektronik festgestellt mittels einer vorprogrammierten Adresse für einen Computer oder ein anderes geeignetes Gerät. Nachdem der Wafer in seiner Lage festgestellt wurde, muß seine Freigabe verzögert werden, bis er nach Darstellung in Fig. 9C zur Ruhe gekommen ist. Aus Fig. 7A ist zu ersehen, daß der Luftstrom den" Wafer zentriert, da Luft aus allen Richtungen zur Mitte der Kreuzung fließt. Wenn daher das Vakuum aufgehoben wurde, nachdem der Wafer zum Stillstand gekommen ist, bleibt er in der Kreuzung. Der Luftstrom muß an der Ausgangsseite der Kreuzung beendet werden. Das erfolgt über Magnetventile, die durch ein entsprechendes Signal von einer vorprogrammierten Computeradresse betätigt werden.

In Verbindung mit einem Teil des Systems steht ein Pufferspeicher, der in Fig. 10 gezeigt ist, und durch den 32 Wafer an einem Punkt oder Abschnitt der Systemmatrix gehalten werden können. In jeder Waferposition gibt es Vakuum-Stoppeinrichtungen und Fühler. Die Wafer werden jeweils um eine Position vorgeschoben, wenn diese leer gemacht wird. Das erfolgt durch ein Signal, das durch die Lichtleitungswirkung erzeugt wird an einen vorprogrammierten Computer oder ein anderes geeignetes Gerät. Wafer werden erst frei-■ gegeben, wenn der jeweils vorhergehende freigegeben ist und die nächste Position erreicht. Der Wafer am Ausgang kann so freigegeben werden, daß er den Puffer verläßt oder in den Puffer zurückgeführt wird, wenn kein Platz vorhanden ist, wohin er trans-,portiert werden kann, damit andere Wafer hinter ihm erreicht

: werden können. Diese Einrichtung gestattet die effiziente Benutzung von Puffern, die von gemischten Sätzen gemeinsam benutzt ; werden können. Mit dieser Kreislauftechnik können auch Wafer sortiert werden.

BU 975 002

?Θ981S/0323

Wie schon im Zusammenhang mit Fig. 6 erklärt wurde, befindet sich vor jedem Bearbeitungswerkzeug ein Puffer am Eingang und Ausgang des Werkzeuges und in Fig. 8 ist eine Umkehreinrichtung gezeigt, in der ein Wafer vom Pufferabschnitt durch die Lichtquelle und die Lichtleitung 35 und 32 abgefühlt und mit Vakuum-Stoppeinrichtungen 31 festgehalten wird, und an dieser Stellung wird die Luft vorprogrammiert geregelt durch ein entsprechendes Signal, das durch die Lichtleitung erzeugt wird, um in das Werkzeug einzutreten oder um in Linkslaufrichtung in einem anderen Bereich im System verarbeitet zu werden. Mit diesem Puffer sollen Wafer zeitweilig festgehalten werden, während sie in Position oder außerhalb der Position entweder auf die Bearbeitung oder auf ein Umkehren zu einem anderen Prozessor im System warten. Die erste Position des Eingabepuffers ist eine gesteuerte Kreuzung und kann Wafer auf Befehl entweder zum Werkzeug oder zur ersten Position der Ausgangsseite des Puffers senden. Letzter Vorgang würde als Umgehung des Werkzeuges bezeichnet und eintreten, wenn das Werkzeug nicht in Betrieb ist und die Wafer im Eingabepuffer wieder herausgeholt werden sollen zur Verarbeitung in einem redundanten

: Werkzeug oder zur Speicherung sonstwo im System.

! Das System kann eine Anzeigetafel enthalten, die konstant den neuesten Stand des Systems oder eines Teiles davon anzeigt* Vom j System für die Steuerung und überwachung gesammelte Information J

kann benutzt werden. Die Anzeigetafel würde so gebaut, daß sie j das Vorhandensein eines Wafers grob anzeigt. An einer Reihe von

^! Lampen zwischen den Kreuzungen würde den Richtungszustand einer [ jeden Kreuzung und dadurch die zu benutzende Bahn angeben. An-

', zeiger auf den Bearbeitungseinheiten darstellenden Blöcken wür- !

; den Warnungen für Gerätefehlleistung geben. Die als Verzeichnis j verwendete Anzeigetafel würde die manuelle Vorbereitung des Systems für die Verkehrssteuerung unterstützen.

BU 975 ÖÖ2

Im völlig automatischen oder Computerbetrieb ist das System ein sammelleitungsorientiertes System, das von einem zentralen Punkt aus überwacht und gesteuert werden kann. Die Sammelleitung kann beispielsweise elf Adressen-, neun Steuer- und zwanzig Statusleitungen enthalten. Durch Benutzung einer Sammelleitung zum Sammeln von Statusinformation von einem Punkt, entweder einer ,Kreuzung oder einem Prozessor, zu jeweils einem Zeitpunkt und Antwort mit entsprechender Steuerinformation kann ein sehr großes System von einer 4Oadrigen Sammelleitung plus Erdleitung gesteuert werden. Das im Ausführungsbeispiel gezeigte System adressiert 255 Kreuzungen, wobei durchschnittlich zwei Verarbeitungseinheiten durch jede Kreuzung bedient werden. Die Sammelleitung läuft von einer Stationssteuerung zur anderen und schließlich zur Zentralsteuerung des Systems. An jeder Stationssteuerung werden Daten von allen Kreuzungen und den davon gesteuerten zugehörigen Verarbeitungseinheiten gesammelt und diese Information wird dann auf die Sammelleitung gegeben, wenn die jeweilige Kreuzung oder der Prozessor adressiert wird. Die Zentralsteuerung hat eine Aufruffunktion, die schrittweise die Adressleitungen beaufschlagt und nach Wafern an einer Stelle Ausschau hält, die bedient werden wollen. An diesem Punkt wird der Aufruftakt gestoppt und ein Unterbrechungsbefehl an einen einen Fühler aufweisenden Computer gegeben. Unter folgenden Bedingungen kann die Zentralsteuerung bedienen: Wafer an einer Kreuzung oder an einer Prozessor-Ausgabestelle vorhanden, Waferankunft am Eingang zum Prozessor, Wechsel des Prozessorzustandes und dergl. Der Computer antwortet dann mit Steuerinformation, basierend auf den Grundregeln der Verkehrssteuerung und den gespeicherten Waferiführungen. Nach allgemein bekannten Programmiertechniken wird ein Programm zur Aufrechterhaltung und Steuerung des Systems entwickelt.

BU 975 002

15/0323

! Im halbautomatischen Betrieb kann eine vorgegebene Weginformation für das System durch einen programmierbaren Festwertspeicher oder j ein kleines Plattensystem in einem Durchgang aufgestellt werden. _s ¹ Sätze dieser vorbestimmten Weginformation können der Reihe nach
; aufgerufen werden, während Waferstapel durch das System laufen. ■ Für ein nicht so ausgefeiltes System oder Notbetrieb kann diese ; I Betriebsart auch eine genaue Wegangabe sichern, die man schnell i I ohne Benutzung eines Computers erhält.

\ ,Im manuellen Betrieb können Wafer dadurch durch das System ge- j

führt werden, daß man die Richtung der Kreuzungen zur Bildung von j

Bahnen zwischen den Bearbeitungseinheiten manuell einstellt. Um ί

;sicherzustellen, daß keine Kollision oder ein Anstoßen zwischen j

j den Wafern auftritt, dürfen sich zwei Bahnen nur bei stoßweiser ;

Stapelbearbeitung kreuzen _f d.h. die Bearbeitung von Waferstapeln !

\bis zu einem Stopp-Punkt veranlaßt die Kreuzung zum Umschalten j

und gibt den Stapel frei. Das ist die einzige Beschränkung für '>

iden manuellen Betrieb, es kann sich jedoch dabei um eine schwere |

! j

Einschränkung handeln, wenn ein manuell zu steuerndes System be- ι ■nutzt wird. Bei einem solchen Systembetrieb ist serieller Durch- j satz erwünscht und die Bahnkreuzung mit anderem Verkehr nur die

;Ausnahme.

Im manuellen Betrieb steht jede Kreuzung in der Bahn mit jeder
benachbarten Kreuzung in der Bahn in Verbindung, um sicherzustellen, daß die Wafer sich niemals gegenseitig überholen. So etwas
nennt man Drei-Punkt-Steuerung. Ein beispielsweise von einem
Punkt A gesendeter Wafer schaltet den Empfangspunkt B auf "belegt" Der Punkt B bleibt belegt, bis der Wafer den Punkt B verläßt und
am Punkt C empfangen wird. Nur wenn ein Punkt, entweder eine Kreuzung oder eine Pufferposition, nicht belegt ist, ermöglicht dieser Punkt einer sendenden Stelle die Freigabe eines Wafers. Welcher
Punkt mit welchem anderen Punkt in Verbindung steht, wird automatisch bestimmt als Funktion der Richtungssteuerleitung für jede !Kreuzung. Im manuellen Betrieb wird jede Bahn im wesentlichen zu
:einem großen Pufferabschnitt, wo jeder Punkt eine Kurzzeit-Spei-,cherposition wird. j

BU 975 002

70981s/

/ir

Die Bahnen können auf zwei Arten eingestellt werden. Einmal hat der oben bei der automatischen Steuerung erwähnte Zentralrechner die Möglichkeit, die manuelle Steuerung einer jeden Vierlingskreuzung über die Vordertafelregler zu gestatten, die die Richtung und die Freigabeleitungen für jede Kreuzung und den Puffer einstellen. Mit Hilfe eines Systemverzeichnisses kann man Bahnen aufbauen und die Waferbewegung von einer zentralen Stelle aus steuern. Auf diese Weise wird nur die Adreß- und Steuersammelleitung benutzt. Statusinformation braucht man nicht.

Bei einer anderen Art hat die Stationssteuerung, die die Elektronik zum Abfühlen der Anwesenheit eines Wafers, zum Betätigen der Magnetspulen, zur Durchführung der Drei-Punkt-Steuerung und dergl. enthält, auch eine Steuertafel, über die man die Kreuzung steuern kann. Unter diesen Bedingungen muß man von einer Kreuzung zur andern gehen. Andere Funktionen der lokalen Steuerung bestehen in der Festlegung von Prüfpunkten für die Wartung und Steuerungen, damit die Wafer bedient werden können, ohne die saubere Umgebung des Systems öffnen zu müssen.

BU 975 002

7098U/O323

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Geschlossenes System für den Transport von Halbleiter- ' scheiben mittels eines gasförmigen Transportmediums zu -i und von BearbeitungsStationen, dadurch gekennzeichnet, j

ι daß eine Vorrichtung (5; Fig. 1) vorgesehen ist als Ein-

und Auslaß des Transportsystems,

daß das Transportsystem aus Teilabschnitten (1; Fign. 1,2) aufgebaut ist, deren jeder zwei in entgegengesetzte Richtungen befördernde Transportbahnen aufweist, daß jeder Teilabschnitt eine perforierte Transportfläche (16; Fig. 3) besitzt, der zur Bildung eines Gaspolsters von unten ein unter Druck stehendes Gas zugeführt wird, daß an der Kreuzungsstelle zweier Teilabschnitte ein Kreuzungs-Steuerglied (2) vorgesehen ist, das Vakuuiu-Stoppeinrichtungen (31; Fign. 6, 7, 8) zum kurzzeitigen Anhalten einer Halbleiterscheibe aufgrund eines an den Vakuum-Stoppeinrichtungen wirkenden Unterdrucks sowie Druckluft-Öffnungen (13; Fig, 3) zum anschließenden Weitertransport in einer neuen oder der alten Richtung aufweist, daß vor jeder Bearbeitungsstation (4, 8, 9, 10, 11) ein Pufferspeicher (1A) und eine Vorrichtung (3) zur Umkehr der Transportrichtung vor oder nach der Bearbeitung der Halbleiterscheibe angeordnet ist,

daß eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Transportes einer Halbleiterscheibe zu und von den ßearbeitungsstationen vorgesehen ist und

eine Vorrichtung (30, 30a, 30b), die bei Ausfall der Quellen für das Druckgas und das Vakuum für ein angemessenes Vakuum an der nächsten Vakuum-Stoppeinrichtung sorgt _t um die Halbleiterscheiben in sicherer und nicht kollidierender Stellung zu halten.

Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Transportmedium Luft ist.

BU 975 002

3. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Transportmedium ein inertes Gas ist.

4. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kreuzungsstelle für alle Trans-, port richtungen Vakuum-Öffnungen auf v/eist, die dem Anhal-

• ten. Drehen und Zentrieren eines Werkstücks dienen.

j 5. Transportsystem nach-den ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Transportes der Halbleiterscheiben ein Computer ist.

^; 6. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Transportsystems halbautomatisch oder manuell erfolgt.

7. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Transportes der Halbleiterscheiben programmierte, frei wählbare Wege zu und von den Bearbeitungseinheiten ermöglicht.

8. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur automatischen Steuerung vorprogrammiertes Umgehen bestimmter Bearbeitungseinheiten durch besondere identifizierte Werkstücke ermöglicht.

9. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuum-Öffnungen einen konstanten Unterdruck aufweisen.

VQ98tS/G333

10. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem geschlossenen System die

j Temperatur des Transxjortmediums, sein Teilchengehalt, I die Lichtwellenlänge und elektrische Ladungen in ge- ; wünschter Weise aufrechterhalten werden.

11. Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Gasatmosphäre in dem geschlossenen System über dem Druck der Umgebung liegt.

BU 975 002