DE4332657A1 - Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in Reinsträumen und mit einer derartigen Vorrichtung versehene Schleuseneinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in Reinsträumen und mit einer derartigen Vorrichtung versehene SchleuseneinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Handhaben von Substraten in Reinsträumen nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und auf eine Einrichtung zum Einschleusen von
Substraten in einen Reinstraum unter Verwendung einer
derartigen Vorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Derartige Vorrichtungen zum Handhaben von Substraten in
Reinsträumen, bei denen der Bediener die Substratkassette
manuell der Transportbox zuführen oder entnehmen kann, sind auf
Labortischen in Reinsträumen gestellt. Die Transportbox kann
nur maschinell ver- und entriegelt werden und für die
sorgfältige Trennung von Boxenhaube und Boxenboden ist ein
Hubwerk erforderlich. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird mit
Hilfe dieses Hubwerks der Boxenboden mit der Substratkassette
aus einer relativ großen Höhe auf die Ebene des Labortisches
abgesenkt. Da Labortische zur Handhabung der in der Kassette
gehaltenen Substrate einen für den Bediener angenehme Höhe von
etwa 800 mm besitzen und die auf dem Boxenboden stehende
Substratkassette ebenfalls eine Höhe im Bereich von 300 mm
aufweist, muß, um den notwendigen Freiraum zu erhalten, die
geschlossene Transportbox in einer Höhe von etwa 1500 mm und
mehr angeordnet sein. Mit anderen Worten, die mit der
Substratkassette versehene geschlossene Transportbox muß in
dieser relativ großen Höhe in das Hubwerk eingesetzt und wieder
entnommen werden. Dies ist für den Bediener ergonomisch von
Nachteil, insbesondere dann, wenn man berücksichtigt, daß diese
Arbeiten auch von kleinen Personen durchzuführen sind.
Eine mit einer derartigen Vorrichtung versehene Einrichtung zum
Einschleusen von Substraten in einen Reinstraum ist aus der US-
PS 4 815 912 bekannt, bei der eine derartige Einrichtung an
eine Maschine zum Bearbeiten bzw. Beschichten von Substraten
angesetzt bzw. angedockt ist. Um mit dem vorgenannten System
den mit der Substratkassette versehenen Kassettenboden in die
Handhabungshöhe innerhalb der Maschine zu bringen, wird die mit
der Substratkassette versehene geschlossene Transportbox auf
die Oberseite der angedockten Einrichtung aufgesetzt. Auch dies
bedeutet hier eine relativ große Handhabungshöhe bis zu 1700 mm
- noch höher als beim Labortisch - mit dem weiteren Nachteil,
daß die Stelle, an der die geschlossene Transportbox aufgesetzt
wird, noch in einem gewissen Abstand von der Vorderseite der
angedockten Einrichtung vorgesehen ist. Sowohl die hohe
Aufsetzhöhe als auch der Vorbau in Form der angedockten
Einrichtung an der Maschine bedeutet eine umständliche und
ergonomisch unverträgliche Handhabung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine
Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in Reinsträumen und
eine eine derartige Vorrichtung verwendende Einrichtung zum
Einschleusen von Substraten in einen Reinstraum der jeweils
eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Handhabung
sowohl der mit den Substratkassetten versehenen Boxen als auch
ggf. die Handhabung der offenen Substratkassetten vereinfacht
und in ergonomisch verträglicher Weise erfolgen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung zum
Handhaben von Substraten in Reinsträumen der eingangs genannten
Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und bei einer die
vorgenannte Vorrichtung verwendenden Einrichtung die im
Anspruch 5 angegebenen Merkmale vorgesehen.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es sowohl bei der
genannten Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in
Reinsträumen als auch mit der Einrichtung zum Einschleusen von
Substraten in einen Reinstraum unter Verwendung der Vorrichtung
möglich, die mit den Substratkassetten versehenen geschlossenen
Transportboxen in ergonomisch sinnvoller Weise zu Handhaben,
ohne daß es dazu einer Arbeit "über Kopf" bedarf. Bei der
genannten Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in
Reinsträumen kann diese Arbeit darüber hinaus in bequemer Weise
auch an der von der Boxenhaube freien Substratkassette
durchgeführt werden. Im letzteren Falle ist es darüber hinaus
möglich, nach wie vor die üblicherweise verwendeten Labortische
in ihrer Höhe zu belassen, da die Handhabung sowohl der mit der
Substratkassette versehenen geschlossenen Transportbox als auch
der aus der Boxenhaube entnommenen Substratkassette in
derselben bequemen Höhe, d. h. in Labortischhöhe erfolgen kann.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 ist bei einer Vorrichtung zum
Handhaben von Substraten in Reinsträumen eine einfache
konstruktive Ausführung zum Abheben der Boxenhaube erreicht.
Entsprechendes gilt für die Merkmale gemäß Anspruch 3, wodurch
der mit der Substratkassette bestückte Boxenboden an seiner
Aufsetzstelle verbleiben kann.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 ist eine auf Labortischen
üblicher Höhe verwendbare kompakte Vorrichtung erreicht.
Eine kompaktbauende Anordnung ergibt sich bei der Einrichtung
zum Einschleusen von Substraten in einen Reinstraum bspw. einer
Substratbehandlungsmaschine durch die Merkmale gemäß Anspruch
6, da Schleusenelemente und Hubwerkelemente zu einer Baueinheit
integriert sind.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 7 bis 9.
Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 ist erreicht, daß die
erfindungsgemäße Einrichtung als an eine
Substratbearbeitungsmaschine angedockte Einheit Verwendung
finden kann. Demgegenüber ist mit den Merkmalen gemäß Anspruch
11 erreicht, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in Form einer
in die Substratbearbeitungsmaschine integrierten Einheit
Verwendung finden kann. Dabei kann es dann, wenn die
Handhabungseinrichtung in der Bearbeitungsmaschine nicht
höhenverstellbar ist, von Vorteil sein, wenn die Merkmale gemäß
Anspruch 12 vorgesehen sind, so daß auf diese Weise die
Handhabungsvorrichtung innerhalb der
Substratbearbeitungsmaschine vereinfacht ist .
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Einrichtung sind die Merkmale gemäß Anspruch
13 vorgesehen. Dadurch ist es möglich, eine
Reinstluftverdrängungsströmung zu erzeugen, die vor und während
der Schleusenfunktion eine Kontamination der Reinsträume, sei
es innerhalb der Transportbox sei es innerhalb der
Substratbearbeitungsmaschine verhindert.
Hinsichtlich der konstruktiven Ausführung und/oder hinsichtlich
der vorgesehenen Reinstluftströmung vorteilhafte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen eines oder
mehrerer der Ansprüche 14 bis 18.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der
folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung
anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
Fig. 1 in teilweise längsgeschnittener Darstellung eine
Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in
Reinsträumen in einem geöffnetem Zustand der
Transportbox gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Fig. 2 in schematischem Längsschnitt eine mit einer
Vorrichtung nach Fig. 1 in modifizierter Form
versehene Einrichtung zum Einschleusen von Substraten
in einen Reinstraum in einer an einer
Substratbearbeitungsmaschine angedockten Form, in
geschlossener Stellung der Transportbox, gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung,
Fig. 3 eine Ansicht gemäß Pfeil III der Fig. 2,
Fig. 4 einen teilweise abgebrochenen horizontalen Schnitt
gemäß Pfeil IV der Fig. 3, jedoch in geöffnetem
Zustand der Transportbox, und
Fig. 5 in schematischem Längsschnitt die Einrichtung nach
Fig. 2, jedoch in einer in eine
Substratbearbeitungsmaschine integrierten Form und in
geöffnetem Zustand der Transportbox.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 dient zum Handhaben
von Substraten 13 in einem Reinstraum 24, wobei eine
Bedienungsperson eine in einer Transportbox 11 aufgenommene
Substratkassette 12 mit einer Vielzahl von übereinander
angeordneten und zu bearbeitenden Substraten ,13 von Hand von
einem Boxenboden 14 der Transportbox 11 entnimmt und wieder
einsetzt.
Die Vorrichtung 10 besitzt ein auf einem Labortisch 16, dessen
Höhe üblicherweise 800 mm beträgt, aufgesetztes Gestell 17, das
in Seitenansicht L-förmig ist. Das Gestell 17 weist eine
horizontale Bodenplatte 18 und eine vertikale Rückwand 19 auf,
an welcher in nicht im einzelnen dargestellter Weise ein
Hubwerk 20 auf und ab bewegbar geführt ist. Das Hubwerk 20 ist
vorzugsweise motorisch angetrieben.
Die Transportbox 11 ist zweiteilig ausgebildet, d. h. sie
besitzt außer dem rechteckigen Boxenboden 14 eine quaderförmige
Boxenhaube 15, die gasdicht auf dem Boxenboden 14 aufsetzbar
ist. Dabei besitzt die Boxenhaube 15 an ihrem unteren offenen
Ende einen erweiterten umlaufenden Rahmenflansch 21, mit dem
sie über den Boxenboden 14 greift.
Das Hubwerk 20 besitzt eine horizontale rechteckige
rahmenförmige Hubplatte 22, in deren Rahmenausnehmung der
Boxenboden 14 paßt. Ist das Hubwerk 20 abgesenkt, so kann eine
durch einen nicht dargestellten Verriegelungsmechanismus
geschlossene Transportbox 11 mit ihrem Boxenboden 14 in den
Rahmenflansch 21 des Hubwerks 20 eingesetzt und auf einer auf
der Bodenplatte 18 angeordneten Auflageplatte 23 abgesetzt
werden. Nach einer, in ebenfalls nicht dargestellter Weise
erfolgten mechanischen Entriegelung von Boxenhaube 15 und
Boxenboden 16 wird die Boxenhaube 15 mit Hilfe der
rahmenförmigen Hubplatte 22 des Hubwerks 20 angehoben, da die
Rahmenstirnfläche des Rahmenflansches 21 der Boxenhaube 15 auf
dieser Hubplatte 22 des Hubwerks 20 aufliegt. Das Hubwerk 20
fährt, wie in Fig. 1 dargestellt, in Richtung des Pfeiles A
soweit nach oben, daß die auf dem Boxenboden 14 stehende
Substratkassette 12 aus der Boxenhaube 15 freikommt und gemäß
Pfeil B von der Bedienungsperson von Hand entnommen und zu
einer anderen Station gebracht werden kann. In entsprechend
umgekehrter Weise wird eine mit bereits behandelten bzw.
bearbeiteten Substraten 13 versehene Substratkassette 12 von
Hand wieder auf den Boxenboden 14 der Transportbox 11 gebracht.
Danach wird durch Absenken des Hubwerks 20 und damit der
Boxenhaube 15 die Transportbox 11 wieder verschlossen und
automatisch verriegelt. Nach Entnehmen dieser Transportbox 11
kann die Bedienungsperson dann eine neue Transportbox in das
Hubwerk 20 einsetzen. Auf diese Weise erfolgt das Einsetzen und
Entnehmen einer verriegelten Transportbox 11 und auch das
Entnehmen und Einsetzen einer Substratkassette 12 vom bzw. auf
den Boxenboden 14 in bequemer Weise in Höhe des Labortischs 16.
Fig. 2 zeigt gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung eine Einrichtung 30 zum Einschleusen von
Substraten 13 in einen Reinstraum 27 unter Verwendung einer
Vorrichtung 10′, die gegenüber der Vorrichtung 10 nach Fig. 1
im wesentlichen hinsichtlich des Hubwerks 20′ modifiziert ist.
Die Einrichtung 30 dient dazu, aus einer verriegelten und
geschlossenen Transportbox 11 eine Substratkassette 12 unter
Reinstraumbedingungen in den Reinstraum 27 einer Maschine 29
zum Behandeln bzw. Bearbeiten der in der Substratkassette 12
enthaltenen Substrate 13 zu bringen. Die Einrichtung 30 ist an
ein Gehäuse 28 der Maschine 29 angeflanscht bzw. angedockt und
besitzt eine Schleuse 31 und das Hubwerk 20′. Das Hubwerk 20′
ermöglicht ein Anheben von Schleuse 31 und Boxenhaube 15 der
Transportbox 11 und die Schleuse 31 gewährleistet während des
Abhebens der Boxenhaube 15 vom mit der Substratkassette 12
bestückten Boxenboden 14 und auch während der Übergabe der
Subtratkassette 12 in die Maschine 29 das Beibehalten der
Reinstraumbedingung.
Das Gehäuse 28 der Maschine 29 besitzt eine Vorderwand 32, die
in einem Bereich ein vorzugsweise rechteckförmiges Fenster 33
aufweist, durch welches bei der in Fig. 2 dargestellten
angedockten Variante eine quaderförmige Substratkassette 12
unter Reinstraumbedingungen in das Innere 27 der Maschine 29
gebracht werden soll. Zum Verschließen und Öffnen des Fensters
33 ist vor der Gehäusevorderwand 32 die Schleuse 31 angeordnet,
die mittels des Hubwerks 20′ anhebbar und absenkbar ist. Die
Schleuse 31 besitzt einen mit einer rechteckigen Schleusentür
34 versehenen umlaufenden und horizontal angeordneten,
rechteckigen Schleusenrahmen 35, auf dem die Stirnseite des
Rahmenflansches 21 der Boxenhaube 15 der Transportbox 11
aufsitzt und auf dessen von unten am Schleusenrahmen 35 in
nicht dargestellter Weise gasdicht anliegenden Schleusentür 34
der Boxenboden 14 aufsitzt. Der in axialer Richtung gestuft
ausgebildete Schleusenrahmen 35 ist an seiner Unterseite
einstückig mit einem quaderförmigen Schleusengehäuse 36
versehen, das an drei Umfangsseiten mit Wänden 37, 38 und 39
versehen ist, jedoch an der der Vorderwand 32 des
Maschinengehäuses 28 gegenüberliegenden Seite offen ist. Die
Öffnung 40 (Fig. 4) ist durch zwei von den beiden Seitenwänden
37 und 39 umgebogenen Wandabschnitten bzw. Wangen 41, 42
begrenzt. Die Unterseite des Schleusengehäuses 36 ist offen.
Der Vorderwand 32 des Maschinengehäuses 28 zugewandt besitzt
die Schleuse 31 ein Schild 43, das von der Oberseite des
Schleusenrahmens 35 senkrecht absteht. Das Schild 43 überdeckt
in abgesenktem Zustand des Hubwerks 20′ (gemäß Fig. 2) das
Fenster 33 vollständig, wobei die Randbereiche des Schilds 43
das Fenster 33 um einen bestimmten Betrag ringsum überdecken
(Fig. 3). Zwischen dem Schild 43 und der Vorderwand 32 des
Maschinengehäuses 28 besteht ein enger Spalt, ebenso wie
zwischen der Maschinengehäuse-Vorderwand 32 und den
Wandabschnitten 41 und 42 des Schleusengehäuses 36.
Die Schleusentür 34, die die Durchgangsöffnung 44 des
Schleusenrahmens 35 abdeckt, ist auf einer Stütze 47
angeordnet. Die Schleusentür 34 dient zum Aufsetzen des
Boxenbodens 14 der Transportbox 11 beim Einbringen in die
Einrichtung 30. Die Stütze 47 stützt sich an ihrem unteren Ende
an einem Zwischenboden 48 des Maschinengehäuses 28 ab und ist
innerhalb des Schleusengehäuses 36 aufgenommen.
Das Hubwerk 20′ besitzt ein Führungs- bzw. Hubglied 51, das am
unteren Ende der Rückwand 38 des Schleusengehäuses 36 befestigt
ist und durch einen Schlitz 53 einer vertikalen Trennwand 52
hindurchtritt. Zwischen der vertikalen Trennwand 52 und einer
Außenwand 54 des Gehäuses der Einrichtung 30 ist eine, in nicht
dargestellter Weise, rotierend angetriebene Spindel 55 und eine
Führungsstange 56 vorgesehen, über die das Hubglied 51 greift.
Mit anderen Worten, bei Antrieb der Gewindespindel 55 in die
eine oder andere Richtung wird das Hubglied 51 und damit das
Schleusengehäuse 36 angehoben oder abgesenkt. Sowohl
Gewindespindel 55 als auch Führungsstange 56 sind parallel
zwischen einer an der Außenwand 54 befestigten inneren
Auskragung 57 und einer oberen Gehäuseplatte 58 gehalten, die
horizontal zwischen der Außenwand 54 und der vertikalen
Trennwand 52 verläuft und in Höhe der Oberkante des abgesenkten
Schleusenrahmens 35 der Schleuse 31 angeordnet ist. Zwischen
der vertikalen Trennwand 52 und der Rückwand 38 des
Schleusengehäuses 36 besteht ebenfalls ein sehr schmaler Spalt
59.
Zur Gewährleistung eines Transports der Substratkassette 12 aus
der Transportbox 11 in die Maschine 29 bzw. umgekehrt unter
Reinstraumbedingung ist im Bereich der Maschinengehäuse-
Vorderwand 32 und der Schleuse 31 ein Reinstluftfördersystem 60
mit einer Verdrängungsströmungsanordnung vorgesehen. Hierzu ist
die Maschinengehäuse-Vorderwand 32 doppelwandig ausgebildet,
also mit einem Hohlraum 61 versehen, in welchen Reinstluft von
einem Gebläse 62 über ein Feinstfilter 63 eingeblasen wird.
Gemäß Fig. 3 sind im dem Schild 43 zugewandten Wandteil 64 der
Vorderwand 32 eine Vielzahl von Schlitzen 65 bis 68 angeordnet.
Die Schlitze 65 bis 67 sind dem Schild 43 gegenüber an drei
Seiten um das Fenster 33 angeordnet und länglich ausgebildet.
In geschlossenem Zustand gemäß Fig. 2 bzw. 3 wird die
Reinstluft durch den Hohlraum 61 hindurch zu den Schlitzen 65
bis 67 geleitet und durch diese Schlitze hindurch auf den
Randbereich des Schildes 43 gedrückt, wo die Reinstluft
umgelenkt und durch den schmalen Spalt 45 zwischen Schild 43
und Wandteil 64 der Vorderwand 32 gemäß den Pfeilen L nach
außen durchgedrückt wird. Entsprechendes ergibt sich, wie Fig.
4 zeigt, in hochgefahrenem Zustand, in welchem die Reinstluft
durch die Schlitze 65 und 67 durch den Spalt 46 zwischen dem
Wandteil 64 der Vorderwand 32 und den Wangen bzw.
Wandabschnitten 41 und 42, an denen die Luft umgelenkt wird,
gemäß den Pfeilen L′ nach außen gedrückt wird.
Die Reinstluft durch den Hohlraum 61, der sich auch zum unteren
Bereich der Vorderwand 32 unterhalb des Fensters 33 erstreckt,
wird durch die unterhalb des Fensters 33 im Wandteil 64 der
Vorderwand 32 befindlichen horizontalen Reihen von Schlitzen 68
und durch die offene Seite 40 des Schleusengehäuses 36 in
dieses gedrückt und durch Schlitze 69 im horizontalen
Zwischenboden 48 nach innerhalb des Einrichtungsgehäuses
gedrückt (Pfeil M). In geöffnetem Zustand der Transportbox 11
bzw. abgehobenem Zustand des Schleusengehäuses 36 wird die
Reinstluft, wie Fig. 5 zeigt, auch in den Bereich des Hubwerks
20′ und von dort durch den Schlitz 59 nach außen gebracht
(Pfeil M). Auf diese Weise ist der gesamt Hubwerk- und
Schleusenbereich von Reinstluft durchströmt, so daß aufgrund
dieser Verdrängungsströmung auch von dieser Seite her keine
Kontamination des Reinstraumes innerhalb der Transportbox 11
und der Maschine 29 erfolgen kann. Zweckmäßigerweise ist der
Innendruck in der Maschine 29 größer als der Außendruck.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel der Einrichtung
30 unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten
hinsichtlich der Ausbildung der Transportbox 11, der Schleuse
31 und des Hubwerks 20′ und des Reinstluftfördersystems 60
nicht. Insoweit kann anhand beider Fig. 2 und 5 die Wirkungs-
und Betriebsweise der Einrichtung 30 zum Einschleusen von
Substraten 13 in den Reinstraum 27 innerhalb der Maschine 29
beschrieben werden. Die geschlossene Transportbox 11, bei der
in nicht dargestellter Weise die Boxenhaube 15 und der
Boxenboden 14 miteinander verriegelt sind, welche Verriegelung
nur maschinell lösbar ist, wird automatisch oder von Hand
mittels einer Bedienungsperson auf den umlaufenden
Schleusenrahmen 35 der Schleuse 31 in die in Fig. 2
dargestellte Lage aufgesetzt. Nach der Entriegelung von
Boxenhaube 15 und Boxenboden 14 der Transportbox 11 wird das
Hubwerk 20′ in Gang gesetzt, wodurch die dichtend
aufeinanderliegende Einheit aus Boxenhaube 15 und mit
Schleusengehäuse 36 versehenem Schleusenrahmen 35 gemäß Pfeil
A′ nach oben bewegt wird. Dies bedeutet einerseits, daß die
Boxenhaube 15 von der Substratkassette 12 abgehoben und das
Schleusengehäuse 36 über die Substratkassette 12 gebracht wird
und andererseits, daß das Schild 43 der Schleuse 31 das Fenster
33 freigibt und das Fenster 33 der offenen Seite 40 des
Schleusengehäuses 36 zugewandt ist. Während dieser Hubbewegung
bewirkt das Reinstluftfördersystem 60, daß Reinstluft aus
sämtlichen Spalten 44, 45, 59 zwischen den ortsfesten
Gehäuseteilen und den bewegten Bauteilen der Kombination aus
Boxenhaube 15, Schleusenrahmen 35 und Schleusengehäuse 36
derart als Verdrängungsströmung nach außen austritt, daß von
außen keine kontaminierte Luft in den Reinstraum dringen kann.
In dieser in Fig. 5 dargestellten Stellung der Schleuse 31, in
der das Fenster 33 zum Maschineninnenraum 27 hin geöffnet ist,
können die zu bearbeitenden Substrate 13 in die
Bearbeitungsmaschine 29 geholt und wieder zurückgebracht
werden. Ist eine Substratkassette 12 mit bearbeiteten
Substraten 13 gefüllt und auf dem Boxenboden 14 aufgelegt,
erfolgt in entsprechend umgekehrter Weise das Schließen des
Fensters 33, indem die dichte Einheit aus Boxenhaube 15,
Schleusenrahmen 35 und Schleusengehäuse 36 wieder abgesenkt
wird. Am Ende dieser Abwärtsbewegung werden Boxenboden 14 und
Boxenhaube 15 wieder automatisch miteinander verriegelt, so daß
die Transportbox 11 automatisch oder von Hand insgesamt
abgehoben werden kann.
Gemäß der Anwendungsvariante der Fig. 2 wird, wie
strichpunktiert angedeutet, in geöffnetem Zustand des Fensters
33 die Subtratkassette 12 aus dem Schleusengehäuse 36 heraus
horizontal durch das Fenster 33 auf eine Bahn 71 in den
Reinstraum 27 der Maschine 29 gebracht, von der aus die
einzelnen Substrate 13 in nicht dargestellter Weise zu den
einzelnen Bearbeitungsstationen gebracht und nach der
Bearbeitung zurückgebracht werden. Die Bahn 71, die in
derselben Höhe wie die Schleusentür 34 und die Unterkante des
Fensters 33 liegt, ist in einer der Bedienungsperson
entsprechenden angenehmen, ergonomisch sinnvollen Arbeitshöhe
angeordnet.
Demgegenüber ist bei der Anwendungsvariante der Fig. 5, bei der
die Einrichtung 30 in die Maschine 29 integriert ist,
vorgesehen, daß bei geöffnetem Fenster 33 die Substratkassette
12 innerhalb des Schleusengehäuses 36 verbleibt und die
einzelnen Substrate 13 mit Hilfe einer Handhabungsvorrichtung
72 einzeln aus der Substratkassette 12 geholt und wieder
eingelegt werden. Die Handhabungsvorrichtung 72 besitzt einen
um mehrere vertikale Achsen drehbaren Arm 73, der nach Art
eines Schiebers unter die einzelnen Substrate 13 greifen und
diese der Substratkassette 12 entnehmen bzw. sie wieder
zurücklegen kann. Von der Handhabungsvorrichtung 72 aus werden
die einzelnen Substrate einer oder mehrerer
Bearbeitungsstationen zugeführt. Dabei ist entweder der Arm 73
der Handhabungsvorrichtung 72 oder Stütze 47 schrittweise
höhenverfahrbar, um die einzelnen Substrate 13 zu erreichen.
Claims (18)
1. Vorrichtung (10) zum Handhaben von Substraten (13) in
Reinsträumen (24), mit einer Transportbox (11) zur
Aufnahme einer die Substrate (13) enthaltenden Kassette
(12), welche Transportbox (11) eine Boxenhaube (15) und
einen mit dieser gasdicht verbindbaren und vorzugsweise
verriegelbaren Boxenboden (14) aufweist, und mit einem
Hubwerk (20), auf das die Transportbox (11) aufsetzbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Boxenhaube (15) der
Transportbox (11) mittels des Hubwerks (20) vom Boxenboden
(14) zur Entnahme einer Substratkassette (12) vom
Bodenboden (14) oder einzelnen Substrate (13) aus der
Substratkassette (12) abhebbar und nach entsprechender
Wiederbestückung auf den Boxenboden (14) absenkbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hubwerk (20) eine rahmenförmige Hubplatte (22)
aufweist, auf der die Boxenhaube (15) der Transportbox
(11) aufliegt und in deren Rahmenöffnung der Boxenboden
(14) der Transportbox (11) aufgenommen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine ortsfeste Stützplatte (23) vorgesehen ist, die in die
Rahmenöffnung der Hubplatte (22) greift und auf die der
Boxenboden (14) der Transportbox (11) auflegbar ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das L-förmige Hubwerk (20)
einen vertikalen Ständer (19), an dem die horizontale
Hubplatte (22) auf und ab verfahrbar ist, und eine auf
einen Tisch aufsetzbare horizontale Bodenplatte (18)
aufweist.
5. Einrichtung (30) zum Einschleusen von Substraten (13) in
einen Reinstraum (27) bspw. einer
Substratbehandlungsmaschine (29) unter Verwendung einer
Vorrichtung (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
3, mit einem in einer Wand (32) eines Maschinengehäuses
(28) angeordneten, verschließbaren Fenster (33) zwischen
Maschinenaußen- und -innenraum, durch das die Substrate
(13) schleusenartig durchführbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schleuse (31) vorgesehen ist, die
in einem oberen Bereich ein Schild (43) aufweist, das in
gasdicht verschlossenem Zustand der Transportbox (11) das
Fenster (33) verschließt, und in einem unteren Bereich ein
Schleusengehäuse (36) besitzt, das zur
Maschinengehäusewandseite hin eine dem Fenster (33)
entsprechende Öffnung (40) aufweist, und daß die Schleuse
(31) mit dem Hubwerk (20′) bewegungsmäßig verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hubwerk (20′) eine rahmenförmige Hubplatte (22)
aufweist, von der das Schild (43) senkrecht nach oben
absteht, und an deren Unterseite das Schleusengehäuse (36)
nach unten hängend gehalten ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das untere Ende des Schleusengehäuses
(36) offen ist.
8. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß in der rahmenförmigen
Hubplatte (35) eine Stützplatte (34) gasdicht aufgenommen
ist, auf die der Boxenboden (14) einer eingesetzten
Transportbox (11) auflegbar ist und die von einer das
Schleusengehäuse (36) durchdringenden Stütze (47) gehalten
ist.
9. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des
Schleusengehäuses (36) mit einem angetriebenen Hubglied
(51) des Hubwerks (20′) starr verbunden ist.
10. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Substratkassette (12)
durch das Fenster (33) bewegbar ist.
11. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate (13) mittels
einer Handhabungsvorrichtung (72) in der
Bearbeitungsmaschine (29) einzeln durch das Fenster (33)
transportierbar sind.
12. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 und 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stütze (47) schrittweise
höhenverfahrbar ist.
13. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Reinstluftfördersystem
(60) mit einer Verdrängungsströmungsanordnung zwischen dem
umlaufenden Bereich des Fensters (33) und dem Schild (43)
bzw. der Begrenzungswandteile (41, 42) der seitlichen
Öffnung (40) des Schleusengehäuses (36) vorgesehen ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Maschinengehäusevorderwand (32) einen Hohlraum (61)
aufweist, dem die Reinstluft zugeführt ist und der mit das
Fenster (33) umgebenden Schlitzen (65 bis 67) verbunden
ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hohlraum (61) mit Schlitzen (68) versehen ist, die in
einem unteren Aufnahmeraum für die Stütze (47) und das
Schleusengehäuse (36) führen.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der untere Aufnahmeraum von einem horizontalen
Zwischenboden (48) begrenzt ist, der mit Schlitzen (68)
versehen ist.
17. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reinstluftströmung die
Antriebsorgane des Hubwerks (20′) erreicht.
18. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (43) und die die
seitliche Öffnung (40) des Schleusengehäuses (36)
begrenzenden Wandabschnitte (41, 42) in einem geringen
Abstand zur Maschinengehäusewand (32) angeordnet sind.
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