NL8006933A - Plakondersteuningssamenstel. - Google Patents

Description

^ W 1609-144 Ned.M/EvF -*

Plakondersteuningssamenstel.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting ter vergemakkelijking van het individuele mechanische hanteren en transport van dunne substraten, en meer in het bijzonder op inrichtingen voor het beschermend ondersteunen binnen een freem van individuele halfgeleiderplakken op een 5 wijze, die het mogelijk maakt ze aan beide zijden ervan te bewerken, gemakkelijk in te steken en te verwijderen en te transporteren tussen bewerkingsstations en tussen cassettes met minimaal risico op beschadiging en verontreiniging van de plak.

De halfgeleiderplakken, waarmee de onderhavige uitvinding zich 10 bezighoudt, zijn van het type, waaruit een zeer groot aantal individuele elektronische micro-circuits of componenten gemaakt zijn onder gebruikmaking van algemeen bekende deklaagopbreng-, maskeer- en onzuiverheidsintroductie-technieken. Dergelijke plakken zijn uiterst breekbaar en worden gemakkelijk beschadigd, wegens hun dunte (in de orde van h a. H mm) grote diameter 15 (5 a 12½ cm), sterk gepolijste vlakken en microscopische oppervlakte- trapjes en groeven. Deze plakken kunnen waardeloos gemaakt worden voor produktfabrikage door allerlei soorten verontreiniging, slijtage of beschadiging, zelfs kleine krasjes. Daarom moet buitengewone zorg aan het hanteren van de plakken besteed worden, en in het bijzonder is het zeer 20 gewenst de plakken te ondersteunen en te transporteren op een wijze, die het hand- en raachinekontakt ermee tot een minimum beperkt alsmede eventuele mechanische schokken of slijtage.

Eerdere hulpmiddelen voor het hanteren en transporteren van plakken hebben gereikt van het zeer primitieve tot het overdreven inge-25 wikkelde, en hebben eenvoudige platen of sleden omvat, waarop plakken horizontaal gelegd en getransporteerd werden, bijvoorbeeld door het bewegen van transportbanden of kettingen, lineaire luchtlagers of goten, klemondersteuningen van verschillend ontwerp,en cassettes. Al deze hulpmiddelen hebben gemaakt dat het hanteren en laden van de plakken in vrij 30 grote mate door technici moest gebeuren, en zijn meer of minder moeilijk verenigbaar te maken geweest met geautomatiseerde transporten en middelen voor het laden en lossen op vele van de noodzakelijke plakbewerkings-stations, in het bijzonder die, welke de noodzaak met zich meebrachten om plakken in en uit een vacuümomgeving te transporteren, üitgebreide 35 vulsluizen en laadapparatuur zijn noodzakelijk geweest, of verdere hantering met de hand bij dergelijke stations. Dergelijke nadelen zijn één sleutelfaktor geweest die een uitgebreide aanvaarding van individuele 8 0 06 9 3 3 - 2 - plakbewerking op een continue seriebasis verhinderde, dit in tegenstelling tot het laden en bewerken van grote partijen.

Andere nadelen van deze eerdere hulpmiddelen zijn tenminste even ernstig geweest. Vele daarvan hebben de plakken niet positief ge-5 houden tijdens beweging, stilstanden of andere schokken, met het resultaat dat de plakken een beweging ondergaan ten opzichte van de andere onderdelen, hetgeen aanleiding geeft tot beschadiging. Andere hulpmiddelen, die ofschoon zij een meer positieve ondersteuning verschaffen, hebben de opbrengsten doen duikelen doordat zij de plakken aangrepen over een be-10 paald gedeelte van hun oppervlakzone of er niet in slaagden de plak op consistente wijze te plaatsen in een vooraf bepaalde positie, of onbetrouwbaar worden indien geconfronteerd met plakken, waarvan de diameter varieert als gevolg van op het ogenblik onvermijdelijke normale vervaar-digingstoleranties. De meeste ondersteuningshulpmiddelen waren niet in 15 staat beide zijden van de plak te bewerken, noch voorzien van enige positieve bescherming tegen kontakt met andere onderdelen, noch tolereerden een bewerkingsinstallatie die kon worden aangelegd aan de plak zonder het risico van het losraken ervan van het transportmiddel, noch gemakkelijk aangepast op een sterk vereenvoudigd automatisch laden.

20 Dienovereenkomstig is het een oogmerk van de uitvinding een plakondersteuningssamenstel te verschaffen, dat een plak op positieve wijze vasthoudt binnen een freemwerk, terwijl bewerking aan beide zijden mogelijk gemaakt wordt.

Een ander oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een 25 zodanig ondersteuningssamenstel, dat de plak positief en verend ondersteund wordt en toch een snelle verwijdering en inbrenging van een plak daarin vergemakkelijkt.

Een verder oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een plakondersteuningssamenstel die de bewerkingsinstallatie in staat stelt 30 op veerkrachte wijze kontakt te maken met de plak, terwijl het op positieve wijze ondersteunen van de plak tegen losraken vervolgd wordt.

Nog weer een ander oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een plakondersteuningssamenstel, dat, ofschoon de mogelijkheid blijft bestaan om de plak aan beide zijden te bewerken, de plak op positieve 35 wijze beschermt tegen wrijvingskontakt met andere organen tijdens de overgang ervan.

Een verder oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een plakondersteuningssamenstel, dat op betrouwbare wijze plakken ondersteunt

8 0 0 S S 3 Z

- 3 - * < van iets verschillende diameters individueel tegen een beschadiging als gevolg van schokken, vullingen en de bewegingen teweeggebracht tijdens het transport tussen de diverse bewerkingsstations.

Een verder oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een 5 plakondersteuningssamenstel, dat de overdracht van een plak in en uit be-werkingsstations binnen een vacuümomgeving vergemakkelijkt.

Nog weer een ander oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een plakondersteuningsinrichting, die in staat is de plak te transporteren en te ondersteunen in horizontale, vertikale of andere oriëntaties. 10 Een daarmee samenhangend oogmerk van de uitvinding is het ver schaffen van een plakondersteuningsinrichting, dat gemakkelijk ontmanteld kan worden voor onderhoud, reinigingen vervanging van onderdelen.

Nog weer een ander oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een plakondersteuningssamenstel, dat gemakkelijk elektrische isolatie 15 voor de plak verschaft.

In overeenstemming hiermede verschaft de uitvinding een plak-ondersteunings- en transportinrichting, die plakken individueel beschermt en ondersteunt tijdens de bewerking, terwijl het laden en lossen ervan vergemakkelijkt is en het mogelijk maakt beide vlakken te bewerken. Een 20 dergelijke inrichting bevat een plaatvormige ondersteuning voorzien van een apertuur met een diameter groter dan de plak, en een aantal klemorganen voor het veerkrachtig aangrijpen bij de rand van de plak en deze vast te houden binnen het vlak van de apertuur van de plaat. De klemorganen zijn gemonteerd op de ondersteuning binnen het vlak van de apertuur en binnen 25 de omtrek ervan, en strekken zich centraal naar binnen toe uit van de apertuur. Bij de voorste rand van elke klem bevindt zich een gebogen gedeelte waarbinnen de rand van de plak wordt vastgehouden. Op deze wijze worden de plakken gehouden binnen de ondersteuningsplaat en zijn daardoor beschermd tegen ongewenst kontakt met transportmiddelen en elementen van 30 de bewerkende inrichting, terwijl toch beide vlakken toegankelijk zijn voor de bewerking. Het veerkrachtige kontakt tussen de rand van de plak en klemmen verschaft een positieve plaatsing van de plak en bescherming tegen plotselinge toppen tijdens het transport en andere schokken, en het samenstel wordt gemakkelijk getransporteerd van station naar station. Het 35 laden en lossen wordt vergemakkelijkt door het veerkrachtige bij de rand aangrijpen van de plakken, en wordt verder bespoedigd door een aantal uitstekende lichamen samenwerkend met het bewerkingsstation, waarbinnen het vlakondersteuningsapparaat gelegen is. Dergelijke pennen zijn geplaatst om respectieve klippen in te drukken bij een plat gedeelte ervan 8 0 0093 3 - 4 - buiten de diameter van de plakken tijdens het insteken ervan en verwijderbaar, waardoor eventuele slijtage van zelfs de omtrek van de plak uitgesloten wordt. De plaatvormige ondersteuning wordt op voordelige wijze voorzien van een aantal plakontvangstopeningen en bijbehorende 5 klemmen, en is beweegbaar binnen de behandelingskamer teneinde plakken te verplaatsen naar verschillende bewerkingslokaties. Het relatief dunne profiel van de ondersteuningsmiddelen met de daarin gemonteerde plak maakt het mogelijk een dunne vulsluis van klein volume te definiëren door het apertuurgebied af te sluiten door afdichtingsmiddelen. Zowel 10 manuele of automatisch lading door een eenvoudige, geautomatiseerde installatie wordt op gelijke wijze gemakkelijk bewerkstelligd met de plak-transportinrichting.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige figuren in de bijgaande tekeningen nader worden toegelicht.

15 Figuur 1 geeft een aanzicht in perspectief van een compleet palktransport- en laadsysteem, waarbij de wisselwerking van het plak-ondersteuningssamenstel volgens de onderhavige uitvinding met de plak-laad- en losinrichting wordt weergegeven? figuur 2 toont een langsdoorsnede van het plakondersteunings-20 samenstel volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de wijze getoond wordt, waarop dit samenstel een daarin ingebrachte plak ondersteunt, en binnen de context van een vulsluis, en waarbij eveneens de wijze getoond wordt, waarop het lossen van een dergelijke plak uit de ondersteunings-inrichting wordt vergemakkelijkt; 25 figuur 3 geeft een aanzicht in perspectief met meer details van één van een aantal klemsamenstellen, die rechtstreeks een plak in overeenstemming met de onderhavige uitvinding ondersteunen, waarbij de constructiedetails en wijze van samenstelling en ontmanteling worden getoond? en 30 figuur 4 toont een langsdoorsnede van een enkel exemplaar van de klemsamenstellen van figuur 3, waarbij verdere details van de constructie en de wijze waarop het op losneembare wijze wordt vastgehouden, worden weergegeven.

De volledige voordelen en de wijze van uitvoering en werking 35 van het plakondersteuningssamenstel kunnen het beste begrepen worden door de uitvinding te beschouwen in de illustratieve context van een compleet plakvulsysteem zoals weergegeven in figuur 1 (en vollediger geopenbaard in de Nederlandse nevenoctrooiaanvrage van G. Coad, H. Shaw 8003933 X -4 -δέη Μ. Hutchinson voor "Wafer Transfer System"). Het plakondersteunings-samenstel wordt weergegeven bij 10 in figuren 1 en 2, en het zal duidelijk zijn dat het samenstel 10 in deze illustratieve toepassing geplaatst en gebruikt wordt binnen een plakbewerkingsinrichting of kamer 11, waarbij de 5 vertikale voorwand 12 weggebroken is. De plakbewerkingsinrichting of kamer 11 is bedoeld om een willekeurig aantal van dergelijke machines weer te geven, waaronder halfgeleiderplakdeklaagopbrengmachines, plaketsings-machines, plaklithografiemachines, plakuitgloeiingsmachines etc. De plakbewerkingsinrichting of kamer 11 is voorzien van een kameringang 13, 10 waardoorheen toegang tot het plakondersteuningssamenstel 10 en het inwendige van de plakbewerkingsinrichting kan worden verkregen. Een voorbeeld van een dergelijke plakbewerkingsinrichting, waarbij het plakondersteuningssamenstel bijzonder nuttig is, kan worden gevonden in de Nederlandse nevenoctrooiaanvrage van Frederick T. Turner, Martin A. Hutchinson, R.

15 Howard Shaw en Lawrence T. Lamont Jr. voor "Wafer Coating System".

Binnen het plakondersteuningssamenstel 10 wordt een plak 15 bij de rand en veerkrachtig vastgehouden door vier van elkaar verwijderde klemsamenstellen, waarvan een afzonderlijk exemplaar is weergegeven in bijzonderheden in figuren 3 en 4, en twee ervan zijn weergegeven in door-20 snede in figuur 2. De klemsamenstellen 20 omvatten een in hoofdzaak rechthoekig, enigszins langwerpig blok 22, dat van isolerend materiaal kan zijn, en een langwerpige veerarm of klem 23, die stevig om het blok 22 gewikkeld is, dat voorzien is van ondiepe inkepingen op diverse vlakken teneinde de klem 23 in het blok in te laden en een eventuele zijdelingse verplaatsing 25 ervan ten opzichte van het blok te voorkomen. Zoals men in het bijzonder zal kunnen opmerken in figuur 2 bezit dit ingekeepte gedeelte van het blok 22 verscheidene afgeschuinde vlakken, zodat het kontakt maken en het aangrijpen van het blok 22 door de klem 23 in hoofdzaak plaatsvindt bij de hoekpunten A en B, hetgeen helpt om te voorkomen dat de klem ten 30 opzichte van het blok 22 getordeerd wordt. Elk der klemmen 23 omvat aan het einde ervan tegenover het blok een gebogen vingergedeelte of punt 25, waarvna de kromming een geschikte kromtestraal bezit om een rand van een plak aan te grijpen, zoals is weergegeven in figuur 2.

Zoals men dus in figuur 1 heeft kunnen zien, zijn de vier klem-35 samenstellen 20 in een van elkaar verwijderde positie gemonteerd binnen de omtrek van een cirkelvormige apertuur binnen een inwendige plakonder-steuningsplaatsamenstel 30, dat gemonteerd is binnen de bewerkingskamer 11. De cirkelvormige apertuur 31 van het plaatsamenstel 30 heeft een diameter 8 0 05 9 3 3 - 6 - die groter is dan de plak, teneinde zowel het klepsamenstel 20 als de plak 15 daarin te kunnen opnemen. In de getoonde voorkeursconstructie bevat het ondersteuningsplaatsamenstel 30 een plakdragerplaat 35, en een klemsamenstelvasthoudring 33, die losneembaar bevestigd is aan de plak-5 dragerplaat 35 op concentrische en congruente wijze met de cirkelvormige plaatsamenstelapertuur 31. De klerasamenstellen 20 zijn niet rechtstreeks bevestigd aan de hoofdplakdragerplaat 35, maar eerder aan de vasthoudring 33. De vasthoudring 33 heeft een U-vormige doorsnede, met lippen of flenzen 36 en 37, die de binnen- en buitenomtrek ervan bepalen, en klem-10 samenstellen 20 ingelaten binnen deze flenzen. Aldus bevatten de klem-samenstellen 20 tezamen met het plaatsamenstel 30 (waaronder de platen 35 en de vasthoudring 33) het plakondersteuningssamenstel 10.

De manier van bevestiging van de klemsamenstellen 20 aan de vasthoudring 33 blijkt gemakkelijk uit figuren 3 en 4. De ring 33 is 15 voorzien van een stel van vier lippen 40 en sleuven 41, waarin een paar uitneembare bladveren 42 gestoken is. De lippen 40 rusten tegen de langszij den van het blok 22 om beweging van het blok radiaal naar binnen of naar buiten te voorkomen. Wanneer de bladveren 42 gestoken zijn in de sleuven 41 rusten zij tegen de einden 44 van het blok 22 om beweging van 20 bet blok in de langsrichting te voorkomen, waarbij de bladveren 42 geholpen worden door hoekinkepingen in de bovenste hoek van de einden 44 van het blok. Op deze wijze wordt het klemsamenstel 20 zeer stevig, maar toch losneembaar gemonteerd op de vasthoudring 33, zodat geen verschuiving tijdens het bedrijf wordt waargenomen. Toch kan het gehele samenstel ge-25 makkelijk gedemonteerd worden voor schoonmaken, onderhoud en periodieke vervanging van de klemsamenstellen. Merk eveneens op dat de flenzen tevens dienen om het blok en de bijbehorende lichamen af te schermen tegen de effecten van bepaalde bewerkingsstappen voor de plak, in het bijzonder metallisatiestappen, waarbij neerslag van metaal op het blok, indien dit 30 van isolerend materiaal is, op den duur de isolerende eigenschappen ervan zou teniet doen. Uiteraard betekent het feit dat de metallische veerklemmen 23 eindigen bij het blok 22 dat indien het blok 22 gemaakt is van isolerend materiaal, elke plak vastgehouden door de klemsamenstellen elektrisch geïsoleerd wordt, zijnde een bijzonderheid die van belang kan zijn voor 35 bepaalde plakbewerkingshandelingen, zoals het h.f. sputter-etsingsproces.

De wijze waarop elk der klemsamenstellen stevig maar toch losneembaar wordt vastgehouden, wordt eveneens zeer snel duidelijk uit figuur 4, die de legeringspunten laat zien van de bladveren 42 op grotere schaal alsmede 8 0 069 3 3 ι

Sr * - 7 - de wijze van het maken van een inkeping ter bestrijding van elke neiging van een klem 23 om ten opzichte van een blok 22 te verschuiven.

De vorm van de klemmen 23 kan men zien in figuren 1-4 en in het bijzonder in figuur 2. Elk van de klemmen 23 omvat niet alleen een 5 gebogen punt 25, maar een nabij gelegen gedeelte, dat zich uitstrekt vanaf het bloi 22, en een onder een hoek staand, verafgelegen gedeelte 47, dat eindigt in de punt 25. Er wordt hier aan herinnerd, dat elk klemsamenstel 20 gemonteerd is binnen de omtrek van de apertuur 31, en dat de klemmen 23 zich in het algemeen uitstrekken naar binnen toe naar het centrum van de 10 cirkelvormige apertuur 31, zodat de veerkracht uitgeoefend op een vlak, die uiteindelijk aangegrepen wordt door de gekromde punten 25, wordt uitgeoefend vanaf de rand van de plak naar het centrum van de plak, die binnen en evenwijdig aan de plaatapertuur 31 vastgehouden zal worden. De dichtbij gelegen klemgedeelteh 46 zijn plat en liggen binnen een vlak dat nabij en 15 evenwijdig is aan het vlak bepaald door de plaatapertuur 31. De verafgelegen gedeelten 47 vormen daarentegen een omlaag wijzende hoek ten opzichte van het vlak door de apertuur 31 vanaf het gedeelte 46, waardoor een stompe hoek bepaald wordt met gedeelten 46, zoals weergegeven, zodat ofschoon elk klemblok 22 gemonteerd is op de vasthoudring 33 van het plaatsamenstel 20 30, elk klemsamenstel 20 geheel binnen het plaatsamenstel 30 wordt vastgehouden. Dus wordt de plak zelf vastgehouden binnen de dikte van de plak-dragerplaat 35. Opgemerkt dient te worden dat de vier punten 25 eveneens op een cirkelvormig patroon liggen, dat een diameter heeft die iets kleiner is dan die van een plak 15. Om dus een plak in te brengen, moet de klem 23 25 iets uitgespreid worden en vervolgens gelegenheid hebben om terug te veren tegen de rand\an een plak teneinde de plak op veerkrachtige wijze bij de rand ervan aan te grijpen. Een radiaal naar binnen gerichte resulterende veerkracht wordt daarbij opgewekt, die op positieve wijze helft om de plak binnen de punten 25 vast te houden. Uiteraard kan het inbrengen van de plak 30 worden bewerkstelligd door eenvoudigweg de plak met zijn achtervlak met de hand in de klemmen te duwen. Aanvankelijk zal de plak een gedeelte ontmoeten van het verafgelegen gedeelte 47 nabij de punt 25, en voortgaand duwen zal de klem verder uit elkaar spreiden en de plak laten snappen in de gebogen vasthoudpunt 25. (Om de zaak los te maken is het dan nodig om 35 tenminste één van de klemmen in te drukken om de plak te helpen bevrijden.)

Een betere praktijk is het echter om zelfs deze geringe slijtage aan de rand van de plak te vermijden door eerst de klem enigszins uit te spreiden, en dan de plak in te brengen. Voorts is het een stuk beter om 8 0 06 9 3 3 - 8 - alle met de hand te verrichten handelingen aan de plak te vermijden waaronder het met de hand laden en lossen. Het plakondersteuningssamenstel is in het bijzonder geschikt voor gebruik met een geautomatiseerde plaklaad/ losinrichting, en in het bijzonder met een vereenvoudigd en zeer effectief 5 systeem dat de vertikale oriëntatie van de plakken gedurende het gehele proces bewaart en welke uitvoeriger geopenbaard is in de Nederlandse nevenoctrooiaanvrage getiteld "Wafer Transport System", waarnaar eerder reeds verwezen werd.

Opgemerkt dient te worden dat het plakondersteuningssamenstel 10 10 niet vertikaal georiënteerd behoeft te zijn, noch enkel binnen een bewer-kingskamer te worden gebruikt, maar dat het eveneens horizontaal kan worden georiënteerd en getransporteerd op rails of dergelijke tussen bewerkings-stations en door conventionele vulsluizen. Zelfs bij deze toepassingen zal het ondersteuningssamenstel 10 doorgaan met het verschaffen van alle 15 voordelen van de bewerking met toegang aan beide zijden, de veerkrachtige mar stevige ondersteuning tegen schokken tijdens de bewerking, gecombineerd met een gemakkelijk laden en lossen, en bescherming tegen slijtages ten gevolge van het inlaten van de plak binnen het ondersteuningssamenstel.

Een voorbeeld van een vereenvoudigde inrichting voor het volledig 20 automatisch laden en lossen van het plakondersteuningssamenstel 10, in het bijzonder wanneer dit wordt gebruikt binnen de bestaande context van een plakbewerkingskamer 11, wordt weergegeven in figuur 1. Aan de voorwand 12 van de bewerkingskamer is met behulp van zware scharnieren 49, die draaien om een vertikale as, een kamerdeursamenstel 50 bevestigd, dat, zoals 25 weergegeven, open en dicht gaat op conventionele wijze teneinde de kamer-ingang 13 intermitterend af te dichten. Bij vol geopende stand zoals weergegeven in de figuur, zal men zien, dat het binnenvlak van de deur 16 vertikaal is en loodrecht staat op het vlak van de kameringang 13, alsook van het plakondersteuningssamenstel 10. Het deursamenstel 50 is voorzien 30 van een vacuümklauwplaat 52, en vier klembedieningsorganen 54, waarvan de functie en werking hieronder meer gedetailleerd beschreven zal worden.

De vacuümklauwplaat 54 is centraal geplaatst en axiaal door de deur zodat het aktieve einde ervan een deel vormt van het binnenvlak 55 van de deur.

De klauwplaat 52 kan aktief worden om een plak, die vertikaal aan de deur 35 gepresenteerd wordt, zoals weergegeven in figuur 1, aan te grijpen door vacuümzuigkracht, en de plak vast te houden, terwijl de deur gesloten is, waarna de vacuümklauwplaat zich in axiale richting uitstrekt vanaf het binnendeurvlak 55, waardoor de plak wordt aangegrepen binnen het plakondersteuningssamenstel 10, zoals hieronder uitvoeriger zal worden 8 0 06 9 3 3 .· * * - 9 - besproken.

Onder en aan elke zijde van de kameringang 13 strekt zich een transporteursamenstel 56 uit, dat cassettes 57 tezamen met plakken beweegt vanaf de rechterzijde van de ingang naar de linkerzijde, en een samen-5 werkend plakliftsamenstel 58 voor het omhoogbrengen van plakken individueel uit de cassettes en omhoog naar het operatieve einde van de vacuumklauwplaat aan het binnenvlak van het deursamenstel 50. Zoals men kan zien in figuur 1 omvat het transporteursamenstel 56 een paar rails 59 en 60, die zich in de lengterichting uitstrekken over de voorzijde van de kamerbewerkings-10 kamer 11 en horizontaal. De cassettes 57 en de afstand tussen de rails 59 en 60 zijn zodanig dat de zijwanden van de cassettes schrijlings staan over de rail en de cassette in staat stellen om glijdend bewogen te worden langs de rails vanaf de einden van de transporteur naar en van het plak-samenstel 58. Bewegingskracht voor de beweging van de cassettes wordt 15 geleverd door kettingaandrijfmiddelen 62, welke verschillende geleidingen en tandwieloverbrengingen omvatten, die maken dat een rollenketting zich beweegt langs de rail 59. De ketting is op regelmatige intervallen voorzien van geleidingspennen 64, die ingrijpen in een passende uitsnijding in de bodem van de cassettewand 65 van de nabij gelegen rail 59. Aldus 20 wordt de cassette gedwongen om met dezelfde snelheid zich te verplaatsen als de ketting naar het liftsamenstel 58.

Het plakliftsamenstel 58 is geplaatst beneden en aan de linkerzijde van de kameringang 13 en omvat een bovenste geleidingsplaat 67, een bladvormig liftlichaam 68, en een bedieningscilinder 69 verbonden met 25 het onderste einde van het lichaam 68. Het liftbladlichaam 68 loopt door de geleidingssleuf 70 en tussen geleidingsrails 59 en 60 om op en neer te bewegen in een vertikale baan, die de transporteur tussen de rails 59 en 60 onder rechte hoeken snijdt en zich uitstrekt van beneden de transporteur 56 naar het deursamenstel 50. Zoals men kan zien is de 30 cassette 57 zo gecontrueerd dat zij toegang mogelijk maakt van beneden af tot de plakken en het liftbladlichaam 68 in staat stelt om daar volledig doorheen te lopen. Het bladlichaam 68 is voorzien van een gebogen boveneind 72, waarvan de vorm aangepast is aan de kromming van de plakken, en een groef binnen dit einde aangepast aan de dikte van een plak.

35 In bedrijf beweegt het transporteursamenstel 56 de plakken in serie ieder op hun beurt voorbij het plakliftsamenstel 58 en over het liftbladlichaam 68. Het liftblad 68 beweegt dan omhoog om een individuele plak 15 aan te grijpen bij de onderste rand ervan en beweegt deze omhoog naar een positie juist aan de binnenzijde van het binnenvlak van de deur 8 0 06 9 3' 3 -ίο- so in de open stand. De vacuümklauwplaat 52 grijpt dan de plak 15 aan bij het achtervlak ervan, en het liftblad 58 wordt dan omlaag gebracht via geleidingssleuf 70 en de cassette naar een punt beneden de transporteur 56. Wanneer de plakbewerking voltooid is, wordt de plak opnieuw gepresenteerd 5 bij de vacuümklauwplaat 52 en het deursamenstel 50 om opnieuw omlaag gebracht te worden in de cassette, waarna de lift opnieuw omhoog gaat om de plak te accepteren. De transporteur beweegt de cassettes om te maken dat de werking kan worden herhaald voor opeenvolgende plakken.

Wanneer een plak op deze wijze gepresenteerd is aan de vacuüm-10 klauwplaat 52, wordt een serie handelingen in beweging gezet om een plak 15 in het plakondersteuningssamenstel 10 te laden, zoals eerder vermeld.

De details van het laad- en losproces van een plak in het plakondersteuningssamenstel 10 kan het beste begrepen worden uit figuur 2 in combinatie met figuur 1. Figuur 2 toont dé vacuümklauwplaat 52 in de uit-15 gestrekte positie en de klepbedieningsorganen 54 eveneens in hun uitgestrekte positie; dit zal plaatsvinden hetzij juist voorafgaande aan de voltooiing van het inbrengen van een plak in de bewerkingskamer 11, of aan het begin van het lossen van een plak wanneer eenmaal de bewerking ervan voltooid is; in beide gevallen zal de deur 50 zich in de gesloten 20 stand bevinden teneinde de kameringang 13 af te dichten tegen de atmosfeer.

Eén van de klepbedieningsorganen 54 is in detail weergegeven in het onderste einde van figuur 2 en omvat een pneumatische cilinder 74, een kontaktpen 75, die axiaal naar binnen beweegt en naar buiten, en gestuwd wordt door cilinder 74, en axiale afdichtingen 76 voor de pen.

25 Elk van de vier organen 54 is geplaatst binnen en door de deur 50 om op één lijn te zijn met een corresponderend exemplaar van de klemsamen-steller 20, wanneer de deur zich in de gesloten stand bevindt, zoals geïllustreerd wordt. Dus wanneer de deur 50 zich in de gesloten stand bevindt, wordende pennen 75 op één lijn geplaatst met de afgeplatte 30 nabij gelegen gedeelten 46 van het klemsamenstel 20 en worden uitgestrekt juist voorafgaande aan het inbrengen van een plak of het terugtrekken ervan. De druk van de pen 75 tegen het nabij gelegen gedeelte 46 van de klem daarop drukt de klem in en maakt dat de punt 25 naar achteren zwenkt en naar buiten langs de baan C weergegeven in figuur 2 volgens 35 een gestippelde kromme. Merk op dat andere middelen behalve de pen-georiënteerde indrukaktie hierboven beschreven zou kunnen worden toegepast om de klemmen te aktiveren en het inbrengen en uithalen van een plak te vergemakkelijken. Bijvoorbeeld zou een ring axiaal en gelijktijdig tegen 8 0 06 9 3 3 tp -£► - 11 - alle afgeplatte delen 46 van de klemmen gedreven kunnen worden teneinde deze in te drukken en uit te spreiden, hetgeen dezelfde klenibedieningswerking geeft als de geïllustreerde middelen.

De vacuümklauwplaat 52 plaatst dan de plak centraal binnen het 5 vlak van de plaatapertuur 31, waarna de bekrachtiging van de cilinder 74 wegvalt, en de pennen worden teruggetrokken. Daarna snappen de klemmen terug in hun oorspronkelijke, niet uitgebogen stand, en grijpen de punten 25 de randen van de plak 15 aan, waarmee de plak veilig tijdens elke bewerking wordt vastgehouden.

10 Merk op, dat het plaatsamenstel 30 kan worden bewogen binnen de bewerkingsinrichting 11 naar een aantal bewerkingsstations en voorzien kan worden van verdere aperturen, zoals bijvoorbeeld weergegeven bij 79, en verdere stellen klemsamenstellen daarvoor teneinde daarmee aanvullende plakken te dragen. Voor verdere details van de bewerkingsinrichting, waar 15 gebruik gemaakt wordt van het plakondersteuningssysteem volgens de onderhavige uitvinding en waarin een dergelijk veel-stationnig bewerkingsinrichting wordt geopenbaard, wordt verwezen naar de hiervoor genoemde Nederlandse nevenoctrooiaanvrage voor "Wafer Coating System".

Bij het voltooien van de bewerking wordt de plak opnieuw ge-20 bracht op één lijn met de kameringang 13, en wordt het deursamenstel 50 afgedicht overde kameringang 13. Opnieuw wordt de vacuümklauwplaat 52 geaktiveerd om het achtervlak van de plak 15 aan te grijpen, waarna de cilinder 74 van elk klembedieningsorgaan 54 elke pen 75 tegen een afgeplat nabij gelegen gedeelte 46 van een klemsamenstel drijft. Dit dringt 25 elke gebogen punt 25 weg en buiten ingrijping met de rand van de plak, waarna de vacuümklauwplaat 52 de plak 18 terugtrekt naar het binnenvlak van de deur 50 en uit de buurt van de klemsamenstellen 20 zonder enige slijtage, zelfs van de randen van de plak. De deur 50 wordt dan geopend teneinde de voltooide plak af te leveren in de positie boven het lift-30 bladlichaam 68, welke dan de plak omlaag brengt terug in de cassette.

Het dient te worden opgemerkt dat er vele toepassingen zijn, waarbij het niet noodzakelijk is toegang te verschaffen voor bewerkings-doeleihden tot de achtervlakken van de plakken. In tenminste sommige van deze toepassingen kan het niet doenlijk zijn de plakken te laden in de 35 plakondersteuningsmiddelen, terwijl het achtervlak van een plak in ingrijping is met een plakoppikmiddel zoals de vacuümklauwplaat 52. Toch kan het gewenst zijn individuele klemorganen soortgelijk aan het klemsamenstel 20 te gebruiken, bediend door een middel soortgelijk aan het 8 0 0 o 9 o 3 - 12 - klembedieningsorgaan 54 opdat de plakken op positieve wijze en op verende wijze bij de rand kunnen worden ondersteund met minimale slijtage van en beschadiging aan de randen van de plakken tijdens het laden en lossen.

Bij een dergelijke toepassing kan het gewenst zijn de individuele plakken 5 te presenteren aan de klemorganen onder gebruikmaking van een plakoppik-middel, dat het voorvlak van de plak aangrijpt. Ofschoon het plakoppik-middel soortgelijk zou kunnen zijn aan de vacuümklauwplaat 52, welke het vlak van de plak stevig aangrijpt door vacuümzuigkracht, verdient het de voorkeur in het belang van het vermijden van beschadiging aan de delicate 10 micro-circuits, die zich bevinden in het voorvlak van de plak, dat de plakoppikmiddelen niet met elkaar in kontakt zijn. Eén dergelijk oppik-middel bekend in de techniek als een "Bernoulli air" pick-up kop past de stroom van een geschikt gas toe, zoals lucht of stikstof, tussen de pick-up kop en het vlak van de plak. Om verontreiniging van de plak door 15 stofdeeltjes en dergelijke te vermijden, moet het stromende gas op scrupuleuze wijze schoon zijn en bij voorkeur droog.

Alternatieve opstellingen kunnen meer geschikt zijn voor bepaalde toepassingen. In de inrichting weergegeven in figuur 2, worden de plakken individueel geladen vanaf de achterzijde tot in de klemorganen. Bij 20 sommige toepassingen kan het gewenst zijn in plaats daarvan de plakken te ladenvanaf de voorzijde in dezelfde of soortgelijke klemorganen. Dit kan duidelijk worden bewerkstelligd met ongecompliceerde wijzigingen in de inrichting. Eén vereiste is dat het klembedieningsorgaan wordt toegepast voor het openen en sluite nvan de klemmen om het laden en lossen van de 25 plakken mogelijk te maken zonder beschadiging aan de plak. Een oppikmiddel aan het voorvlak, zoals de hiervoor genoemde Bernoulli air pick-up kop, kan op voordelige wijze worden toegepast om de voorvlakken van de plakken aan te grijpen om deze te transporteren en voor het laden ervan in en het lossen ervan uit de klemorganen. In dit type van alternatieve op-30 stelling, zou de apertuur, waarin de plak wordt ingelaten in de voorkeursuitvoeringsvorm, afwezig kunnen zijn; of een diameter kunnen hebben die kleiner is dan de plak; of anderzijds een uitsparing kunnen zijn in plaats van een kompleet gedefinieerde apertuur door de aangrenzende klemonder-steuning. Toch zullen dergelijke alternatieve opstellingen de meeste, in-35 dien zelfs niet alle, voordelen van de geïllustreerde uitvoeringsvorm genieten, waaronder positieve en veerkrachtige bij de rand aangrijpende ondersteuning, waarbij men toegang heeft tot tenminste één geheel vlak, snel laden en lossen, verenigbaarheid met het geautomatiseerde laden en 8 0 05 9 3 3 5 - 13 - lossen, gemak van het hebben van een vulsluis, toleranties in diameter en variaties in oriëntatie, en bescherming tegen schokken.

8 0 06 9 3 3

Claims (29)

1. Individuele plakondersteuningsinrichting bevattende een aantal klemorganen voor het veerkrachtig bij de rand aangrijpen van één der plakken; waarbij elk der klemorganen van elkaar verwijderd is en uitge-5 richt is volgens een eerste cirkelvormig patroon met een diameter groter dan de plak; terwijl elk der klemorganen veerkrachtige armgedeelten bezit, die zich in hoofdzaak naar binnen toe uitstrekken naar het midden van het cirkelvormige patroon; 10 waarbij elk der klemorganen aan de einden ervan, die zich het dichtst nabij het midden bevinden een vingergedeelte bezit, dat in het algemeen centraal naar binnen toe uitmondt, welke vingergedeelten in een tweede cirkelvormig patroon liggen met een diameter, die iets kleiner is dan die van de plak; 15 welke vingergedeelten de rand van de daarin vast te houden plak grijpen, en een centraal naar binnen gerichte veerkrachtige druk uitoefenen op de plak; en tenminste een gedeelte van elk der armen een vlak gedeelte bepaalt, dat indrukbaar is om acceptatie van een plak te vergemakkelijken, 20 waardoor individuele plakken snel kunnen worden ingebracht en verwijderd uit de klemorganen; en, terwijl zij daarin worden vastgehouden, worden getransporteerd en bewerkt.

2. Plakondersteuningsorgaan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste drie van de klemorganen aanwezig zijn.

3. Plakondersteuningsorgaan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke arm een veraf gelegen gedeelte omvat nabij het centrum, eindigend in de vingergedeelten, en een dichterbij gelegen gedeelte, welk dichterbij gelegen gedeelte in het algemeen ligt in een eerste vlak evenwijdig aan het vlak bepaald door het eerste cirkelvormige patroon, welk veraf 30 gelegen gedeelte een stompe hoek bepaalt ten opzichte van het eerste vlak.

4. Ondersteuningsorgaan volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het platte gedeelte van de vingers het nabij gelegen gedeelte is.

5. Ondersteuningsorgaan volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de gehele vinger plat is.

6. Ondersteuningsorgaan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vingergedeelte de vorm heeft van een boog.

7. Ondersteuningsorgaan volgens conclusie 1, gekenmerkt door een 8 0 039 3 3 - 15 - klemondersteuningsblol, dat het einde van het armgedeelte tegenover het vingergedeelte verankert.

8. Ondersteuningsorgaan volgens conclusie 7, gekenmerkt door onder-steuningsplaatmiddelen, die een apertuur begrenzen, waarbij elk der 5 klemblokken bevestigd is om de omtrek van de apertuur op onderlinge afstanden.

9. Ondersteuningsorgaan volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat voor elk der blokken het ondersteuningsplaatmiddel vaste lippen bepaalt voor het vasthouden van de blokken tegen radiale verschuiving, en een 10 paar losneembare bladveren, die de blokeinden vastgrijpen en in ingrijping zijn met een sleuf van de plaatmiddelen om de blokken op losneembare wijze vast te houden op de plaatmiddelen.

10. Plakondersteuningsorgaan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de blokken van isolerend materiaal zijn, waardoor een binnen het 15 klemorgaan vastgehouden plak elektrisch geïsoleerd is.

11. Plakondersteuningsmiddel volgens conclusie 9, gekenmerkt door een klemorgaanvasthoudring die losneembaar gemonteerd is aan de plaat concentrisch met de apertuur, welke ring de lippen draagt en definieert en de klemblokken monteert om de omtrek van de apertuur.

12. Plakondersteuningsorgaan volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de blokken van isolerend materiaal zijn, en de vasthoudring voorzien is van een lip langs de binnenomtrek ervan als een schil voor het blok.

13. Plakondersteuningsorgaan volgens conclusie 11, met het kenmerk, 25 dat de blokken van isolerend materiaal zijn, en de vasthoudring een flens bezit om de omtrekken ervan, welk klemorgaan in hoofdzaak uitgespaard is binnen en afgeschermd wordt door de flenzen.

14. Plakondersteunings- en transportsamenstel ter vergemakkelijking van het laden en lossen van plakken individueel, terwijl deze stevig en 30 beschermend ondersteund worden tijdens de bewerking, bevattende: ondersteuningsmiddelen voorzien van een uitsparing binnen een opeprvlak ervan met een diamter groter dan de plakken; een aantal klemorganen voor het veerkrachtig bij de rand grijpen van één der plakken en deze vast te houden binnen de uitsparing, 35 welk klemorgaan gemonteerd is op het ondersteuningsorgaan om de omtrek van de uitsparing, terwijl de klemmen zich uitstrekken naar het centrum van de uitsparing en aan de voorste rand ervan een vingergedeelte hebben waarbinnen de rand van die ene plak wordt vastgehouden; waarbij individuele plakken op elk moment kunnen worden inge- 8 0 023 3 3 - 16 - bracht in en verwijderd worden uit de ondersteuning, op beschermende wijze vastgehouden binnen de uitsparing, getransporteerd en bewerkt terwijl het risico van beschadiging en verontreiniging vein de plak verminderd is.

15. Plakondersteuningsorgaan volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de uitsparing een apertuur is binnen de ondersteuning.

16. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het ondersteuningsorgaan een dun in hoofdzaak plaatvormig lichaam bevat en de plak wordt ondersteund binnen het plaatvormige lichaam, 10 waardoor beide plakzijden toegankelijk zijn voor bewerking, terwijl toch de plak op beschermende wijze wordt ondersteund.

17. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het plakondersteuningsorgaan samenwerkt met een plakbewerkings-station waarbinnen het ondersteuningsorgaan ondergebracht is en welke 15 voorts een aantal klembedieningsorganen omvat, die gemonteerd zijn aan het station teneinde respectievelijk te rusten op de naar buiten wijzende platte klemgedeelten om deze in te drukken en de klemorganen vrij te geven bij het inbrengen of verwijderen van de plakken, waardoor eventuele slijtage van de plakomtrek uitgesloten wordt en het inbrengen en 20 verwijderen ervan vergemakkelijkt wordt.

18. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de klemorganen een naar buiten wijzend plat gedeelte bepalen, dat in het algemeen evenwijdig is aan het vlak van de apertuur.

19. Plakonderstueningssamenstel volgens conclusie 14, met het 25 kenmerk, dat de klemorganen een gedeelte bepalen, dat een hoek maakt, en een brug slaat tussen het vlakke gedeelte en het vingergedeelte, welk vingergedeelte in het algemeen naar het centrum van de apertuur opent.

20. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de vingergedeelten de vorm van een boog hebben.

21. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat tenminste vier van de klemorganen aangebracht zijn binnen de ondersteuning.

22. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de klemmen worden vastgehouden binnen de omtrek.

23. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het aantal klemorganen op ongelijke wijze verspreid aangebracht is om de omtrek, terwijl de apertuur een cirkelvorm bezit.

24. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 16, met het kenmerk, 8 0 06 9 3 3 - 17 - dat de plaatvormige ondersteuning een aantal dezer aperturen omvat, die elk voorzien zijn van het aantal klemorganen.

25. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het plaatvormige ondersteuningslichaam aangebracht is binnen 5 een plakbewerkingskamer, en beweegbaar gemonteerd is binnen de kamer.

26. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 25, gekenmerkt door een aantal klembedieningsorganen samenwerkend met de kamer en rustend respectievelijk op elk der klemorganen bij het insteken of verwijderen van een plak teneinde het klemorgaan vrij te geven.

27. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de klemorganen een plat gedeelte omvatten dat gekeerd is naar het klembedieningsorgaan, welk klembedieningsorgaan penlichamen omvat, die uitgestrekt kunnen worden om kontakt te maken met de platte gedeelten van de klemorganen en deze in te drukken om de klemorganen 15 vrij te geven.

28. Plakondersteuningssamenstel volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de plaatvormige ondersteuning in het algemeen vertikaal is.

29. Plakondersteuningssamenstel volgens concluseie 14, met het kenmerk, dat de klemmen binnen isolatoren worden vastgehouden. 20 8 0 05 9 3 3