УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ КАССЕТЫ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПЛАСТИНАМИ Российский патент 1995 года по МПК H05K13/02 H01L21/68 

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности может быть использовано в технологических процессах для загрузки полупроводниковых (п/п) пластин из одной герметичной технологической камеры в другую при сохранении чистоты их поверхности.

Известны устройства перегрузки п/п пластин из одного чистого объема в другой. Существует несколько типов загрузчиков фирмы ASYST TECHNOLOGIES для перегрузки п/п пластин в чистых помещениях (патенты США N 4676709; N 4724876). Недостатки данных загрузчиков заключаются в наличии трудно уплотняемого модуля вертикальных перемещений и активного захвата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является загрузчик по [1] Загрузчик содержит подвижную платформу для размещения кассеты с п/п пластинами при перегрузке из контейнера, манипулятор с захватом для переноса кассеты в технологическую камеру, винтовой механизм вертикальных перемещений платформы и манипулятора, модуль вращения, герметичную крышку устройства. Извлечение кассеты с п/п пластинами из контейнера производится механизмом вертикальных перемещений, а загрузка в технологическую камеру поворотом кассеты, находящейся в активном захвате манипулятора.

Недостатки данного загрузчика заключаются в том, что активный захват манипулятора и механизм вертикальных перемещений вносят дополнительные загрязнения в чистую зону технологической камеры, требуется дополнительный объем для их размещения в технологической камере при работе загрузчика. Для управления манипулятором, механизмом вертикальных перемещений требуется дорогостоящая автоматизированная система управления.

Задача при создании изобретения состояла в том, что требовалось такое устройство загрузки полупроводниковых пластин в чистую зону технологической установки, которое бы не привносило дополнительных (от загрузки) загрязнений, было просто, удобно в эксплуатации.

Цель изобретения повышение эффективности использования устройства.

Цель достигается тем, что устройство загрузки вертикальным основанием пристыковывается к технологической установке, у которой предусмотрено окно для загрузки кассеты с п/п пластинами. В вертикальном основании сформировано окно, по одну сторону которого размещена герметично уплотненная крышка, по другую сторону расположен контейнер с кассетой п/п пластин, установленный на платформе. Контейнер снабжен замками, прикрепляющими его к вертикальному основанию и позволяющими освобождать стенку контейнера, прилегающую к окну в вертикальном основании. К герметичной крышке-столику присоединен сферический шарнир, позволяющий устанавливаться кассете с п/п подложками при загрузке в технологической камере в горизонтальном положении. На герметичной крышке расположены защелки для закрывания окна в вертикальном основании в исходном положении. Под платформой размещен герметично уплотненный модуль вращения, позволяющий переориентировать кассету с п/п подложками на 90^о, то есть из вертикального положения в горизонтальное и наоборот. Если сравнить данное изобретение с прототипом, можно обнаружить много преимуществ. Предлагаемое устройство загрузки не требует дополнительного места для размещения в чистой комнате, так как возможно крепление на стене технологической установки, не привносит дополнительных загрязнений из-за отсутствия винтового механизма вертикальных перемещений платформы и манипулятора (в прототипе) и отсутствия активного захвата манипулятора. Загрузка кассеты, так же как и разгрузка, в данном техническом решении происходит в один прием в отличие от прототипа, где сначала происходит извлечение кассеты из контейнера механизмом вертикальных перемещений, а затем загрузка кассеты в технологическую установку. Во время загрузки пластин в технологическую камеру в данном техническом решении происходит одновременная переориентация п/п пластин на 90^о. Все вышеперечисленное позволяет сделать вывод о более эффективном устройстве загрузки, требующем меньшего количества механизмов, узлов, занимающего меньшую площадь и объем, освобождающего от сложной системы управления.

На фиг.1- устройство загрузки в исходном положении, общий вид; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 устройство загрузки в рабочем положении, общий вид.

Устройство содержит выносной кронштейн 1, герметичную крышку 2, вертикальное основание 3, загрузочное окно 4, магнитные защелки 5, сферический шарнир 6, платформу 7, модуль 8 вращения, контейнер 9, кассету 10 с п/п пластинами, замки 11 контейнера, подвижную стенку 12 контейнера.

В исходном положении выносной кронштейн 1 находится в вертикальном положении и за счет уплотнения герметичной крышки 2 закрывает загрузочное окно 3 в вертикальном основании 4. В теле герметичной крышки установлены магнитные защелки 5. Между герметичной крышкой и выносным кронштейном размещен сферический шарнир 6. Под платформой 7 размещен модуль 8 вращения. Контейнер с кассетой п/п пластин 10 располагается на платформе, прикрепляется к вертикальному основанию замками 11 и имеет подвижную стенку 12.

Устройство загрузки работает следующим образом. Контейнер 9 с находящейся в пассивном захвате (т.е. вставленной в контейнер) кассетой с п/п пластинами устанавливается на платформу 7 до срабатывания магнитных защелок 5, которые установлены на герметичной крышке 2, закрывающей загрузочное окно 4 в вертикальном основании 3, а ответные гнезда находятся на подвижной стенке 12 контейнера 9. Затем замками контейнера 11 производится освобождение подвижной стенки контейнера и закрепление колпака контейнера на вертикальном основании, после чего модуль 8 вращения поворачивает выносной кронштейн 1 с закрепленным на нем посредством сферического шарнира 6 столиком, являющимся герметичной крышкой на 90^о, технологическую зону установки. Причем на столике-крышке посредством магнитных защелок размещена подвижная стенка контейнера с кассетой п/п пластин. Таким образом, кассета, находящаяся в пассивном захвате, оказывается внесенной в чистую зону установки. Загрузка кассеты в контейнер из технологической установки производится в обратном порядке.

Для данного случая было изготовлено устройство загрузки, имеющее габаритные размеры 300х420х320 мм. Модуль вращения выполнен в виде стандартного червячного редуктора, который приводит в движение электродвигатель. В дюралюминиевую герметичную крышку вмонтировано по периметру уплотнение и четыре (по углам) цилиндрических магнита, которые используются в качестве магнитных защелок. Вертикальное основание выполнено из дюралюминия, колпак контейнера из прозрачной пластмассы. Такое загрузочное устройство может использоваться для загрузки п/п пластин диаметром до 150 мм. Простое в изготовлении, не материалоемкое, оно может быть серийно выпускаемое для использования в технологических процессах, где требуется обеспечение чистоты производства, надежно и эффективно в эксплуатации.

Использование: устройство загрузки кассеты с полупроводниковыми пластинами предназначается для загрузки их в чистую зону технологической установки. Сущность изобретения: устройство загрузки пристыковывается к технологической установке, у которой предусмотрено окно для загрузки кассеты. В вертикальном основании сформировано окно, по одну сторону которого размещена герметично уплотненная крышка, по другую сторону расположен контейнер с кассетой полупроводниковых пластин, установленный на платформе, контейнер снабжен замками, прикрепляющими его к вертикальному основанию и позволяющими освобождать стенку контейнера, прилегающую к окну в вертикальном основании. К герметичной крышке присоединен сферический шарнир, крышка снабжена магнитными защелками. Под платформой размещен модуль вращения. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ КАССЕТЫ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПЛАСТИНАМИ, содержащее платформу, вертикальное относительно платформы и соединенное с ней основание, герметичную крышку, модуль вращения, размещенный под платформой, и контейнер с подвижной стенкой, расположенной под платформой, отличающееся тем, что контейнер с подвижной стенкой закреплен на вертикальном основании посредством замков, установленных с возможностью освобождения подвижной стенки контейнера, вертикальное основание снабжено выносным кронштейном, соединенным с модулем вращения, и в нем выполнено окно для загрузки полупроводниковых пластин, при этом герметичная крышка посредством сферического шарнира соединена с выносным кронштейном с возможностью поворота и образования столика для размещения кассеты для полупроводниковых пластин и снабжена размещенными напротив окна со стороны наружной поверхности вертикального основания магнитными защелками, ответные гнезда которых установлены на подвижной стенке контейнера.