CH651166A5

CH651166A5 - Vorrichtung zum unterstuetzen von mikroplaettchen und eine mikroplaettchen-transportbaugruppe.

Info

Publication number: CH651166A5
Application number: CH9475/80A
Authority: CH
Inventors: Raymond Howard Shaw
Original assignee: Varian Associates
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1985-08-30
Also published as: NL8006933A; FR2474001B1; JPS613091B2; IT1134851B; GB2071195B; DE3047530A1; IT8026864A0; GB2071195A; FR2474001A1; JPS56103441A; US4306731A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Diese erleichtert die mechanische Handhabung und den Transport einzelner dünner Substrate. Die Vorrichtung ermöglicht, innerhalb eines Rahmens oder dgl. einzelne Halbleiterplättchen auf geschützte Weise so zu unterstützen, dass beide Flachseiten eines Plättchens einer Bearbeitung unterzogen werden können, dass sich die Plättchen leicht einsetzen und entnehmen lassen, und dass die Plättchen nacheinander zu verschiedenen Behandlungsstationen transportiert werden können, wobei sie nacheinander von Kassetten aufgenommen werden, und wobei nur eine minimale Gefahr einer Beschädigung und/ oder Verunreinigung des Plättchens besteht.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Mikroplätt-chen-Transportbaugruppe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

Bei den Halbleiterplättchen, auf die sich die Vorrichtung bezieht, handelt es sich um solche, aus denen jeweils eine grosse Anzahl von einzelnen elektronischen Mikroschaltun-gen oder Komponenten zugeschnitten werden, wobei bekannte Verfahren zum Erzeugen von Überzügen und Masken sowie zum Einführen von Verunreinigungen angewendet werden. Solche Plättchen sind sehr zerbrechlich und können leicht beschädigt werden, da ihre Dicke nur in der Grössen-ordnung von etwa 0,25-0,5 mm liegt, da sie einen grossen Durchmesserzwischen etwa 50 und etwa 125 mm haben, und da sorgfältig polierte Flächen und mikroskopische Stufen und Nuten an der Oberfläche vorhanden sind. Solche Plättchen werden zur Herstellung entsprechender Vorrichtungen unbrauchbar, wenn sie auf irgendeine Weise verunreinigt, abgenutzt oder auch nur durch winzige Kratzer beschädigt werden. Daher ist eine besonders vorsichtige Handhabung

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der Plättchen erforderlich, und es ist insbesondere sehr erwünscht, die Plättchen so zu unterstützen und zu transportieren, dass sie nur in einem minimalen Ausmass mit der Hand oder von Maschinenteilen berührt werden, und dass mechanische Stossbeanspruchungen oder dgl. vermieden werden.

Bis jetzt werden zum Handhaben und Transportieren solcher Plättchen Vorrichtungen der verschiedensten Art verwendet, und zwar sowohl sehr primitive Vorrichtungen als auch solche, die sich als übermässig kompliziert erwiesen haben; als Beispiel seien einfache Platten oder Schlitten genannt, auf denen Plättchen in waagerechter Lage angeordnet und transportiert werden, z.B. mit Hilfe von Förderbändern oder Ketten, linearen Luftlagern oder Führungen, Klammern von unterschiedlicher Konstruktion sowie Kassetten. Bei allen diesen bekannten Vorrichtungen müssen in einem ziemlich grossen Ausmass Handhabungs- und Beschickungsarbeiten durch Techniker ausgeführt werden, und es ist mehr oder weniger schwierig, die Vorrichtungen so auszubilden, dass sie geeignet sind, bei automatischen Transportvorrichtungen sowie Beschickungs- und Entnahmeeinrichtungen verwendet zu werden, die in grosser Anzahl an den Stationen zum Behandeln der Plättchen benötigt werden, insbesondere zum Einführen der Plättchen in eine evakuierte Kammer und zum Entnehmen der Plättchen aus dieser Kammer. Somit ist es erforderlich, an bestimmten Stationen komplizierte Beschickungsschleusen und dgl. vorzusehen, und in jedem Fall müssen zahlreiche manuelle Operationen durchgeführt werden. Diese Nachteile haben bis jetzt die serienmässige Verarbeitung von Plättchen unmöglich gemacht, so dass es erforderlich ist, die Plättchen chargenweise zu verarbeiten.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen ergeben sich weitere Nachteile, die mindestens ebenso schwerwiegend sind. In vielen Fällen werden die Plättchen nicht zwangsläufig festgehalten, während sie bewegt bzw. zum Stillstand gebracht oder Stössen ausgesetzt werden, was zur Folge hat, dass sich die Plättchen gegenüber anderen Teilen bewegen, so dass Beschädigungen möglich sind. Zwar gibt es auch andere Vorrichtungen, die eine bessere Unterstützung der Plättchen gewährleisten, doch verringert sich hierbei die Produktionsausbeute, da die Plättchen innerhalb eines Teils ihrer Flachseiten erfasst werden müssen, oder da die Plättchen nicht zuverlässig in einer vorbestimmten Lage gehalten werden,

oder da Störungen auftreten, wenn Plättchen vorkommen, die infolge unvermeidbarer Fertigungstoleranzen nicht genau den richtigen Durchmesser haben. In den meisten Fällen ist es nicht möglich, beide Flachseiten eines Plättchens einer Behandlung zu unterziehen, die Plättchen werden nicht zwangsläufig gegen eine Berührung mit anderen Teilen geschützt, es besteht die Gefahr, dass sich die Plättchen gegenüber der Transportvorrichtung verlagern, wenn Behandlungseinrichtungen zur Wirkung gebracht werden, und es ist nur unter Schwierigkeiten möglich, für eine einfache automatische Beschickung zu sorgen.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine zum Unterstützen von Mikroplättchen geeignete Baugruppe zu schaffen, bei der jedes Plättchen innerhalb einer Rahmenkonstruktion so festgehalten wird, dass beide Flachseiten des Plättchens einer Behandlung unterzogen werden können, eine Baugruppe zu schaffen, bei der jedes Plättchen zwangsläufig und elastisch so festgehalten wird, dass ein leichtes Einsetzen und Entnehmen der Plättchen möglich ist, eine Baugruppe der genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, eine Behandlungseinrichtung in elastische Berührung mit einem Plättchen zu bringen, ohne dass die zwangsläufige Festlegung des Plättchens gegen jede Verlagerung gefährdet wird, eine Baugruppe zu schaffen, bei der sich die Plättchen auf beiden Seiten behandeln lassen, die jedoch jedes Plättchen gegen eine reibende Berührung mit anderen Teilen während der Transportbewegung schützt, sowie eine solche Baugruppe zu schaffen, die es auf zuverlässige Weise ermöglicht, Plättchen, die sich bezüglich ihres Durchmessers geringfügig unterscheiden, einzeln so zu unterstützen, dass eine Beschädigung infolge von Stössen, Vibrationen und anderen Bewegungen während des Transports zwischen verschiedenen Behandlungsstationen unmöglich ist. Weiterhin soll durch die Erfindung eine Mikroplättchen-Unterstützungsbaugruppe geschaffen werden, die es ermöglicht, die Plättchen in eine evakuierte Kammer zu überführen und sie der Kammer nach der Behandlung zu entnehmen, wobei es die Vorrichtung ermöglicht, die Plättchen nach Bedarf in einer waagerechten, einer senkrechten oder einer anderen Lage zu transportieren und zu unterstützen, wobei sich die Unterstützungsbaugruppe zum Zweck der Wartung, Reinigung und Instandsetzung leicht zerlegen lässt, und wobei es die Unterstützungsbaugruppe ohne Schwierigkeiten ermöglicht, jedes Plättchen elektrisch zu isolieren.

Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer Mikroplättchen-Unterstützungsvorrichtung und -Trans-portbaugruppe gelöst, die es ermöglicht, die einzelnen Plättchen zu unterstützen und zu schützen, während sie einzeln behandelt werden, wobei das Einbringen und Entnehmen der Plättchen ohne Schwierigkeiten möglich ist, und wobei beide Flachseiten jedes Plättchens einer Behandlung unterzogen werden können.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet. Die erfindungsgemässe Mikro-plättchen-Transportbaugruppe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 4 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Die elastische Berührung zwischen dem Rand des Plät-chens und den Klammern gewährleistet eine zwangsläufige Positionierung des Plättchens und einen ausreichenden Schutz gegen plötzliche Stösse während des Transports sowie sonstige Stösse, die auftreten können, wenn die Baugruppe von einer Behandlungsstation zur nächsten bewegt wird. Das Einsetzen und Entnehmen der Plättchen wird dadurch erleichtert, dass die Plättchen an ihrem Rand elastisch festgelegt werden; dieser Vorgang wird ferner dadurch erleichtert und beschleunigt, dass der Behandlungsstation, von der die Vorrichtung zur Unterstützung eines Plättchens einen Bestandteil bildet, mehrere vorspringende Elemente, z.B. Stifte, zugeordnet sind. Diese Stifte sind so angeordnet, dass sie die zugehörigen Klammern jeweils an einem flachen Abschnitt der betreffenden Klammer ausserhalb des Randes des Plättchens erfassen, während ein Plättchen eingesetzt bzw. entnommen wird, um jede Beschädigung auch nur des Randes des Plättchens zu vermeiden. Die plattenähnliche Unterstützung weist zweckmässig mehrere Plättchen-Aufnah-meöffnungen mit zugehörigen Klammern auf, und sie ist innerhalb der Behandlungskammer bewegbar, damit die Plättchen zu verschiedenen Behandlungsstationen gebracht werden können. Die relativ geringe Bauhöhe der Unterstützung einschliesslich eines von ihr aufgenommenen Plättchens ermöglicht es, eine Beschickungsschleuse von kleinem Rauminhalt dadurch abzugrenzen, dass der Bereich der Öffnung nach aussen abgedichtet wird. Ferner ermöglicht es die Unterstützungsvorrichtung, eine manuelle Beschickung oder eine automatische Beschickung mit Hilfe einer einfachen automatisierten Einrichtung durchzuführen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer vollständigen Einrichtung zum Aufnehmen und Transportieren von Plättchen, wobei

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insbesondere das Zusammenwirken der Plättchen-Unterstützungsvorrichtung nach der Erfindung mit einer Einrichtung zum Einbringen und Entnehmen von Plättchen dargestellt ist;

Fig. 2 einen vergrösserten Axialschnitt der erfindungsge-mässen Plättchen-Transportbaugruppe, wobei zu erkennen ist, auf welche Weise die Baugruppe ein von ihr aufgenommenes Plättchen unterstützt, wobei ferner eine Beschickungsschleuse dargestellt ist, und wobei ersichtlich ist, auf welche Weise das Entnehmen des Plättchens aus der Vorrichtung erleichtert wird;

Fig. 3 eine weiter vergrösserte Schrägansicht einer von mehreren Klammern, die gemäss der Erfindung dazu dienen, jeweils ein Plättchen unmittelbar zu unterstützen, wobei auch Einzelheiten bezüglich der Konstruktion, der Montage und des Zerlegens zu erkennen sind; und

Fig. 4 einen tangentialen Schnitt einer der Klammerbefestigungen nach Fig. 3, aus der weitere Einzelheiten des Aufbaus und der lösbaren Anbringung ersichtlich sind.

Die Vorteile, die Konstruktion und die Wirkungsweise der Plättchen-Unterstützungsvorrichtung werden am besten erkennbar, wenn man die Erfindung in Verbindung mit der Beschreibung einer vollständigen Einrichtung zum Aufnehmen von Plättchen betrachtet, wie sie in Fig. 1 dargestellt und mit weiteren Einzelheiten in der Patentanmeldung VI P529 D (U.S. Serial No. 106,342) beschrieben ist, die sich mit einem Plättchentransportsystem befasst. In Fig. 1 und 2 ist die Plättchen-Transportbaugruppe insgesamt mit 10 bezeichnet; bei dem dargestellten Anwendungsbeispiel ist die Baugruppe 10 in einer Plättchenbehandlungsvorrichtung bzw. einer Kammer 11 angeordnet, deren senkrechte Vorderwand 12 weggebrochen gezeichnet ist. Die Plättchenbehandlungsvorrichtung bzw. die Kammer 11 repräsentiert hier eine beliebige von mehreren ähnlichen Maschinen, zu denen z.B. Maschinen zum Beschichten von Halbleiterplättchen gehören, ferner Plättchenätzmaschinen, lithografische Maschinen zum Herstellen von Plättchen, Maschinen zum Glühen von Plättchen usw. Die Behandlungskammer 11 ist mit einem Kammereingang 13 versehen, durch den hindurch die Plättchen-Unterstützungsbaugruppe 10 und das Innere der Behandlungsvorrichtung zugänglich sind. Als Beispiel für eine solche Plätt-chenbehandlungsvorrichtung, bei der die Plättchen-Unter-stützungsbaugruppe besondere Vorteile bietet, sei ein Plätt-chen-Beschichtungssystem genannt, wie es in der Patentmeldung VI P528 D (U.S. Serial No. 106 343) beschrieben ist.

Innerhalb der Plättchen-Transportbaugruppe 10 wird jeweils ein Plättchen 15 an seinem Rand elastisch durch vier in Umfangsabständen verteilte Klammerbaugruppen unterstützt, von denen eine mit weiteren Einzelheiten in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, und von denen zwei in Fig. 2 jeweils im Querschnitt erscheinen. Zu jeder Klammerbaugruppe 20 gehören ein allgemein rechteckiger, etwas langgestreckter Klotz 22, der aus Isoliermaterial bestehen kann, sowie ein langgestreckter Federarm bzw. eine Klammer 23, die den Klotz 22 teilweise umschliesst und zu diesem Zweck in eine geringe Tiefe aufweisende Aussparungen eingreift, mit denen mehrere Flächen des Klotzes versehen sind, damit die Klammer 23 von dem Klotz umschlossen wird und jede seitliche Bewegung der Klammer gegenüber dem Klotz verhindert wird. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind bei diesem mit Aussparungen versehenen Teil des Klotzes 22 mehrere Flächen abgeschrägt, so dass der Klotz von der Klammer 23 in erster Linie an den Kanten A und B umschlossen ist, was dazu beiträgt, zu verhindern, dass sich die Klammer gegenüber dem Klotz verdreht. Jede Klammer 23 weist an ihrem von dem Klotz 22 abgewandten Ende einen gekrümmten Fingerabschnitt 25 auf, der gemäss Fig. 2 einen solchen Krümmungsradius hat, dass er mit dem Rand eines Plättchens 15 zusammenarbeiten kann.

Gemäss Fig. 1 sind vier Klammerbaugruppen 20 in Abständen über den Umfang einer runden Öffnung verteilt, die zu einer inneren Plättchen-Unterstützungsplattenbaugruppe 30 gehört, welche in der Behandlungskammer 11 angeordnet ist. Die runde Öffnung 31 der Plattenbaugruppe 30 hat eine grösseren Durchmesser als das Plättchen 15, so dass sie sowohl die Klammerbaugruppen 20 als auch das Plättchen 15 aufnehmen kann. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform gehören zu der Transportbaugruppe 20 eine Plättchentragplatte 35 und ein Haltering 33 für die Klammern 23, der mit der Plättchentragplatte 35 lösbar verbunden und konzentrisch mit der runden Öffnung 31 der Plattenbaugruppe angeordnet ist. Die Klammerbaugruppen 20 sind nicht direkt an der Hauptplättchentragplatte 35 befestigt, sondern mit dem Haltering 33 verbunden. Der Haltering hat einen U-förmigen Querschnitt mit Lippen oder Flanschen 36 und 37, die den inneren bzw. den äusseren Rand des Rings bilden, und die Klammerbaugruppen 20 sind zwischen diesen Flanschen angeordnet. Somit bilden die Klammerbaugruppen 20 zusammen mit der Plattenbaugruppe 30 einschliesslich der Platte 35 und des Halterings 33 die Plättchentragbaugruppe 10.

Fig. 3 und 4 zeigen, auf welche Weise die Klammerbaugruppen 20 an dem Haltering 33 befestigt sind. Der Haltering weist einen Satz von vier Zungen 40 und Schlitzen 41 auf, in die zwei herausnehmbare federnde Zungen 42 eingebaut sind. Die Zungen 40 liegen an den Längsseiten des Klotzes 22 an, um eine Verlagerung des Klotzes radial nach innen oder aussen zu verhindern. Sind die federnden Zungen 42 in die Schlitze 41 eingebaut, stützen sie sich an den Enden 44 des Klotzes 22 ab, um jede Längsbewegung des Klotzes zu verhindern; um den Eingriff zu verbessern, arbeiten die federnden Zungen 42 mit Einkerbungen an den oberen Ecken der Enden 44 des Klotzes 22 zusammen. Auf diese Weise wird die Klammerbaugruppe 20 auf dem Haltering 33 sehr fest, jedoch lösbar in ihrer Lage gehalten, so dass während des Gebrauchs keinerlei Verlagerung möglich ist. Jedoch lässt sich die gesamte Klammerbaugruppe zur Reinigung, Wartung und periodischen Erneuerung leicht ausbauen. Ferner ist zu bemerken, dass die Flansche des Halterings auch dazu dienen, den Klotz und die zugehörigen Bauteile gegen die Wirkungen bestimmter Behandlungsschritte zu schützen, denen das Plättchen unterzogen wird, wobei es sich insbesondere um Metallisierungsschritte handelt, bei denen die Ablagerung von Metall auf dem Klotz schliesslich auch dann die Isolation beeinträchtigen würde, wenn der Klotz aus Isoliermaterial besteht. Die Tatsache, dass die federnden Metallklam-mern 23 an dem Klotz 22 enden, bedeutet natürlich, dass dann, wenn der Klotz aus Isoliermaterial besteht, jedes von den Klammerbaugruppen aufgenommene Plättchen elektrisch isoliert ist; dieses Merkmal kann bei bestimmten Behandlungsvorgängen von Bedeutung sein, z.B. bei der Anwendung des Hochfrequenz-Sprüh- bzw. -Ätzverfahrens. Auf welche Weise jede Klammerbaugruppe fest, jedoch lösbar in ihrer Lage gehalten wird, geht ferner aus Fig. 4 hervor, wo man die Auflagepunkte der federnden Zungen 42 deutlicher erkennt; ferner ist die Gestaltung der Einkerbungen ersichtlich, die jede Verlagerung der Klammer 23 gegenüber dem zugehörigen Klotz 22 verhindern.

Die Form der Klammern 23 ist aus Fig. 1 bis 4 und insbesondere aus Fig.2 ersichtlich. Jede Klammer 23 weist nicht nur einen gekrümmten Abschnitt 25 auf, sondern auch einen dem Klotz 22 benachbarten Abschnitt 46 sowie einen nach innen versetzten Abschnitt 47, an den sich der gekrümmte Abschnitt 25 anschliesst. Wie erwähnt, ist jede Klammerbaugruppe 20 innerhalb des Randes der Öffnung 31 angeordnet, und sämtliche Klammern 23 erstrecken sich allgemein radial nach innen in Richtung auf den Mittelpunkt dieser Öffnung,

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so dass die elastischen Kräfte, die auf ein Plättchen 15 aufgebracht werden, das von den gekrümmten Abschnitten 25 erfasst worden ist, vom Rand des Plättchens aus nach innen wirken, wobei das Plättchen innerhalb der Öffnung 31 und parallel zu ihrer Hauptebene festgehalten wird. Die äusseren Abschnitte 46 der Klammern 23 haben eine flache Form und liegen in einer Ebene, die der Hauptebene der Öffnung 31 nahe benachbart ist und parallel zu dieser verläuft. Die nach innen versetzten Abschnitte 47 der Klammern sind jedoch gegenüber den Abschnitten 46 in Richtung auf die Ebene der Öffnung 31 abgewinkelt und bilden gemäss Fig. 3 jeweils einen stumpfen Winkel mit den Abschnitten 46, so dass zwar jeder Klotz 22 an dem Haltering 33 der Plattenbaugruppe 30 befestigt ist, jedoch jede Klammerbaugruppe vollständig innerhalb dieser Plattenbaugruppe gehalten wird. Somit wird das Plättchen 15 innerhalb der Dickenabmessung der Plättchentragplatte 35 festgehalten. Ferner liegen die vier gekrümmten Abschnitte 25 auf einem Kreis, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des Plättchens 15. Soll ein Plättchen aufgenommen werden, müssen daher die Klammern 23 etwas aufgespreizt werden; danach müssen sie gegen den Rand des Plättchens zurückfedern, um das Plättchen elastisch zu erfassen. Auf diese Weise wird durch jede Klammer eine radial nach innen gerichtete elastische Kraft aufgebracht, die dazu beiträgt, das Plättchen innerhalb der gekrümmten Abschnitte 25 formschlüssig festzuhalten. Natürlich ist es möglich, ein Plättchen dadurch einzusetzen, dass man es einfach mit der Hand erfasst und es mit seiner Rückseite auf die Klammern zu bewegt. Hierbei kommt das Plättchen zunächst zur Anlage an einem Teil des Abschnitts 47 nahe jedem gekrümmten Abschnitt 25, und beim weiteren Aufbringen der Kraft werden die Klammern weiter aufgespreizt, bis das Plättchen von den gekrümmten Abschnitten 25 federnd aufgenommen worden ist. Zum Entnehmen des Plättchens kann es dann erforderlich sein, mindestens eine der Klammern 23 niederzudrücken, um zur Freigabe des Plättchens beizutragen.

Es ist jedoch zweckmässig, auch nur die geringste Abnutzung des Plättchens an ihrem Rand zu vermeiden, wie sie auftreten könnte, wenn man die Klammern zunächst etwas aufspreizt und dann das Plättchen in Eingriff mit ihnen bringt. Ferner ist es grundsätzlich besser, jede manuelle Bewegung des Plättchens beim Einsetzen und Entnehmen zu vermeiden. Die Plättchentragbaugruppe ist insbesondere geeignet, in Verbindung mit einer automatisierten Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung verwendet zu werden, insbesondere bei einem vereinfachten und sehr zweckmässigen System, bei dem die senkrechte Stellung des Plättchens aufrechterhalten wird, wie es in der weiter oben genannten Patentanmeldung beschrieben ist, die sich mit einem Plättchen-Transportsystem befasst.

Es sei bemerkt, dass die Plättchentragbaugruppe 10 nicht unbedingt senkrecht angeordnet oder in Verbindung mit einer Behandlungskammer benutzt werden muss; vielmehr könnte sie auch liegend angeordnet sein und auf Schienen oder dgl. zwischen den Behandlungsstationen und durch Behandlungsschleusen bekannter Art hindurch transportiert werden. Auch in diesen Anwendungsfällen würde die Transportbaugruppe 10 weiterhin alle Vorteile bieten, d.h. die beiderseitige Zugänglichkeit des Plättchens, die elastische, jedoch zuverlässige Unterstützung gegen Stösse während der Behandlung, die Vereinfachung der Beschickung und Entnahme sowie den Schutz gegen ein Verkratzen des Plättchens, der durch den vertieften Einbau des Plättchens in die Transportbaugruppe gegeben ist.

Ein Ausführungsbeispiel für eine vereinfachte Vorrichtung für die vollständige Automatisierung der Beschickung und Entleerung der Plättchentransportbaugruppe 10 ist in

Fig. 1 insbesondere bezüglich der Verwendung in Verbindung mit einer Plättchen-Behandlungskammer dargestellt. Mit der Vorderwand 12 der Behandlungskammer ist durch kräftige Gelenke 49 mit einer senkrechten Achse eine Kammertürbaugruppe 50 verbunden, die gemäss Fig. 1 auf bekannte Weise geöffnet und geschlossen werden kann, um den Eingang 13 der Kammer nach Bedarf nach aussen abzudichten. Ist die Türbaugruppe 50 vollständig geöffnet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich die Innenfläche der Tür in einer senkrechten Stellung, in der sie sich im rechten Winkel zur Ebene des Kammereingangs 13 und zu der Plättchentransportbaugruppe 10 erstreckt. Die Türbaugruppe 50 ist mit einem Unterdruck-Spannfutter 52 und vier Klammerbetätigungseinrichtungen 54 versehen, deren Wirkungsweise im folgenden näher erläutert wird. Das Unterdruck-Spannfutter 52 erstreckt sich längs der Achse der Tür, so dass sein aktiver Teil einen Bestandteil der Innenfläche 55 der Tür bildet. Das Futter 52 kann durch Aufbringen von Unterdruck betätigt werden, um ein Plättchen 15 zu erfassen, das gemäss Fig. 1 dem Futter in einer senkrechten Stellung dargeboten wird, so dass das Plättchen beim Schliessen der Tür festgehalten wird, woraufhin sich das Futter in axialer Richtung von der Innenfläche 55 der Tür aus erstreckt, um das Plättchen in der Transportbaugruppe 10 zu erfassen, wie es im folgenden näher erläutert ist.

Unterhalb des Kammereingangs 13 und zu seinen beiden Seiten erstreckt sich eine Fördereinrichtung 56, die dazu dient, Kassetten 57, in denen sich mehrere Plättchen 15 befinden, von der rechten Seite des Eingangs aus zu seiner linken Seite zu bewegen; ferner ist eine Hebeeinrichtung 58 vorhanden, die dazu dient, die Plättchen einzeln den Kassetten zu entnehmen und sie nach oben zu bewegen, damit sie von dem Spannfutter auf der Innenseite der Türbaugruppe 50 erfasst werden können. Gemäss Fig. 1 gehören zu der Fördereinrichtung 56 zwei Schienen 59 und 60, die sich in der Längsrichtung und waagerecht entlang der Vorderseite der Plättchenbe-handlungskammer 11 erstrecken. Die Kassetten 57 sind so ausgebildet, und der Abstand zwischen den Schienen 59 und 60 gewählt, dass die Seitenwände der Kassetten beide Schienen übergreifen, damit sich jede Kassette mit Hilfe der Fördereinrichtung längs der Schienen auf die Hebeeinrichtung 58 zu und von ihr weg bewegen lässt. Zum Bewegen der Kassetten dient eine Antriebskette 62, zu der verschiedene Führungen und Zahnradanordnungen gehören, die es ermöglichen, eine Rollenkette längs der Schiene 59 zu bewegen. Die Kette ist in gleichmässigen Abständen mit Führungsstiften 64 versehen, die in dazu passende Ausschnitte am unteren Rand der Kassettenwand 65 im Bereich der Schiene 59 eingreifen.

Somit kann jede Kassette mit dergleichen Geschwindigkeit wie die Kette in Richtung auf die Hebeeinrichtung 58 bewegt werden.

Die Hebeeinrichtung 58 zum Heben der Plättchen ist unterhalb des Kammereingangs 13 und auf seiner linken Seite angeordnet; zu ihr gehören eine obere Führungsplatte 67, ein plattenförmiges Bauteil 68 und ein mit dessen unterem Ende gekuppelter Betätigungszylinder 69. Das Bauteil 68 ragt durch einen Führungsschlitz 70 und zwischen den Führungsschienen 59 und 60 hindurch nach oben; es kann nach oben und unten längs einer senkrechten Bahn bewegt werden, welche die Fördereinrichtung zwischen den Schienen 59 und 60 im rechten Winkel kreuzt und sich von dem Raum unterhalb der Fördereinrichtung 56 aus nach oben zu der Türbaugruppe 50 erstreckt. Die Kassette 57 ist so ausgebildet, dass die Plättchen 15 von unten her zugänglich sind, und dass das platten-förmige Bauteil 68 von unten nach oben durch die Kassettte hindurchgeschoben werden kann. Das plattenförmige Bauteil 68 ist an seinem oberen Ende 72 mit einem durch einen Kreisbogen begrenzten Ausschnitt versehen, der zur Krümmung der Ränder der Plättchen passt und mit einer Nut versehen

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ist, deren Breite der Dicke jeweils eines Plättchens entspricht.

Während des Betriebs bewegt die Fördereinrichtung 56 die Plättchen 15 nacheinander an der Hebeeinrichtung 58 vorbei und über das plattenförmige Bauteil 68 der Hebeeinrichtung hinweg. Schliesslich bewegt sich das Bauteil 68 nach oben, um jeweils ein Plättchen 15 am unteren Teil seines Randes zu erfassen und das Plättchen anzuheben, bis es sich gerade gegenüber der Innenfläche der geöffneten Tür befindet. Nunmehr erfasst das Unterdruck-Spannfutter 52 das Plättchen 15 an seiner Rückseite, woraufhin das Bauteil 68 in dem Führungsschlitz 70 wieder nach unten bewegt wird, wobei es durch die Kassette 57 hindurchgeschoben wird, bis es sich unterhalb der Fördereinrichtung 56 befindet. Ist die Behandlung des Plättchens abgeschlossen, wird das Plättchen erneut dem Unterdruck-Spannfutter 52 gegenübergestellt, um dann gegenüber der Türbaugruppe 50 wieder nach unten bewegt und in die Kassette eingeführt zu werden, woraufhin sich die Hebeeinrichtung 58 erneut nach oben bewegt, um das nächste Plättchen aufzunehmen. Die Fördereinrichtung 56 bewegt die Kassetten in der Weise, dass die betreffenden Arbeitsschritte bei den aufeinanderfolgenden Plättchen wiederholt werden.

Nachdem ein Plättchen dem Unterdruck-Spannfutter 52 gegenübergestellt worden ist, werden mehrere Arbeitsschritte durchgeführt, damit das Plättchen in der weiter oben beschriebenen Weise von der Plättchentransportbaugruppe 10 aufgenommen wird. Die Einzelheiten des Beschickens und Entleerens der Plättchentransportbaugruppe 10 sind am besten aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 ersichtlich. Fig. 2 zeigt das Unterdruck-Spannfutter 52 in seiner ausgefahrenen Stellung, wobei auch die Klammerbetätigungseinrichtungen 54 ihre ausgefahrene Stellung einnehmen; dies geschieht entweder kurz vor der Beendigung des Einführens eines Plättchens in die Behandlungskammer 11 oder am Beginn des Entnehmens des Plättchens nach dem Abschluss der Behandlung; in beiden Fällen befindet sich die Tür 50 in ihrer Schliessstellung, bei welcher der Kammereingang 13 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist.

Eine der Klammerbetätigungseinrichtungen 54 ist im unteren Teil von Fig. 2 mit weiteren Einzelheiten dargestellt; hierzu gehören ein pneumatischer Zylinder 74, ein Betätigungsstift 75, der axial nach innen und aussen verschiebbar ist und durch den Zylinder 74 betätigt werden kann, sowie Dichtungen 76, mit denen der Stift 75 versehen ist. Die vier Einrichtungen 54 sind in die Tür 50 so eingebaut, dass sie in Fluchtung mit den zugehörigen Klammerbaugruppen 20 stehen, wenn sich die Tür gemäss Fig. 2 in ihrer Schliessstellung befindet. Bei dieser Stellung sind die Stifte 75 auf die flachen Abschnitte 46 der Klammern 23 ausgerichtet, und sie werden kurz vor dem Einführen oder Entnehmen eines Plättchens vorgeschoben. Hierbei übt jeder Stift 75 eine Kraft auf den betreffenden Abschnitt 46 einer Klammer aus, um die Klammer niederzudrücken, so dass der gekrümmte Abschnitt nach hinten und aussen geschwenkt und gemäss Fig. 2 längs der gestrichelt gezeichneten Bahn C bewegt wird. Es sei bemerkt, dass man auch andere Einrichtungen anstelle der soeben beschriebenen vorsehen könnte, um die Klammern zu betätigen und das Einsetzen und Entnehmen der Plättchen zu erleichtern. Beispielsweise könnte man einen Ring vorsehen, der axial bewegt werden kann und gleichzeitig mit den flachen Abschnitten 46 aller Klammern zusammenarbeitet, um die Klammern niederzudrücken und aufzusspreizen, so dass sich die gleiche Wirkung ergibt wie die soeben beschriebene.

Das Unterdruck-Spannfutter 52 positioniert dann das Plättchen in der Mitte der Ebene der Plattenöffnung 51, woraufhin der Zylinder 74 ausser Betrieb gesetzt wird, um den zugehörigen Stift 75 zurückzuziehen. Daraufhin federn die Klammern 23 in ihre ursprüngliche Lage zurück, und die gekrümmten Abschnitte 25 erfassen den Rand des Plättchens 15, um das Plättchen während seiner Behandlung zuverlässig festzuhalten.

Es sei bemerkt, dass es möglich ist, die Plattenbaugruppe 30 innerhalb der Behandlungsvorrichtung 11 zu bewegen und sie nacheinander zu mehreren Behandlungsstationen zu bringen. dass man weitere Öffnungen vorsehen kann, z.B. die in Fig. 1 bei 79 angedeutete, und dass weitere Sätze von Klam-. merbaugruppen zum Aufnehmen weiterer Plättchen verwendet werden könnten. Weitere Einzelheiten einer Behandlungsvorrichtung, bei der die erfindungsgemässe Plättchen-tragvorrichtung verwendet werden kann, und zu der mehrere Behandlungsstationen gehören, sind der weiter oben genannten Patentanmeldung zu entnehmen, die sich mit einem Plättchen- Beschichtungssystem befasst.

Nach dem Abschluss der Behandlung befindet sich das Plättchen 15 wieder in Deckung mit dem Kammereingang 13, und die Türbaugruppe 50 ist gegenüber dem Kammereingang abgedichtet. Jetzt wird das Unterdruck-Spannfutter 52 erneut betätigt, um mit der Rückseite des Plättchens zusammenzuarbeiten, woraufhin die Zylinder 74 der Klammerbetätigungseinrichtungen 54 die Stifte 75 gegen die flachen Abschnitte 46 der Klammerbaugruppen 20 vorschieben. Hierdurch werden die gekrümmten Abschnitte 25 der Klammern ausser Eingriff mit dem Rand des Plättchens gebracht: danach zieht das Spannfutter 52 das Plättchen 15 nach hinten in Richtung auf die Innenfläche der Tür 50 und aus dem Bereich der Klammerbaugruppen 20 heraus, ohne dass irgendeine Beschädigung auch nur des Randes des Plättchens erfolgt. Schliesslich wird die Tür 50 geöffnet, so dass das fertige Plättchen die richtige Lage über dem Bauteil bzw. Schieber 68 der Hebeeinrichtung 58 einnimmt; schliesslich wird das Plättchen wieder in die Kassette 57 hinein abgesenkt.

Es sei bemerkt, dass es viele Anwendungsfälle gibt, in denen es nicht erforderlich ist, zur Durchführung einer Behandlung die Rückseite jedes Plättchens zugänglich zu machen. In manchen dieser Anwendungsfälle ist es gegebenenfalls nicht möglich, die Plättchen in die Unterstützungsvorrichtung einzuführen, wenn mit der Rückseite des Plättchens eine Aufnahmeeinrichtung, z.B. das Unterdruck-Spannfutter 52, zusammenarbeitet. Jedoch kann es erwünscht sein, einzelne Klammern ähnlich der Klammerbaugruppe 20 zu verwenden, die durch eine Einrichtung betätigt werden können, welche den Klammerbetätigungseinrichtungen 54 ähnelt, damit die Plättchen an ihrem Rand zwangsläufig und elastisch unterstützt werden können, wobei die Gefahr einer Beschädigung des Plättchenrandes während der Beschickung und der Entnahme auf ein Minimum verringert ist. In einem solchen Anwendungsfall kann es erwünscht sein, die einzelnen Plättchen den Halteklammern mit Hilfe eines Greifers oder dgl. gegenüberzustellen, der mit der Vorderseite des Plättchens zusammenarbeitet. Zwar könnte ein solcher Greifer dem Unterdruck-Spannfutter 52 ähneln, das das Plättchen durch Aufbringen von Unterdruck zuverlässig festhält, doch ist es zur Vermeidung jeder Beschädigung der empfindlichen Mikroschaltkreise, die sich auf der Vorderseite des Plättchens befinden, vorzuziehen, dafür zu sorgen, dass der Greifer berührungsfrei arbeitet. Bei einer solchen Einrichtung, die als «Bernoulli-Luft-Aufnahmekopf» bezeichnet wird, wird mit einem Strom eines geeigneten Gases, z.B. Luft oder Stickstoff, gearbeitet, der zwischen dem Aufnahmekopf und der benachbarten Fläche des Plättchens hindurchgeleitet wird. Um jede Verunreinigung des Plättchens durch Staubteilchen und dgl. zu vermeiden, muss mit besonderer Sorgfalt darauf geachtet werden, dass das Gas frei von Fremdkörpern und vorzugsweise trocken ist.

In bestimmten Anwendungsfällen können sich auch noch andere Anordnungen als geeignet erweisen. Bei der Vorrich5

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tung nach Fig. 2 werden die Plättchen von hinten her einzeln in Eingriff mit den Klammern gebracht. In manchen Anwendungsfällen kann es dagegen erwünscht sein, die Plättchen den gleichen oder ähnlichen Klammern von der Vorderseite aus zuzuführen. Zu diesem Zweck sind nur geringfügige Abänderungen an der Vorrichtung erforderlich. Hierbei ist es wichtig, dass Klammerbetätigungseinrichtungen verwendet werden, die es ermöglichen, die Klammern zu öffnen und zu schliessen, um jeweils ein Plättchen aufzunehmen bzw. freizugeben, ohne dass irgendeine Beschädigung eintritt. In Verbindung mit der Vorderseite eines Plättchens kann man z.B. den erwähnten Bernoulli-Luft-Aufnahmekopf benutzen, der mit der Vorderseite des Plättchens zusammenarbeitet, um das Plättchen zu transportieren und es in bzw. ausser Eingriff mit den Klammern zu bringen. Bei dieser alternativen Anordnung könnte man die Öffnung, in der das Plättchen gemäss der

Erfindung angeordnet wird, fortlassen, oder der Durchmesser dieser Öffnung könnte kleiner sein als der Durchmesser des Plättchens, oder man könnte anstelle einer durchgehenden Öffnung eine Vertiefung vorsehen. Jedoch müssten diese 5 alternativen Anordnungen möglichst viele der Vorteile der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung bieten, d.h. die Plättchen müssten an ihren Rändern zwangsläufig und elastisch festgehalten werden, mindestens eine Flachseite jedes Plättchens müsste vollständig zugänglich sein, es müsste io ein schnelles Einsetzen und Entnehmen der Plättchen möglich sein, die Vorrichtung müsste eine automatische Beschik-kung und Entnahme ermöglichen, es müsste auf einfache Weise möglich sein, eine Schleuse vorzusehen, Abweichungen bezüglich des Durchmessers und der Lage der Plättchen 15 müssten zulässig sein, und die Plättchen müssten gegen Stösse geschützt werden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zum Unterstützen einzelner Mikroplätt-chen, gekennzeichnet durch mehrere Klammern (23) zum elastischen Erfassen des Randes eines Mikroplättchens (15), wobei die Klammern in Abständen voneinander angeordnet und auf einem ersten Kreis verteilt sind, der einen grösseren Durchmesser hat als das Plättchen, wobei jede Klammer einen elastischen Armabschnitt (47) aufweist, der sich von aussen nach innen allgemein in Richtung auf den Mittelpunkt des genannten Kreises erstreckt, wobei jede Klammer an ihrem dem Mittelpunkt des Kreises am nächsten benachbarten Ende mit einem Fingerabschnitt (25) versehen ist, der sich allgemein in Richtung auf den Mittelpunkt öffnet, wobei die Fingerabschnitte der Klammern in Abständen über einen zweiten Kreis verteilt sind, der einen kleineren Durchmesser hat als das Mikroplättchen, wobei die Fingerabschnitte mit dem Rand des festzuhaltenden Mikroplättchens zusammenarbeiten und jeweils einen elastischen Druck ausüben, der in Richtung auf den Mittelpunkt des Plättchens wirksam ist, und wobei mindestens ein Teil jedes Armabschnitts einer Klammer einen flachen Abschnitt (46) bildet, der sich niederdrük-ken lässt, um das Aufnehmen eines Mikroplättchens zu erleichtern, so dass sich einzelne Mikroplättchen schnell in die Klammern einsetzen bzw. aus ihnen entnehmen lassen und die Mikroplättchen festgehalten werden, während sie transportiert und behandelt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flachen Abschnitt (46) des Armabschnitts (47) um den von dem Mittelpunkt des genannten Kreises weiter entfernten Abschnitt handelt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fingerabschnitt (25) kreisbogenförmig gekrümmt ist.

4. Mikroplättchen-Transportbaugruppe mit einer Unterstützungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, zum Erleichtern des Aufnehmens und Entfernens einzelner Mikroplättchen und zum Halten und Schützen der Mikroplättchen während einer Behandlung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stützeinrichtung (35) mit einer an einer Fläche ausgebildeten Öffnung (31) vorhanden ist, die einen grösseren Durchmesser hat als eines der aufzunehmenden Mikroplättchen (15), dass die Unterstützungsvorrichtung (20) so am Rand der Öffnung (31) angeordnet ist, dass deren Klammern (23) über den Umfang der Öffnung (31 ) verteilt sind und sich von aussen nach innen in Richtung auf den Mittelpunkt der Öffnung (3!) erstrecken, so dass sich die Fingerabschnitte (25) an ihren inneren Enden innerhalb der Öffnung (31) befinden, damit sich die einzelnen Mikroplättchen schnell in die Unterstützungsvorrichtung einsetzen bzw. aus ihr entnehmen lassen, wobei die Mikroplättchen innerhalb der Öffnung (31) auf geschützte Weise festgehalten werden, und während des Transports und der Behandlung eine möglichst geringe Gefahr einer Beschädigung und/oder Verunreinigung des Mikroplättchens besteht.

5. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung eine dünne Tragplatte (35) umfasst und dass das Mikroplättchen ( 15) innerhalb der Öffnung (31 ) der Tragplatte unterstützt wird, so dass beide Flachseiten des Mikroplättchens für eine Behandlung zugänglich sind, wobei das Mikroplättchen jedoch auf schützende Weise unterstützt wird.

6. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung (35) mit einer Plättchenbehand-lungsstation zusammenarbeitet, in welcher die Stützeinrichtung angeordnet ist, und dass die Behandlungsstation mit mehreren Klammerbetätigungseinrichtungen (54) versehen ist, die sich jeweils an den nach aussen gerichteten flachen Klammerabschnitten (46) abstützen, um sie niederzudrücken und die Klammern (23) beim Einsetzen bzw. Entnehmen eines Mikroplättchens (15) freizugeben, wobei eine Beschädigung des Randes des Mikroplättchens vermieden wird, und wobei das Einsetzen und Entnehmen des Mikroplättchens erleichtert wird.

7. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Abschnitte (46) der Klammern (23) sich allgemein parallel zur Ebene der genannten Öffnung (31) erstrecken und dass sich der Fingerabschnitt (25) jeder Klammer (23) innerhalb der genannten Öffnung (31 ) allgemein in Richtung auf den Mittelpunkt der Öffnung öffnet.

8. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klammer (23) ein Klammertragklotz (22) zugeordnet ist, der dazu dient, den von dem Fingerabschnitt (25) abgewandten Abschnitt des Armes zu verankern, dass jeder der Klammertragklötze (22) an der Tragplatte befestigt ist und die Klammertragklötze in Abständen über den Umfangs-rand der Öffnung verteilt sind.

9. Baugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte (35) für jeden der Klammertragklötze (22) mit ortsfesten Zungen (40) zum Verhindern radialer Bewegungen der Klötze versehen ist, und dass bei jedem Klotz zwei herausnehmbare federnde Zungen (42) vorhanden sind, die mit den Enden des Klotzes zusammenarbeiten und jeweils in Eingriff mit einem Schlitz (41 ) der Tragplatte stehen, um die Klötze mit der Tragplatte lösbar zu verbinden.

10. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenähnliche Stützeinrichtung (35) in einer Plätt-chenbehandlungskammer (11) angeordnet und innerhalb dieser Kammer bewegbar ist, dass der Kammer (11) mehrere Klammerbetätigungseinrichtungen (54) zugeordnet sind, die sich jeweils an den Klammern (23) abstützen, während ein Mikroplättchen (15) eingesetzt bzw. entnommen wird, um die Klammern freizugeben.