TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betri fft Anlagen zur Behandlung von Werkstücken insbesondere von Wafern, Träger für eine solche Anlage zur Behandlung von Werkstücken und Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem solchen Träger .

STAND DER TECHNIK

Aus der DE 10 2009 038 756 Al ist eine Vorrichtung zur partikel freien Handhabung von Substraten der Mikrostrukturtechnik innerhalb von Minienvironments unter Reinstraumbedingungen . Damit eine partikel frei arbeitende Vorrichtung zur Handhabung von Substraten der Mikrostrukturtechnik erreicht wird, sind mehrere Freiheitsgrade vorgesehen, von denen mindestens die x- , y- , z- und t>-Achse magnetisch berührungs frei gelagert und/oder geführt sind, wobei die Lagerung und der Antrieb der einzelnen Achsen berührungslos elektromagnetisch erfolgt und wobei die Übertragung der Energie für die Lagerung und den Antrieb berührungslos erfolgt und j eweils mindestens ein Aktivteil und mindestens ein Passivteil vorgesehen sind, wobei ein verfahrbares Aktivteil mittels Magnetlager an einem feststehenden Passivteil hängend geführt ist und wobei ein am Aktivteil befindlicher mitfahrender Antriebsmotor über eine elektromagnetische Koppeleinheit mit einer Energiequelle verbunden ist . Diese Vorrichtung zeigt eine kompli zierte Handhabung und einen beachtlichen Aufwand in der Umsetzung .

Aus der DE 10 2011 116 136 Al ist eine Anlage zur Behandlung von Substraten für photovoltaische Dünnschichtzellen bekannt , die in einem Behandlungsraum mit kontrollierter Atmosphäre bearbeitet werden . Der Behandlungsraum ist gasdicht umschlossen . Die Anlage enthält ein Fördersystem mit rotierenden Wellen, die die Dünnschichtzellen durch Rotation im Innern des Behandlungsraums fördern . Der Antrieb, also die Rotationsbewegung der Wellen, wird kontaktlos über Koppelelemente von einer außerhalb des Behandlungsraums befindlichen Welle auf die Wellen im Inneren des Behandlungsraums übertragen . Diese Anlage erweist sich als funktions fähig, aber zeigt Schwächen in der Betriebssicherheit und Beschädigungen der Dünnschichtzellen durch die Erzeugung von Abrieb durch die zum Transport rotierenden Wellen .

Aus der DE 20 2021 106 150 Ul ist eine Anlage zur Behandlung von Werkstücken nach dem Oberbegri f f bekannt . Diese zeigt ein Gehäuse mit Hülle , welche einen Behandlungsraum begrenzt und welche die kontrollierte Atmosphäre des Behandlungsraumes von der außerhalb der Hülle vorliegenden Atmosphäre trennt . Die Anlage zur Behandlung von Werkstücken weist ein Fördersystem auf , durch welches Werkstücke in einem Behandlungsraum förderbar sind, sowie wenigstens ein Koppelmittel , das mit wenigstens einer Koppeleinheit des Fördersystems gekoppelt ist . Die Koppelmittel und die Koppeleinheiten sind durch die gasdichte Hülle hindurch berührungslos miteinander gekoppelt . Dabei sind die Koppelmittel als elektromagnetische Statoren außerhalb der gasdichten Hülle ausgebildet . Das Fördersystem weist wenigstens einen Träger auf , der wenigstens einen Permanentmagneten als Koppeleinheit aufweist , und durch den Werkstücke in dem Behandlungsraum förderbar sind . Durch das Zusammenwirken der Koppelmittel und der Koppeleinheiten ist der Träger berührungslos zur Hülle in der Schwebe haltbar und in dem Behandlungsraum förderbar . Auf den Träger werden mittels zusätzlicher Roboter in der Schleuse die zu bearbeiteten Werkstücke aufgelegt, sodass diese von dem Träger über die Schleuse in den Behandlungsraum eingebracht werden können und dort gefördert werden können . Diese Anordnung erweist sich in der Handhabung als aufwändig und umständlich .

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde , eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anlage zur Behandlung von Werkstücken beziehungsweise einen Träger für eine solche Anlage beziehungsweise ein Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem solchen Träger anzugeben . Diese soll sich durch einfache Handhabung und geringen Aufwand aus zeichnen . Darüber hinaus besteht das Ziel , eine besondere Betriebssicherheit und eine hohe Produktsicherheit zu ermöglichen .

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Anlage zur Behandlung von Werkstücken gelöst , welche die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale aufweist . Diese Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß mit einem Träger für eine Anlage zur Behandlung von Werkstücken gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist . Darüber hinaus wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem Träger gelöst , welches die im Anspruch 13 angegebenen Merkmale aufweist . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Der erfindungsgemäße Träger ist für eine Anlage zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere für Wafer, ausgebildet und vorgesehen, die mit einem Gehäuse , welches einen Behandlungsraum begrenzt , in welchem eine kontrollierte Atmosphäre vorliegt und der eine gasdichte Hülle umfasst , versehen, wobei die Hülle die kontrollierte Atmosphäre von der außerhalb der Hülle vorliegenden Atmosphäre trennt . Die Anlage weist ein Fördersystem auf , durch welches Werkstücke in dem Behandlungsraum förderbar sind und ist mit wenigstens einem Koppelmittel , das mit wenigstens einer Koppeleinheit des Fördersystems gekoppelt ist , versehen . Dabei ist die gasdichte Hülle zwischen dem oder den Koppelmitteln und der oder den Koppeleinheiten vorhanden und diese sind durch die gasdichte Hülle hindurch berührungslos miteinander gekoppelt . Weiterhin sind das oder die Koppelmittel als elektromagnetische Statoren außerhalb der gasdichten Hülle ausgebildet und das Fördersystem weist wenigstens einen Träger auf , wobei mittels des Trägers Werkstücke in dem Behandlungsraum förderbar sind . Dabei weist der Träger wenigstens einen Permanentmagneten als Koppeleinheit auf und ist durch das Zusammenwirken des wenigstens einen Koppelmittels und der wenigstens einen mit dem Träger verbundenen Koppeleinheit berührungslos zur Hülle in der Schwebe haltbar und in dem Behandlungsraum förderbar . Dabei ist wenigstens ein Träger mit einer Aufnahme für einen Ef fektor versehen und zeigt einen solchen Ef fektor, der mithil fe der Aufnahme mit dem Träger fest verbunden ist . Dabei ist der Ef fektor so ausgebildet , dass er den Träger seitlich überragt und zur seitlichen Aufnahme der zu behandelnden Werkstücke vorgesehen ist . Damit wird sichergestellt , dass das zu behandelnde Werkstück nicht oberhalb, auf den Träger zur Förderung aufgebracht wird sondern zumindest im Wesentlichen seitlich von diesem mithil fe des Ef fektors gehalten wird und dadurch eine Förderung in der Anlage insbesondere in dem Behandlungsraum ermöglicht wird . Damit zeigt dieser Träger eine andere Art der Förderung in einer Anlage zur Behandlung von Werkstücken insbesondere von Wafern als im Stand der Technik . Dies wird besonders deutlich bei der Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem Träger mit einem solchen Ef fektor, denn der Träger muss nicht zur Aufnahme unter das Werkstück gebracht werden oder das zu behandelnde Werkstück auf den Träger aufgelegt oder davon abgehoben werden . Damit wird es möglich, dass die freie Höhe an der Stelle der Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem Träger mit Ef fektor eine geringere Höhe als der Träger und damit insbesondere im Bereich der Höhe des schmaleren Ef fektors haben kann, ohne dass die Übergabe dadurch behindert wird .

Dabei ist der Behandlungsraum dafür vorgesehen, dass er dafür geeignet ist , ein Vakuum mithil fe der Hülle zu bewahren beziehungsweise alternativ oder ergänzend auch eine Schutzgasatmosphäre zu ermöglichen . Als Werkstücke haben sich alle möglichen Produkte oder Zwischenprodukte als geeignet erwiesen, die im Rahmen einer Umgebung mit derartig kontrollierter Atmosphäre zu bearbeiten und damit zu behandeln sind . Insbesondere für die Behandlung von Halbleiter- , Sensor- und Optiksubstraten ist diese Anlage besonders geeignet .

Durch das Vorsehen eines derartigen Trägers mit Ef fektor, der geeignet ist , das zu behandelnde Werkstück, statisch sicher auf zunehmen und dieses mit dem Träger schwebend in beziehungsweise durch den Behandlungsraum zu fördern, gelingt es , einen sehr sicheren und sehr beschädigungsarmen Transport und damit Förderung des zu behandelnden Werkstückes zu gewährleisten .

Durch die Ausbildung des Fördersystems einer solchen Anlage einerseits mit einem oder mehreren als Permanentmagnete ausgebildeten magnetischen Koppeleinheiten an oder im Träger mit Ef fektor und andererseits mit einem oder mehreren als elektromagnetische Statoren außerhalb der gasdichten Hülle angeordneten Koppelmitteln, die so Zusammenwirken, dass der Träger mit dem Ef fektor berührungslos zu der Hülle in der Schwebe haltbar beziehungsweise anhebbar und in dem Behandlungsraum förderbar ist , gelingt es , einerseits den Träger ohne Kabel und Steuerleitungen aus zubilden, die Handhabung des Trägers insbesondere bei der Übergabe eines Werkstücks zu den Träger mit Ef fektor beziehungsweise von diesem Träger mit Ef fektor und zur Förderung des Werkstückes zu vereinfachen und die Förderung für das Werkstück sehr schädigungsarm zu gestalten und andererseits das Risiko für eine Schädigung der gasdichten Hülle und damit für eine Störung der Anlage beispielsweise durch Leckagen gering zu halten und dadurch eine ausgesprochen sichere Anlage für die Behandlung von Werkstücken in einer kontrollierten Sphäre zu schaf fen .

Dies wird unter anderem dadurch erreicht , dass eine geschlossene , gasdichte Hülle vorgesehen ist , die zwischen der beziehungsweise den Koppeleinheiten und dem oder den Koppelmitteln ausgebildet ist . Die als elektromagnetische Statoren ausgebildeten Koppelmittel werden so angesteuert , dass der wenigstens eine Träger mit Ef fektor in dem Behandlungsraum in der Schwebe gehalten wird, wobei dies unabhängig von dem auf dem Ef fektor an dem Träger angeordneten oder nicht angeordneten Werkstück ist . Entsprechendes gilt für die Förderung des wenigstens einen Trägers mit Ef fektor, wobei die Förderung vor allem in lateraler Richtung erfolgt . Neben dieser Förderung ist es fakultativ auch möglich, dass eine vertikale Bewegung beziehungsweise ein Leiten in die verschiedenen Richtungen beziehungsweise ein Drehen um die Vertikale des Trägers mit Ef fektor vorgesehen ist . Dies wird bevorzugt durch einen entsprechenden Sensor- und Regelkreis für die Ansteuerung der Koppelmittel gewährleistet .

Dabei hat es sich besonders bewährt , die erfindungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, dass der Ef fektor den Träger wenigstens um die Breite des Trägers insbesondere um die mehrfache Breite des Trägers überragt . Dabei ist die Breite die laterale Ausdehnung des Trägers , die bei einem Rechteck kleiner als die Länge gewählt ist . Durch dieses deutliche seitliche Hinausragen über den Träger wird der seitliche Versatz für die Aufnahme des Werkstückes auf beziehungsweise an den Ef fektor besonders groß , sodass das vorteilhafte Unterfahren der Position des zu bearbeitenden Werkstückes bei der Übergabe besonders einfach, insbesondere bei geringer Bauhöhe des Ubergabebereiches möglich ist . Auch wirkt sich durch die große Länge der seitlichen Auskragung ein Neigen des Trägers durch entsprechende Ansteuerung mithil fe der Koppelmittel und der zugeordneten Steuerung der Anlage besonders vorteilhaft aus und ermöglicht eine noch geringere Höhe des Übergabebereichs . Dies schaf ft eine besonders vorteilhafte Variationsmöglichkeit des Designs der Anlage mit den potentiellen Übergabebereichen .

Dabei hat es sich besonders bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der Träger mit dem Ef fektor wenigstens in vier Freiheitsgraden bewegbar ausgebildet ist , wobei die Möglichkeit einer Verschiebung in die drei unabhängigen Richtungen x- , y- und z-Richtung und zusätzlich die Möglichkeit einer Rotationsbewegung wenigstens um eine der drei unabhängigen Drehachsen Rx- , Ry- und Rz-Achse vorgesehen ist . Insbesondere ist dabei die Möglichkeit einer Verschiebung in die drei unabhängigen Richtungen x- , y- und z-Rich- tung und die Möglichkeit einer Rotationsbewegung um alle drei unabhängigen Drehachsen Rx- , Ry- und Rz-Achsen vorgesehen und damit eine Möglichkeit zur Bewegung des Trägers mit dem Effektor in sechs Freiheitsgraden geschaf fen . Durch dieses Vorsehen einer Bewegungsmöglichkeit um wenigstens eine Drehachse wie die Drehachse Rx oder Ry, also die hori zontalen Drehachsen, ist die Möglichkeit der Neigung des Trägers mit dem Effektor und damit das Absenken des vorderen Endes des Ef fektors mit der Aufnahme für das zu bearbeitende Werkstück ermöglicht , wodurch vorteilhafter Weise die notwendige Bauhöhe des Übergabebereichs der Anlage verringert werden kann .

Dabei hat es sich besonders bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der Ef fektor flach mit einer maximalen Höhe von 4 cm ausgebildet ist . Dabei hat sich insbesondere eine Höhe im Bereich von ein bis 2 cm als besonders vorteilhaft erwiesen . Durch diese Ausbildung ist einerseits eine gute Beweglichkeit in dem Behandlungsraum sowie im Übergabebereich der Anlage gegeben und andererseits durch die Möglichkeit einer Absenkung des vorderen Endes des Ef fektors mit der Aufnahme für das Werkstück die Möglichkeit geschaffen, an Bereichen des Behandlungsraums mit reduzierter Höhe ein sicheres Durchkommen und Fördern durch diesen Bereich zu ermöglichen . Dies schaf ft einerseits eine besonders sichere Handhabung und zusätzlich bei Bedarf die Möglichkeit , die Anlage viel fältiger zu designen . Dies gilt umso mehr, da niedrige Höhen des Behandlungsraums und damit reduzierte Volumina die Betriebssicherheit durch eine Reduktion eines Leckagerisikos erhöhen . Zudem gelingt es durch diese Ausbildung die Taktzeiten durch Verkürzung der Abpump- bzw . Spiel zeiten für eine solche Anlage Behandlung von Werkstücken zu reduzieren und dadurch die Ef fizienz für die Behandlung von Werkstücken in einer solchen Anlage zu verbessern .

Dabei hat es sich besonders bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der Ef fektor eine gabel förmige Struktur aufweist . Diese zeigt bevorzugt mehrere insbesondere zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel , die eine Ebene definieren und geeignet sind, das Werkstück insbesondere einen Wafer in dieser Ebene zu halten . Dabei zeigen die Schenkel der gabel förmigen Struktur bevorzugt drei Auflagepunkte , die gemeinsam eine Auflageebene definieren und eine geringe aber ausreichende Höhe zeigen, die ein sicheres Übergeben des Werkstücks zu oder von dem Träger beziehungsweise zu oder von dem Ef fektor des Trägers ermöglichen . Vorzugsweise sind von diesen drei Punkten j e einer im Endbereich zweier Schenkel und einer im Mittenbereich des Verbindungsstücks dieser beiden Schenkel angeordnet .

Dabei hat es sich besonders bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der Ef fektor lösbar von der Aufnahme am Träger ausgebildet ist . Durch diese Ausbildung des Ef fektors lassen sich unterschiedliche Ef fektoren mit unterschiedlichen Dimensionierungen und insbesondere mit unterschiedlichen Anordnungen und Ausbildungen der Auflagepunkte j e nach Bedarf , insbesondere j e nach unterschiedlichem zu behandelnden Werkstück wählen und zielgerichtet austauschen . Dies gewährleistet eine besonders sichere Handhabung beim Betrieb beziehungsweise bei dem Nutzen des Trägers in einer solchen Anlage zur Behandlung von Werkstücken .

Dabei hat es sich besonders bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der Träger mit dem Ef fektor mit einem Messsystem zur Bestimmung der Belastung des Ef fektors und/oder des Trägers insbesondere durch das aufgebrachte zu behandelnde Werkstück versehen ist . Dadurch lässt sich einerseits das Maß einer notwendigen Wartung oder einer Schädigung des Trägers beziehungsweise des Ef fektors bestimmen und dadurch die Betriebssicherheit erhöhen . Andererseits wird auch die Möglichkeit geschaf fen, die Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem solchen Träger abhängig vom Maß der Belastung insbesondere vom Maß der Gewichtsbelastung di f ferenziert aus zubilden . Vorzugsweise wird ein Messsystem gewählt , das die Gewichtsbelastung des Ef fektors beziehungsweise die durch das aufgebrachte Gewicht des Werkstückes erzeugte Biegung oder Dehnung am Ef fektor bestimmt und dieses einer Steuerung der Anlage zur Behandlung des Werkstückes mit dem Träger mit Messsystem zuführt , sodass diese Steuerung die Anlage insbesondere den Träger mit dem Ef fektor di f ferenziert ansteuert .

Dabei hat es sich besonders bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der Ef fektor und der Träger passiv, also ohne aktiven Antrieb ausgebildet sind . Durch diese Ausbildung des Trägers mit dem daran angeordneten Effektor ist eine einfache und robuste Anordnung geschaf fen, die sich insbesondere durch geringes Gewicht aus zeichnet und dadurch besonders einfach und präzise mithil fe des Fördersystems bewegt werden kann . Insbesondere kann durch diese Ausbildung eine sehr präzise Einstellung der Neigung des Trägers mit dem daran angeordneten Ef fektor durch Rotation um eine der beiden hori zontalen Rotationsachsen besonders präzise ermöglicht werden und dadurch die Prozesssicherheit insbesondere bei der Übergabe des Werkstücks erreicht werden .

Alternativ hat es sich auch bewährt , den erfindungsgemäßen Träger so weiterzubilden, dass der mit dem Träger verbundene Ef fektor mit einem Antrieb zur Veränderung seiner Länge , seiner Ausrichtung und/oder seiner Aufnahme für das Werkstück versehen ist . Dadurch wird es möglich, flexibel und ohne aufwändige Umbauarbeiten an der Anlage mit den Träger mit Ef fektor auf unterschiedliche , zu behandelnde Werkstücke zu reagieren und für eine sichere Übergabe an den Ef fektor beziehungsweise für eine sichere Förderung in der Anlage insbesondere durch den Behandlungsraum zu sorgen .

Die erfindungsgemäße Anlage zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere für Wafer, ist mit einem Gehäuse , welches einen Behandlungsraum begrenzt , in welchem eine kontrollierte Atmosphäre vorliegt , und eine gasdichte Hülle umfasst , versehen, wobei die Hülle die kontrollierte Atmosphäre von der außerhalb der Hülle vorliegenden Atmosphäre trennt . Die Anlage weist ein Fördersystem auf , durch welches Werkstücke in dem Behandlungsraum förderbar sind und ist mit wenigstens einem Koppelmittel , das mit wenigstens einer Koppeleinheit des Fördersystems gekoppelt ist , versehen . Dabei ist die gasdichte Hülle zwischen dem oder den Koppelmitteln und der oder den Koppeleinheiten vorhanden und diese sind durch die gasdichte Hülle hindurch berührungslos miteinander gekoppelt . Weiterhin sind das oder die Koppelmittel als elektromagnetische Statoren außerhalb der gasdichten Hülle ausgebildet und das Fördersystem weist wenigstens einen Träger auf , wobei mittels eines Trägers Werkstücke in dem Behandlungsraum förderbar sind . Dabei weist der Träger wenigstens einen Permanentmagneten als Koppeleinheit auf und ist durch das Zusammenwirken des wenigstens einen Koppelmittels und der wenigstens einen mit dem Träger verbundenen Koppeleinheit berührungslos zur Hülle in der Schwebe haltbar und in dem Behandlungsraum förderbar . Dabei ist der wenigstens eine Träger mit einer Aufnahme für einen Ef fektor versehen und zeigt einen solchen Effektor, der mit der Aufnahme des Trägers fest verbunden ist . Dabei ist der Ef fektor so ausgebildet , dass er den Träger seitlich überragt und zur seitlichen Aufnahme der zu behandelnden Werkstücken vorgesehen ist . Damit wird sichergestellt , dass das zu behandelnde Werkstück nicht oberhalb, auf den Träger zur Förderung aufgebracht wird sondern zumindest in Wesentlichen seitlich von diesem mithil fe des Ef fektors gehalten und dadurch eine Förderung in der Anlage insbesondere in dem Behandlungsraum ermöglicht wird . Damit zeigt dieser Träger der Anlage eine andere Art der Förderung in einer Anlage zur Behandlung von Werkstücken insbesondere von Wafern als im Stand der Technik . Dies wird besonders deutlich bei der Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem Träger mit einem solchen Ef fektor, denn der Träger muss nicht zur Aufnahme unter das Werkstück gebracht werden oder das zu behandelnde Werkstück auf den Träger aufgelegt oder davon abgehoben werden . Damit wird es möglich, dass die freie Höhe an der Stelle der Übergabe eines Werkstücks in der Anlage zu oder von einem Träger mit Effektor eine geringere Höhe als der Träger und damit insbesondere im Bereich der Höhe des schmaleren Ef fektors haben kann, ohne dass die Übergabe dadurch behindert wird .

Dabei hat es sich besonders bewährt , die erfindungsgemäße Anlage zur Behandlung von Werkstücken so weiterzubilden, dass sie wenigstens einen weiteren Träger zur Förderung von Werkstücken in der Anlage aufweist , der mit einer Aufnahme für das Werkstück versehen ist , die zur Aufnahme des zu behandelnden Werkstücks oberhalb des Trägers vorgesehen ist . Durch die di f ferenzierte Ausbildung der Träger der Anlage zur Behandlung von Werkstücken insbesondere Wafern ist eine besonders viel fältige Transportmöglichkeit geschaf fen, die bedarf sabhängig insbesondere abhängig von dem zu fördernden Werkstück gewählt werden kann, was die Betriebssicherheit erhöht und andererseits den Anpassungsbedarf der Anlage an geänderte Bedingungen insbesondere geänderte Werkstücke , die eine di f ferenzierte Ausbildung der Träger fordert oder nahegelegt , reduziert .

Weiterhin hat es sich besonders bewährt , die erfindungsgemäße Anlage zur Behandlung von Werkstücken so weiterzubilden, dass sie eine Steuerung aufweist , die eine Übergabe eines Werkstücks von einem Träger mit Ef fektor zu dem weiteren Träger ohne Ef fektor oder umgekehrt steuernd ermöglicht . Durch diese Ausbildung der Anlage wird es möglich, dass innerhalb der Anlage eine di f ferenzierte Förderung des Werkstücks mit unterschiedlichen Trägern ermöglicht ist und dadurch die Förderung in der Anlage abhängig von den j eweiligen unterschiedlichen Bedingungen innerhalb der Anlage insbesondere im Behandlungsraum mit di f ferenzierten Trägern ermöglicht ist . Dabei ist durch diese Weiterbildung die Möglichkeit geschaf fen, den Träger für die Förderung des zu behandelnden Werkstücks zu wechseln, indem die Steuerung beispielsweise den Träger mit dem Ef fektor so ansteuert , dass der Ef fektor mit seiner Aufnahme das Werkstück von dem Träger ohne Ef fektor abhebt und dadurch die Übergabe vom einen zu dem anderen Träger ermöglicht . Entsprechendes ist auf umgekehrte Weise ebenso möglich . Durch diese Steuerung der Anlage ist die Flexibilität der Anlage im besonderen Maße gewährleistet , insbesondere kann die Auswahl des Trägers zur Förderung des Werkstücks bedarfsgemäß insbesondere abhängig von den Rahmenbedingungen in dem Bereich der Anlage durch den das Werkstück gefördert wird, gewählt und daran angepasst werden . Dadurch gelingt es zudem, die Handhabung der Anlage zu vereinfachen und andererseits die Betriebssicherheit zu erhöhen, da insbesondere das Bedürfnis eines Umbaus der Anlage insbesondere des Behandlungsraums zur Anpassung an unterschiedliche Werkstücke oder geänderte Bedingungen eingeschränkt werden kann .

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks zu oder von einem Träger mit Ef fektor zeigt wenigstens drei Phasen, eine Annäherungsphase , eine Ubergabephase und eine Vertikalphase .

Dabei wird in der Annäherungsphase der Ef fektor mit seiner Aufnahme unterhalb des zu behandelnden Werkstücks verschoben und bis zur ersten Berührung angehoben . Anschließend wird in der Ubergabephase die Orientierung der Aufnahme des Ef fektors so verschwenkt , dass mehrere Berührungspunkte entstehen . Und anschließend wird in einer Vertikalphase durch vertikales Verschieben das zu behandelnde Werkstück angehoben und von der Auflage , auf der das Werkstück zur Übernahme bereitgestellt ist , abgehoben . Durch das Abheben des Werkstücks mithil fe des Ef fektors kommt das Werkstück in der Aufnahme des Ef fektors zum Liegen und kann dadurch in und durch die Anlage beziehungsweise den Behandlungsraum der Anlage gefördert werden . Durch die di f ferenzierte Handhabung mit den drei Phasen gelingt es , die Belastung des Werkstückes insbesondere eines Wafers zu reduzieren, indem einseitige Belastungen des Wafers beziehungsweise Verbiegungen des Wafers reduziert oder verhindert werden können . Hierbei ist insbesondere die Annäherungsphase und die di f ferenzierte Übergabephase von besonderer Bedeutung, da die Belastung für das Werkstück in der Annäherungsphase minimal gehalten werden kann und in der Übergabephase ebenso sehr gering gehalten werden kann . In der Vertikalphase wird das Werkstück an mehreren Berührungspunk- ten und damit ausgleichend insbesondere gleichmäßig unterstützt und dementsprechend mit geringer Belastung für das Werkstück angehoben und in die Aufnahme des Reflektors endgültig eingebracht . Dadurch gelingt es , die Prozesssicherheit und Betriebssicherheit der Anlage zur Behandlung eines Werkstücks insbesondere Wafers bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen .

Entsprechendes gilt für eine Übergabe des Werkstücks von dem Träger mit Ef fektor . In einer Annäherungsphase wird der Effektor mit seiner Aufnahme und dem darin angeordneten Werkstück in den Bereich der Auflage und damit an den Ort der Übergabe verschoben und das Werkstück dort bis zur ersten Berührung mit der Auflage abgesenkt . In einer nachfolgenden Übergabephase wird die Orientierung der Aufnahme des Ef fektors mit dem darin angeordneten Werkstück so verschwenkt , dass mehrere Berührungspunkte des Werkstücks mit der Auflage entstehen . Anschließend wird in einer Vertikalphase durch vertikales Verschieben das Werkstück abgesenkt und auf der Auflage abgelegt . Danach kann die freigegebene , nicht mehr mit dem Werkstück verbundene Aufnahme des Ef fektors von der Auflage entfernt werden und für weitere Fördervorgänge genutzt werden . Dadurch gelingt es , die Prozesssicherheit und Betriebssicherheit der Anlage zur Behandlung eines Werkstücks insbesondere Wafers bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen .

Dabei hat es sich besonders bewährt , das erfindungsgemäße Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks so weiterzubilden, dass die Übergabephase ausschließlich durch Rotationsbewegungen des Ef fektors und/oder der Aufnahme des Ef fektors erfolgt . Durch dieses ausschließliche Rotieren und dadurch Vermeiden von Verschiebungen in X-Richtung beziehungsweise Y- Richtung oder Z-Richtung gelingt es , die Anzahl der Berührungspunkte stark zu erhöhen, ohne dass ein Anheben durch die Aufnahme des Ef fektors oder durch die Auflage im Übergabebereich entsteht . Dabei wird der Träger mit dem Ef fektor und seiner Aufnahme so durch die Steuerung der Anlage bewegt , dass durch die ausschließlichen Rotationsbewegungen die Auflageebene in der Aufnahme des Ef fektors an die Auflageebene der Auflage im Übergabebereich angepasst wird und dadurch die Anzahl der Berührungspunkte ohne Anheben wesentlich erhöht insbesondere maximal gewählt wird . Diese Erhöhung der Berührungspunkte ohne Anheben gewährleistet eine statisch gut definierte Lage des Werkstückes insbesondere des Wafers bei der Übergabe von der Aufnahme des Ef fektors zu der Auflage im Übergabebereich oder umgekehrt . Diese statisch gut definierte Lage ermöglicht ein nachfolgendes , vertikales Anheben oder Absenken des Werkstückes beziehungsweise des Wafers mit einer sehr geringen Belastung des Werkstückes . Dadurch gelingt es , die Prozesssicherheit und Betriebssicherheit der Anlage zur Behandlung eines Werkstücks insbesondere Wafers bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen .

Dabei hat es sich besonders bewährt , das erfindungsgemäße Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks so weiterzubilden, dass die Annäherungsphase und/oder die Vertikalphase ausschließlich durch Verschiebung des Ef fektors und/oder der Aufnahme des Ef fektors erfolgen . Dabei kann die Verschiebungsbewegung entweder durch eine Bewegung des Trägers mit Ef fektor durch das Fördersystem erfolgen und oder durch einen aktiven Antrieb am Träger oder am Ef fektor, der die Aufnahme am Ef fektor in eine Richtung verschiebt , ohne dass es zu einer Torsions- oder Rotationsbewegung kommt . Durch diese einfache Verschiebungsbewegung des Ef fektors beziehungsweise der Aufnahme des Ef fektors gelingt es , eine sehr einfache und sichere Verschiebungsbewegung zu gewährleisten, die im Gegensatz zu einer Drehbewegung oder Verschwenkbewegung eine geringere Belastung und ein geringeres Risiko für eine Beschädigung des Werkstücks ermöglicht . Dadurch gelingt es die Prozesssicherheit und Betriebssicherheit hoch zu halten .

Dabei hat es sich besonders bewährt , das erfindungsgemäße Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks so weiterzubilden, dass in der Übergabephase der Ef fektor und/oder die Aufnahme des Ef fektors so verschwenkt werden, dass wenigstens drei voneinander beabstandete Berührungspunkte des Werkstücks mit der Aufnahme des Ef fektors vorzugsweise in einer gemeinsamen durch die wenigstens drei Berührungspunkte definierte Ebene liegen . Dabei erfolgt dies ohne Abheben eines Berührungspunktes des Werkstücks durch oder von der Auflage . Durch diese Wahl der Berührungspunkte gelingt es auf sehr sichere Weise die Auflageebene des Werkstücks in Deckung mit der Auflageebene der Aufnahme am Ef fektor beziehungsweise an der Auflage zu bringen und dadurch die Belastung des Werkstücks beispielsweise durch Verbiegen des Werkstücks beim Anheben besonders gering zu halten . Zudem gelingt es , die Handhabung des Werkstücks bei der Übergabe besonders einfach und sicher zu gestalten und dadurch die Betriebssicherheit und Prozesssicherheit hochzuhalten .

Dabei hat es sich besonders bewährt , die erfindungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, dass der wenigstens eine Träger mit Ef fektor eine Tragstruktur mit wenigstens einem mit Stegen umschlossenen Aufnahmeraum für wenigstens einen Permanentmagneten aufweist . Dabei ist dieser Aufnahmeraum bevorzugt dem wenigstens einen Koppelmittel zugewandt ausgebildet . Durch diese Ausbildung des Trägers mit Ef fektor gelingt es , einen sehr stei fen Träger und dabei eine sichere und stabile Transportmöglichkeit für das zu bearbeitende Werkstück zu schaf fen, denn die Tragstruktur mit den Stegen sorgt für die ausgeprägte Stei figkeit des Trägers und nimmt die wenigstens eine als Permanentmagnet ausgebildete Koppeleinheit sicher auf und ermöglicht dadurch ein verlässliches Schweben und Fördern des Trägers beziehungsweise des Werkstücks . Durch die Orientierung des Aufnahmeraums im Träger in Richtung der wenigstens einen Koppeleinheit gelingt es , eine sehr ef fi ziente Steuerung des Schwebens und des Förderns zu ermöglichen, da einerseits der Abstand und andererseits die Menge an möglichen störenden Gegenständen zwischen den Koppelelementen des Fördersystems begrenzt wird .

Darüber hinaus hat es sich besonders bewährt , die Anlage so weiterzubilden, dass der wenigstens eine Träger mit Ef fektor eine Tragstruktur aus Leichtmetall zeigt , die insbesondere als Frästeil und/oder aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung gebildet ist . Dadurch gelingt es , bei geringem Gewicht des Trägers mit Ef fektor ein störendes Ausgasen und damit eine negative Beeinflussung der kontrollierten Atmosphäre insbesondere des Vakuums zu vermeiden und dadurch die Betriebssicherheit der Anlage besonders zu gewährleisten . Dabei wird dies insbesondere durch diese Ausbildung der Tragstruktur ohne Kunststof fe ausschließlich aus Metall , insbesondere aus Leichtmetallen sichergestellt .

Daneben hat es sich auch bewährt , die Anlage zur Behandlung von Werkstücken so weiterzubilden, dass die gasdichte Hülle einen Boden aufweist , der die Koppelmittel von dem Behandlungsraum mit Träger mit Ef fektor trennt und im Bereich der Koppelmittel aus Edelstahl oder Aluminium ausgebildet ist . Dadurch gelingt es in besonderer Weise , den Boden als Teil der gasdichten Hülle besonders gasdicht aus zugestalten . Dabei hat es sich als besonders bevorzugt erwiesen, den Edelstahl oder das Aluminium im Bereich der Koppelmittel mit einer

Wandstärke von etwa 0 , 5 mm oder weniger aus zubilden . Dadurch gelingt es , den Abstand und den Einfluss des Bodens auf das Magnetfeld zwischen den Koppelelementen des Fördersystems und damit auf den Träger zur Förderung des zu behandelnden Werkstücks zu beschränken und dadurch ein sehr ef fi zientes Fördersystem für die Anlage mit gasdichter Hülle zu schaf fen .

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Anlage zeigt die Möglichkeit , dass der Boden aus Edelstahl oder Aluminium im Bereich des oder der Koppelmittel die Koppelmittel U- förmig umschließt und die Koppelmittel zumindest teilweise aufnimmt . Dadurch wird es möglich, dass die Koppelmittel von dem Edelstahl oder Aluminium mechanisch stabil U- förmig umfasst werden und dadurch die Koppelmittel mit dem Edelstahl oder Aluminium des Bodens eine Einheit bilden und dadurch mechanisch robust und zudem nahe zur gasdichten Hülle respektive dem Boden angeordnet und gasdicht ausgebildet sind .

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage zur Behandlung von Werkstücken zeigt eine Schleuse mit wenigstens einer beweglichen Schleusenwand, die geeignet ist , in einer Geschlossen-Position den Behandlungsraum vom Schleusenraum gasdicht zu trennen oder in einer Of fen-Position durchgängig zu machen . Dabei ist die Schleusenwand mittels einer vertikalen und anschließend lateralen Bewegung aus der Of fen-Position in eine Geschlossen-Position überführbar beziehungsweise umgekehrt . Weiterhin ist die Schleusenwand mittels wenigstens einer O-Ring-Dichtung in eine Geschlossen-Position gegen die Hülle im Ubergangsbereich zum Behandlungsraum auf der Seite des Schleusenraums abgedichtet , sodass der Behandlungsraum und der Schleusenraum gegeneinander gasdicht separiert sind . Durch diese spezielle Bewegung der Schleuse in der Art einer L- förmigen Bewegung gelingt es , die bewegliche Schleusenwand effi zient zu bewegen und gerade bei Vorliegen eines erheblichen Di f ferenzdruckes zwischen einem Vakuum im Behandlungsraum zu dem Schleusenraum mit einer Atmosphäre des Außenraums zum Beispiel beim Befüllen der Schleuse eine sehr sichere , gasdichte Abtrennung des Behandlungsraums zu erreichen und zu gewährleisten . In diesem Fall wirkt die Atmosphäre des Außenraums als unterstützendes Momentum, um die notwendige dichtende Kraft auf die bewegliche Schleusenwand zu erzeugen .

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Anlage zur Behandlung von Werkstücken zeigt im Boden angeordnete Koppelmittel , die sowohl im Bereich des Schleusenraums als auch im Bereich des Behandlungsraums angeordnet sind . Dabei ist wenigstens ein Koppelmittel im Bereich des Behandlungsraums zumindest teilweise unter dem Hüllenabschnitt der Schleuse , der mit der restlichen Hülle verbunden ist , angeordnet . Durch diese Anordnung der Koppelmittel , die insbesondere als elektromagnetische Statoren ausgebildet sind, wird ein möglichst gleichmäßiger und effi zienter Transport und damit eine gleichmäßige und ef fi ziente Förderung des Trägers vom Behandlungsraum in die Schleuse oder zurück ermöglicht .

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Anlage zur Behandlung von Werkstücken ist die Anlage mit einer Steuerung zur Ansteuerung des oder der Koppelmittel versehen, die geeignet ist , einen Träger mit Ef fektor in der Schwebe zu halten und im Behandlungsraum und/oder Schleusenraum der Anlage zu fördern dabei den Träger mit Ef fektor in X-Richtung, in Y-Rich- tung und oder in Z-Richtung sowie in die Drehrichtungen um die Rx- , Ry- und/oder Rz-Drehachse zu verschwenken . Dies wird durch einen entsprechenden Sensor- und Regelkreis für die Ansteuerung der verschiedenen Koppelmittel ermöglicht . Durch diese Steuerung der einzelnen Anlage zur Behandlung von Werkstücken ist eine vorteilhafte und robuste Anordnung geschaffen, die einen sicheren Betrieb der Anlage ermöglicht und dabei aufgrund des einheitlichen Aufbaus auch kostengünstig und fertigungsoptimiert realisiert werden kann .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen beispielhaft erläutert . Die Erfindung ist nicht auf diese bevorzugten Aus führungsbeispiele beschränkt .

Fig . 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine beispielhafte , erfindungsgemäße Anlage zur Behandlung von Werkstücken,

Fig . 2 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen beispielhaften Träger mit Ef fektor einer erfindungsgemäßen Anlage zur Behandlung von Werkstücken,

Fig . 3 zeigt in einer schematischen Draufsicht den

Träger mit Ef fektor aus Figur 2 ,

Fig . 4a zeigt in einer schematischen Ablauf darstel- lung ein beispielhaftes Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks von einer Auflage zu einem Träger mit Ef fektor von einer Auflage und

Fig . 4b zeigt in einer schematischen Ablauf darstel- lung ein beispielhaftes Verfahren zur Übergabe eines Werkstücks von einem Träger mit Ef fektor an eine Auflage . In Fig . 1 ist schematisch eine Anlage A zur Behandlung von Werkstücken dargestellt . Die Anlage A zeigt ein Gehäuse , welches einen Behandlungsraum B begrenzt , in dem eine kontrollierte Atmosphäre mit einem sehr niedrigen Druck, auch Vakuum genannt , vorliegt und der durch eine gasdichte Hülle 1 umschlossen ist .

Die Anlage A zeigt zwei unterschiedliche Bereiche , zum einen eine Schleuse S und zum anderen einen Anlagenbereich mit dem Behandlungsraum B, die über eine Schleusenwand SW gegeneinander abgeschottet werden können . Über die Schleuse S können Werkstücke der Anlage A zugeführt werden, wobei dies über einen üblichen Schleusungsprozess mit sequenzieller Öf fnung und Schließung der Zugangsöf fnung Z beziehungsweise der Schleusenwand SW zum Behandlungsraum B erfolgt .

In der Schleuse S ist ein Träger 30 ohne Ef fektor dargestellt , der in dem Raum der Schleuse S schwebt und damit ohne Kontakt zu der Hülle 1 einschließlich des Bodens 2 ist . Mithil fe des Trägers 30 ohne Ef fektor können Werkstücke in der Anlage A auf der Oberfläche des Trägers 30 oder in einer Aufnahme auf der Oberfläche gefördert werden . Mithil fe des Trägers 30a mit Ef fektor 35 , der eine Aufnahme 38 für das zu behandelnde Werkstück aufweist , können zu behandelnde Werkstücke ef fi zient in der Anlage A und durch diese hindurch gefördert werden .

Dies ermöglicht ein Fördersystem, das Koppelmittel 10 , die als elektromagnetische Statoren 11 ausgebildet sind, und Koppeleinheiten 20 , die als Permanentmagnete 21 ausgebildet sind, aufweist , wobei diese Koppelelemente 10 , 11 , 20 , 21 so magnetisch miteinander in Wechselwirkung treten, dass der Träger 30 , 30a in der Schwebe gehalten werden kann und in dem Schleusenraum SR beziehungsweise dem Behandlungsraum B von einer Position zu einer anderen Position gefördert werden kann . Um dies zu realisieren, ist der Träger 30 , 30a mit Permanentmagneten 21 als Koppeleinheiten 20 versehen und der Boden 2 als Teil der gasdichten Hülle 1 mit elektromagnetischen Statoren 11 als Koppelmittel 10 versehen . Mithil fe einer nicht dargestellten Steuerung werden die Koppelmittel 10 so angesteuert und geregelt , dass der Träger 30 in der Schwebe gehalten werden kann und gefördert werden kann .

Der Boden 2 der gasdichten Hülle 1 enthält mehrere Edelstahloder Aluminiumbereiche 2a, die aus einer Edelstahl- oder Aluminiumplatte mit einer Dicke von knapp 0 , 5 mm gebildet sind und die den verschiedenen elektromagnetischen Statoren 11 zugeordnet sind und diese U- förmig umschließen, die elektromagnetischen Statoren 11 teilweise sichernd aufnehmen und gegenüber dem Schleusenraum SR beziehungsweise dem Behandlungsraum B räumlich und dichtend trennen . Die Ränder der Edelstahloder Aluminiumbereiche 2a sind als Kragen 8 ausgebildet , die sich an die U- förmigen Enden der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a anschließen und mit den benachbarten Kragen 8 fluchten . Die in den Edelstahl- oder Aluminiumbereichen 2a zumindest teilweise auf genommenen elektromagnetischen Statoren 11 sind flächig miteinander mittels eines niederviskosen Klebers 3 verbunden und dadurch gesichert .

Weiterhin enthält der Boden 2 Verbindungsstücke 2b, die die einzelnen Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a so verbinden, dass der Boden 2 eine plane Oberfläche aufweist . Zwischen den Verbindungsstücken 2b und den Kragen 8 der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a ist j eweils eine O-Ring-Dichtung 7 eingebracht .

Unterhalb der Kragen 8 der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche

2a im Bereich des Behandlungsraums B ist ein gemeinsamer stei fer Rahmen 5 aus mehreren Verstei fungen 4 angeordnet , der über eine Reihe von Schrauben 6 mit den Verbindungsstücken 2b so verschraubt ist , dass die Kragen 8 der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a mit den O-Ring-Dichtungen 7 zwischen den Verbindungsstücken 2b und dem gemeinsamen, stei fen Rahmen 5 klemmend und dichtend gehalten werden .

Dabei zeigt der Boden 2 nicht nur im Bereich des Behandlungsraums B sondern auch im Bereich der Schleuse S einen derartigen, vergleichbaren Aufbau, der sich einerseits als gasdicht erweist und sich zum anderen durch die Verstei fungen 4 unterhalb der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a trotz der geringen Materialstärke der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a als ausgesprochen robust und stabil gegenüber den Belastungen durch die kontrollierte Atmosphäre in dem Behandlungsraum B erweist .

Die Koppelmittel 10 und die Koppeleinheiten 20 sind also durch die gasdichten Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a, die Teil des Bodens 2 und damit der Hülle 1 sind, voneinander getrennt und sind dennoch in der Lage , magnetisch so aufeinander einzuwirken, dass der Träger 30 , 30a in der Schwebe gehalten und gefördert werden kann . Dabei kann der Träger 30 , 30a in alle 3 Richtungen, die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung geradlinig bewegt werden (Verschiebung) aber auch um die entsprechenden 3 Drehrichtungen, die Drehrichtungen Rx- , Ry-und Rz-Richtung gedreht und damit ver- schwenkt werden . Gerade durch das Verschwenken ist eine Neigung des Trägers 30a mit dem seitlich über den Träger 30a hinausragenden Ef fektor 35 ermöglicht . Dieses Neigen ermöglicht eine Reduzierung der notwendigen Bauhöhe im Bereich der Übergabe eines Werkstückes von oder zu dem Träger 30a mit dem Ef fektor 35 . Dabei sind die Koppeleinheiten 20 am Träger 30 , 30a angeordnet und damit im Behandlungsraum B beziehungsweise im zugeordneten Schleusenraum SR lokalisiert , während die Koppelmittel 10 außerhalb der gasdichten Hülle 1 , also auf der Seite der Edelstahl- oder Aluminiumbereiche 2a angeordnet sind, die dem Behandlungsraum B beziehungsweise dem Schleusenraum SR abgewandt ist .

Die Schleuse S mit ihrem Boden 2 , der einen vergleichbaren Aufbau wie der Boden 2 im Bereich des Behandlungsraums B zeigt , zeigt darüber hinaus eine bewegliche Schleusenwand SW, eine Zugangsöf fnung Z , die über eine gasdichte Hülle 1 miteinander verbunden sind, und einen Hüllenabschnitt 42 , der mit der restlichen gasdichten Hülle 1 der Anlage A im Bereich des Behandlungsraums B gasdicht verbunden ist . Dabei ist die bewegliche Schleusenwand SW einschließlich ihres Antriebs gasdicht in die Hülle 1 der Schleuse S integriert .

In Fig . 2 und in Fig . 3 ist schematisch ein beispielhafter Träger 30a mit Ef fektor 35 dargestellt , wobei in Figur 2 nicht die ganze Länge des Ef fektors 35 dargestellt ist . Der Träger 30a zeigt an seiner Oberseite eine plane und geschlossene Oberfläche 32 . Auf dieser Oberfläche 32 ist eine Aufnahme 34 für den Ef fektor 35 angebracht , die an drei Stellen den flachen Ef fektor 35 so am Rand umschließt , dass der Effektor 35 mit seiner Aufnahme 38 für ein zu behandelndes Werkstück mit seinem Gewicht beaufschlagt werden kann . Die Gewichtskraft wird durch den Träger 30a statisch aufgenommen und dadurch kann der Träger 30a mit dem Ef fektor 35 und mit dem darauf in der Aufnahme 38 angeordneten Werkstück lagestabil insbesondere ohne Verkippen oder ohne Wanken oder Wackeln belastet oder entlastet werden . Weiterhin kann der Effektor 35 durch Heraus ziehen von den Träger 30a gelöst werden und bei Bedarf durch einen anderen Ef fektor 35 ersetzt werden . Der Ef fektor 35 ist dabei mit dem Träger 30a über die Aufnahme 34 so verbunden, dass er den Träger 30a seitlich um ein Mehrfaches seiner Breite überragt und dadurch die Aufnahme 38 für das Werkstück am freien Ende des Ef fektors 35 eine großen Abstand zu dem Träger 30a aufweist . Dies führt dazu, dass bereits eine geringe Neigung des Trägers 30a mit dem Ef fektor 35 zu einem deutlichen vertikalen Absenken oder Anheben der Aufnahme 38 für das Werkstück führt , was sich sehr vorteilhaft für den Vorgang der Übergabe eines Werkstücks zu oder von den Träger 30a auswirkt .

Der Ef fektor 35 ist als formstei fe Platte aus Leichtmetall oder Carbonmaterial ausgebildet und zeigt an dem freien Ende einen gabel förmigen Abschnitt 36 mit zwei parallel zueinander verlaufenden Stegen, die über eine Querverbindung miteinander U- förmig verbunden sind . An die Querverbindung schließt sich eine strei fenförmige Platte an, die in die Aufnahme 34 für den Ef fektor 35 auf den Träger 30a eingeschoben und lösbar fixiert ist . Damit ist sichergestellt , dass eine Bewegung des Trägers 30a auf den Ef fektor 35 übertragen wird, das gilt insbesondere für alle lateralen Verschiebungen in X-Richtung beziehungsweise Y-Richtung wie auch für eine vertikale Verschiebung in Z-Richtung sowie für alle Neigungen durch Drehung um die Rx- , Ry-Drehachse beziehungsweise die Rotation in der Hori zontalebene um die Rz-Drehachse . Diese Bewegungen können unabhängig voneinander oder auch kombiniert durch entsprechende Ansteuerung durch die Steuereinheit der Anlage zur Bearbeitung von Werkstücken A realisiert werden und dadurch die Förderung wie auch eine Übergabe ermöglicht werden .

Auf dem gabel förmigen Abschnitt 36 sind drei als Erhebungen ausgebildete Aufnahmepunkte 37 aus elastischem Material angeordnet , die gemeinsam eine parallel zu dem Ef fektor 35 ver- laufende Ebene definieren, die gemeinsam mit dem gabel förmigen Abschnitt 36 die Aufnahme 38 für ein Werkstück bilden und von denen zwei im vorderen Endbereich der Schenkel angeordnet sind und von denen einer im Zentralbereich der Querverbindung des gabel förmigen Abschnitt 36 angeordnet ist . Diese Ausbildung der Aufnahme 38 für ein Werkstück an dem Ef fektor 35 erweist sich als sehr robust und sicher und ermöglicht dadurch eine sehr verlässliche und sichere Übergabe eines Werkstücks wie auch eine sehr verlässlichen und sicheren Transport in oder durch die Anlage A.

Der Träger 30 , 30a ist als ein Frästeil aus Aluminium realisiert , das an seiner Unterseite mehrere Stege 31 zeigt , die eine Tragstruktur bilden, welche dem Träger 30 , 30a bei geringem Gewicht eine sehr stei fe und robuste Struktur geben .

Die Stege 31 bilden zwei oder mehr Aufnahmeräume AR, in die die als Permanentmagnete 21 ausgebildeten Koppeleinheiten 20 eingebracht und fixiert sind . Die Fixierung der Koppeleinheiten 20 in den Aufnahmeräumen AR erfolgt durch Verklebung mittels eines vakuumgeeigneten Klebers 33 , der sich durch ein sehr geringes Ausgasen unter Vakuumeinfluss aus zeichnet . Die beiden Aufnahmeräume AR mit den Koppeleinheiten 20 sind dabei auf der Unterseite des Trägers 30 so angeordnet , dass sie den außerhalb der gasdichten Hülle 1 mit den Edelstahl- oder Aluminiumbereichen 2a angeordneten Koppelmitteln 10 zugewandt sind, wodurch eine sehr ef fi ziente und sichere magnetische Wechselwirkung zur Erzeugung des Schwebezustands und der Förderung gewährleistet ist . Darüber hinaus sind in den Stegen 31 mehrere Bohrungen zum Anbringen von Halterungen zur Führung oder Halterung spezi fischer Werkstücke vorgesehen, wobei diese Bohrungen so ausgebildet sind, dass auch nach Einbringen einer Befestigungsschraube in diese Bohrungen ein durch- gängiger Kanal zur Entlüftung vorhanden ist , sodass kein unerwünschtes Gas in der Bohrung gespeichert werden kann . Diese Ausbildung der Bohrung verbessert die Qualität und die Sicherheit des Betriebs der Anlage A gerade im Hinblick auf die Qualität der kontrollierten Atmosphäre , die ein Vakuum aufweist .

In Fig . 4a ist in einer schematischen Darstellung der Ablauf einer Übergabe eines Werkstückes von einer Auflage zu dem Träger 30a mit Ef fektor 35 dargestellt .

In einer Annäherungsphase wird der Ef fektor 35 mit seiner Aufnahme 38 , die durch den gabel förmigen Abschnitt 36 gebildet ist , unterhalb des zu behandelnden Werkstücks verschoben und anschließend bis zur ersten Berührung angehoben . Die erste Berührung der Aufnahme 38 mit dem Werkstück, das auf der Auflage liegt und an den Ef fektor 35 übergeben werden soll , damit das Werkstück mit dem Ef fektor 35 und dem Träger 30a durch die Anlage A gefördert werden kann, wird mithil fe eines Messsystems 50 zur Bestimmung der Belastung des Ef fektors 35 erfasst . Dabei beginnt die Annäherungsphase in unmittelbarer Nähe der Auflage und wird bevorzugt ausschließlich durch Verschiebungen ohne Rotation oder Verschwenkung durchgeführt . Dadurch ist eine sehr verlässliche Annäherung bis zur ersten Berührung sehr verlässlich ermöglicht .

Anschließend wird in einer Übergabephase die Orientierung der Aufnahme 38 des Ef fektors 35 so verschwenkt , dass am Beispiel einer Aufnahme 38 gemäß den Figuren 2 und 3 mithil fe der drei Erhebungen drei Berührungspunkte zwischen der Aufnahme 38 und dem Werkstück entstehen, ohne dass ein Berührungspunkt des Werkstücks von der Auflage abgehoben wird . Die Verschwenkung erfolgt dabei bevorzugt ausschließlich durch Rotationsbewegungen und damit ohne Verschiebungsbewegungen . Auch hier wird ein Anheben des Werkstückes mithil fe des Messsystems 50 erfasst , indem eine abrupte Zunahme der Belastung festgestellt wird . Sobald eine solche selektive , abrupte Zunahme festgestellt wird, wird sofort die Verschwenkung angepasst und damit das Anheben des Werkstücks verhindert . Damit wird sichergestellt , dass die Aufnahme 38 mit drei Berührungspunkten an dem Werkstück anliegt und damit das Werkstück berührt , ohne relevante Kräfte auf das Werkstück zu übertragen, die das Werkstück bewegen oder in seiner Form ändern können . Damit ist sichergestellt , dass das Werkstück während dieser Übergabephase keine unnötigen insbesondere schädlichen Kräfte erfährt , die das Werkstück insbesondere verbiegen oder verschieben können . Mithin ist eine Schädigung des Werkstücks weitgehend ausgeschlossen .

Anschließend wird das Werkstück in einer Vertikalphase durch vertikales Verschieben angehoben und damit von der Auflage abgehoben . Dieses Verschieben erfolgt bevorzugt ohne Rotationsbewegung, wodurch ein sehr di f ferenziertes und sicheres vertikales Bewegen des Werkstücks und damit eine sichere Aufnahme des Werkstücks in beziehungsweise auf der Aufnahme 38 des Ef fektors 35 des Trägers 30a und damit eine Förderung in oder durch die Anlage A gewährleistet ist . In dieser Phase ist die Belastung des Werkstücks sehr gering, denn das Werkstück liegt statisch definiert auf den mehreren Berührungspunkten, hier drei Berührungspunkte , auf und verhindert auf dieser Weise ein Beschädigen des Werkstücks insbesondere durch unnötiges Verbiegen oder Verrutschen .

Mithin ist eine sehr ef fi ziente und sichere Übergabe von der Auflage zu dem Träger 30a ermöglicht . In Fig . 4b ist in einer schematischen Darstellung der Ablauf einer Übergabe eines Werkstücks von dem Träger 30a mit dem Ef fektor 35 zu einer Auflage dargestellt .

In einer Annäherungsphase wird der Ef fektor 35 mit seiner Aufnahme 38 und dem auf genommenen Werkstück in den Bereich oberhalb der Auflage verschoben und anschließend bis zur ersten Berührung abgesenkt . Dabei wird die Aufnahme 38 durch den gabel förmigen Abschnitt 36 gebildet . Die erste Berührung des Werkstücks mit der Auflage , das auf der Aufnahme 38 des Effektors 35 liegt und an die Auflage übergeben werden soll , wird mithil fe eines Messsystems 50 zur Bestimmung der Belastung des Ef fektor 35 erfasst , indem eine abrupte Abnahme der Belastung festgestellt wird . Sobald eine solche selektive , abrupte Abnahme festgestellt wird, wird sofort die vertikale Absenkung gestoppt , sodass ein Anheben des Werkstücks von der Aufnahme 38 verhindert wird . Dabei beginnt die Annäherungsphase in unmittelbarer Nähe oberhalb der Auflage und wird bevorzugt ausschließlich durch vertikale Verschiebung ohne Rotation oder Verschwenkung durchgeführt . Dadurch ist eine sehr verlässliche Annäherung bis zur ersten Berührung sehr verlässlich ermöglicht .

Anschließend wird in einer Übergabephase die Orientierung der Aufnahme 38 des Ef fektors 35 so verschwenkt , dass mehrere Berührungspunkte zwischen der Auflage und dem Werkstück entstehen, ohne dass ein Berührungspunkt des Werkstücks von der Aufnahme 38 durch die Auflage abgehoben wird . Die Verschwenkung erfolgt dabei bevorzugt ausschließlich durch Rotationsbewegungen und damit ohne Verschiebungsbewegungen . Auch hier wird ein Anheben des Werkstückes mithil fe des Messsystems 50 erfasst , indem eine abrupte Abnahme der Belastung festgestellt wird . Sobald eine solche selektive , abrupte Abnahme festgestellt wird, wird sofort die Verschwenkung angepasst und damit das Abheben des Werkstücks verhindert . Damit wird sichergestellt , dass die Aufnahme 38 mit drei Berührungspunkten an dem Werkstück anliegt und damit das Werkstück berührt , ohne relevante Kräfte auf das Werkstück zu übertragen, die das Werkstück bewegen oder in seiner Form ändern können . Zugleich liegt das Werkstück mit mehreren Berührungspunkten auf der Auflage auf . Damit ist sichergestellt , dass das Werkstück während dieser Übergabephase keine unnötigen insbesondere schädlichen Kräfte erfährt , die das Werkstück insbesondere verbiegen oder verschieben können . Mithin ist eine Schädigung des Werkstücks weitgehend ausgeschlossen .

Anschließend wird das Werkstück in einer Vertikalphase durch vertikales Verschieben abgesenkt und damit auf der Auflage abgelegt . Dies führt zu einer Trennung der Aufnahme 38 von dem Werkstück, sodass anschließend die Möglichkeit besteht , den Träger 30a mit dem Ef fektor 35 durch hori zontales Verschieben von der Auflage zu entfernen . Das vertikale Verschieben erfolgt bevorzugt ohne Rotationsbewegung, wodurch ein sehr di f ferenziertes und sicheres vertikales Bewegen des Werkstücks und damit eine sichere Übergabe des Werkstücks von der Aufnahme 38 des Ef fektors 35 des Trägers 30a auf die Auflage beispielsweise zur potentiellen Entnahme aus der Anlage A gegeben ist . In dieser Phase ist die Belastung des Werkstücks sehr gering, denn das Werkstück liegt statisch definiert auf den mehreren Berührungspunkten auf und verhindert auf dieser Weise ein Beschädigen des Werkstücks insbesondere durch unnötiges Verbiegen oder Verrutschen .

Mithin ist eine sehr ef fi ziente und sichere Übergabe von dem Träger 30a zu der Auflage ermöglicht . Die in den Figuren dargestellte Anlage A ermöglicht eine ausgesprochen sichere und schonende Behandlung des Werkstückes während der Übergabe von oder zu einem Träger 30a sowie während der Förderung, aber auch während der Behandlung in dem Behandlungsraum B, da sie sich durch eine ausgesprochen gute Betriebssicherheit gerade im Hinblick auf die kontrollierte Atmosphäre aus zeichnet .

Bezugs zeichenliste

A Anlage zur Behandlung von Werkstücken

AR Aufnahmeraum für Koppelmittel

B Behandlungsraum

Rx Drehachse in X-Richtung

Ry Drehachse in Y-Richtung

Rz Drehachse in Z-Richtung

S Schleuse

SR Schleusenraum

SW Schleusenwand

V Verbindungsbereich

X X-Richtung

Y Y-Richtung

Z Z-Richtung

ZU Zugangsöf fnung

1 gasdichte Hülle

2 Boden

2a Edelstahl- oder Aluminiumbereiche

2b Verbindungsstück

4 Verstei fung

5 gemeinsamer stei fer Rahmen

6 Verschraubung

7 O-Ring-Dichtung

10 Koppelmittel

11 elektromagnetischer Stator

20 Koppeleinheit

21 Permanentmagnet Träger ohne Ef fektor a Träger mit Ef fektor

Steg einer Tragstruktur

Oberfläche des Trägers vakuumgeeigneter Kleber

Aufnahme auf Träger 30a für Ef fektor

Ef fektor

Gabel förmiger Abschnitt

Berührungspunkt

Aufnahme für Werkstück

Hüllenabschnitt