DE10020523A1 - Bearbeitungseinrichtung und Bearbeitungsverfahren - Google Patents
Bearbeitungseinrichtung und BearbeitungsverfahrenInfo
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Abstract
Eine Bearbeitungseinrichtung weist im wesentlichen einen drehbaren Rotor 21 zum Tragen von Halbleiterwafern W auf, einen Motor 22 für den Drehantrieb des Rotors 21, mehrere Bearbeitungskammern zum Umgeben der Wafer W, die von dem Rotor 21 getragen werden, beispielsweise eine innere Kammer 23 und eine äußere Kammer 24, eine Chemikalienzufuhreinheit 50, eine IPA-Zufuhreinheit 60, eine Spülzufuhreinheit 70 und eine Trocknungsfluidzufuhreinheit 80. Durch diesen Aufbau der Einrichtung ist es möglich, eine Verunreinigung der Wafer infolge der Reaktion von Behandlungsflüssigkeiten unterschiedlicher Arten zu verhindern, zusammen mit der Verbesserung des Bearbeitungswirkungsgrades und der Miniaturisierung der Einrichtung.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Bearbeitungseinrichtung und ein Bearbeitungsverfahren zur
Ausübung einer festgelegten Behandlung auf einem Substrat,
beispielsweise einem Halbleiterwafer, mittels Zuführung einer
Behandlungsflüssigkeit zum Substrat.
Allgemein gibt es auf dem Gebiet der Herstellung von
Halbleitergeräten verschiedene Reinigungseinrichtungen,
welche Halbleiterwafer, die nachstehend als "Wafer"
bezeichnet werden, durch bestimmte Reinigungsflüssigkeiten
reinigen, um verschiedene Verschmutzungen, beispielsweise
Teilchen, organische Verschmutzungen, metallische
Verunreinigungen, und dergleichen zu entfernen, die an
Oberflächen der Wafer anhaften. Unter diesen Einrichtungen
ist eine häufig eingesetzte Reinigungseinrichtung, welche die
Teilchen usw. von mehreren Wafern dadurch entfernen kann, daß
sie unter Verwendung der Reinigungsflüssigkeiten gereinigt
werden. Bei dieser Einrichtung werden die Wafer in einem
Reinigungsbad aufgenommen, in welches die Reinigungsfluide
eingegeben werden.
Als herkömmliche Reinigungs- und Trocknungseinrichtung dieser
Art ist eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung bekannt,
welche aufweist: eine Bearbeitungskammer, die auf ihrer einen
Seite mit einer Öffnung zum Laden/Entladen der Wafer usw.
versehen ist, und mit einer Tür zum Schließen dieser Öffnung;
einen Rotor, der in der Kammer angeordnet ist, um einen
Träger zu drehen, der die Wafer usw. schräg zur
Horizontalachse aufnimmt, eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung
zum Liefern von Flüssigkeit an die Wafer usw.; und eine
Gaszufuhrvorrichtung zum Liefern von Gas an die Wafer usw.
(vgl. das US-Patent Nr. 4300581). In diesem Zusammenhang ist
auch eine Einrichtung bekannt, welche eine für Wartungszwecke
abnehmbare Bearbeitungskammer aufweist (vgl. das US-Patent
Nr. 5221360). Weiterhin weist diese Reinigungs- und
Trocknungseinrichtung einen derartigen Aufbau auf, daß ein
Motor und Düsen an einer Anbringungsplatte zusammen mit der
voranstehend erwähnten Bearbeitungskammer (vgl. das US-Patent
Nr. 5022419) angebracht sind. Weiterhin gibt es eine
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, die in einer
Ablaß-/Auslaßleitung in Verbindung mit einer
Bearbeitungskammer eine Gas-Flüssigkeits-Trennvorrichtung
aufweist, welche die Bearbeitungsflüssigkeit in Flüssigkeit
und Gas zum Ausstoßen trennt (vgl. das US-Patent Nr. 5095927).
In diesem Zusammenhang ist auch eine Anordnung
bekannt, bei welcher die Gas-Flüssigkeits-Trennvorrichtung
mit einem Sensor ausgerüstet ist (vgl. das US-Patent Nr. 5154199).
In der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung
werden, nachdem die Bearbeitungskammer geschlossen wurde, in
welcher eine Kassette, welche die mehreren Wafer usw.
aufnimmt, in einem Rotor gehaltert ist, der Rotor und die
Wafer gedreht, während eine Reinigungsflüssigkeit den Wafern
usw. zugeführt wird. Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs
wird trockenes Gas den Wafern usw. zugeführt, die sich
zusammen mit dem Rotor drehen, in dem Trocknungsvorgang. Bei
einer Abänderung ist eine Einrichtung vorgesehen, bei welcher
direkt die Wafer usw. durch ihre vordere Oberfläche geladen
werden, ohne eine derartige Kassette zu verwenden (vgl. die
US-Patente Nr. 5678320 und 5784797).
Als weitere Bearbeitungseinrichtung ist eine Dreheinrichtung
für einzelne Wafer mit mehreren Bearbeitungskammern (Bechern)
versehen, die an ihrer Oberseite offen sind (japanische
Veröffentlichung eines geprüften Gebrauchsmusters Kokoku
Nr. 4-34902).
Bei den voranstehend geschilderten Reinigungs- und
Trocknungseinrichtungen gibt es allerdings Schwierigkeiten, in
Bezug auf nicht nur eine Behinderung, sondern in Bezug auf
atmosphärische Störungen bei dem Trocknungsvorgang, infolge der
restlichen Reinigungsflüssigkeit, die in dem Reinigungsvorgang
verwendet wird, da sowohl der Reinigungsvorgang und auch der
darauffolgende Trocknungsvorgang in der einzigen
Bearbeitungskammer durchgeführt werden. Selbstverständlich
treten diese Probleme in jenem Fall auf, in welchem eine Art
einer Reinigungsflüssigkeit verwendet wird. Insbesondere dann,
wenn der Reinigungsvorgang unter Verwendung unterschiedlicher
Arten von Bearbeitungsflüssigkeiten durchgeführt wird,
beispielsweise mit Chemikalien für das Abstreifen von Photolack
und zum Entfernen von Polymeren, mit Lösungsmittel für diese
Chemikalien (beispielsweise IPA: Isopropylalkohol), mit einer
Bearbeitungsflüssigkeit wie einer Spülflüssigkeit
(beispielsweise reines Wasser) usw.; wenn der
Reinigungs-/Trocknungsvorgang durchgeführt wird, während ein
Bearbeitungsfluid eingesetzt wird, beispielsweise ein trockenes
Gas (Inertgas (beispielsweise N2-Gas) und frische Luft); oder der
Reinigungsvorgang so durchgeführt wird, daß eine
Säurereinigungsflüssigkeit (beispielsweise SPM), dann reines
Wasser, und dann eine alkalische Reinigungsflüssigkeit
(beispielsweise APM) verwendet werden, dann können derartige
unterschiedliche Arten von Chemikalien miteinander reagieren,
was eine gegenseitige Verschmutzung der Wafer usw. hervorruft.
Zur Lösung des voranstehend geschilderten Problems könnte man
annehmen, daß verschiedene Bearbeitungskammern entsprechend
unterschiedlichen Arten von Bearbeitungsflüssigkeiten
verwendet werden könnten. Eine derartige Maßnahme würde
allerdings zu einer Beeinträchtigung des
Bearbeitungswirkungsgrades führen, und darüber hinaus würde
die übermäßige Aufstandsfläche dazu führen, daß die
Einrichtung selbst große Abmessungen aufweist.
Obwohl die voranstehend geschilderte Dreheinrichtung für
einzelne Wafer, die in der japanischen Veröffentlichung eines
geprüften Gebrauchsmusters Kokoku Nr. 4-34902 beschrieben
ist, in gewissem Ausmaß verhindern kann, daß die
Bearbeitungsflüssigkeiten, beispielsweise unterschiedliche
Chemikalien, miteinander reagieren, da mehrere
Bearbeitungskammern (Becher) vorhanden sind, ist jedoch das
Problem vorhanden, daß nur ungenügend eine Verschmutzung der
Wafer verhindert wird, da die Becher nach oben hin offen
sind.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der
Bereitstellung einer Bearbeitungseinrichtung und eines
Bearbeitungsverfahrens, mit welchen es möglich ist, eine
Verunreinigung der Gegenstände infolge der Reaktion von
Behandlungsflüssigkeiten unterschiedlicher Arten zu
verhindern, und es ebenfalls möglich ist, eine Verbesserung
des Bearbeitungswirkungsgrades und eine Verkleinerung der
Einrichtung zu erzielen.
Eine erste Zielrichtung der Erfindung besteht darin, daß die
Bearbeitungseinrichtung mehrere Behälter aufweist, die
beweglich so angeordnet sind, daß sie sowohl eine
Umgebungsposition einnehmen, um zumindest einen zu
bearbeitenden Gegenstand zu umgeben, sowie eine
Bereitschaftsposition, in welcher sie nicht den Gegenstand
umgeben, eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen eines
festgelegten Behälters unter den Behältern so, daß der
festgelegte Behälter in der Umgebungsposition angeordnet
wird, und eine Bearbeitungsvorrichtung zum Einsatz eines
festgelegten Vorgangs bei dem Gegenstand in der
Umgebungsposition.
Wenn dann der festgelegte Vorgang unter Verwendung mehrerer
Bearbeitungsfluide durchgeführt wird, ist es möglich,
unterschiedliche Bearbeitungskammern zum Umfang des
Gegenstands zu bewegen, entsprechend den Arten der
Bearbeitungsfluide. Selbst wenn die jeweiligen
Bearbeitungsfluide in den jeweiligen Bearbeitungskammern
bleiben, ist daher keine Möglichkeit dafür vorhanden, daß
unterschiedliche Bearbeitungsfluide in derselben Kammer sind.
Daher ist es möglich, zu verhindern, daß der Gegenstand durch
die Reaktion unterschiedlicher Bearbeitungsfluide
verunreinigt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die mehreren Behälter so angeordnet sind, daß sie im
Eingriff miteinander stehen, und darüber hinaus so
ausgebildet sind, daß sie einzeln zu dem Gegenstand bewegt
werden können, wobei dann, wenn der festgelegte Vorgang bei
dem Gegenstand in dem festgelegten Behälter unter den
mehreren Behältern durchgeführt wird, die
Bewegungsvorrichtung den anderen Behälter innerhalb des
festgelegten Behälters in die Bereitschaftsposition bewegt.
In diesem Fall ist es möglich, die mehreren Behälter zwischen
der Umgebungsposition und der Bereitschaftsposition einfach
zu bewegen, und ebenfalls möglich, die Behälter kompakt
aufzunehmen. Daher kann die gesamte Bearbeitungseinrichtung
mit kleinen Abmessungen ausgebildet werden.
Eine zweite Zielrichtung der Erfindung besteht darin, daß die
Bearbeitungseinrichtung ein Paar aus einer ersten und einer
zweiten Wand aufweist, die so angeordnet sind, daß sie
einander gegenüberliegen, und voneinander getrennt sind;
einen Träger, der auf der ersten Wand dazu vorgesehen ist,
zumindest einen Gegenstand zwischen der ersten Wand und der
zweiten Wand zu tragen; und mehrere Peripheriewände, die
jeweils von der ersten Wand zu der zweiten Wand verlaufen, um
hierdurch einen Bearbeitungsraum zum Bearbeiten des
Gegenstands zusammen mit der ersten und zweiten Wand
auszubilden; wobei die mehreren Peripheriewände überlappt
sind, während sie gegenseitig ineinander eingeschoben werden,
und einzeln so ausgebildet sind, daß sie zwischen einer
Umgebungsposition, zur Ausbildung des Bearbeitungsraums
zusammen mit der ersten und zweiten Wand, und einer
Bereitschaftsposition bewegbar sind, in welcher kein
Gegenstand umgeben wird; eine Bewegungsvorrichtung zum
Bewegen einer festgelegten Peripheriewand unter den mehreren
Peripheriewänden, um hierdurch die festgelegte Peripheriewand
in der Umgebungsposition anzuordnen, während eine andere
Peripheriewand innerhalb der festgelegten Peripheriewand
bewegt wird, um hierdurch die andere Peripheriewand in der
Bereitschaftsposition anzuordnen; und eine
Bearbeitungsvorrichtung zur Durchführung eines festgelegten
Vorgangs bei dem Gegenstand in der Umgebungsposition.
Wenn daher der festgelegte Vorgang unter Verwendung mehrerer
Bearbeitungsfluide durchgeführt wird, ist es möglich,
unterschiedliche Bearbeitungskammern zur Peripherie des
Gegenstands zu bewegen, entsprechend den Arten der
Bearbeitungsfluide. Selbst wenn die jeweiligen
Bearbeitungsfluide in den jeweiligen Bearbeitungskammern
bleiben, besteht daher keine Möglichkeit dafür, daß sich
unterschiedliche Bearbeitungsfluide in derselben Kammer
befinden. Daher ist es möglich zu verhindern, daß der
Gegenstand durch die Reaktion unterschiedlicher
Bearbeitungsfluide verunreinigt wird.
Zusätzlich ist es möglich, die mehreren Behälter kompakt
aufzunehmen, wodurch die gesamte Bearbeitungseinrichtung
kleine Abmessungen aufweisen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die Peripheriewände die Form von Zylindern aufweisen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die Peripheriewände so ausgebildet sind, daß sie zwischen
der Umgebungsposition und der Bereitschaftsposition in einer
Richtung zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand bewegt
werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß jeder der Behälter in seinem Inneren mit einer
Bearbeitungsfluidzufuhröffnung versehen ist, welche ein
Bearbeitungsfluid zur Durchführung eines festgelegten
Vorgangs bei dem Gegenstand zuführen kann.
In diesem Fall ist es möglich, die Bearbeitungsfluide
entsprechend den jeweiligen Peripheriewänden zuzuführen,
wodurch die Mischung unterschiedlicher Fluide verhindert
werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß das Bearbeitungsfluid entweder eine Flüssigkeit oder ein
Gas ist. Daher ist es möglich, nicht nur eine chemische
Behandlung durchzuführen, sondern auch eine Trocknung, so daß
eine Reihe von Vorgängen kontinuierlich in derselben
Einrichtung durchgeführt werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß jeder der Behälter mit einer Auslaßöffnung versehen ist,
um das Bearbeitungsfluid auszustoßen, das zur Bearbeitung des
Gegenstands vorgesehen ist. Daher ist es möglich, die
jeweiligen Bearbeitungsfluide unabhängig entsprechend den
jeweiligen Peripheriewänden auszustoßen, wodurch das
Vorhandensein unterschiedlicher Fluide in demselben Behälter
verhindert werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß jeweilige Außenprofile der Behälter so verjüngt
ausgebildet sind, daß deren lokaler Durchmesser allmählich
bei Annäherung an die Auslaßöffnung ansteigt. Daher ist es
möglich, die Bearbeitungsfluide in den Behältern und jene,
die an den Innenwänden der Behälter anhaften, wirksam in die
Auslaßöffnungen einzuführen. Insbesondere da das
Bearbeitungsfluid der Auslaßöffnung durch sich drehende
Ströme zugeführt wird, die sich infolge der Drehung des
Gegenstands ergeben, ist es möglich, ein wirksames Ausstoßen
zu erzielen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der Träger mit einer Antriebseinheit zum Drehen des
Gegenstands versehen ist. Daher kann der Kontakt des
Bearbeitungsfluids mit dem Gegenstand prompt erfolgen.
Zusätzlich ist es möglich, das benutzte Bearbeitungsfluid von
dem Gegenstand herunter zu blasen, was den
Bearbeitungswirkungsgrad der Einrichtung erhöht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der Gegenstand in dem Träger gehaltert wird, so daß die
Oberfläche des Gegenstands entlang einer Richtung von oben
nach unten verläuft, und der Gegenstand durch die
Antriebseinheit gedreht wird, so daß eine Drehachse in
Horizontalrichtung der Bearbeitungseinrichtung verläuft. In
diesem Fall ist es möglich, einfach das Bearbeitungsfluid zu
entfernen, das an der Oberfläche des Gegenstands anhaftet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die mehreren Gegenstände einander gegenüberliegend
entlang der Drehachse angeordnet sind, und die
Bearbeitungsfluidzufuhröffnung Düsenöffnungen aufweist, deren
Anzahl größer oder gleich der Anzahl an Gegenständen ist. Da
das identische Bearbeitungsfluid für die mehreren Gegenstände
zugeführt wird, kann daher die Behandlung der Gegenstände
angeglichen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die Behälter dazu befähigt sind, den Gegenstand so zu
umgeben, daß dieser abgedichtet in den Behältern enthalten
ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die Behälter ihre Innenatmosphären gegenüber ihre
Außenatmosphären isolieren können, selbst wenn sich die
Behälter in den Bereitschaftspositionen befinden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß zumindest ein Behälter unter den Behältern dazu befähigt
ist, seine Innenatmosphäre gegenüber den Außenatmosphären der
anderen Behälter zu isolieren.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die zweite Wand oberhalb der ersten Wand angeordnet ist,
und die Peripheriewände so angeordnet sind, daß ihre Achse in
Richtung nach oben und unten verlaufen. Dann ist es möglich,
die Flüssigkeit innerhalb der Außenumfangswand aufzubewahren,
so daß der Gegenstand in die Flüssigkeit eingetaucht werden
kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die Peripheriewände und die erste Wand so konstruiert
sind, daß eine Flüssigkeit in einem Raum aufbewahrt werden
kann, der durch die Peripheriewände und die erste Wand
festgelegt wird. In diesem Fall ist es möglich, einen
ausreichenden Kontakt der Chemikalien, der
Reinigungsflüssigkeit usw. mit dem Gegenstand zu erzielen,
wodurch die geeignete Reaktion und die darauffolgende
Reinigung erreicht werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die zweite Wand mit einem Deckel versehen ist, der
geöffnet und geschlossen werden kann, um den Gegenstand in
die Bearbeitungseinrichtung einzuladen, und den Gegenstand
aus dieser zu entladen. Daher kann der Gegenstand durch das
obere Teil des Behälters eingeladen und ausgeladen werden.
Eine weitere Zielrichtung der Erfindung besteht darin, daß
die Bearbeitungseinrichtung einen festen Behälter aufweist,
der fest an einer Umgebungsposition angeordnet ist, in
welcher der feste Behälter einen zu bearbeitenden Gegenstand
umgibt; und einen oder mehrere bewegliche Behälter, die
beweglich sind, und zwischen einer Umgebungsposition, in
welcher der bewegliche Behälter den Gegenstand umgibt, und
einer Bereitschaftsposition angeordnet sind, in welcher der
bewegliche Behälter nicht den Gegenstand umgibt; wobei der
eine oder die mehreren beweglichen Behälter in der
Bereitschaftsposition angeordnet sind, wenn der Gegenstand in
einem derartigen Zustand bearbeitet wird, in welchem der
feste Behälter den Gegenstand umgibt.
Dann ist es möglich, die Lebensdauer des festen Behälters zu
verbessern, und eine Antriebseinheit für den festen Behälter
wegzulassen.
Eine weitere Zielrichtung der Erfindung betrifft ein
Bearbeitungsverfahren zum Bearbeiten zumindest eines zu
bearbeitenden Gegenstands, durch Verwendung einer
Bearbeitungseinrichtung, die einen oder mehrere Behälter
aufweist, die beweglich angeordnet sind, so daß sie sowohl
eine Umgebungsposition zum Umgeben des Gegenstands und eine
Bereitschaftsposition einnehmen, in welcher kein Gegenstand
umgeben wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Anordnen eines festgelegten Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um einen festgelegten Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen;
Bewegen des festgelegten Behälters in die Bereitschaftsposition; und
Anordnen des anderen Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um den festgelegten Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen.
Anordnen eines festgelegten Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um einen festgelegten Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen;
Bewegen des festgelegten Behälters in die Bereitschaftsposition; und
Anordnen des anderen Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um den festgelegten Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen.
Auch in diesem Fall ist es möglich, wenn ein festgelegter
Vorgang unter Verwendung mehrerer Bearbeitungsfluide
durchgeführt wird, unterschiedliche Bearbeitungskammern zur
Peripherie des Gegenstands zu bewegen, entsprechend den Arten
der Bearbeitungsfluide.
Selbst wenn die jeweiligen Bearbeitungsfluide in den
jeweiligen Bearbeitungskammern bleiben, ist keine Möglichkeit
dafür vorhanden, daß sich unterschiedliche Bearbeitungsfluide
in derselben Kammer befinden. Daher ist es möglich zu
verhindern, daß der Gegenstand durch die Reaktion
unterschiedlicher Bearbeitungsfluide verunreinigt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die Bearbeitungseinrichtung einen Halter zum Haltern des
Gegenstands aufweist, wobei die mehreren Behälter so
angeordnet sind, daß sie miteinander im Eingriff stehen, und
wenn der festgelegte Behälter unter den mehreren Behältern in
der Umgebungsposition angeordnet wird, wird mit dem
Gegenstand der festgelegte Vorgang durchgeführt, während der
andere Behälter, der innerhalb des festgelegten Behälters
vorhanden ist, in der Bereitschaftsposition angeordnet wird.
In diesem Fall ist es möglich, die mehreren Behälter zwischen
der Umgebungsposition und der Bereitschaftsposition einfach
zu bewegen, und ebenfalls möglich, die Behälter kompakt
aufzunehmen. Daher kann die gesamte Bearbeitungseinrichtung
mit kleinen Abmessungen ausgebildet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der festgelegte Vorgang für den Gegenstand darin besteht,
eine Bearbeitungsflüssigkeit gegen den Gegenstand in den
festgelegten Behälter einzuspritzen. Dann kann eine wirksame
Berührung der Reinigungsflüssigkeit mit dem Gegenstand
erzielt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der Gegenstand während des festgelegten Vorgangs gedreht
wird. Infolge dieser Drehung ist es möglich, die Berührung
der zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit mit dem Gegenstand
durchzuführen, und das prompte Entfernen der benutzten
Reinigungsflüssigkeit.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der festgelegte Vorgang für die Gegenstände einen
chemischen Behandlungsvorgang umfaßt, bei welchem eine
Chemikalie den Gegenständen in einem ersten Behälter
zugeführt wird, und einen Trocknungsvorgang, bei welchem ein
Trocknungsfluid den Gegenständen in einem zweiten Behälter
zugeführt wird. Die Vorgänge der chemischen Behandlung und
des Trocknens können daher als ein kontinuierlicher Vorgang
durchgeführt werden, was zu einem verbesserten
Bearbeitungswirkungsgrad führt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der festgelegte Vorgang für die Gegenstände einen
chemischen Behandlungsvorgang umfaßt, bei welchem eine
Chemikalie den Gegenständen in dem festgelegten Behälter in
der Umgebungsposition zugeführt wird, sowie einen
nachfolgenden Chemikalienentfernungsvorgang, bei welchem ein
Lösungsmittel für die Chemikalie den Gegenständen zugeführt
wird. Daher ist es möglich, sicher die in dem Behälter
verbliebenen Chemikalien zu entfernen, und ebenfalls möglich,
zwei Vorgänge in demselben Behälter durchzuführen, was den
Verfahrenswirkungsgrad verbessert.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der festgelegte Vorgang für die Gegenstände einen Schritt
umfaßt, bei welchem eine Behandlung mit den Gegenständen in
dem inneren Behälter durchgeführt wird, und einen
nachfolgenden Schritt, bei welchem eine andere Behandlung bei
den Gegenständen in dem äußeren Behälter durchgeführt wird.
Selbst wenn die Behandlungsflüssigkeit aus dem inneren
Behälter austritt, kann daher der äußere Behälter die so
herausgelangte Flüssigkeit aufnehmen. Daher ist es möglich zu
verhindern, daß die Flüssigkeit zur Außenseite der
Einrichtung hin austritt, wodurch die Verunreinigung der
Außenatmosphäre verhindert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der festgelegte Vorgang für die Gegenstände einen Schritt
umfaßt, bei welchem eine Bearbeitungsflüssigkeit in dem
festgelegten Behälter gespeichert wird, sowie einen
darauffolgenden Schritt, bei welchem die Gegenstände in die
Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht werden. In diesem Fall
ist es möglich, eine ausreichende Berührung der Chemikalie,
der Reinigungsflüssigkeit usw. mit dem Gegenstand zu
erzielen, wodurch eine ausreichende Reaktion und ein
ausreichender nachfolgender Reinigungsvorgang erzielt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß der festgelegte Vorgang für die Gegenstände weiterhin
einen Schritt umfaßt, bei welchem ein Bearbeitungsfluid zu
den Gegenständen in dem festgelegten Behälter ausgespritzt
wird. Daher ist es möglich, nicht nur einen Eintauchvorgang
durchzuführen, sondern auch einen Sprühvorgang, wodurch
verschiedene Vorgänge erzielt werden können.
Die voranstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden durch Studium der folgenden
Beschreibung und der beigefügten Patentansprüche deutlich,
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, und
hieraus wird auch die Erfindung selbst am besten
verständlich.
Fig. 1 ist eine vollständige Schnittansicht, welche den
Innenaufbau der Reinigungseinrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine geschnittene Aufsicht, welche den
Innenaufbau eines äußeren Reinigungsbades zeigt,
das bei der Reinigungseinrichtung von Fig. 1
vorgesehen ist;
Fig. 3 ist eine Seitenschnittansicht, welche den
Innenaufbau des äußeren Reinigungsbades zeigt, das
bei der Reinigungseinrichtung von Fig. 1
vorgesehen ist;
Fig. 4 ist eine vollständige Schnittansicht, welche den
Innenaufbau der Reinigungseinrichtung von Fig. 1
in dem Zustand zeigt, in welchem ein inneres
Reinigungsbad in das äußere Reinigungsbad eintritt;
Fig. 5 ist eine Aufsicht auf einen Schnitt, welche den
Innenaufbau des äußeren Reinigungsbades zeigt, das
bei der Reinigungseinrichtung von Fig. 1
vorgesehen ist, in jenem Zustand, in welchem das
innere Reinigungsbad in das äußere Reinigungsbad
eintritt;
Fig. 6 ist ein Schaltbild einer
Trocknungsgaszufuhrschaltung;
Fig. 7 ist eine Seitenschnittansicht, welche den
Innenaufbau des äußeren Reinigungsbades zeigt, das
bei der Reinigungseinrichtung von Fig. 1
vorgesehen ist, und zwar in dem Zustand der
Aufnahme der schräg angeordneten Wafer in der
äußeren Reinigungskammer;
Fig. 8 ist eine vollständige Schnittansicht des
Innenaufbaus der Reinigungseinrichtung gemäß der
zweiten Ausführungsform;
Fig. 9 ist eine vollständige Schnittansicht, welche den
Innenaufbau der Reinigungseinrichtung von Fig. 8
in jenem Zustand zeigt, in welchem das innere
Reinigungsbad in das äußere Reinigungsbad eintritt;
Fig. 10 ist eine vollständige Schnittansicht, welche den
Innenaufbau der Reinigungseinrichtung gemäß der
dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 11 ist eine schematische Aufsicht auf eine Reinigungs-
und Trocknungseinrichtung beim Einsatz der
Bearbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung einer
Bearbeitungseinrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils
der Bearbeitungseinrichtung von Fig. 12;
Fig. 14 ist eine schematische Schnittansicht der
Bearbeitungseinrichtung von Fig. 13, wobei deren
Zustand zur Aufnahme der Wafer dargestellt ist;
Fig. 15 ist eine schematische Schnittansicht der
Bearbeitungseinrichtung von Fig. 13, wobei deren
Zustand dargestellt ist, in welchem die Wafer an
einen Rotor geliefert werden;
Fig. 16 ist eine schematische Schnittansicht der
Bearbeitungseinrichtung gemäß Fig. 13, wobei deren
chemischer Vorgang und deren
Chemikalienentfernungsvorgang in einer inneren
Kammer dargestellt sind;
Fig. 17 ist eine schematische Schnittansicht der
Bearbeitungseinrichtung von Fig. 13, wobei deren
Spülvorgang und deren Trocknungsvorgang in einer
äußeren Kammer dargestellt sind;
Fig. 18 ist ein schematisches Rohrdiagramm, welches ein
Rohrsystem der Bearbeitungseinrichtung von Fig. 12
zeigt;
Fig. 19 ist eine Perspektivansicht entlang eines inneren
Zylinders und eines äußeren Zylinders der
Bearbeitungseinrichtung gemäß Fig. 13;
Fig. 20 ist eine Perspektivansicht in
Explosionsdarstellung, welche den inneren Zylinder
und den äußeren Zylinder in Fig. 19 zeigt;
Fig. 21 ist eine Perspektivansicht einer Gas-/Flüssigkeits-
Trennvorrichtung von Fig. 20;
Fig. 22 ist eine Perspektivansicht, welche den explodierten
Zustand des Zylinders bei der anderen
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 23 ist eine Perspektivansicht, welche den
zusammengebauten Zylinder von Fig. 22 zeigt; und
Fig. 24 ist eine Schnittansicht, welche die andere
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 22 beschrieben.
Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Zur Erläuterung der Ausführungsform zeigt die Figur auch den
Innenaufbau einer Reinigungseinrichtung 1, gesehen von deren
Vorderseite aus. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die
Reinigungseinrichtung 1 ein äußeres Reinigungsbad 3 auf, ein
inneres Reinigungsbad 5, sowie einen Hebemechanismus 6. Im
einzelnen weist das äußere Reinigungsbad 3 eine äußere
Reaktionskammer 2 auf, welche fünfundzwanzig (25) Stücke an
Wafern W mit einem Raum umgeben kann. Es wird darauf
hingewiesen, daß in der vorliegenden Anmeldung die äußere
Reinigungskammer 2 als "die erste Reinigungskammer"
bezeichnet werden kann. Das innere Reinigungsbad 5 weist eine
innere Reinigungskammer 4 auf, die so ausgebildet ist, daß
sie in die äußere Reinigungskammer eintritt und diese
verläßt, und auch die Wafer W umgeben kann, die in der
äußeren Reinigungskammer 2 vorhanden sind. Entsprechend kann
die innere Reinigungskammer 4 auch als "die zweite
Reinigungskammer" bezeichnet werden. Der Hebemechanismus 6
kann folgende zwei Zustände der Einrichtung 1 hervorrufen:
einen Zustand, in welchem das innere Reinigungsbad 5 in das
äußere Reinigungsbad 3 bewegt wurde, so daß die Wafer W von
der inneren Reinigungskammer 4 umgeben werden, sowie einen
anderen Zustand, in welchem die innere Reinigungskammer 5 aus
der äußeren Reinigungskammer 3 abgezogen ist, so daß die
Wafer W von der äußeren Reinigungskammer 2 umgeben werden.
Beispielsweise führt, um die organischen Verunreinigungen
(beispielsweise metallische Verunreinigungen) von den
jeweiligen Oberflächen der Wafer W zu entfernen, die so
ausgebildete Reinigungseinrichtung 1 eine Reinigungsoperation
durch, die einen "SPM"-Reinigungsvorgang umfaßt, einen
Spülvorgang unter Verwendung von reinem Wasser, eine
"SCI"-Reinigung, einen weiteren Spülvorgang unter Verwendung
von reinem Wasser, und einen Trocknungsvorgang, in dieser
Reihenfolge.
Der SPM-Reinigungsvorgang wird in dem inneren Reinigungsbad 5
durchgeführt. Bei dem SPM-Reinigungsvorgang wird eine
Reinigungsflüssigkeit verwendet, die als "SPM (Mischung aus
H2SO4/H2O2)" bezeichnet wird, aus im wesentlichen
Schwefelsäurebestandteilen.
Dagegen wird der SCI-Reinigungsvorgang in dem äußeren
Reinigungsbad 3 durchgeführt. Bei der SCI-Reinigung wird eine
andere Reinigungsflüssigkeit verwendet, welche als "APM"
bezeichnet wird (Mischung aus NH2OH/H2O2/H2O) aus im
wesentlichen Ammoniakbestandteilen. Der Trocknungsvorgang wird
in dem äußeren Reinigungsbad 3 durchgeführt. Bei dem
Trocknungsvorgang werden das gemischte Trocknungsgas aus
einem Dampf aus IPA (Isopropylalkohol) und erwärmten N2-Gas
in das äußere Reinigungsbad 3 eingelassen.
Das äußere Reinigungsbad 3 ist in seiner oberen Wand mit
einer Öffnung 3a versehen. Im Betrieb werden die Wafer W in
die Reinigungseinrichtung 1 über die Öffnung 3a eingeladen,
und auch aus der Einrichtung 1 über die Öffnung 3a entladen.
Die Öffnung 3a kann durch einen beweglichen Deckel 10
geöffnet oder geschlossen werden. Der Deckel 10 ist so
konstruiert, daß er sowohl in Vertikalrichtung als auch in
Horizontalrichtung zum äußeren Reinigungsbad 3 bewegt werden
kann. In Fig. 1 erläutert die durchgezogene Linie des
Deckels 10 eine Operation zum Öffnen der oberen Öffnung 3a,
wogegen der Deckelkörper 10' als doppeltgestrichelte Linie
eine weitere Operation zum Schließen der Öffnung 3a
erläutert. Ein Gehäuse 11 ist auf der unteren Wand des
äußeren Reinigungsbades 3 befestigt. In dem Gehäuse 11 in der
Figur ist das innere Reinigungsbad 5 angeordnet, welches
gegenüber dem äußeren Reinigungsbad 3 weiter unten geschützt
ist. Eine Öffnung 3b ist ebenfalls in der unteren Wand des
äußeren Reinigungsbades 3 vorgesehen. Bei dem dargestellten
Beispiel ist das innere Reinigungsbad 5 so ausgebildet, daß
es durch die Öffnung 3b nach oben und unten hindurchgehen
kann. Die Reinigungseinrichtung 1 weist weiterhin einen
Zylinder 12 auf. Der Zylinder 12 dringt in das Gehäuse 11 und
das innere Zentrum des inneren Reinigungsbades 5 ein, so daß
er sich bis zum unteren Zentrum des äußeren Reinigungsbades 3
erstreckt. In dem Zylinder 12 ist eine Halterungswelle 13
angeordnet, deren oberes Ende mit einem Tisch 14 verbunden
ist.
Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf den Innenaufbau des äußeren
Reinigungsbades 3. Fig. 3 zeigt die Seitenansicht des
äußeren Reinigungsbades 3 in einer von Fig. 1 verschiedenen
Richtung. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist ein
Paar aus einem linken und einem rechten Halter 16a, 16b auf
einer oberen Oberfläche eines Tisches 14 vorgesehen. Jeder
Halter 16a (16b) ist an seinem Umfang mit mehreren
(beispielsweise 25 Stück) Nuten 17 versehen, in welche die
Umfänge der Wafer W eingeführt werden sollen. Wenn daher 25
Stück Wafer W in die Reinigungseinrichtung 1 geladen werden,
werden die Umfänge der Wafer W jeweils in die Nuten 17 der
beiden Halter 16a, 16b eingeführt. Daher können die Wafer W
in der äußeren Reinigungskammer in ihrem aufrechten Zustand
aufgenommen werden. Um die Oberseite der äußeren
Reinigungskammer 2 herum sind vier horizontale Injektoren
(Düsen) 21 vorgesehen, von denen jeder eine Anzahl an
Einspritzöffnungen 20 zum Ausspritzen der
Reinigungsflüssigkeiten aufweist (also APM und reines
Wasser). Wenn die Wafer W in dem äußeren Reinigungsbad 3
gereinigt werden, werden daher die Wafer W zuerst in
jeweiligen Positionen auf den Tisch 14 eingesetzt, und dann
werden die Reinigungsflüssigkeiten von der Oberseite der
Wafer W aus ausgespritzt, um die Oberflächen von 25 Wafern W
gleichmäßig zu reinigen. Es wird darauf hingewiesen, daß die
Öffnungen 20 so konstruiert sind, daß sie die
Chemikalienflüssigkeiten gegen die Wafer W sprühen. Wie in
Fig. 1 gezeigt ist, ist das äußere Reinigungsbad 3 an seinem
Boden mit einer Auslaßöffnung 22 versehen, an welche ein
Auslaßrohr 24 angeschlossen ist, das mit einem Schließventil
23 versehen ist. Durch das Öffnen des Ventils 23 können die
Chemikalienflüssigkeiten (APM und reines Wasser) in der
äußeren Reinigungskammer 2 nach außen ausgestoßen werden. Es
wird darauf hingewiesen, daß bei einer Abänderung das äußere
Reinigungsbad 3 am Umfang seines Bodens mit mehreren
Auslaßöffnungen versehen sein kann, durch welche die
Chemikalienflüssigkeit gesammelt und nach außen ausgestoßen
wird.
In dem Hebemechanismus 6 ist eine Hebewelle mit der untersten
Oberfläche des inneren Reinigungsbades 5 verbunden. Daher
wird der Hebemechanismus 6 durch eine Zylindereinheit, einen
Motor oder dergleichen gebildet. Infolge der
Vertikalbetätigung des Hebemechanismus 6 kann sich das innere
Reinigungsbad 5 nach oben bewegen, um in das äußere
Reinigungsbad 3 einzutreten, und auch herunterbewegen, um
sich aus dem äußeren Reinigungsbad 3 zurückzuziehen, über die
untere Öffnung 3b des äußeren Reinigungsbades 5. Im einzelnen
ist es möglich, indem man das innere Reinigungsbad 5 wie in
Fig. 4 gezeigt in das äußere Reinigungsbad 3 eintreten läßt,
die Verschiebung der inneren Reinigungskammer 4 für die
Umgebungen der Wafer W zu erhalten, so daß die Wafer W in der
inneren Reinigungskammer 4 aufgenommen werden können. Fig. 5
zeigt eine derartige Situation des Innenaufbaus des äußeren
Reinigungsbades 3, gesehen von der Oberseite aus. Dagegen
kann, wenn das innere Reinigungsbad 5 aus dem äußeren
Reinigungsbad durch die Betätigung des Hebemechanismus 6
zurückgezogen wird, eine Situation gemäß Fig. 1 erzielt
werden, in welcher die Wafer W in dem äußeren Reinigungsbad 2
aufgenommen sind.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, gelangt dann, wenn das innere
Reinigungsbad 5 in das äußere Reinigungsbad 5 eintritt, ein
Dichtungsteil 30 auf der oberen Oberfläche des inneren
Reinigungsbades 5 in enge Berührung mit einer Deckenfläche
der äußeren Reinigungskammer 2. Gleichzeitig gelangt ein
anderes Dichtungsteil 31 am Umfang des oberen Endes des
Zylinders 12 ebenfalls in enge Berührung mit der unteren
Oberfläche des inneren Reinigungsbades 5. Auf diese Weise
kann verhindert werden, daß die Atmosphäre in der inneren
Reinigungskammer 4 zur äußeren Reinigungskammer 2 hin
austritt. Um die Oberseite der inneren Reinigungskammer 4
herum sind vier horizontale Düsen 33 vorgesehen, von denen
jede eine Anzahl an Einspritzöffnungen 32 zum Ausspritzen der
chemischen Flüssigkeiten (SPM, reines Wasser) gegen die Wafer
W von der Oberseite aus aufweist, ähnlich wie bei den Düsen
21. Darüber hinaus ist das innere Reinigungsbad 5 an seinem
Boden mit einer Ablaßöffnung 34 versehen, an welche ein
Ablaßrohr 25 mit einem dazwischen angeordneten Schließventil
35 angeschlossen ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Düsen 21 (von denen nur
eine gezeigt ist) auch an den Auslaß einer
Trocknungsgaszufuhrleitung 40 angeschlossen, welche ein
Mischgas aus IPA-Dampf und erwärmtem N2-Gas der äußeren
Reinigungskammer 2 (Fig. 1) zuführt. Hierbei ist der Einlaß
der Trocknungsgaszufuhrleitung 40 an eine N2-Quelle 41
angeschlossen. Zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Leitung
40 sind verschiedene Elemente angeordnet: ein Dreiwegeventil
42, eine Blaseneinheit 43, welche IPA-Flüssigkeit speichert,
ein Filter 44, welches nur den Durchgang von Gas zuläßt, und
ein Dreiwegeventil 45, welches festlegt, ob das Trocknungsgas
den Düsen 21 zugeführt wird oder nicht. Weiterhin ist eine
Verbindungsleitung 46 für die Verbindung zwischen dem
Dreiwegeventil 42 und dem Dreiwegeventil 45 vorgesehen.
Infolge der Schaltoperation des Dreiwegeventils 42 wird das
erwärmte N2-Gas von der N2-Quelle 41 der Blaseneinheit 43 mit
einer Flußrate von 100 bis 200 Liter/Minute zugeführt,
wodurch ein Zustand mit hoher Blasenbildung in der
Blaseneinheit 43 erzielt wird. In der Einheit 43 wird das
N2-Gas in kleine Blasen durch eine Gitterplatte 47 in der
Einheit 43 umgewandelt, so daß die Verdampfung von
IPA-Flüssigkeit erleichtert wird.
Nachdem sowohl IPA-Dampf und erwärmtes N2-Gas erzeugt wurden,
um aus der Blaseneinheit 43 herauszufließen, werden
Feuchtigkeitsbestandteile durch ein Filter 44 entfernt, und
dann werden diese Bestandteile den Düsen 21 mit Hilfe der
Schaltoperation des Dreiwegeventils 45 zugeführt. Alternativ
hierzu kann nur erwärmtes N2-Gas zugeführt werden, durch
Betätigung der Dreiwegeventile, 42, 54. Obwohl die
voranstehend geschilderte Ausführungsform der Erfindung
anhand eines Beispiels beschrieben wurde, bei welchem die
Mischung aus IPA-Gas und erwärmtem N2-Gas (oder nur erwärmtes
N2-Gas) geliefert wird, wird darauf hingewiesen, daß auch der
Fall vorhanden ist, daß IPA-Flüssigkeit den Wafern W
zugeführt wird, entsprechend der Art des Trocknungsvorgangs.
Nunmehr wird die Reinigungsoperation für die Wafer W
beschrieben, die in der wie voranstehend geschildert
aufgebauten Reinigungseinrichtung 1 durchgeführt wird.
Beispielsweise führt, um die anorganischen Verunreinigungen
zu entfernen, beispielsweise metallische Verunreinigungen,
von den Oberflächen der Wafer W auf wirksame Weise, die
Reinigungseinrichtung 1 die Reinigungsoperation in folgender
Reihenfolge durch: den SPM-Reinigungsvorgang, den
Spülvorgang, den SCI-Reinigungsvorgang, den Spülvorgang, und
den Trocknungsvorgang.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird mit einem nicht
dargestellten Übertragungsarm das Einladen der Wafer W (nicht
gereinigt; 25 Stück) in das äußere Reinigungsbad 3 durch die
obere Öffnung 3a in dem Zustand durchgeführt, daß das innere
Reinigungsbad 5 sich aus dem Inneren des äußeren
Reinigungsbades 3 mit Hilfe des Hebemechanismus zurückgezogen
hat. In dem äußeren Reinigungsbad 3 werden die Umfänge der
Wafer W in die Nuten 17 der Halter 16a, 16b eingeführt.
Sobald die Wafer W in der äußeren Reinigungskammer 2 in ihrer
aufrechten Ausrichtung aufgenommen sind, bewegt sich dann der
Deckel 10, um die obere Öffnung 3a des äußeren
Reinigungsbades 3 zu schließen.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die
Chemikalie SPM (Mischung aus H2SO4/H2O2), die bei der
SPM-Reinigung verwendet wird, eine saure
Reinigungsflüssigkeit ist, wogegen die Chemikalie APM
(Mischung aus NH4OH/H2O2/H2O), die bei der SCI-Reinigung
verwendet wird, eine alkalische Flüssigkeit ist. Daher ist es
bei dem voranstehenden Reinigungsvorgang wesentlich, das
Auftreten einer gegenseitigen Verunreinigung (beispielsweise
Salze) infolge der Reaktion der SPM- und der APM-Chemikalie
zu verhindern.
Bei der Reinigungseinrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform
arbeitet, wenn der festgelegte Reinigungsvorgang unter
Verwendung der Chemikalie SPM, reinen Wassers und der
Chemikalie APM durchgeführt wird, der Hebemechanismus 6 so,
daß er die innere Reinigungskammer 4 zum Umfang der Wafer W
entsprechend den Arten der Reinigungsflüssigkeiten bewegt.
Wenn die Chemikalie SPM und reines Wasser den Wafern W
zugeführt werden, werden dann die Wafer W in der inneren
Reinigungskammer 4 aufgenommen, um so die SPM-Reinigung und
das nachfolgende Spülen durchzuführen. Andererseits wird,
wenn die Chemikalie APM und reines Wasser den Wafern W
zugeführt werden, eine Aufnahme der Wafer W in der äußeren
Reinigungskammer 2 durchgeführt, wodurch die SCI-Reinigung
und das Trocknen durchgeführt werden. Selbst wenn die
Chemikalie SPM in der inneren Reinigungskammer 4 übrigbleibt,
und die Chemikalie APM in der äußeren Reinigungskammer 2
übrigbleibt, sind daher diese Chemikalien SPM, APM nicht
gleichzeitig im selben Bad vorhanden. Dies liegt daran, daß
die Reinigungskammern geändert werden, welche die Wafer W
aufnehmen, immer wenn der Einsatz der Chemikalien SPM, APM
umgeschaltet wird. Daher ist es möglich, das Auftreten einer
gegenseitigen Verunreinigung, beispielsweise Salze, zu
verhindern.
Im einzelnen läßt, wenn die SPM-Reinigung in der äußeren
Reinigungskammer 2 zuerst durchgeführt wird, der
Hebemechanismus 6 das innere Reinigungsbad 5 in das äußere
Reinigungsbad 3 eintreten, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Daher wird die innere Reinigungskammer 4 zum Umfang der Wafer
W bewegt, wodurch ein Zustand erreicht wird, daß die Wafer W
in der inneren Reinigungskammer 4 aufgenommen sind. In diesem
Zustand wird das Einspritzen der Chemikalie SPM zu den
jeweiligen Oberflächen der 25 Stück Wafer W durch die
Öffnungen 32 durchgeführt. Auf diese Weise wird die
SPM-Reinigung durchgeführt, um die Teilchen von den
Oberflächen der Wafer W zu entfernen. Nach der Beendigung der
SPM-Reinigung wird das reine Wasser zum Spülen den Wafern W
über die Öffnungen 32 zugeführt, um die Wafer W durch
perfektes Entfernen der Chemikalie SPM zu reinigen.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läßt bei der darauffolgenden
Durchführung der SCI-Reinigung in dem äußeren Reinigungsbad 3
der Hebemechanismus 6 das innere Reinigungsbad 5, das äußere
Reinigungsbad 3 verlassen, wodurch ein Zustand erzielt wird,
bei welchem die Wafer W in der äußeren Reinigungskammer 2
aufgenommen sind. Entsprechend der SPM-Reinigung wird ein
Einspritzen der Chemikalie APM auf die jeweiligen Oberflächen
der Wafer W durch die Öffnungen 20 durchgeführt, um die
Teilchen und die anorganischen Verunreinigungen
(beispielsweise metallische Substanzen) von den Oberflächen
der Wafer W zu entfernen. Nach Beendigung der SCI-Reinigung
wird das reine Wasser zum Spülen den Wafern W durch die
Öffnungen 20 zugeführt, um die Wafer W durch perfektes
Entfernen der Chemikalie APM zu reinigen. Auf diese Weise ist
es möglich, die unterschiedlichen Arten der Chemikalien SPM,
APM der inneren Reinigungskammer 4 bzw. der äußeren
Reinigungskammer 2 zuzuführen.
Zuletzt wird das trockene Gas aus den Öffnungen 20
ausgespritzt, um die Wafer W zu trocknen. Wie in Fig. 6
gezeigt ist, wird zuerst das erwärmte N2-Gas der
Blaseneinheit 43 zugeführt, in welcher die IPA-Flüssigkeit
aufbewahrt wird, um die Mischung aus IPA-Dampf und erwärmtem
N2-Gas zu erzeugen. Die sich ergebende Mischung wird als
Trocknungsgas den Düsen 21 über die
Trocknungsgaszufuhrleitung 40 zugeführt. Infolge der Zufuhr
von N2-Gas kann der Trocknungsvorgang unter einer
Inertgasatmosphäre durchgeführt werden. Darüber hinaus führt
die Zufuhr von IPA-Dampf für die Oberflächen der Wafer dazu,
daß die verbleibenden Wassertröpfchen auf den Wafern W
ausgetauscht werden, so daß das reine Wasser wirksam von den
Oberflächen der Wafer entfernt werden kann. Infolge der
Zufuhr der Mischung aus IPA-Dampf und erwärmtem N2-Gas in die
äußere Reinigungskammer 2 kann daher das Trocknen der Wafer W
beschleunigt werden, um beispielsweise das Auftreten von
Wassermarken beim Trocknungsvorgang zu verhindern. Daher kann
ein kurzer und geeigneter Trocknungsvorgang durchgeführt
werden, im Vergleich zum natürlichen Trocknen. Nachdem der
angegebene Trocknungsvorgang auf die voranstehend
geschilderte Art und Weise durchgeführt wurde, wird die obere
Öffnung 3a geöffnet, damit die Wafer W aus der
Reinigungseinrichtung 1 ausgestoßen werden können. Es wird
darauf hingewiesen, daß neben dem voranstehend geschilderten
Trocknungsverfahren ein Vorgang eingesetzt werden kann, bei
welchem nur erwärmtes N2-Gas den Wafern W nach Beendigung der
Zufuhr der Mischung aus IPA-Dampf und erwärmtem N2-Gas
zugeführt wird, oder ein Vorgang, bei welchem nur erwärmtes
N2-Gas den Wafern W nach Beendigung der Zufuhr von
IPA-Flüssigkeit zugeführt wird, usw.
Auf diese Weise ist es bei der Reinigungseinrichtung 1 gemäß
dieser Ausführungsform möglich, da die innere
Reinigungskammer 4 in Bezug auf das Innere des äußere
Reinigungsbades 3 für die Reinigungsoperation der Wafer W
bewegt wird, während die beiden Chemikalien, nämlich saures
SPM und ein alkalisches APM verwendet werden,
unterschiedliche Reinigungszustände zu erzielen, wenn die
Wafer W in den unterschiedlichen Reinigungskammern
aufgenommen sind. Selbst wenn die Chemikalie SPM in der
inneren Reinigungskammer 4 übrigbleibt, und ebenso die
Chemikalie APM in der äußeren Reinigungskammer 2 übrigbleibt,
gibt es daher keine Möglichkeit für eine Reaktion zwischen
den Chemikalien SPM und APM, so daß das Auftreten einer
gegenseitigen Verunreinigung, beispielsweise Salze,
verhindert wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß bei der voranstehend
geschilderten Ausführungsform die Wafer W im aufrechten
Zustand in der äußeren Reinigungskammer 2 aufgenommen werden.
Bei einer Variation können, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist,
die Wafer W in der äußeren Reinigungskammer 2 in ihrem
schrägen Zustand aufgenommen werden. Auch in diesem Fall ist
es mit der voranstehend geschilderten Anordnung gemäß der
Erfindung möglich, die Wafer W (25 Stück) gleichmäßig zu
waschen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9
eine Reinigungseinrichtung 50 gemäß der zweiten
Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Während die
vorherige Reinigungseinrichtung 1 die SPM-Reinigung und die
SCI-Reinigung mit den Öffnungen 20, 32 durchführt, ist die
Reinigungseinrichtung 50 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform so konstruiert, daß sie die SPM-Reinigung
mittels Eintauchen der Wafer W in die inneren
Reinigungskammer 4 durchführt, die mit der Chemikalie SPM
gefüllt ist, und die SCI-Reinigung durch Eintauchen der Wafer
W in die äußere Reinigungskammer 2 durchführt, die mit der
Chemikalie APM gefüllt ist. Die Einzelheiten des Aufbaus der
Reinigungseinrichtung 50 werden nachstehend geschildert. Es
wird darauf hingewiesen, daß bei dieser Reinigungseinrichtung
50 gleiche Elemente wie bei der voranstehend geschilderten
Reinigungseinrichtung 1 in Bezug auf die Funktion und den
Aufbau jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden,
und daher auf eine erneute Erläuterung verzichtet wird.
Fig. 8 zeigt einen Zustand, in welchem das innere
Reinigungskammer 5 das äußere Reinigungskammer 3 verlassen
hat, ähnlich wie in Fig. 1. Fig. 9 zeigt einen Zustand, in
welchem die innere Reinigungskammer 5 in das äußere
Reinigungskammer 3 hineingelangt ist, ähnlich wie Fig. 4.
Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist die äußere
Reinigungskammer 2 an ihrem Boden mit einer
Ablaß-/Zufuhröffnung 51 versehen, an welche ein
Ablaß-/Zufuhrrohr 52 angeschlossen ist. Weiterhin ist das
Ablaß-/Zufuhrrohr 52 mit einem Ablaßrohr 55 zum Ablassen der
Reinigungsflüssigkeit von der äußeren Reinigungskammer 2 über
Dreiwegeventile 53, 54 verbunden. Das Dreiwegeventil 53 ist
weiterhin mit einem APM-Zufuhrrohr 57 zum Zuführen der
Chemikalie APM verbunden, welche von einer
APM-Versorgungsquelle 56 geliefert wurde, in die äußere
Reinigungskammer 2. Dagegen ist das Dreiwegeventil 54
ebenfalls mit einem Reinwasserzufuhrrohr 59 zum Liefern von
reinem Wasser verbunden, welches von einer Versorgungsquelle
58 für reines Wasser (DIW) geliefert wurde, in die äußere
Reinigungskammer 2. Durch die Schaltoperation der
Dreiwegeventile 53, 53 läßt daher die Verbindung des
Ablaß-/Zufuhrrohrs 52 entweder mit dem APM-Zufuhrrohr 57 oder
dem Reinwasserzufuhrrohr 59 die Lieferung der Chemikalie APM
oder reinen Wassers in die äußere Reinigungskammer 2 zu.
Dagegen gestattet die Verbindung des Ablaß-/Zufuhrrohres 52
mit dem Ablaßrohr 55 das Ausstoßen der Reinigungsflüssigkeit
aus der äußeren Reinigungskammer 2.
Zusätzlich ist in der äußeren Reinigungskammer 2 ein
Ablaßrohr 60 so angeordnet, daß es entlang der
Innenoberfläche der Kammer 2 steht. Das Ablaßrohr 60 ist an
der Oberseite der äußeren Reinigungskammer 2 geöffnet. Wenn
daher die Reinigungsflüssigkeit über einen vorbestimmten
Pegel zugeführt wird, kann die überschüssige Flüssigkeit aus
dem Inneren der Kammer 2 durch das Ablaßrohr 60 abgelassen
werden. Das Ablaßrohr 60 ist mit einem Ablaßrohr 62 durch ein
dazwischen angeordnetes Schließventil 61 verbunden, und daher
kann durch die Freigabe des Schließventils 61 die
überfließende Flüssigkeit nach außerhalb über das Ablaßrohr
62 abgegeben werden. Weiterhin ist die äußere
Reinigungskammer 2 an ihrer Deckenoberfläche mit Gasauslässen
63 zum Ablassen von Trocknungsgas versehen.
Ähnlich wie die äußere Reinigungskammer 2 ist auch die innere
Reinigungskammer 4 an ihrem Boden mit einer
Ablaß-/Zufuhröffnung 65 versehen, an welche ein
Ablaß-/Zufuhrrohr 66 angeschlossen ist. Weiterhin ist das
Ablaß-/Zufuhrrohr 66 mit einem Ablaßrohr 69 über
Dreiwegeventile 67, 68 verbunden. Das Dreiwegeventil 67 ist
weiterhin mit einem SPM-Zufuhrrohr 71 zum Liefern der
Chemikalie SPM verbunden, welche von einer
SPM-Versorgungsquelle 70 geliefert wurde, in die innere
Reinigungskammer 4. Dagegen ist das Dreiwegeventil 68 mit
einem Reinwasserzufuhrrohr 73 zum Liefern von reinem Wasser,
welches von einer Versorgungsquelle 72 für reines Wasser
(DIW) geliefert wurde, verbunden, in die innere
Reinigungskammer 4. Infolge der Schaltoperation der
Dreiwegeventile 67, 68 ist es daher möglich, die Chemikalie
SPM oder reines Wasser der inneren Reinigungskammer 4
zuzuführen, und ebenfalls die Reinigungsflüssigkeit aus der
Kammer 4 zu entfernen. Weiterhin ist in der inneren
Reinigungskammer 4 ein Ablaßrohr 74 so vorgesehen, daß es
entlang der Innenoberfläche der Kammer 4 steht. Das Ablaßrohr
74 ist mit einem Ablaßrohr 76 mit dazwischen vorgesehenem
Schließventil 75 verbunden, und daher gestattet es die
Freigabe des Schließventils 75, daß die überfließende
Flüssigkeit in der Kammer 4 nach außen über das Ablaßrohr 76
ausgestoßen wird.
Nunmehr wird die Reinigungsoperation bei den Wafern W
beschrieben, die von der voranstehend geschilderten
Reinigungseinrichtung 50 durchgeführt wird. Wie aus Fig. 8
hervorgeht, arbeitet nach Aufnahme der aufrechten 25 Stück
Wafer W (ungereinigt) in der äußeren Reinigungskammer 2 der
Hebemechanismus 6 so, daß er die innere Reinigungskammer 4
zur Peripherie der Wafer W für die SPM-Reinigung bewegt, wie
dies in Fig. 9 gezeigt ist. Dann wird durch Schaltoperation
des Dreiwegeventils 67 zur Seite des SPM-Zufuhrrohres 71 hin,
die Chemikalie SPM der inneren Reinigungskammer 4 zugeführt,
damit die Wafer W in die Chemikalie SPM eingetaucht werden.
Gleichzeitig werden durch die Freigabe des Schließventils 75
die Teilchen, die von den Oberflächen der Wafer entfernt
wurden, nach außerhalb durch das Ablaßrohr 74 und das
Ablaßrohr 76 ausgestoßen, zusammen mit der überfließenden
Chemikalie SPM. Auf die voranstehende Weise wird die
SPM-Reinigung durchgeführt.
Nach Beendigung der SPM-Reinigung werden die drei
Dreiwegeventile 67, 68 zusammen zur Seite des Ablaßrohrs 69
gedreht, um die Chemikalie SPM aus der inneren
Reinigungskammer 4 auszustoßen. Daraufhin wird das
Dreiwegeventil 68 zu der Seite des
Reinwasserversorgungsrohres 73 gedreht, um das reine Wasser
der inneren Reinigungskammer 4 zuzuführen. Auf diese Weise
werden die Wafer W in das reine Wasser eingetaucht, wodurch
der Spülvorgang durchgeführt wird. Auch in diesem Fall wird
das überschüssige reine Wasser von der Oberseite der inneren
Reinigungskammer 4 ausgelassen. Es wird darauf hingewiesen,
daß durch geeignetes Drehen des Dreiwegeventils 68 zur Seite
des Ablaßrohrs 69 hin das Eintauchen und das Ablassen bei
einer Abänderung wiederholt werden können.
Wenn nacheinander die SCI-Reinigung in der äußeren
Reinigungskammer 2 durchgeführt wird, so arbeitet wie in
Fig. 8 gezeigt der Hebemechanismus 6 so, daß das innere
Reinigungsbad 5 das äußere Reinigungsbad 3 verläßt, so daß
die Wafer W in der äußeren Reinigungskammer 2 aufgenommen
werden. Dann wird durch den Umschaltvorgang des
Dreiwegeventils 53 auf die Seite des APM-Zufuhrrohr 57 hin,
die Chemikalie APM der äußeren Reinigungskammer 2 zugeführt,
damit die Wafer W in die Chemikalie APM eingetaucht werden
können. Mit der Freigabe des Schließventils 61 werden
gleichzeitig die Teilchen, die von den Oberflächen der Wafer
entfernt wurden, so wie anorganische Substanzen wie
beispielsweise Metalle, nach außerhalb der äußeren
Reinigungskammer 2 über das Ablaßrohr 60 und das Ablaßrohr 62
zusammen mit der überlaufenden Chemikalie APM ausgestoßen.
Die APM-Reinigung wird auf die voranstehend geschilderte
Weise durchgeführt.
Nach Beendigung der SCI-Reinigung werden die Dreiwegeventile
53, 54 zusammen zu der Seite des Ablaßrohres 55 gedreht,
damit die Chemikalie APM aus der äußeren Reinigungskammer 2
ausgestoßen wird. Daraufhin wird das Dreiwegeventil 54 zur
Seite des Reinwasserversorgungsrohrs 59 gedreht, damit das
reine Wasser der äußeren Reinigungskammer 2 zugeführt wird.
Hierdurch werden die Wafer W in das reine Wasser eingetaucht,
wodurch der Spülvorgang durchgeführt wird. Auch in diesem
Fall wird das überschüssige, reine Wasser von der Oberseite
der äußeren Reinigungskammer 2 ausgelassen. Entsprechend kann
durch geeignetes Drehen des Dreiwegeventils 54 zur Seite des
Ablaßrohrs 55 hin das Eintauchen und Ablassen bei einer
Abänderung wiederholt werden. Schließlich wird das Mischgas
aus IPA-Dampf und erwärmtem N2-Gas durch die Gasauslässe 63
zugeführt, damit die Wafer W getrocknet werden. Auf diese
Weise wird die Reinigungseinrichtung 50 zum Eintauchen der
Wafer W in die Reinigungsflüssigkeit auch dazu befähigt, den
festgelegten Reinigungsvorgang adäquat durchzuführen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 die dritte
Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Wie aus Fig. 10
hervorgeht, ist eine Reinigungseinrichtung 80 gemäß dieser
Ausführungsform so ausgebildet, daß sie eine Reinigung
mittels "Einspritzung" durch Ausspritzen der
Reinigungsflüssigkeit sowie eine "DIP"-Reinigung in Bezug auf
den Wafer W durchführt. Daher ist die äußere Reinigungskammer
2 mit den Düsen 21 versehen, wogegen die innere
Reinigungskammer 4 mit den Düsen 33 versehen ist, so daß die
Chemikalien SPM, APM in Richtung auf die Wafer W nach unten
ausgespritzt werden können. Darüber hinaus ist die äußere
Reinigungskammer 2 mit den voranstehend geschilderten
Bauteilen versehen, beispielsweise der Ablaß-/Zufuhröffnung
51, dem Ablaß-/Zufuhrrohr 52, dem Ablaßrohr 60 usw. Die innere
Reinigungskammer 54 ist mit den voranstehend geschilderten
Bauteilen versehen, beispielsweise der Ablaß-/Zufuhröffnung
65, dem Ablaß-/Zufuhrrohr 66, dem Ablaßrohr 74 usw., so daß
die Wafer W in die Chemikalien SPM, APM sowie reines Wasser
eingetaucht werden können. Mit dem voranstehend geschilderten
Aufbau ist es möglich, da verschiedene Reinigungsvorgänge
durch freie Kombination der Einspritzreinigung mit der
DIP-Reinigung durchgeführt werden können, der Einrichtung
eine hohe Vielseitigkeit zu verleihen.
Darüber hinaus sind die zu bearbeitenden Gegenstände nicht
auf die voranstehend geschilderten Wafer W beschränkt, und
daher ist die vorliegende Erfindung auch dazu einsetzbar,
LCD-Substrate zu reinigen, Glassubstrate, CD-Substrate,
Photomasken, Leiterplatten, keramische Substrate, usw.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung nicht nur beim
Reinigen eingesetzt werden, sondern auch bei einer
Einrichtung zum Einsatz einer festgelegten
Bearbeitungsflüssigkeit auf den Substraten, und einem
entsprechenden Verfahren, bei einer Einrichtung, welche ein
Prozeßgas, welches festgelegte reaktive Bestandteile enthält,
einer Bearbeitungskammer zuführt, um hierdurch die Substrate
durch physikalische, chemische Reaktionen zu bearbeiten, und
einem zugehörigen Verfahren, und beispielsweise bei einer
Plasmaätzeinrichtung, einer Plasma-CVD-Einrichtung, einer
Vakuumbearbeitungseinrichtung, usw.
Als nächstes wird nachstehend die vierte Ausführungsform der
Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein
Fall beschrieben, bei welchem die vorliegende Erfindung bei
einer Reinigungs- und Trocknungseinrichtung für
Halbleiterwafer eingesetzt wird.
Fig. 11 ist eine schematische Aufsicht, welche ein Beispiel
für ein Reinigungs- und Trocknungssystem zeigt, bei welchem
die Bearbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt
wird.
Das voranstehend geschilderte Reinigungs- und
Trocknungssystem weist im wesentlichen einen
Lade-/Entladeabschnitt 202 zum Laden bzw. Entladen von Trägern
201 auf, in denen die Halbleiterwafer W beispielsweise in
einer Anzahl von 25 Stück als zu bearbeitende Gegenstände
horizontal aufgenommen sind, einen Bearbeitungsabschnitt 203
zur Ausübung der Flüssigkeitsbehandlung und der nachfolgenden
Trocknung bei den Wafern W, und einen Schnittstellenabschnitt
204, der zwischen dem Lade-/Entladeabschnitt 202 und dem
Bearbeitungsabschnitt 203 angeordnet ist, um die Lieferung
der Wafer W durchzuführen, die Positionseinstellung, die
Ausrichtungsänderung, usw. Es wird darauf hingewiesen, daß
neben dem Lade-/Entladeabschnitt 202 und dem
Schnittstellenabschnitt 204 Trägerlager 205 vorgesehen sind,
die jeweils temporär den leeren Träger 201 aufnehmen, sowie
ein Trägerreiniger 206 zum Reinigen des Trägers 201.
Der voranstehend geschilderte Lade-/Entladeabschnitt 202 ist
auf einer Seite der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung
vorgesehen, und enthält ein Trägerladeteil 202a und ein
Trägerentladeteil 202b, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind.
Der Schnittstellenabschnitt 204 ist mit einer
Trägermontagevorrichtung 207 versehen. Zwischen der
Trägermontagevorrichtung 207 und dem Lade-/Entladeabschnitt
202 ist eine Trägertransporteinheit 208 angeordnet, welche die
Träger 201, die von dem Trägerladeteil 202a geliefert werden,
zu der Trägermontagevorrichtung 207 oder zu dem Trägerlager
205 transportiert, und darüber hinaus die Träger 201 auf der
Trägermontagevorrichtung 207 zu dem Trägerentladeteil 202b
oder dem Trägerlager 205 fördert. Darüber hinaus ist der
Schnittstellenabschnitt 204 mit einem Förderpfad 209
versehen, der sich bis zum Bearbeitungsabschnitt 203
erstreckt, und auf welchem eine Wafertransporteinheit,
beispielsweise eine Wafertransportaufspannvorrichtung 210,
beweglich angebracht ist. Die
Wafertransporteinspannvorrichtung 210 ist so aufgebaut, daß
sie die (unbearbeiteten) Wafer W transportiert, die von dem
Träger 201 auf der Trägermontagevorrichtung 207 geschickt
wurden, und zwar zum Bearbeitungsabschnitt 203, und darüber
hinaus die durch den Bearbeitungsabschnitt 203 bearbeiteten
Wafer in den Träger 201 einlädt.
Weiterhin ist der voranstehend geschilderte
Bearbeitungsabschnitt 203 mit einer Bearbeitungseinrichtung
220 gemäß der Erfindung versehen, welche Photolacke, Polymere
usw. von den Wafern W entfernt. Die Bearbeitungseinrichtung
220 gemäß der Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die voranstehend
geschilderte Bearbeitungseinrichtung 220 hauptsächlich aus
folgenden Bauteilen aufgebaut: einer drehbaren
Wafertrageinheit, beispielsweise einem Rotor 221; einer
Antriebseinheit zum Drehen des Rotors 221, beispielsweise
einem Motor 222; einer inneren Kammer 223 in mehreren
Bearbeitungskammern, beispielsweise einer ersten und zweiten
Bearbeitungskammer, welche die Wafer W auf dem Rotor 221
umgeben; einer äußeren Kammer 224; einer Versorgungseinheit
250 zum Liefern eines Bearbeitungsfluids, beispielsweise
Chemikalien einer Photolackabstreifeinrichtung, einer
Polymerentfernungseinrichtung, usw. an die Wafer W, die in
der inneren Kammer 223 und der äußeren Kammer 224 aufgenommen
sind; einer weiteren Versorgungseinheit 260 zum Liefern der
Lösungen für Chemikalien, beispielsweise Isopropylalkohol
(IPA), einer Spülflüssigkeitsversorgungseinheit 270 für
Spülflüssigkeit (beispielsweise reines Wasser) oder einer
Trocknungsfluidversorgungseinheit 280 für trockenes Gas
(Fluid), beispielsweise Inertgas (etwa N2-Gas), Frischluft
usw. (die Versorgungseinheiten 250, 280 sind in Fig. 11
gezeigt); einer Bewegungseinheit (beispielsweise ein erster
und zweiter Zylinder 227, 227) zur Bewegung eines inneren
Zylinders 225, der die innere Kammer 223 bildet, und eines
äußeren Zylinders 226, der die äußere Kammer 224 bildet, zu
einer Waferumgebungsposition und einer von der
Waferumgebungsposition entfernten Bereitschaftsposition; und
einer Gegenstandsliefereinheit (beispielsweise einer
Waferlieferhand 229) zum Empfang der Wafer W von der
Wafertransportaufspannvorrichtung 210 und zur Zuführung
dieser Teile zum Rotor 221, und in Gegenrichtung.
Der Motor 222, die jeweiligen Einheiten 250, 260, 270, 280
(Fig. 11 zeigt die Versorgungseinheiten 250, 280), die
Waferlieferhand 229, usw. der Bearbeitungseinrichtung 220 mit
dem voranstehend geschilderten Aufbau werden von einer
Steuereinheit gesteuert, beispielsweise einer zentralen
Bearbeitungseinrichtung 230 (nachstehend als CPU 230
bezeichnet).
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist der Rotor 211 mit einer
Antriebswelle 222a des horizontal angeordneten Motors 222 in
Form eines Hebels verbunden. Der Rotor 211 trägt die Wafer W
so, daß ihre zu bearbeitenden Oberflächen senkrecht stehen,
und ist so ausgebildet, daß er um die Horizontalachse drehbar
ist. Der Rotor 221 weist eine erste Rotorscheibe 221a auf,
die eine Rotorwelle 221A hat, die mit der Antriebswelle 222a
des Motors 222 über eine Kupplung 222b verbunden ist, eine
zweite Rotorscheibe 221b, die der ersten Rotorscheibe 221
gegenüberliegt, mehrere (beispielsweise vier Stück)
Befestigungsstangen 231, die zwischen der ersten Rotorscheibe
221a und der zweiten Rotorscheibe 221b liegen, und ein Paar
an Stößelstangen 232, die zwischen ihren Stoßpositionen und
ihren Positionen, in denen sie nicht stoßen, bewegbar sind,
durch nicht gezeigte Verriegelung und
Verriegelungslöseeinheiten (beide nicht gezeigt), um die
oberen Abschnitte der Wafer W zu haltern, die in Haltenuten
231a (sh. Fig. 20) festgehalten werden. Eine erste
Befestigungswand 234 haltert über Lager 233 drehbar die
Rotorwelle 221A des Rotors 221. Darüber hinaus ist infolge
der Bereitstellung einer Labyrinthdichtung 235 hinter dem
Lager 333 auf der Seite der ersten Befestigungswand 234 der
Rotor 211 so aufgebaut, daß das Eindringen von Teilchen usw.
verhindert wird, die von dem Motor 222 erzeugt werden,
nämlich in die Bearbeitungskammer hinein (sh. Fig. 13). Es
wird darauf hingewiesen, daß der Motor 222 in einem Zylinder
236 aufgenommen ist, der daraufhin mit der ersten
Befestigungswand 234 verbunden ist. Der Motor 222 wird so
gesteuert, daß er wiederholt und wahlweise bei einer Drehung
mit vorbestimmter hoher Geschwindigkeit betrieben werden
kann, beispielsweise 100 bis 3000 Umdrehungen pro Minute, und
bei einer Drehung mit niedriger Geschwindigkeit,
beispielsweise 1 bis 500 Umdrehungen pro Minute, entsprechend
dem Programm, das vorher in der CPU 230 gespeichert wurde. Es
wird darauf hingewiesen, daß zwar die voranstehend
geschilderten Bereiche für schnelle und langsame Drehung
einander teilweise überlappen, jedoch der Bereich niedriger
Geschwindigkeit oder der Bereich hoher Geschwindigkeit im
allgemeinen in Bezug auf die Viskosität der
Chemikalienflüssigkeit festgelegt wird, und sich daher die
Bereiche für hohe und niedrige Umdrehungsgeschwindigkeit
nicht im Falle einer gleichen Chemikalienflüssigkeit
überlappen, was auch für die nachstehende Beschreibung gilt.
Hierbei ist mit Drehung unter niedriger Geschwindigkeit eine
niedrige Geschwindigkeit im Vergleich zu der Drehzahl
gemeint, welche dazu führt, daß die an den Oberflächen der
Wafer anhaftenden Chemikalien durch die Zentrifugalkraft des
Rotors entfernt werden, wogegen die
Hochgeschwindigkeitsumdrehung eine hohe Geschwindigkeit im
Vergleich zu der Drehzahl bedeutet, welche es gestattet, daß
die zugeführte Chemikalienflüssigkeit in Berührung mit den
Wafern W gelangt, um so eine ausreichende Reaktion zu
erzielen.
Da der Motor 222 infolge der Wiederholung der Umdrehungen mit
hoher Geschwindigkeit und der Umdrehungen mit niedriger
Geschwindigkeit überhitzt werden kann, ist daher der Motor
222 mit einer Kühleinheit 237 versehen, um die Überhitzung
des Motors zu begrenzen. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird
die Kühleinheit 237 durch ein Umlaufkühlrohr 237a um den
Motor 222 und einen Wärmetauscher 237c gebildet, der ein Teil
des Kühlrohrs 237a bildet, sowie einen Teil des
Kühlmittelzufuhrrohrs 237b, zum Kühlen des Kühlmittels, das
sich in dem Kühlrohr 237a befindet. Als Kühlmittel wird eine
elektrisch isolierende und wärmeleitende Flüssigkeit
verwendet, die keinen Kurzschluß in dem Motor 222 hervorruft,
auch wenn die Flüssigkeit austritt, beispielsweise
Ethylenglykol. Darüber hinaus wird die Kühleinheit 237 durch
die CPU 230 so gesteuert, daß sie entsprechend der
Information arbeitet, die von einem nicht dargestellten
Temperatursensor detektiert wird. Es wird darauf hingewiesen,
daß die Kühleinheit 237 nicht immer mit der voranstehend
geschilderten Anordnung versehen ist, und daher je nach Wahl
des Benutzers beispielsweise eine luftgekühlte Einheit, eine
elektrische Kühleinheit mit Peltier-Elementen und dergleichen
vorgesehen werden kann.
Hierbei wird die Bearbeitungskammer, beispielsweise die
innere Kammer 233 (erste Bearbeitungskammer) durch die erste
Befestigungswand 234, die gegenüberliegende zweite
Befestigungswand 238 und den inneren Zylinder 225 festgelegt,
welcher mit der ersten und zweiten Befestigungswand 234 bzw.
238 durch ein erstes bzw. zweites Dichtungsteil 240a, 240b im
Eingriff steht. Durch das Ausfahren des ersten Zylinders 227
wird daher der innere Zylinder 225 in die Position bewegt, in
welcher er die Wafer W zusammen mit dem Rotor 221 umgibt, um
die innere Kammer 223 (erste Bearbeitungskammer) auszubilden,
die mit der ersten Befestigungswand 234 abgedichtet durch
das erste Abdichtungsteil 240a verbunden ist, und auch
abgedichtet mit der zweiten Befestigungswand 238 durch das
zweite Dichtungsteil 240b verbunden ist (sh. die Fig. 13
und 16). Wiederum ist der innere Zylinder 225 dazu
ausgebildet, sich zur Außenseite des Zylinders 236
(Bereitschaftsposition) zu bewegen, durch das Einfahren des
ersten Zylinders 227 (sh. die Fig. 14, 15 und 16). Dann
wird bei dem inneren Zylinder 225 dessen vordere Öffnung
gegenüber der ersten Befestigungswand 234 durch das erste
Dichtungsteil 240a abgedichtet, und eine Zylinderbasis
gegenüber dem Zylinder 236 über ein drittes Dichtungsteil
240c abgedichtet, das um das mittlere Teil des Zylinders 236
herum vorgesehen ist, wodurch ein Leck einer
Chemikalienatmosphäre verhindert wird, die in der inneren
Kammer 223 übriggeblieben ist.
Die äußere Kammer 224 (zweite Bearbeitungskammer) wird durch
die erste Befestigungswand 234, bei welcher das Dichtungsteil
240b zwischen dem inneren Zylinder 225, der in die
Bereitschaftsposition bewegt wurde, und der Wand 234
angeordnet ist, die zweite Befestigungswand 238, und den
äußeren Zylinder 226 gebildet, der mit der zweiten
Befestigungswand 238 bzw. dem inneren Zylinder 225 über ein
viertes Dichtungsteil 240d bzw. ein fünftes Dichtungsteil
240e im Eingriff steht. Durch das Ausfahren des zweiten
Zylinders 228 als Bewegungseinheit wird daher der äußere
Zylinder 226 in Position bewegt, in welcher die Wafer W
zusammen mit dem Rotor 221 umgeben werden, und wird gegenüber
der zweiten Befestigungswand 238 und dem inneren Zylinder 225
über das vierte Dichtungsteil 240d bzw. das fünfte
Dichtungsteil 240e abgedichtet, wodurch die äußere Kammer 224
(zweite Bearbeitungskammer; vgl. Fig. 17) ausgebildet wird.
Weiterhin ist der äußere Zylinder 226 dazu ausgebildet, sich
in die Bereitschaftsposition außerhalb des festen Zylinders
236 zu bewegen, durch das Einfahren des zweiten Zylinders 228
(Fig. 14 und 15). In diesem Fall wird das fünfte
Dichtungsteil 240e zwischen den jeweiligen Basisenden des
äußeren Zylinders 226 und des inneren Zylinders 225
angeordnet. Da die Innenatmosphäre der inneren Kammer 223 und
die Innenatmosphäre der äußeren Kammer 224 voneinander
fluiddicht getrennt sind, besteht daher keine Möglichkeit für
eine Mischung der Atmosphären in beiden Kammern 223, 224,
wodurch eine gegenseitige Verunreinigung verhindert wird, die
aufgrund der Reaktion unterschiedlicher
Bearbeitungsflüssigkeiten auftreten könnte.
Es wird darauf hingewiesen, daß die voranstehend
geschilderten ersten bis fünften Dichtungsteile 240a bis 240e
durch die Dichtungsmechanismen gebildet werden, bei denen
jeweils Druckluft in einer hohlen Packung (beispielsweise
einer Gummidichtung) eingeschlossen ist, die aufblasbar an
einer Seite des abgedichteten Gegenstands angebracht ist.
Die voranstehend geschilderten inneren und äußeren Zylinder
225, 226 sind zusammen verjüngt ausgebildet, so daß sie sich
zu ihren Spitzen hin allmählich aufweiten. Wie in den Fig. 19
und 20 gezeigt ist, sind diese Zylinder 225, 226 so
ausgebildet, daß sie entlang mehreren parallelen
Führungsschienen 239A (drei Stück bei der dargestellten
Ausführungsform) gleiten, die entlang der ersten
Befestigungswand 234, der zweiten Befestigungswand 238 und
einer Seitenwand 239 verlaufen, die einander auf der gleichen
Horizontallinie gegenüberliegen. Durch das Ausfahren und
Einziehen des ersten und zweiten Zylinders 227, 228 können
die Zylinder 225, 226 daher vorspringen, einfahren und
einander koaxial überlappen. Infolge der verjüngten Form des
inneren und äußeren Zylinders 225 bzw. 226 wird, wenn der
Rotor 221 in dem inneren Zylinder 225 oder dem äußeren
Zylinder 226 gedreht wird, ein Luftstrom erzeugt, der
spiralförmig zur ausgefahrenen Seite des Zylinders hin
fließt, wodurch der Ausstoß von Chemikalien im Inneren zu der
ausgefahrenen Seite erleichtert wird. Darüber hinaus ist es
infolge der koaxial überlappten Anordnung der Zylinder 225,
226 möglich, den Installationsraum für den inneren und
äußeren Zylinder 225, 226 und die innere und äußere Kammer
223, 224 zu verringern, wodurch eine Verkleinerung der
Einrichtung erzielt wird.
Der innere und äußere Zylinder 225, 226 sind aus Edelstahl
hergestellt. Zusätzlich ist der innere Zylinder 225 an seinem
Außenumfang mit einer Wärmeisolierschicht versehen, die
beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (Marke: Teflon)
besteht, und die Abkühlung von Chemikalien verringert, die
zur Behandlung in der inneren Kammer 223 zugeführt werden.
Bei den voranstehend geschilderten Versorgungseinheiten für
die Behandlungsflüssigkeiten weist, wie in den Fig. 12, 13
und 18 gezeigt ist, die Versorgungseinheit 250 für die
Chemikalie (beispielsweise einen Polymerentferner) eine
Chemikalienzufuhrdüse 251 auf, die an dem inneren Zylinder
225 angebracht ist, ein Chemikalienzufuhrteil 252, eine Pumpe
254, die in einer Chemikalienrohrleitung 252 vorgesehen ist,
welche die Düse 251 mit dem Teil 252 verbindet, ein Filter
255, eine Temperatursteuerung 256, und ein
Chemikalienzufuhrventil 257. In diesem Fall wird das
Chemikalienzufuhrteil 252 durch eine Chemikalienquelle 258
gebildet, einen Chemikalientank 252a zur Aufbewahrung einer
neuen Chemikalie, die von der Quelle 258 geliefert wird, und
einen Umwälztank 252b, der zum Speichern der Chemikalie
dient, die für die Behandlung geliefert wurde. Die innere
Kammer 223 ist an ihrem unteren Teil an der ausgefahrenen
Seite mit einer ersten Ablaßöffnung 241 versehen, an welche
ein erstes Ablaßrohr 242 angeschlossen ist. Das erste
Ablaßrohr 242 ist ebenfalls mit einer Umwälzrohrleitung 290
über ein Schließventil (nicht gezeigt) verbunden. Es wird
darauf hingewiesen, daß die innere Kammer 223 an ihrem oberen
Teil an der ausgefahrenen Seite mit einer ersten
Auslaßöffnung 243 versehen ist, an welche ein erstes
Auslaßrohr 244 angeschlossen ist, wobei dazwischen ein nicht
dargestelltes Schließventil angeordnet ist. Außerhalb der
Versorgungstanks 252a, 252b sind Wärmesteuerheizvorrichtungen
252c vorgesehen, um die Chemikalien in den Tank 252a, 252b
jeweils auf einer festgelegten Temperatur zu halten. Um die
Chemikalienflüssigkeiten gleichmäßig den sämtlichen mehreren
Wafern W (beispielsweise 25 Stück) zuzuführen, die in dem
Rotor 221 gehaltert werden, ist die voranstehend geschilderte
Chemikalienzufuhrdüse 251 in Form einer "Brausedusche"
vorgesehen, welche sechsundzwanzig Öffnungen (nicht
dargestellt) aufweist, die außerhalb der äußersten Wafer W
sowie zwischen den jeweiligen Wafern W angeordnet sind.
Darüber hinaus ist die Düse 251 so ausgebildet, daß sie die
Chemikalie im wesentlichen fächerförmig durch die Öffnungen
ausspritzt. Durch die Chemikalienzufuhr über die Öffnungen
der Düse 251 gegen die Wafer W, die sich mit dem Rotor 221
drehen, ist es daher möglich, die Chemikalie gleichmäßig den
mehreren Wafern W (beispielsweise 25 Stück) zuzuführen, die
in dem Rotor 221 gehaltert werden. Es wird darauf
hingewiesen, daß im Falle der Zufuhr der Chemikalie nur zu
den jeweiligen Vorderseiten der Wafer W die Düse 251 nur
fünfundzwanzig Öffnungen aufweisen muß. Es wird darauf
hingewiesen, daß bei der voranstehend geschilderten Anordnung
die Wafer W jeweils in den Rotor 221 in Abständen
entsprechend der vorherigen Anordnung gehaltert werden, bei
welcher 25 Stück Wafer W in den Träger 201 aufgenommen sind.
Bei der Abänderung kann der Rotor 221 beispielsweise 50 Stück
Wafer W im halben Abstand haltern. In einem derartigen Fall
wäre die Düse 251 mit 50 oder 51 Stück Düsenöffnungen
versehen.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, weist die Versorgungseinheit 260
zur Zufuhr der Lösung für Chemikalien, beispielsweise IPA,
die Zufuhrdüse 251 auf, die auch als die voranstehend
geschilderte Chemikalienzufuhrdüse dient, die an dem inneren
Zylinder 225 angebracht ist (und später als die
"Chemikalienzufuhrdüse 251" bezeichnet wird), ein
Lösungsmittelzufuhrteil 261, eine Pumpe 254A, die in einer
IPA-Rohrleitung 262 angeordnet ist, welche die Zufuhrdüse 251
mit dem Chemikalienzufuhrteil 252 verbindet, ein Filter 255A
und ein IPA-Zufuhrventil 263. Hierbei wird unter
Lösungsmittel für Chemikalien eine Flüssigkeit bezeichnet,
die nicht mit den Chemikalien reagiert, und ebenfalls die
Spülflüssigkeit, die in dem folgenden Vorgang verwendet wird,
jedoch nur, um die Chemikalien abzuwaschen, die an den Wafern
W und der Kammer anhaften. In diesem Fall wird das
Lösungsmittelzufuhrteil 261 durch eine Quelle 264 eines
Lösungsmittels (beispielsweise IPA), einen IPA-Zufuhrtank
261a zum Speichern von frischem IPA, das von der IPA-Quelle
264 geliefert wird, und einen Umwälzzufuhrtank 261b zum
Speichern von IPA gebildet, das bei dem Vorgang verwendet
wird. Eine Umwälzrohrleitung 290 ist mit den beiden
IPA-Zufuhrtanks 261a, 261b über nicht gezeigte Schließventile
(Schaltvorrichtungen) verbunden. Die Umwälzrohrleitung 290
ist darüber hinaus mit dem ersten Ablaßrohr 242 verbunden,
das mit der ersten Auslaßöffnung 241 verbunden ist, die auf
dem unteren Teil der ausgefahrenen Seite der inneren Kammer
233 angeordnet ist.
Weiterhin weist, wie in den Fig. 12, 13 und 18 gezeigt
ist, die Spülflüssigkeitszufuhreinheit 270 für
Spülflüssigkeit (beispielsweise reines Wasser) eine
Reinwasserzufuhrdüse 271 auf, die an der zweiten
Befestigungswand 238 angebracht ist, eine Reinwasserquelle
272, eine Zufuhrpumpe 274 und ein Reinwasserzufuhrventil 275,
die beide in einer Reinwasserrohrleitung 273 angeordnet sind,
welche die Düse 271 mit der Quelle 272 verbindet. In diesem
Fall ist die Reinwasserzufuhrdüse 271 außerhalb der inneren
Kammer 223 und innerhalb der äußeren Kammer 224 angeordnet.
Wenn sich bei dieser Anordnung der innere Zylinder 225 zurück
in die Bereitschaftsposition bewegt, und sich der äußere
Zylinder 226 in die Position zum Umgeben des Rotors 221 und
der Wafer W begibt, um so die äußere Kammer 224 auszubilden,
ist dann die Düse 271 in der äußeren Kammer 224 angeordnet,
um das reine Wasser den Wafern W zuzuführen.
Die äußere Kammer 224 ist darüber hinaus an ihrem unteren
Teil an der ausgefahrenen Seite mit einer zweiten
Ablaßöffnung 245 versehen, an welche ein zweites Ablaßrohr
246 über ein nicht dargestelltes Schließventil angeschlossen
ist. Es wird darauf hingewiesen, daß das zweite Ablaßrohr 246
in seinem Verlauf mit einem Meßgerät 247 für den spezifischen
Widerstand versehen ist, welches den spezifischen Widerstand
des reinen Wassers detektiert, das für den Spülvorgang
vorgesehen ist, und den detektierten Widerstand an die CPU
230 übermittelt. Infolge der Bereitstellung des Meßgerätes
247 wird der momentane Zustand des Spülvorgangs ständig
überwacht, so daß dieser unter der Bedingung beendet wird,
daß ein geeigneter Spülvorgang durchgeführt wurde.
Wiederum ist die äußere Kammer 224 an ihrem oberen Teil an
der ausgefahrenen Seite mit einer zweiten Auslaßöffnung 248
versehen, an welche ein zweites Ablaßrohr 249 über ein nicht
dargestelltes Schließventil angeschlossen ist.
Wie in den Fig. 12, 13 und 18 gezeigt ist, weist eine
Trocknungsfluidzufuhreinheit 280 eine
Trocknungsfluidzufuhrdüse 281 auf, die auf der zweiten
Befestigungswand 238 befestigt ist, eine
Trocknungsfluidquelle (beispielsweise N2) 282, ein
Schließventil 284, das in einer Trocknungsfluidrohrleitung
283 angebracht ist, welche die Düse 182 mit der Quelle 282
verbindet, ein Filter 285, und eine N2-Temperatursteuerung
286. An der stromabwärtigen Seite der Steuerung 286 ist die
Rohrleitung 283 mit einer Abzweigrohrleitung 288 über ein
Schließventil 287 verbunden. Die Abzweigrohrleitung 288
zweigt von der IPA-Rohrleitung 262 ab. In diesem Fall ist,
ähnlich wie bei der Reinwasserzufuhrdüse 271, die
Trocknungsfluidzufuhrdüse 281 außerhalb der inneren Kammer
223 und innerhalb der äußeren Kammer 224 angeordnet. Durch
das Zurückziehen des inneren Zylinders 225 in die
Bereitschaftsposition sowie die Bewegung des äußeren
Zylinders 226 in die Position zum Umgeben des Rotors 221 und
der Wafer W wird die Trocknungsfluidzufuhrdüse 281 in der
äußeren Kammer 224 angeordnet, um die Mischung aus N2-Gas und
IPA gegen die Wafer W zu sprühen. Nachdem die Wafer W mit der
Mischung aus N2-Gas und IPA getrocknet wurden, werden die
Wafer dann weiter nur mit N2-Gas getrocknet. Bei der
Abänderung kann die Mischung aus N2-Gas und IPA nur durch
N2-Gas ersetzt werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Operationen der
Chemikalienzufuhreinheit 250, der IPA-Zufuhreinheit 260, der
Pumpen 254, 254A der Reinwasserzufuhreinheit 270 und der
Trocknungsfluidzufuhreinheit 280, der Temperatursteuerung
256, der N2-Temperatursteuerung 286, des
Chemikalienzufuhrventils 257, des IPA-Zufuhrventils 263 und
des Schließventils 287 durch die CPU 230 gesteuert werden
(vgl. Fig. 12).
Es wird darauf hingewiesen, daß die wie voranstehend
geschildert aufgebaute Bearbeitungseinrichtung 220 in einem
Bearbeitungsraum angeordnet ist, der an seiner Oberseite mit
einer Filtereinheit (nicht dargestellt) versehen ist, aus
welcher ständig frische Luft nach unten fließt.
Als nächstes wird die Operation der Reinigungs- und
Trocknungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Zuerst transportiert die Trägertransporteinheit
208 den Träger 201, welcher die unbearbeiteten Wafer W
aufnimmt, der in das Trägerladeteil 202a des
Lade-/Entladeabschnitts 202 geladen wurde, auf die
Trägermontagevorrichtung 207. Dann bewegt sich die
Wafertransportspannvorrichtung 210 auf die
Trägermontagevorrichtung 207, um die Wafer W von dem Träger
201 zu entladen, und überträgt hintereinander die Wafer W auf
die Oberseite der Bearbeitungseinrichtung 220 in dem
Bearbeitungsabschnitt 203, nämlich die obere Position des
Rotors 221, unter der Bedingung, daß der innere Zylinder 225
und der äußere Zylinder 226 sich in die Bereitschaftsposition
zurückgefahren haben. Dann steigt 32543 00070 552 001000280000000200012000285913243200040 0002010020523 00004 32424, wie in Fig. 14 gezeigt
ist, die Waferlieferhand 229 an, um die Wafer W zu empfangen,
die durch die Wafertransportspannvorrichtung 210
transportiert wurden, und sinkt dann ab, um die Wafer W auf
die Befestigungsstangen 231 des Rotors 221 zu schicken, und
danach kehrt die Hand 229 in die Ausgangsposition zurück.
Nach der Lieferung der Wafer W auf die Stangen 231 werden
infolge des Betriebs einer nicht dargestellten
Verriegelungsvorrichtung die Stößelstangen 232 zu den oberen
Rändern der Wafer W bewegt, um diese zu haltern (vgl. Fig. 15).
Sobald die Wafer W auf die voranstehend geschilderte Weise
auf den Rotor 221 aufgesetzt wurden, bewegen sich, wie in
Fig. 16 gezeigt, der innere Zylinder 225 und der äußere
Zylinder 226 zu der Position, in welcher sie den Rotor 211
und den Wafer W umgeben, so daß sie in der inneren Kammer 223
aufgenommen sind. In diesem Zustand wird die chemische
Behandlung durchgeführt, während die Chemikalien den Wafern W
zugeführt werden. Bei der chemischen Behandlung wird, während
der Rotor 221 und die Wafer W mit geringer Geschwindigkeit
gedreht werden, beispielsweise 1 bis 500 Umdrehungen pro
Minute, die Chemikalie zuerst über einen vorbestimmten
Zeitraum zugeführt, beispielsweise einige Dutzend Sekunden,
und wird danach die Zufuhr der Chemikalie unterbrochen.
Danach werden der Rotor 221 und die Wafer W mit hoher
Geschwindigkeit gedreht, beispielsweise 100 bis 3000
Umdrehungen pro Minute, und zwar einige Sekunden lang, um die
Chemikalie zu entfernen, die an den Oberflächen der Wafer
anhaftet. Die chemikalische Behandlung wird dadurch
fertiggestellt, daß der voranstehend geschilderte Vorgang der
Zufuhr der Chemikalie und der voranstehend geschilderte
Vorgang des Abblasens der Chemikalie einige Male bis einige
tausend Male wiederholt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß
dann, wie das in einer doppeltgepunkteten, gestrichelten
Linie in Fig. 18 angedeutet ist, eine N2-Messerdüse 300 in
dem inneren Zylinder 225 angeordnet ist, um zusätzlich N2-Gas
zu den Wafern W während des Abblasens der Chemikalie
auszuspritzen, die Entfernung der Chemikalie prompt
durchgeführt wird. In diesem Fall kann die N2-Messerdüse 300
mit der Trocknungsfluidzufuhrdüse 281 der
Trocknungsfluidzufuhreinheit 280 über ein nicht dargestelltes
Schließventil verbunden sein.
Zuerst wird für den voranstehend geschilderten
Chemikalienbehandlungsvorgang die Chemikalie geliefert, die
in dem Umwälztank 252b aufbewahrt wurde. Nach dem Gebrauch
wird die zuerst benutzte Chemikalie durch das erste Ablaßrohr
282 entsorgt. Bei dem folgenden Vorgang wird die Chemikalie,
die ebenfalls in dem Umwälztank 252b aufbewahrt wurde, für
den Umlauf geliefert. Am Ende der chemischen Behandlung wird
die neue Chemikalie, die von der Quelle 258 dem
Chemikalientank 252a zugeführt wurde, zur Beendigung der
chemischen Behandlung eingesetzt.
Es wird darauf hingewiesen, daß bei dem
Chemikalienbehandlungsvorgang die Chemikalie, die für diesen
Vorgang geliefert wurde, an der ersten Ablaßrohr 241
gesammelt wird, und in die Umwälzrohrleitung 245 des
Chemikalienzufuhrteils 252 oder das erste Ablaßrohr 242
ausgestoßen wird, durch den Betrieb (eines nicht
dargestellten) Schließventils, während das Gas, das in der
Chemikalie entsteht, von der ersten Auslaßleitung 244 über
die erste Auslaßöffnung 243 ausgestoßen wird.
Nach Beendigung der chemischen Behandlung wird der Vorgang
der Entfernung der Chemikalie (also Spülen) durchgeführt,
während die Wafer in der inneren Kammer 233 aufgenommen sind.
Bei diesem Vorgang wird, während der Rotor 221 und die Wafer
W mit niedriger Geschwindigkeit gedreht werden,
beispielsweise 1 bis 500 Umdrehungen pro Minute, die
Chemikalie IPA zuerst durch die Chemikalienzufuhrdüse 251 der
IPA-Zufuhreinheit 260 über einen vorbestimmten Zeitraum
geliefert, beispielsweise einige Dutzend Sekunden, und wird
danach die Zufuhr der Chemikalie IPA unterbrochen. Daraufhin
werden der Rotor 221 und die Wafer W mit hoher
Geschwindigkeit gedreht, beispielsweise 100 bis 3000
Umdrehungen pro Minute über einige Sekunden lang, um die
Chemikalie LPA abzublasen, die an den Oberflächen der Wafer
haftet. Der Vorgang der Entfernung der Chemikalie wird
dadurch beendet, daß sowohl der Zufuhrvorgang der Chemikalie
IPA als auch der Vorgang des Abblasens von IPA einige Male
bis einige tausend Male wiederholt werden. Ähnlich wie bei
dem vorherigen Chemikalienbehandlungsvorgang ist die
Chemikalie IPA, die zuerst für den voranstehend geschilderten
Chemikalienbehandlungsvorgang geliefert wird, jene, die in
dem Umwälztank 261b aufbewahrt wurde. Nach Gebrauch wird die
zuerst benutzte Chemikalie IPA durch die erste Ablaßleitung
242 entsorgt. In dem darauffolgenden Vorgang wird die
Chemikalie IPA, die ebenfalls in dem Umwälztank 261b
gespeichert wurde, für das Umwälzen geliefert. Am Ende des
Chemikalienentfernungsvorgangs wird eine neue Chemikalie IPA,
die von der IPA-Quelle 264 dem Zufuhrtank 261a zugeführt
wurde, zur Beendigung des Chemikalienentfernungsvorgangs
verwendet.
Es wird darauf hingewiesen, daß bei dem
Chemikalienentfernungsvorgang die Chemikalie IPA, die für
diesen Vorgang geliefert wurde, an der ersten Ablaßöffnung
241 gesammelt wird, und in die Umwälzrohrleitung 290 des
Lösungsmittelzufuhrteils 261 oder die erste Auslaßleitung 242
durch die Operation des (nicht gezeigten) Schließventils
abgegeben wird, während das IPA-Gas von der ersten
Auslaßleitung 244 durch die erste Auslaßöffnung 243
ausgestoßen wird.
Nachdem die chemische Behandlung und die darauffolgende
Spülung beendet wurden, bewegt sich, wie in Fig. 17 gezeigt,
der innere Zylinder 225 zurück zur Bereitschaftsposition.
Daher werden der Rotor 221 und die Wafer W von dem äußeren
Zylinder 226 umgeben, sind also anders ausgedrückt in der
äußeren Kammer 224 aufgenommen. Selbst wenn die Flüssigkeit
bzw. die Flüssigkeiten von den in der inneren Kammer 223
bearbeiteten Wafern W herunterfällt bzw. herunterfallen, kann
ein derartiger Tropfen bzw. können derartige Tropfen von der
äußeren Kammer 224 aufgenommen werden. In diesem Zustand wird
die Spülflüssigkeit, beispielsweise reines Wasser, den sich
drehenden Wafern W über die Reinwasserzufuhrdüse 271 der
Spülflüssigkeitszufuhreinheit zugeführt. Das reine Wasser,
das in dem Spülvorgang geliefert wird, und die entfernte
Chemikalie IPA werden von dem zweiten Ablaßrohr 226 über die
zweite Ablaßöffnung 245 abgezogen. Darüber hinaus wird Gas,
das in der äußeren Kammer 224 erzeugt wird, von dem zweiten
Auslaßrohr 249 nach außerhalb über die zweite Auslaßöffnung
248 ausgestoßen.
Nachdem der Spülvorgang über den vorbestimmten Zeitraum
durchgeführt wurde, erfolgt eine Lieferung der Mischung aus
N2-Gas und IPA von der Gasquelle 282 bzw. der IPA-Quelle 264
zu den sich drehenden Wafern W, während diese in der äußeren
Kammer 224 aufgenommen sind, um reines Wasser zu entfernen,
das an den Oberflächen der Wafer anhaftet. Daher können die
Wafer W und die äußere Kammer 224 zusammen durch die Mischung
aus N2-Gas und IPA getrocknet werden. Durch Zufuhr von N2-Gas
nur zu den Wafern W, nachdem der Trocknungsvorgang durch die
Mischung von N2-Gas und IPA beendet wurde, kann darüber
hinaus das Trocknen der Wafer W und der äußeren Kammer 224
effektiver durchgeführt werden.
Nach Beendigung des Chemikalienbehandlungsvorgangs für die
Wafer W, des Chemikalienentfernungsvorgangs, des Spülvorgangs
und des Trocknungsvorgangs, bewegt sich der äußere Zylinder
226 zurück in die Bereitschaftsposition auf der
Peripherieseite des inneren Zylinders 225, während die
Operation einer nicht dargestellten Entriegelungseinheit es
den Waferstößelstangen 232 gestattet, sich aus ihrer
Waferhalteposition zurückzuziehen. Dann wird die
Waferlieferhand 229 angehoben, um die Wafer W zu empfangen,
die von den Befestigungsstangen 231 gehaltert werden, und
wird nach Empfang der Wafer W zur Oberseite der
Bearbeitungseinrichtung 220 bewegt. Daraufhin werden die
Wafer W oberhalb der Bearbeitungseinrichtung zum
Schnittstellenabschnitt 204 durch die
Wafertransportspannvorrichtung 210 transportiert, und in den
Träger 201 auf der Trägermontagevorrichtung 207 eingeladen.
Dann wird der Träger 201 mit den bearbeiteten Wafern W zum
Trägerentladeteil 202b durch die Trägertransporteinheit 208
transportiert, und daraufhin werden die Wafer W nach
außerhalb der Einrichtung ausgestoßen.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform werden mit
der Anordnung, bei welcher der Rotor 221, der innere Zylinder
225 und der äußere Zylinder 226 auf der Horizontalachse der
Einrichtung angeordnet sind, der
Chemikalienbehandlungsvorgang, der
Chemikalienentfernungsvorgang, der Spülvorgang und der
Trocknungsvorgang so durchgeführt, daß die Waferoberflächen
senkrecht zur Horizontalachse gedreht werden. Wenn im
Gegensatz hierzu die Anordnung so getroffen wird, daß der
innere Zylinder 225 und der äußere Zylinder 226 auf der
Vertikalachse der Einrichtung angeordnet sind, können der
Chemikalienbehandlungsvorgang, der
Chemikalienentfernungsvorgang, der Spülvorgang und der
Trocknungsvorgang durchgeführt werden, während die
horizontalen Waferoberflächen gedreht werden, bei dieser
Abänderung.
Obwohl die innere Kammer 223 von der ersten Befestigungswand
234, der zweiten Befestigungswand 238 und dem inneren
Zylinder 225 umgeben ist, können zusätzlich die jeweiligen
Innenwände dieser Elemente mit wärmeisolierenden
Polymerschichten aus Aluminiumoxid und Fluorharz beschichtet
sein.
Mit der voranstehenden Anordnung ist es möglich, wenn eine
chemische Behandlung bei hoher Temperatur in der inneren
Kammer 223 durchgeführt wird, die Dispersion der Wärme von
dem inneren Zylinder 225 usw. zu verhindern. Wenn daher die
chemische Behandlung bei hoher Temperatur wiederholt wird,
wird die erneute Erwärmung der inneren Kammer 223
erleichtert, wodurch die Wärmeverluste verringert werden
können.
Auf ähnliche Weise ist es ebenfalls möglich, einen Zylinder
gemäß den Fig. 22 und 23 als den Zylinder zur Verringerung
der Wärmeverluste einzusetzen. Fig. 22 zeigt den Zylinder in
Explosionsdarstellung, wogegen Fig. 23 den zusammengebauten
Zylinder zeigt. Dieser Zylinder 501 weist ein zylindrisches
Teil 503 auf, das aus Fluorharz besteht, beispielsweise
Polytetrafluorethylen, PFA
(Tetrafluorethylenperfluoralkkylvinylether-Copolymer), usw.
Das zylindrische Teil 503 ist an seinem Boden mit einer
Ablaßnut 505 versehen, deren Tiefe allmählich von der
Axialseite zur anderen Axialseite hin zunimmt.
Kreisringförmige Verstärkungsringe 507, 508 sind jeweils an
beiden Axialenden des zylindrischen Teils 503 angebracht.
Diese Verstärkungsringe 507, 508 bestehen ebenfalls aus
Fluorharz, beispielsweise Polytetrafluorethylen, PFA, usw.,
und sind mit dem zylindrischen Teil 503 verschweißt. Der
Verstärkungsring 508 ist mit einer Ablaßöffnung 509 versehen,
die mit der Ablaßnut 505 an der Vereinigungsstelle mit dem
zylindrischen Teil 503 verbunden ist, um die
Behandlungsflüssigkeiten abzulassen. Zwischen den
Verstärkungsringen 507, 508 an beiden Enden des zylindrischen
Teils 505 ist ein Paar von Verstärkungsstangen 511 aus
Edelstahl, Aluminium und dergleichen zur Überbrückung
vorgesehen. Beide Enden jeder Stange 507, 508d sind an den
Ringen 507, 508 mit Hilfe von Schrauben befestigt.
Auch bei dem voranstehend geschilderten Zylinder 501 ist es
möglich, da das zylindrische Teil aus Polytetrafluorethylen
eine thermische Isolierwirkung zeigt, die Wärmeverluste im
Falle der Durchführung der chemischen Behandlung bei hoher
Temperatur zu verringern.
Obwohl die Bearbeitungseinrichtung gemäß der voranstehend
geschilderten Ausführungsform die innere Kammer 223 (erste
Kammer) und die äußere Kammer 224 (zweite Kammer) als den
Bearbeitungsraum aufweist, kann sie durch drei oder mehr
Bearbeitungskammern gebildet werden, beispielsweise ähnliche
Zylinder wie den inneren Zylinder 225 und den äußeren
Zylinder 226.
Fig. 24 zeigt eine weitere Modifikation der
Bearbeitungseinrichtung von Fig. 13. Die abgeänderte
Einrichtung weist Zylinder in Form einer Vierfachanordnung
auf, wogegen die Bearbeitungseinrichtung von Fig. 13 so
aufgebaut ist, daß sie eine zweifache Anordnung aus dem
inneren Zylinder 225 und dem äußeren Zylinder 226 aufweist.
Bei der Bearbeitungseinrichtung ist ein erster Zylinder 401
ähnlich dem inneren Zylinder 225 von Fig. 13 so angeordnet,
daß er einen Raum abdeckt, der zwischen der ersten
Befestigungswand 234 und der zweiten Befestigungswand 238
vorhanden ist. Der erste Zylinder 401 ist darüber hinaus so
ausgebildet, daß er sich mit wachsender Entfernung von dem
Motor 222 allmählich ausdehnt. Darüber hinaus sind bei dem
ersten Zylinder 401 die beiden axialen Enden luftdicht
abgedichtet an der ersten und zweiten Befestigungswand 234,
238 durch Dichtungsteile 240a, 240b angebracht. Bei dem
ersten Zylinder 401 ist eine erste Düse 403 so angeordnet,
daß sie von dem axialen Ende auf der Seite des Motors 222 in
Axialrichtung verläuft. Darüber hinaus ist ein zweiter
Zylinder 405 an der Außenseite des ersten Zylinders 401
befestigt. Beide Axialenden des zweiten Zylinders 405 sind
abgedichtet an den Axialenden des ersten Zylinders 401 übe r
Abdichtteile 407a, 407b angebracht. Weiterhin ist bei dem
zweiten Zylinder 405 eine zweite Düse 409 so angeordnet, daß
sie von dem axialen Ende an der Seite des Motors 222 in
Axialrichtung verläuft. Zusätzlich ist ein dritter Zylinder
411 an der Außenseite des zweiten Zylinders 405 angebracht,
wogegen ein vierter Zylinder 413 an der Außenseite des
dritten Zylinders 411 angebracht ist. Die jeweiligen
Axialenden des dritten und vierten Zylinders 411, 413 sind
abgedichtet an den Axialenden der innenseitigen Zylinder
durch die Dichtungsteile 407a, 407b angebracht. Düsen 415,
417 sind in dem Zylinder 411 bzw. 413 angeordnet.
Die zweite Befestigungswand 238 ist nach außen in
Radialrichtung verlängert, und ist darüber hinaus an ihrem
Außenumfang mit einem Dichtungsteil 407c versehen, welches
dazu dient, eine Abdichtung zwischen dem äußeren Ende der
zweiten Befestigungswand 238 und dem Umfang des Vorderendes
des vierten Zylinders 413 zu bewirken.
Der erste, zweite, dritte und vierte Zylinder 401, 405, 411,
413 sind an ihrem jeweiligen unteren Ende mit einer ersten,
zweiten, dritten bzw. vierten Ablaßöffnung 419, 421, 423, 425
versehen. Diese Ablaßöffnungen 419, 421, 423, 425 sind so
angeordnet, daß sie jeweils die zweite Befestigungswand 238
gleitbeweglich durchdringen. Die benutzten Flüssigkeiten von
den Ablaßöffnungen 419, 421, 423, 425 werden durch
Flüssigkeitsempfangsvorrichtungen 427, 429, 431, 433
empfangen, und dann zusammen nach außen über ein Ablaßrohr
435 ausgestoßen.
In Bezug auf das Auslaßgas weisen der erste, zweite, dritte
bzw. vierte Zylinder 401, 405, 411, 413 eine erste, zweite,
dritte bzw. vierte Auslaßöffnung 437, 439, 441, 443 auf, die
auf ihrem jeweiligen oberen Ende vorgesehen ist. Diese
Auslaßöffnungen 437, 439, 441, 443 sind so ausgebildet, daß
sie jeweils gleitbeweglich die zweite Befestigungswand 238
durchdringen. Das Auslaßgas wird von jeweiligen Spitzen der
Öffnungen 437, 439, 441, 443 über ein Auslaßrohr 445
ausgestoßen.
Damit die wie voranstehend geschildert aufgebaute
Bearbeitungseinrichtung den Chemikalienbehandlungsvorgang,
den IPA-Vorgang, den Reinwasservorgang und den
Trocknungsvorgang durchführen kann, werden zuerst die Wafer W
durch die Befestigungsstangen 231 und die Stößelstangen 232
gehaltert. Dann wird unter Drehung der auf diese Art und
Weise gehalterten Wafer W die Chemikalie zum Reinigen aus der
ersten Düse 403 in dem ersten Zylinder 401 ausgespritzt. Dann
wird der erste Zylinder 401 zur Seite des Motors 222
zurückgezogen, und erfolgt die Zufuhr der Chemikalie IPA von
der zweiten Düse 409 in dem zweiten Zylinder 405 für die IPA-
Reinigung. Nach Beendigung der IPA-Reinigung wird der zweite
Zylinder 405 zurückgezogen, und wird das reine Wasser zum
Reinigen aus der dritten Düse 415 in dem dritten Zylinder 411
ausgespritzt. Daraufhin wird der dritte Zylinder 411
zurückbewegt, und wird dann irgendein Trocknungsgas,
beispielsweise N2-Gas, durch die vierte Düse 417 in dem
vierten Zylinder 413 zugeführt, um die Wafer W zu trocknen.
Bei den voranstehend geschilderten Vorgängen werden die
benutzten Flüssigkeiten durch die erste bis vierte
Ablaßöffnung 419, 421, 423, 425 abgelassen, während das
Auslaßgas von der ersten bis vierten Auslaßöffnung 437, 439,
441, 443 abgegeben wird.
Auf diese Weise können bei der Bearbeitungseinrichtung gemäß
dieser Ausführungsform die jeweiligen Vorgänge, also der
Chemikalienbehandlungsvorgang, der IPA-Vorgang, der
Reinwasservorgang und der Trocknungsvorgang, jeweils und
getrennt in den unterschiedlichen Zylindern durchgeführt
werden, ohne die Wafer W zu bewegen. Daher ist es möglich,
den ganzen Reinigungsvorgang effektiv durchzuführen, und
darüber hinaus die Mischung der Reinigungsmedien zu
verhindern, also das Auftreten einer gegenseitigen
Verunreinigung.
Selbstverständlich ist die voranstehend geschilderte
Einrichtung auch bei anderen Vorgängen einsetzbar, über den
Chemikalienbehandlungsvorgang, den IPA-Vorgang, den
Reinwasservorgang und den Trocknungsvorgang hinaus.
Wiederum bei der voranstehend geschilderten Einrichtung ist
die Chemikaliendüse 251 (die auch als IPA-Düse dient) in dem
inneren Zylinder 225 angeordnet, während die Reinwasserdüse
271 und die Trocknungsgasdüse 281 an der zweiten
Befestigungswand 238 zwischen dem inneren Zylinder 225 und
dem äußeren Zylinder 226 angebracht sind. Bei einer
Abänderung ist es ebenfalls möglich, eine andere Anordnung
einzusetzen, bei welcher die Chemikaliendüse 251 (die auch
als IPA-Düse dient) an der zweiten Befestigungswand 238
außerhalb des inneren Zylinders 225 und des äußeren Zylinders
226 angebracht ist, während die Reinwasserdüse 271 und die
Trocknungsgasdüse 281 in dem äußeren Zylinder 226 angeordnet
sind. Alternativ hierzu können die Chemikaliendüse 251 (die
auch als IPA-Düse dient), die Reinwasserdüse 271 und die
Trocknungsgasdüse 281 in dem inneren Zylinder 225 und dem
äußeren Zylinder 226 angeordnet sein.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform werden der
chemische Vorgang und der nachfolgende
Chemikalienentfernungsvorgang in der inneren Kammer 233 (der
ersten Bearbeitungskammer) durchgeführt, während der
Spülvorgang und der Trocknungsvorgang in der äußeren Kammer
(der zweiten Bearbeitungskammer) durchgeführt werden.
Allerdings ist das Bearbeitungsverfahren gemäß der Erfindung
nicht auf ein wie voranstehend geschildert ausgebildetes
Bearbeitungsverfahren beschränkt. Es ist beispielsweise
ebenfalls möglich, die chemische Behandlung unter Verwendung
unterschiedlicher Arten von Chemikalien sowohl in der inneren
Kammer 223 (der ersten Bearbeitungskammer) als auch der
äußeren Kammer 224 (der zweiten Bearbeitungskammer)
durchzuführen. Auf diese Weise ist es möglich, durch
jeweilige Bearbeitung der Wafer in unterschiedlichen Kammern,
also der inneren Kammer 223 (der ersten Bearbeitungskammer)
und der äußeren Kammer 224 (zweite Bearbeitungskammer), unter
Verwendung unterschiedlicher Arten von Chemikalien, das
Auftreten einer gegenseitigen Verunreinigung infolge der
ungewünschten Mischung unterschiedlicher Arten von
Chemikalien zu verhindern.
Es wird darauf hingewiesen, daß die voranstehend geschilderte
Ausführungsform den Fall der Bearbeitung der maximalen Anzahl
an Wafern W in dem Rotor 221 betrifft. Selbstverständlich
kann, falls dies erforderlich ist, die
Bearbeitungseinrichtung die Reinigung und Trocknung von
weniger Wafern als der maximalen Anzahl an Wafern
durchführen, welche der Rotor 221 aufnimmt, selbst
gegebenenfalls eines einzelnen Wafers.
Zwar wird die vorliegende Erfindung bei der
Reinigungs-/Trocknungseinrichtung für Halbleiterwafer bei den
voranstehend geschilderten Ausführungsformen eingesetzt,
jedoch ist die vorliegende Erfindung auch bei anderen Arten
von Substraten über Halbleiterwafer hinaus einsetzbar,
beispielsweise bei LCD-Glassubstraten usw., was
selbstverständlich ist.
Wie voranstehend geschildert ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich, infolge der Bereitstellung mehrerer
Bearbeitungskammern und der Bewegungsvorrichtung zum Bewegen
zumindest eine der Kammern an die Peripherie der Substrate,
unterschiedliche Kammern zur Peripherie der Substrate
entsprechend den Arten von Bearbeitungsflüssigkeiten zu
bewegen, wenn die festgelegte Behandlung bei den Substraten
unter Verwendung mehrerer Bearbeitungsfluide durchgeführt
wird. Selbst wenn die jeweiligen Bearbeitungsflüssigkeiten in
den jeweiligen Kammern verbleiben, ermöglicht die Änderung
der Kammern, daß eine Mischung unterschiedlicher
Flüssigkeiten in derselben Kammer verhindert werden kann.
Darüber hinaus umfassen gemäß der Erfindung die mehreren
Bearbeitungskammern die erste Bearbeitungskammer und die
zweite Bearbeitungskammer, und daher bewegt die
Bewegungsvorrichtung zumindest entweder die erste oder die
zweite Kammer. Daher können die folgenden Vorgänge in
Reihenfolge durchgeführt werden: die Aufnahme der Substrate
in der ersten Bearbeitungskammer; die Lieferung des
Bearbeitungsfluids in die erste Bearbeitungskammer für die
erste festgelegte Behandlung; die Bewegung der zweiten
Bearbeitungskammer, damit hierdurch die zweite
Bearbeitungskammer in die erste Bearbeitungskammer eintreten
kann, so daß die Substrate in der zweiten Bearbeitungskammer
aufgenommen werden; und die Lieferung des Bearbeitungsfluids
in die zweite Bearbeitungskammer für die zweite festgelegte
Behandlung.
Die Bewegungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist so
aufgebaut, daß sie zuläßt, daß sich die mehreren
Bearbeitungskammern zur Peripherie der Wafer bewegen,
entsprechend der Art der eingesetzten Bearbeitungsfluide.
Beispielsweise werden bei der Behandlung unter Verwendung
eines sauren Bearbeitungsfluids und eines alkalischen
Bearbeitungsfluids für die Behandlung auf den Substraten die
unterschiedlichen Bearbeitungskammern zur Peripherie der
Substrate in beiden Fällen bewegt, in welchen das saure Fluid
und das alkalische Fluid geliefert werden. Selbst wenn die
Bearbeitungsfluide in den Kammern zurückbleiben, besteht
daher keine Möglichkeit für das Auftreten einer Reaktion des
sauren Fluids und des alkalischen Fluids, wodurch das
Auftreten einer gegenseitigen Verunreinigung, beispielsweise
von Salzen, verhindert wird.
Weiterhin kann gemäß der Erfindung das Bearbeitungsgas
zumindest einer der mehreren Bearbeitungskammern zugeführt
werden. In diesem Fall kann beispielsweise Inertgas (etwa
N2-Gas), ein organischer Dampf wie IPA-Dampf, eine Mischung
aus N2-Gas und IPA-Dampf usw. als das Bearbeitungsgas
verwendet werden. Wenn N2-Gas der Bearbeitungskammer
zugeführt wird, ist es möglich, eine Behandlung unter einer
Inertgasatmosphäre durchzuführen. Alternativ führt die Zufuhr
von IPA-Dampf oder einer Mischung aus N2-Gas und IPA-Dampf
dazu, daß die Trocknungsverarbeitung gefördert wird, um
hierdurch beispielsweise das Auftreten von Wassermarken beim
Trocknen zu verhindern.
Da die Bearbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung die
drehbare Trägervorrichtung zum Tragen der mehreren zu
bearbeitenden Gegenstände aufweist, die Antriebsvorrichtung
zum Drehen der Trägervorrichtung, die mehreren
Bearbeitungskammern, welche die Gegenstände umgeben können,
die von der Trägervorrichtung getragen werden, und die
Bearbeitungsfluidzufuhrvorrichtung zum Liefern der
Bearbeitungsfluide an die Gegenstände, ist es möglich, die
mehreren Gegenstände zu drehen, die von der Trägervorrichtung
getragen werden, während die Bearbeitungsfluide den mehreren
Bearbeitungskammern zugeführt werden. Daher ist es möglich,
eine Verunreinigung der Gegenstände infolge einer Reaktion
unterschiedlicher Fluide zu verhindern. In diesem
Zusammenhang ist es vorzuziehen, jede Bearbeitungskammer so
zu konstruieren, daß sie die Gegenstände abgedichtet umgeben
kann. Dann ist es möglich, einen Kontakt der Gegenstände mit
der Außenatmosphäre zu verhindern, wodurch die Verunreinigung
der Gegenstände noch sicherer verhindert werden kann.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, da die Trägervorrichtung
die Gegenstände so trägt, daß deren Oberflächen vertikal
angeordnet werden, und dazu fähig ist, sich um die
Horizontalachse zu drehen, einfach die an den Gegenständen
anhaftende Bearbeitungsflüssigkeit zu entfernen.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, da die Einrichtung
darüber hinaus mit der Bewegungsvorrichtung zur Bewegung
zumindest einer der mehreren Bearbeitungskammern in Bezug auf
die Gegenstände versehen ist, die Anzahl an
Übertragungsvorgängen der Gegenstände von einer Position zur
anderen Position während des gesamten Vorgangs zu verringern,
wodurch eine Beschädigung der Gegenstände und dergleichen
verringert wird.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, da die
Antriebsvorrichtung mit der Kühlvorrichtung zur Begrenzung
ihrer eigenen Überhitzung versehen ist, eine Beeinträchtigung
des Betriebswirkungsgrades der Antriebsvorrichtung infolge
ihres Wärmeausfalls wegen der Überhitzung zu verhindern.
Daher kann auch der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der
Antriebsvorrichtung verbessert werden, so daß sich eine
Verbesserung der Verläßlichkeit und der Lebensdauer der
Einrichtung erzielen läßt.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, da die Bearbeitungskammer
so ausgebildet ist, daß sie die Innenatmosphäre von der
Außenatmosphäre selbst in ihrem Zustand trennt, in welchem
keine zu bearbeitenden Gegenstände umgeben werden, einen
Austritt der Innenatmosphäre in dem inaktiven Zustand der
Einrichtung zu verhindern. Daher kann die Verunreinigung der
Außenatmosphäre verhindert werden, um die Sicherheit für
einen Benutzer zu gewährleisten.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, da zumindest eine
Bearbeitungskammer unter den mehreren Kammern so ausgebildet
ist, daß die Innenatmosphäre von den Innenatmosphären der
anderen Kammern getrennt werden kann, das Auftreten einer
gegenseitigen Verunreinigung infolge der Reaktion
unterschiedlicher Bearbeitungsfluide zu verhindern, da keine
gegenseitige Mischung der jeweiligen Innenatmosphären der
Kammern auftritt.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, da zumindest eine
Bearbeitungskammer unter den mehreren Kammern beweglich
ausgebildet ist, so daß sie die anderen Kammern umgeben kann,
den Installationsraum der Kammern zu verringern, wodurch die
Miniaturisierung der Einrichtung erzielt wird.
Gemäß der Erfindung weist die
Bearbeitungsfluidzufuhrvorrichtung die Fluidzufuhrdüsen auf,
welche zumindest entweder die Chemikalie, das Lösungsmittel
der Chemikalie, die Spülflüssigkeit oder das Trocknungsfluid
liefern können, wobei eine oder mehrere Fluidzufuhrdüsen in
jeder Bearbeitungskammer angeordnet sind. Da die gemeinsame
Düse die mehreren Bearbeitungsfluide zuführen kann, ist es
daher möglich, die Anzahl an Düsen zu verringern, und die
Bearbeitungskammern zu verkleinern, und darüber hinaus die
gesamte Bearbeitungseinrichtung.
Weiterhin umfaßt gemäß der Erfindung der
Fluidbehandlungsvorgang zumindest einen Schritt der Zufuhr
der Chemikalienflüssigkeit, während der Trocknungsvorgang
zumindest einen Schritt der Lieferung des Trocknungsfluids
umfaßt. Zusätzlich wird nach dem
Chemikalienflüssigkeitszufuhrschritt das Lösungsmittel für
die Chemikalie den Gegenständen zugeführt, um die Chemikalie
von den Gegenständen zu entfernen. Durch den Einsatz des
Trocknungsvorgangs bei den Gegenständen ist es daher möglich,
die Gegenstände in ihren gereinigten Zustand zu versetzen,
was eine Verbesserung der Herstellungsausbeute mit sich
bringt. In diesem Fall ist es möglich, den
Bearbeitungswirkungsgrad noch weiter zu verbessern, da der
Chemikalienentfernungsvorgang nach der Beendigung des
chemischen Behandlungsvorgangs es gestattet, daß die
restlichen Chemikalien auf den Gegenständen oder in der
Bearbeitungskammer sicher entfernt werden. Darüber hinaus ist
es möglich, die Korrosion der Bearbeitungskammer infolge der
Chemikalie zu verhindern.
Gemäß der Erfindung wird das Trocknungsfluid der äußeren
Bearbeitungskammer zugeführt, um die darin enthaltenen
Gegenstände zusammen zu trocknen. Selbst wenn die
Bearbeitungsflüssigkeit, welche der inneren
Bearbeitungskammer zugeführt wird, von den Gegenständen
herunterfällt, ist es daher möglich, einen Austritt der
Bearbeitungsflüssigkeit zur Außenseite der Einrichtung zu
verhindern, infolge der Aufnahme der äußeren Kammer, wodurch
eine Verunreinigung in Bezug auf die Außenatmosphäre
vermieden wird. In diesem Fall ist es möglich, wenn das
Trocknungsfluid der äußeren Bearbeitungskammer zugeführt
wird, um die darin enthaltenen Gegenstände zusammen zu
trocknen, die äußere Bearbeitungskammer perfekt durch die
Verdampfung der Bearbeitungsflüssigkeit zu trocknen.
Claims (28)
1. Bearbeitungseinrichtung, welche mehrere Behälter
aufweist, die beweglich angeordnet sind, so daß sie
sowohl eine Umgebungsposition, in welcher sie einen zu
behandelnden Gegenstand umgeben, als auch eine
Bereitschaftsposition einnehmen, in welcher sie nicht
den Gegenstand umgeben, wobei einer der mehreren
Behälter in der Umgebungsposition angeordnet wird, und
dann der Gegenstand bearbeitet wird.
2. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1,
welche weiterhin einen Halter zum Haltern des
Gegenstands aufweist, wobei die mehreren Behälter so
angeordnet sind, daß sie miteinander im Eingriff stehen,
und dazu ausgebildet sind, daß sie einzeln zum
Gegenstand bewegt werden können, wobei dann, wenn der
Gegenstand in einem festgelegten Behälter unter den
mehreren Behältern bearbeitet wird, der andere Behälter
innerhalb des festgelegten Behälters in der
Bereitschaftsposition angeordnet ist.
3. Bearbeitungseinrichtung, welche aufweist:
ein Paar aus einer ersten und einer zweiten Wand, die einander gegenüberliegend angeordnet und voneinander getrennt sind;
einen Halter zum Haltern des Gegenstands zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand; und
mehrere Peripheriewände, die jeweils von der ersten Wand zur zweiten Wand verlaufen, um hierdurch einen Bearbeitungsraum zur Bearbeitung des Gegenstands zusammen mit der ersten Wand und der zweiten Wand auszubilden;
wobei die mehreren Peripheriewände überlappt sind, während sie gegenseitig ineinander eingeführt sind, und einzeln beweglich zwischen einer Umgebungsposition, zur Ausbildung des Bearbeitungsraums zusammen mit der ersten und zweiten Wand, und einer Bereitschaftsposition, in welcher kein Gegenstand umgeben wird, ausgebildet sind, wobei der Gegenstand in einem Zustand bearbeitet wird, in welchem eine festgelegte Peripheriewand unter den mehreren Peripheriewänden in der Umgebungsposition angeordnet ist, während die andere Peripheriewand innerhalb der festgelegten Peripheriewand in der Bereitschaftsposition angeordnet ist.
ein Paar aus einer ersten und einer zweiten Wand, die einander gegenüberliegend angeordnet und voneinander getrennt sind;
einen Halter zum Haltern des Gegenstands zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand; und
mehrere Peripheriewände, die jeweils von der ersten Wand zur zweiten Wand verlaufen, um hierdurch einen Bearbeitungsraum zur Bearbeitung des Gegenstands zusammen mit der ersten Wand und der zweiten Wand auszubilden;
wobei die mehreren Peripheriewände überlappt sind, während sie gegenseitig ineinander eingeführt sind, und einzeln beweglich zwischen einer Umgebungsposition, zur Ausbildung des Bearbeitungsraums zusammen mit der ersten und zweiten Wand, und einer Bereitschaftsposition, in welcher kein Gegenstand umgeben wird, ausgebildet sind, wobei der Gegenstand in einem Zustand bearbeitet wird, in welchem eine festgelegte Peripheriewand unter den mehreren Peripheriewänden in der Umgebungsposition angeordnet ist, während die andere Peripheriewand innerhalb der festgelegten Peripheriewand in der Bereitschaftsposition angeordnet ist.
4. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 3,
bei welcher eine der Peripheriewände die Form eines
Zylinders aufweist.
5. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 3,
bei welcher die Peripheriewände dazu ausgebildet sind,
zwischen der Umgebungsposition und der
Bereitschaftsposition in einer Richtung zwischen der
ersten Wand und der zweiten Wand bewegt zu werden.
6. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher jeder der Behälter in seinem Inneren mit
einer Bearbeitungsfluidzufuhröffnung versehen ist,
welche ein Bearbeitungsfluid zur Durchführung eines
Vorgangs bei dem Gegenstand liefern kann.
7. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 6,
bei welcher das Bearbeitungsfluid entweder eine
Flüssigkeit oder ein Gas ist.
8. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher jeder der Behälter mit einer Auslaßöffnung
zum Auslassen des Bearbeitungsfluids versehen ist, das
zur Bearbeitung des Gegenstands vorgesehen ist.
9. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 8,
bei welcher jeweilige Profile der Behälter so verjüngt
sind, daß ihre lokalen Durchmesser mit wachsender
Entfernung von der Auslaßöffnung allmählich abnehmen.
10. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 2,
bei welcher der Halter mit einer Antriebseinheit zum
Drehen des Gegenstands versehen ist.
11. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 10,
bei welcher der Gegenstand so in dem Halter gehaltert
wird, daß die Oberfläche des Gegenstands entlang einer
Richtung von oben nach unten verläuft, und der
Gegenstand so gedreht wird, daß eine Drehachse in
Horizontalrichtung der Bearbeitungseinrichtung verläuft.
12. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 10,
bei welcher die mehreren Gegenstände einander
gegenüberliegend entlang der Drehachse angeordnet sind,
und die Bearbeitungsfluidzufuhröffnung Düsenöffnungen
aufweist, deren Anzahl größer oder gleich der Anzahl der
Gegenstände ist.
13. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher die Behälter dazu fähig sind, die
Gegenstände so zu umgeben, daß sie abgedichtet in den
Behältern aufgenommen sind.
14. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher die Behälter ihre Innenatmosphären gegenüber
ihren Außenatmosphären isolieren können, selbst wenn
sich die Behälter in der Bereitschaftsposition befinden.
15. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher eine Atmosphäre im Inneren zumindest eines
der Behälter unter den Behältern gegen eine Atmosphäre
im Inneren der anderen Behälter unter den Behältern
isoliert werden kann.
16. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 3,
bei welcher die zweite Wand oberhalb der ersten Wand
angeordnet ist, und die Peripheriewände so angeordnet
sind, daß ihre Achsen sich nach oben und unten
erstrecken.
17. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 16,
bei welcher die Peripheriewände und die erste Wand so
aufgebäut sind, daß eine Flüssigkeit in einem Raum
aufbewahrt werden kann, der durch die Peripheriewände
und die erste Wand ausgebildet wird.
18. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 16,
bei welcher die zweite Wand mit einem Deckel versehen
ist, der geöffnet und geschlossen werden kann, um die
Gegenstände in die Bearbeitungseinrichtung zu entladen,
und den Gegenstand aus dieser zu entladen.
19. Bearbeitungseinrichtung, welche aufweist:
einen festen Behälter, der fest an einer Umgebungsposition angeordnet ist, an welcher der feste Behälter einen zu bearbeitenden Gegenstand umgibt;
einen oder mehrere bewegliche Behälter, die beweglich sind, und zwischen einer Umgebungsposition, in welcher der bewegliche Behälter den Gegenstand umgibt, und einer Bereitschaftsposition angeordnet sind, in welcher der bewegliche Behälter nicht den Gegenstand umgibt;
wobei der eine oder die mehreren beweglichen Behälter in der Bereitschaftsposition angeordnet sind, wenn der Gegenstand in einem derartigen Zustand bearbeitet wird, daß der feste Behälter den Gegenstand umgibt.
einen festen Behälter, der fest an einer Umgebungsposition angeordnet ist, an welcher der feste Behälter einen zu bearbeitenden Gegenstand umgibt;
einen oder mehrere bewegliche Behälter, die beweglich sind, und zwischen einer Umgebungsposition, in welcher der bewegliche Behälter den Gegenstand umgibt, und einer Bereitschaftsposition angeordnet sind, in welcher der bewegliche Behälter nicht den Gegenstand umgibt;
wobei der eine oder die mehreren beweglichen Behälter in der Bereitschaftsposition angeordnet sind, wenn der Gegenstand in einem derartigen Zustand bearbeitet wird, daß der feste Behälter den Gegenstand umgibt.
20. Bearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines zu
bearbeitenden Gegenstands unter Verwendung einer
Bearbeitungseinrichtung, die einen oder mehrere
beweglich angeordneten Behälter aufweist, so daß diese
sowohl eine Umgebungsposition zum Umgeben des
Gegenstands und eine Bereitschaftsposition einnehmen, in
welcher kein Gegenstand umgeben wird, mit folgenden
Schritten:
Anordnen eines festgelegten Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um einen Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen;
Bewegen des festgelegten Behälters zur Bereitschaftsposition; und
Anordnen des anderen Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um einen Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen.
Anordnen eines festgelegten Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um einen Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen;
Bewegen des festgelegten Behälters zur Bereitschaftsposition; und
Anordnen des anderen Behälters unter den Behältern in der Umgebungsposition, um einen Vorgang bei dem Gegenstand durchzuführen.
21. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 20,
bei welchem die Bearbeitungseinrichtung einen Halter zum
Haltern des Gegenstands aufweist, die mehreren Behälter
so angeordnet sind, daß sie miteinander im Eingriff
stehen, und bei der Anordnung des festgelegten Behälters
unter den mehreren Behältern in der Umgebungsposition
bei dem Gegenstand der Vorgang durchgeführt wird,
während der andere Behälter, der innerhalb des
festgelegten Behälters vorhanden ist, in der
Bereitschaftsposition angeordnet wird.
22. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 21,
bei welchem der Vorgang für den Gegenstand darin
besteht, eine Bearbeitungsflüssigkeit gegen den
Gegenstand in dem festgelegten Behälter einzuspritzen.
23. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 22,
bei welchem der Gegenstand während des Vorgangs gedreht
wird.
24. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 22,
bei welchem der Vorgang für den Gegenstand einen
chemischen Vorgang zum Zuführen einer Chemikalie zu dem
Gegenstand in einem ersten Behälter und einen
Trocknungsvorgang zum Zuführen eines Trocknungsfluids zu
dem Gegenstand in einem zweiten Behälter umfaßt.
25. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 22,
bei welchem der Vorgang für den Gegenstand einen
chemischen Vorgang zum Zuführen einer Chemikalie zu dem
Gegenstand und einen nachfolgenden
Chemikalienentfernungsvorgang zum Zuführen eines
Lösungsmittels für die Chemikalie zu dem Gegenstand
umfaßt, in demselben festgelegten Behälter in der
Umgebungsposition.
26. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 22,
bei welchem der Vorgang für den Gegenstand die Schritte
der Durchführung eines Vorgangs bei dem Gegenstand in
dem inneren Behälter und die Durchführung eines anderen
Vorgangs bei dem Gegenstand in dem äußeren Behälter
umfaßt.
27. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 21,
bei welchem der Vorgang für den Gegenstand die Schritte
der Aufbewahrung einer Bearbeitungsflüssigkeit in dem
festgelegten Behälter und das Eintauchen des Gegenstands
in die Bearbeitungsflüssigkeit umfaßt.
28. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 27,
bei welchem der Vorgang für den Gegenstand weiterhin den
Schritt des Ausspritzens eines Bearbeitungsfluids zu dem
Gegenstand in dem festgelegten Behälter umfaßt.
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