DE10103111A1 - Vorrichtung zum Behandeln von Substraten - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten, insbesondere von Halbleiterwafern, mit wenigstens zwei separaten Behandlungsstationen vor, die über Eck angeordnet sind und mit wenigstens einer Transporteinheit zwischen den Behandlungsstationen zum Transport der Wafer über Eck.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln
von Substraten, insbesondere Halbleiterwafern, mit wenigstens zwei separa
ten Behandlungsstationen.
In der Halbleiterindustrie ist es bekannt, Halbleiterwafer unterschiedlichen
Behandlungsschritten auszusetzen. Aus der auf die selbe Anmelderin zurück
gehenden DE-A-198 30 162 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt, bei
der Grob- und Feinreinigungseinrichtungen vorgesehen sind. Die Grob- und
Feinreinigungsvorrichtungen sind dabei nebeneinander angeordnet und bilden
eine lineare Anordnung. Zum Transport der Halbleiterwafer zwischen den
Reinigungsvorrichtungen sind jeweils geeignete Transporteinheiten vorgese
hen. An den entgegengesetzten Enden der linearen Anordnung ist jeweils ei
ne Be- bzw. Entladevorrichtung vorgesehen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten, ins
besondere Halbleiterwafern, mit wenigstens zwei separaten Behandlungssta
tionen zu schaffen, die kompakt ist und mit einer reduzierten Standfläche aus
kommt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Behandlungs
stationen über Eck angeordnet sind und wenigstens eine Transporteinheit
zwischen den Behandlungsstationen zum Transport der Wafer über Eck vor
gesehen ist. Durch Anordnung der Behandlungsstationen über Eck ist es
möglich, das Be- und Entladen der Vorrichtung über eine gemeinsame Hand
habungsvorrichtung zu erreichen, da diese leicht auf beiden Enden der Eck
anordnung zugreifen kann. Das Be- und Entladen der Wafer kann an einer
gemeinsamen Stelle erfolgen, wodurch die Integrationsfähigkeit der Anlage
mit anderen Behandlungsanlagen verbessert wird. Darüber hinaus ermöglicht
die Anordnung über Eck eine verbesserte Flächenausnutzung, insbesondere
in Raumecken.
Für einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Transporteinheit weist
diese vorzugsweise wenigstens zwei im wesentlichen in einem rechten Winkel
zueinander angeordnete Lineartransporteinrichtungen auf dabei ist vorzugs
weise eine Übergabestation zur Übergabe der Substrate zwischen den Line
artransporteinrichtungen vorgesehen, um eine gute Übergabe der Substrate
zu gewährleisten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine
Spüleinheit zwischen den Behandlungsstationen vorgesehen, die vorzugswei
se teilweise wenigstens eine auf die Substrate gerichtete Fluiddüse aufweist.
Die Spüleinheit ermöglicht einerseits das Abspülen von Rückständen der vor
hergehenden Behandlung, wie beispielsweise einer Chemikalie, und anderer
seits ermöglicht sie das Feuchthalten der Substrate zwischen zwei Naßbe
handlungsvorgängen und verbindet somit ein Antrocknen von Behandlungs
flüssigkeiten.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine
einzige, stationäre Handhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen der Vor
richtung vorgesehen, die aufgrund der Über-Eck-Anordnung der Behand
lungsstationen auf die Be- und Entlade-Enden der Vorrichtung zugreifen kann.
Vorzugsweise weist wenigstens eine Behandlungsstation wenigstens einen in
einer Gasatmosphäre angeordneten, ein Behandlungsfluid enthaltenden Be
handlungsbehälter mit wenigstens zwei unterhalb einer Behandlungsfluid
oberfläche liegende Öffnungen zum linearen Durchführen der Substrate auf
um eine kontinuierliche Behandlung der Substrate während des linearen Be
wegens durch die Behandlungsbehälter zu ermöglichen. Da die Durchführöff
nungen unter einer Behandlungsfluid Oberfläche liegen werden sie beidseitig
mit dem Behandlungsfluid behandelt.
Vorzugsweise weist der Behandlungsbehälter in Durchführrichtung der Sub
strate eine Breite auf, die kleiner ist als der Durchmesser der Substrate, um
zu ermöglichen, daß geeignete Transporteinheiten vor und hinter dem Be
handlungsbehälter die Substrate durch den Behandlungsbehälter bewegen
können, ohne in dem Behandlungsbehälter hinein greifen zu müssen, was zu
Verunreinigungen der Transporteinheiten und nachfolgender Substrate führen
könnte. Vorzugsweise ist die Breite des Behandlungsbehälters in Bewegungs
richtung des Substrates kleiner als der halbe Durchmesser des Substrats, so
daß das Substrat wenigstens bis zu Hälfte mit einer vor dem Behandlungsbe
hälter liegenden Transporteinheit durch den Behandlungsbehälter bewegt
werden kann, wodurch ermöglicht wird, daß eine hinter dem Behandlungsbe
hälter liegende zweite Transporteinheit das Substrat hinter der Hälfte des
Substrats hintergreifen kann.
Um in einer Behandlungsstation mehrere Behandlungsschritte durchführen zu
können, sind bei einer Ausführungsform der Erfindung wenigstens zwei im
wesentlichen direkt aufeinander folgende Behandlungsbehälter vorgesehen,
deren gemeinsame Breite in Bewegungsrichtung des Substrats kleiner ist als
der Durchmesser des Substrates wodurch die Substrate in der obigen Art und
Weise, ohne daß die Transporteinheiten in einen der Behandlungsbehälter
eingreifen müssen, durch zwei Behandlungsbehälter bewegt werden können.
Diese Anordnung eignet sich insbesondere für eine naßchemische Behand
lung in einem ersten Behandlungsbehälter und einer Spülbehandlung in dem
zweiten Behandlungsbehälter, damit die Substrate bevor sie mit der hinter
den Behandlungsbehältern liegenden Transporteinheit in Kontakt kommen
schon gespült sind.
Vorteilhafterweise ist eine in der Bewegungsrichtung des Substrats vor dem
Behandlungsbehälter angeordnete erste Transporteinrichtung zum teilweisen
Bewegen des Substrats durch den Behandlungsbehälter und eine in Bewe
gungsrichtung hinter dem Behandlungsbehälter angeordnete zweite Trans
porteinrichtung zum Aufnehmen der Substrate und zum Ziehen derselben
durch den Behandlungsbehälter vorgesehen. Durch diese Schub-
Zugvorrichtungen wird ein Substrat durch einen Behandlungsbehälter hin
durchbewegt, ohne daß eine der Transporteinrichtungen in den Behandlungsbehälter
eingreifen muß. Hierdurch wird einer Kontamination des Behand
lungsbehälters durch die Transporteinrichtungen verhindert. Darüber hinaus
wird eine Kontamination des Substrats bzw. ein vorzeitiger Kontakt des Sub
strats mit einem an der Transporteinrichtung anhaftenden Behandlungsfluid
verhindert.
Dabei weist die zweite Transporteinrichtung wenigstens einen vorderen Sub
stratgreifer und einen hinteren Seitengreifer auf, um das Substrat dazwischen
aufzunehmen und sicher zu führen. Vorteilhafterweise sind zwei hintere Sei
tengreifer vorgesehen, um eine gute Dreipunkthalterung des Substrats zu ge
währleisten. Für eine gute Kraftübertragung greifen die hinteren Seitengreifer
das Substrat vorteilhafterweise hinter seinem größten Durchmesser quer zu
seiner Bewegungsrichtung. Für eine gleichmäßige und stetige Bewegung des
Substrats durch den Behandlungsbehälter ist vorzugsweise eine gemeinsame
Antriebsvorrichtung für die erste Transporteinrichtung und wenigstens die
hinteren Seitengreifer der zweiten Transporteinrichtung vorgesehen. Der vor
dere Substratgreifer der zweiten Transporteinrichtung kann als passiver
Greifer ausgewählt sein, der durch die Bewegung des Substrates bewegt
wird. Vorzugsweise sind wenigstens die hinteren Seitengreifer der zweiten
Transporteinrichtung an eine gemeinsame Antriebsvorrichtung ankoppelbar
und von ihr abkoppelbar, um einen synchronisierten Antrieb zu ermöglichen.
Um den Abstand zwischen der ersten und zweiten Transporteinrichtung bei
der Übergabe des Substrates zu verringern, weist der Behandlungsbehälter
einen gegenüber seinen Randbereichen in Bewegungsrichtung des Substrats
versetzten Teilbereich auf. Bei einem versetzten Teilbereich auf einer Ein
gangsseite des Behandlungsbehälters ist es möglich, daß die erste Trans
porteinrichtung näher an die zweite Transporteinrichtung heranfährt. Bei ei
nem versetzten Teilbereich auf der Ausgangsseite ist es möglich, daß insbe
sondere die hinteren Seitengreifer das Substrat früher ergreifen. Dabei weist
der Behandlungsbehälter vorzugsweise in der Ebene des Substrates eine
Pfeilform auf. Zum Erreichen einer homogenen Behandlung des Substrats
weist der Behandlungsbehälter in Bewegungsrichtung des Substrates vor
zugsweise eine gleichmäßige Breite auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Behandlungsbehälter
einen Behandlungsfluid-Einlaß unterhalb der Öffnungen und einen Überlauf
oberhalb der Öffnungen auf, die ein ständiges Hindurch leiten von Behand
lungsfluid durch den Prozeßbehälter ermöglichen. Hierdurch werden erhöhte
Verunreinigungskonzentrationen in bestimmten Bereichen des Behandlungs
behälters, insbesondere im linearen Durchführbereich der Substrate verhin
dert. Ferner werden Konzentrationsänderungen des Behandlungsfluid (Ver
brauch während der Behandlung) ausgeglichen, was eine verbesserte und
homogenere Behandlung der Substrate gewährleistet. Dabei ist der Überlauf
vorzugsweise höhenverstellbar, um das Behandlungsfluidniveau innerhalb des
Behandlungsbehälters an die Eigenschaften des verwendeten Behandlungs
fluids anpassen zu können. Bei der Verwendung unterschiedlicher Behand
lungsfluide würde sich bei gleichem Fluidniveau an den unter der Behand
lungsfluidoberfläche liegenden Öffnungen unterschiedliche Druckverhältnisse
ergeben, die dazu führen könnten, daß Behandlungsfluid aus den Öffnungen
ausfließt. Diese Druckverhältnisse können über den höhenverstellbaren
Überlauf eingestellt werden, um ein Herausfließen des Behandlungsfluids
durch die Öffnung zu verhindern.
Vorteilhafterweise ist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks in
einem oberhalb der Behandlungsfluidoberfläche gebildeten Raum im Be
handlungsbehälter vorgesehen, um die Druckverhältnisse an den Öffnungen
einstellen zu können, und dadurch ein Auslaufen von Behandlungsfluid aus
den Öffnungen zu verhindern.
Um bei der Herausbewegung der Substrate aus dem Behandlungsbehälter
eine gleichmäßige Trocknung des Substrates zu erreichen, ist vorzugsweise
ein eine Ausgangsöffnung des Behandlungsbehälters umgebende
Trocknungskammer mit einer Einrichtung zum Einleiten eines die Oberflä
chenspannung des Behandlungsfluid verringernden Fluids vorgesehen. Für
eine mehrstufige Behandlung der Substrate sind vorteilhafterweise unter
schiedliche Behandlungsfluids in den separaten Behandlungsstationen vorge
sehen. Für eine mehrstufige Behandlung der Substrate sind gemäß einer
Ausführungsform ferner wenigstens zwei Behandlungsstationen linear zuein
ander angeordnet und wenigstens eine dritte Behandlungsstation über Eck zu
den anderen angeordnet.
Die Vorrichtung ist insbesondere für die Behandlung von einzelnen Halblei
terwafern geeignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Behandlungsvorrichtung
gemäß einer alternativen Ausführungsform;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Behandlungsvorrichtung
gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Behandlungs
station gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Behandlungsstation gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Behandeln von Substraten 2 mit ersten
und zweiten Behandlungsstationen 4, 5.
Die Behandlungsstationen 4, 5 sind an einem gemeinsamen Gehäuse 7 ange
bracht, und zwar derart, daß die Behandlungsstation 4, 5 über Eck angeord
net sind. Die Behandlungsstation 4, 5, die nachfolgend unter Bezugnahme auf
die Fig. 4 und 5 näher beschrieben werden, sind Behandlungsstationen,
bei denen die Substrate 2 in einer horizontalen Lage linear durch einen Be
handlungsbehälter hindurchgeführt werden. Hierzu sind in Fig. 1 nicht dargestellte
Lineartransporteinheiten vorgesehen. Zwischen den Behandlungs
stationen 4, 5 ist ebenfalls eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Transpor
teinheit zum Transport der Substrate 2 über Eck vorgesehen.
Die Behandlungsstationen 4, 5 weisen jeweils zwei benachbart angeordnete
Behandlungsbehälter 9, 10, 11, 12 auf, von denen der in Bewegungsrichtung
der Substrate vordere 9, 11 jeweils ein chemisches Behandlungsfluid enthält,
während der in Bewegungsrichtung hintere 10, 12 ein Spülfluid, wie bei
spielsweise deionisiertes Wasser (DI-Wasser) enthält. Die Behandlungsbe
hälter 9 bis 12 besitzen jeweils eine rechteckige Form.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung
1. In Fig. 2 werden die selben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet, so
fern die selben bzw. ähnliche Elemente beschrieben werden.
Die Behandlungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 2 weist ebenfalls Behandlungs
stationen 4, 5 auf, die über Eck in einem gemeinsamen Gehäuse 7 angeord
net sind. Die Behandlungsstation 4 weist einen einzelnen Behandlungsbehäl
ter 15 auf, der, wie in der Draufsicht zu erkennen ist, in Bewegungsrichtung
der Substrate einen gegenüber den Seitenteilen versetzten Mittelteil aufweist.
Dabei besitzt die Eingangsseite des Behandlungsbehälters 1 die selbe Kontur
wie die Ausgangsseite, so daß ein Behandlungsbehälter mit in Bewegungs
richtung der Substrate 2 gleichbleibender Breite gebildet wird. Durch den ver
setzten Mittelteil besitzt der Behandlungsbehälter eine Pfeilform.
Die Behandlungsstation 5 weist zwei Behandlungsbehälter 16, 17 auf, die
ähnlich wie der Behandlungsbehälter 15 eine Pfeilform besitzen. Die kombi
nierte Breite der Behandlungsbehälter 16, 17 in Bewegungsrichtung der Sub
strate entspricht im westlichen der Breite des Behandlungsbehälters 15 und
ist kleiner als der Durchmesser der Substrate 2.
In Fig. 2 ist ferner eine stationäre Handhabungsvorrichtung 20 vorgesehen.
Die Handhabungsvorrichtung 20 weist drei gelenkmäßig miteinander verbundene
Arme 22, 23, 24 auf. Der Arm 22 ist drehbar an einem Hauptkörper 26
der Handhabungsvorrichtung 20 angebracht und ist um einen Drehpunkt A
drehbar. In dem Hauptkörper 26 sind geeignete Antriebs- und Steuermittel für
die Handhabungsvorrichtung 20 angeordnet. Der Arm 23 verbindet gelenk
mäßig die Arme 22 und 24, und an dem freien Ende des Armes 24 ist ein ge
eigneter Greifmechanismus, wie beispielsweise ein Vakuumgreifer zum Er
greifen der Substrate 2 vorgesehen.
Die Handhabungsvorrichtung 20 ist derart angeordnet, daß sie mit gleichem
Abstand zu einem Beladeende 28 und einem Entladeende 29 der Vorrichtung
1 angeordnet ist. Somit kann die Handhabungsvorrichtung 20 durch Schwen
ken um den Drehpunkt A sowohl zum Be- und Entladen der Vorrichtung 1 ein
gesetzt werden, ohne verfahren zu werden.
Fig. 3 zeigt eine perspektivischer Ansicht einer Behandlungsvorrichtung 1
gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 werden die selben Bezugszei
chen verwendet, sofern die selben bzw. ähnliche Elemente bezeichnet wer
den.
Die Behandlungsvorrichtung 1 weist Behandlungsstationen 4, 5 auf, die über
Eck an einem Gehäuse 7 wie beispielsweise einem Kabinett, in dem in be
kannter Weise Zu- und Ableitungen für die Behandlungsstationen, sowie An
triebsmittel für Transporteinheiten angeordnet sind. Wie in Fig. 3 zu erken
nen ist, ist der Behandlungsbehälter 30 direkt auf dem Gehäuse 7 angebracht,
während der Behandlungsbehälter 32 über geeignete Winkel 34 beabstandet
über dem Gehäuse 7 angebracht ist. Hierdurch sind die Behandlungsbehälter
30, 32 in verschiedenen Ebenen angeordnet. Um die Substrate 2 zwischen
diesen beiden Ebenen zu bewegen, ist eine Übergabeeinheit 36 vorgesehen,
die die Substrate 2 höhenmäßig bewegen kann. Die Übergabeeinheit 36 dient
ferner dazu, die Substrate 2 von einer ersten, nicht dargestellten Lineartrans
porteinheit aufzunehmen, und an eine zweite, nicht dargestellte Lineartrans
porteinheit zu übergeben, wobei die erste Lineartransporteinheit zwischen der
Behandlungsstation 4 und der Übergabestation 36 angeordnet ist, und die
zweite Lineartransporteinheit zwischen der Übergabestation 36 und der Be
handlungsstation 5 angeordnet ist.
Obwohl die Behandlungsstationen 4, 5 gemäß Fig. 3 auf unterschiedlichen
Ebenen angeordnet sind, ist dieser Höhenversatz nicht notwendig. Auch ist es
nicht notwendig zwei Lineartransporteinheiten und eine Übergabeeinheit 36
vorzusehen. Vielmehr könnte eine einzige Transporteinheit vorgesehen wer
den, die geeignet ist, die Substrate 2 über Eck von der ersten Behandlungs
station 4 zur zweiten Behandlungsstation 4 zu befördern. Zwischen den Be
handlungsstationen 4, 5 ist eine Spülvorrichtung mit wenigstens einer auf die
Substrate gerichteten Fluiddüse vorgesehen, die beispielsweise DI-Wasser
auf eine oder beide der Oberflächen der Substrate spritzt um sie zu spülen.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wafer-Behandlungsstation, wie
sie beispielsweise in der auf die selbe Anmelderin zurückgehenden, nicht vor
veröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 199 34 301 beschrieben ist,
auf die insofern verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Die Be
handlungsstation weist eine Basis 102, sowie einen daran angebrachten Be
handlungsbehälter 103 und einer Transportvorrichtung 104. Die Basis 102
weist Seitenwände 107, 108, Endwände 109, 110 sowie einen Boden 111 auf,
um einen im wesentlichen rechteckigen, nach oben geöffneten Kasten zu bil
den. Der Behandlungsbehälter 103 ist in geeigneter Weise in Längsrichtung
der Seitenwände ungefähr mittig daran angebracht. Der Behandlungsbehälter
103 unterteilt die Basis in einen Eingangsseitenteil 114 und einen Ausgangs
seitenteil 115.
Die Seitenwände 107, 108 auf der Eingangsseite sind höher als auf der Aus
gangsseite. Die Seitenwände 107, 108 besitzen auf der Eingangsseite an ih
ren oberen Kanten jeweils eine zur anderen Seitenwand weisende Ausneh
mung, zur Bildung einer Auflagefläche 118 sowie einer seitlichen Führungs
fläche 119. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, kann beispielsweise ein Halbleiter
wafer 2 auf der Auflagefläche 118 abgelegt werden, wobei er durch die seitli
chen Führungsflächen 119 seitlich fixiert ist.
Die Behandlungsvorrichtung 103, ist am besten in Fig. 5 dargestellt. Die Be
handlungsvorrichtung 103 weist einen Prozeßbehälter 122 mit einem Über
laufbehälter auf. Der Prozeßbehälter 122 ist mit Behandlungsfluid 125 gefüllt.
welches über eine Überlaufkante 127 in den Überlaufbehälter 123 fließt. Der
Prozeßbehälter 122 weist unterhalb der Überlaufkante 127 und somit unter
halb des Behandlungfluidniveaus eine Eingangsöffnung 129 sowie eine der
Eingangsöffnung gegenüberliegende Ausgangsöffnung 130 auf. An nicht dar
gestellten Seitenwänden des Prozeßbehälters 122 ist eine Auflagefläche 132
vorgesehen, welche auf der gleichen Höhe liegt wie die Auflagefläche 118 der
Basis 102. Die Auflagefläche 132 dient dazu, den Wafer 2 bei seiner Bewe
gung durch den Prozeßbehälter 122 an den Kanten zu führen.
An einer Ausgangsseite des Prozeßbehälters 122 ist eine Trocknungskammer
135 vorgesehen, in der über Düsen 137, 138 ein Trocknungsfluid auf den
durch den Prozeßbehälter 122 geführten Wafer 2 aufgebracht wird. Das
Trocknungsfluid ist dabei vorzugsweise ein die Oberflächenspannung des Be
handlungsfluids verringerndes Fluid, wodurch eine Trocknung gemäß dem
Marangoni-Effekt erfolgt. Weitere Einzelheiten der Behandlungsvorrichtung
103 sind in der auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden, und nicht vorveröf
fentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 199 34 300.4 mit dem Titel "Vor
richtung zum Behandeln von Substraten" beschrieben, die insofern zum Ge
genstand der vorliegenden Erfindung gemacht wird, um Wiederholungen zu
vermeiden.
Nun wird die Transportvorrichtung 104 unter Bezugnahme auf die Fig. 4 be
schrieben. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, ist im Bereich des Eingangsbereichs
114 der Basis 102 ein Schubmechanismus 140 vorgesehen, der zusammen
mit einem Zugmechanismus 142 im Bereich des Ausgangsseitenteils 115 der
Basis 102 die Transportvorrichtung bildet. Der Schubmechanismus 140 weist
einen Schieber 144 auf, der über ein geeignetes Verbindungselement 145 mit
einer an der Seitenwand 108 der Basis 102 befestigten Führungs- und An
triebseinheit 146 verbunden ist. Das Verbindungselement 145 ist in zwei
Schienen 148, 149 der Führungs- und Antriebseinheit 146 geführt und wird in
geeigneter, nicht näher dargestellter Art und Weise in Richtung der Behand
lungsvorrichtung 103 und von dieser weg bewegt. Bei einer Bewegung in
Richtung der Behandlungsvorrichtung 103 kommt der Schieber 144 mit einem
auf den Auflagen 118 der Seitenwände 107, 108 der Basis 102 abgelegten
Wafer 2 in Kontakt und schiebt diesen in Richtung der Behandlungsvorrich
tung 103. Am Ende der Auflage 118 der Seitenwände ist eine zusätzliche obe
re Führung 150 vorgesehen (Fig. 5), die ein Abheben des Wafers von der
Auflage 118 beim Eintreten in die Kammer verhindern soll.
Der Zugmechanismus 142 weist zwei gegenüberliegende Seitengreifer 152,
153, sowie einen vordere Greifer auf, der in Fig. 4 nicht zu sehen ist.
Der vordere Greifer ist zu den Seitengreifern 152, 153 in Längsrichtung relativ
bewegbar. Die Seitengreifer 152, 153 sind in geeigneter Weise seitlich be
wegbar, um aus dem Bewegungspfad des Wafers 2 heraus bewegbar zu sein
und ihn nach dem Durchlassen des größten Durchmessers quer zur Bewe
gungsrichtung des Wafers 2 dahinter seitlich zu greifen.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, greifen die Seitengreifer 152 und 153 den Wafer 2
in einem Seitenbereich von oben und von unten. Hierdurch ist es möglich, den
Wafer ohne einen zusätzlichen vorderen Greifer allein durch die zwei Seiten
greifer zu fixieren. Beim zusätzlichen Vorsehen des vorderen Greifers ist es
jedoch auch möglich, daß die Seitengreifer 152, 153 wie auch der vordere
Greifer den Wafer 2 nicht oben und unten führen, sondern nur eine Auflage
kante definieren, auf der der Wafer aufliegt. Durch Vorsehen der drei Greifer
wäre trotzdem ein sicherer Halt gewährleistet.
Der Betrieb der Transportvorrichtung 104 wird nun unter Bezugnahme auf
Fig. 4 beschrieben. Vor einer Behandlung in dem Behandlungsbehälter 103
wird ein Wafer 2 auf der Auflage 118 der Seitenwände 107, 108 der Basis 102
abgelegt. Anschließend wird der Schieber 144 mit dem Wafer 2 in Kontakt
gebracht und schiebt ihn in Richtung der Behandlungsvorrichtung 103. Dann
schiebt der Schieber 144 den Wafer 2 in die Behandlungsvorrichtung 103 ein,
wo er auf den Auflageflächen 132 im Prozeßbehälter 122 geführt ist. Ein Füh
rungsende des Wafers 2 kommt mit dem vorderen Greifer in Eingriff, und wird
durch diesen Aufgenommen. Die seitlichen Greifer 152, 153 sind aus dem
Bewegungspfad des Wafers 2 durch eine seitliche Bewegung herausbewegt.
Nun schiebt der Schieber 144 den Wafer 2 so weit durch die Behandlungsvor
richtung 103, bis der Schieber 144 kurz vor der Behandlungsvorrichtung 103
steht. Bevor der Schieber 144 in die Behandlungsvorrichtung 103 eintritt wird
er gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt haben sich jedoch die Seitengreifer 152,
153 in Kontakt mit dem Wafer 2 bewegt und den Wafer 2 hinter seinem größ
ten Durchmesser quer zu seiner Bewegungsrichtung ergriffen und ziehen nun
den Wafer durch die Behandlungsvorrichtung 103 hindurch. Dabei ist die
Zugbewegung durch die Seitengreifer 152, 153 mit der Schubbewegung des
Schiebers 144 derart synchronisiert, daß der Wafer 2 gleichmäßig durch die
Behandlungsvorrichtung 103 hindurchbewegt wird. Sobald der Wafer 2 durch
die Seitengreifer 152, 153 ergriffen ist, wird der Schieber 144 zurückbewegt,
so daß ein neuer Wafer 2 abgelegt werden kann.
Um eine gute Synchronisation der Bewegung des Schiebers 144 mit der Be
wegung der Seitengreifer 152, 153 in Bewegungsrichtung des Wafers 2 zu
erreichen, sind sie vorzugsweise über eine gemeinsame Antriebswelle ange
trieben und an diese ankoppelbar und von dieser abkoppelbar. Alternativ kön
nen jedoch auch zwei separate, aber synchronisierte Antriebsvorrichtungen
vorgesehen werden.
Obwohl der Behandlungsbehälter 103 gemäß Fig. 4 eine rechteckige Form in
Bewegungsrichtung der Substrate aufweist, kann er natürlich auch die in den
Figuren. 2 und 3 dargestellte Pfeilform aufweisen, die ein näheres Heranfah
ren der Schubeinheit an die Zugeinheit ermöglicht. Auch ist es möglich zwei
Behandlungsbehälter direkt benachbart anzuordnen, wie in den Fig. 1 und
2 angedeutet ist. Dabei ist zu beachten, daß die Behandlungsbehälter in Be
wegungsrichtung des Wafers 2 eine kombinierte Breite aufweisen, die kleiner
ist als der Durchmesser des Wafers 2 und bevorzugt kleiner als der halbe
Durchmesser des Wafers, um eine Übergabe zwischen der Schubeinheit und
der Zugeinheit zu gewährleisten, ohne daß eine der beiden Einheiten in einen
der Behandlungsbehälter eingreifen muß. Statt einer pfeilförmigen Behand
lungsvorrichtung 103 sind natürlich auch andere Formen der Behandlungsvor
richtung denkbar, welche bei gleichbleibender Breite der Kammer in Behand
lungsrichtung ein näheres Heranfahren der Schubeinrichtung an die Zugein
richtung erlauben, wie beispielsweise ein Behandlungsbehälter mit einer Bo
genform.
Obwohl die Vorrichtung zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be
schrieben wurde ist sie nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsbei
spiele beschränkt. Insbesondere sind Kombinationen der Merkmale der unter
schiedlichen Ausführungsbeispiele möglich. Insbesondere sind zwischen den
Behandlungsstationen unterschiedliche Transporteinheiten möglich. Auch für
die Bewegung der Substrate durch die Behandlungsbehälter kann ein unter
schiedlicher Bewegungsmechanismus vorgesehen werden. Statt der darge
stellten Behandlungsstationen mit mit Behandlungsfluid gefüllten Behand
lungsbehältern können beispielsweise auch Bürstenreinigungsstationen, Spin-
Trockner, Belackungsstationen, etc. oder eine Kombination dieser Stationen
verwendet werden, wobei die Substrate vorzugsweise in allen Behandlungs
stationen einzeln behandelt und in einer gleichbleibenden Ausrichtung gehal
ten werden.
Claims (25)
1. Vorrichtung (1) zum Behandeln von Substraten (2), insbesondere von
Halbleiterwafern, mit wenigstens zwei separaten Behandlungsstationen
(4, 5), dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsstationen (4, 5)
über Eck angeordneten sind und wenigstens eine Transporteinheit zwi
schen den Behandlungsstationen zum Transport der Wafer über Eck vor
gesehen ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Transporteinheit wenigstens zwei im wesentlichen in einem rechten Win
kel zueinander angeordnete Lineartransporteinrichtungen aufweist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Übergabe
station (36) zur Übergabe der Substrate zwischen den Lineartransportein
richtungen.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch wenigstens eine Spüleinheit zwischen den Behandlungs
stationen.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spü
leinheit wenigstens eine auf die Substrate gerichtete Fluiddüse aufweist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch eine einzige, stationäre Handhabungsvorrichtung (20)
zum Be- und Entladen der Vorrichtung (1).
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungsstation wenigstens einen
in einer Gasatmosphäre angeordneten, ein Behandlungsfluid enthalten
den Behandlungsbehälter mit wenigstens zwei unterhalb einer Behandlungsfluidoberfläche
liegenden Öffnungen zum linearen Durchführen der
Substrate aufweist.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Be
handlungsbehälter in Durchführrichtung der Substrate eine Breite auf
weist, die kleiner ist als der Durchmesser der Substrate.
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Breite des Behandlungsbehälters in Bewegungsrich
tung des Substrats kleiner ist als der halbe Durchmesser des Substrats.
10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch
wenigstens zwei im wesentlichen direkt aufeinanderfolgende Behand
lungsbehälter, deren gemeinsame Breite in Bewegungsrichtung des Sub
strats kleiner ist als der Durchmesser des Substrats.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet
durch eine in Bewegungsrichtung des Substrats vor dem Behandlungs
behälter angeordneten ersten Transporteinrichtung zum teilweisen Be
wegen des Substrats durch den Behandlungsbehälter, und eine in Bewe
gungsrichtung des Substrats hinter dem Behandlungsbehälter angeord
nete zweite Transporteinrichtung zum Aufnehmen der Substrate und zum
Ziehen derselben durch den Behandlungsbehälter.
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Transporteinrichtung wenigstens einen vorderen Substratgreifer
und einen hinteren Seitengreifer aufweist, um das Substrat dazwischen
aufzunehmen.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch zwei quer zur
Bewegungsrichtung des Substrats bewegbare hintere Seitengreifer.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die hinteren Seitengreifer das Substrat hinter seinem
größten Durchmesser quer zu seiner Bewegungsrichtung greifen.
15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet
durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung für die erste Transportein
richtung und wenigstens die hinteren Seitengreifer der zweiten Trans
porteinrichtung.
16. Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die er
ste Transporteinrichtung und wenigstens die hinteren Seitengreifer der
zweiten Transporteinrichtung an die gemeinsame Antriebsvorrichtung an
koppelbar und von ihr abkoppelbar sind.
17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Behandlungsbehälter einen gegenüber seinen Randbe
reichen in Bewegungsrichtung des Substrats versetzten Teilbereich auf
weist.
18. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Behandlungsbehälter in der Ebene des Substrats eine
Pfeilform aufweist.
19. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Behandlungsbehälter in Bewegungsrichtung des Sub
strats eine gleichmäßige Breite aufweist.
20. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 bis 19, gekennzeichnet durch einen Be
handlungsfluid-Einlaß unterhalb der Öffnungen und einem Überlauf ober
halb der Öffnungen.
21. Vorrichtung (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der
Überlauf höhenverstellbar ist.
22. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 21, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdruckes in einem ober
halb der Behandlugsfluidoberfläche gebildeten Raum im Behandlungsbe
hälter.
23. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 22, gekennzeichnet
durch eine eine Ausgangsöffnung des Behandlungsbehälters umgebende
Trocknungskammer mit einer Einrichtung zum Einleiten eines die Ober
flächenspannung des Behandlungsfluids verringernden Fluids.
24. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch unterschiedliche Behandlungsfluids in separaten Be
handlungsstationen.
25. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß wenigstens zwei Behandlungsstationen linear zuein
ander angeordnet sind und wenigstens eine dritte Behandlungsstation
über Eck zu den anderen angeordnet ist.
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