DE102012110916B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Transport flacher Substrate - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet des Transports flacher Substrate wie beispielsweise Siliziumsubstrate. Insbesondere betrifft die Erfindung den besonders schonenden und kontinuierlichen Transport solcher Substrate. Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Transport eines vertikal ausgerichteten flachen Substrats (1) in eine Transportrichtung innerhalb eines mit einem flüssigen Medium (F) gefüllten Transportkanals (2), wobei das flüssige Medium (F) gegen mindestens eine der Flachseiten des Substrats (1) strömt und eine die Summe aus Gewichts- und Auftriebskraft des Substrats (1) aufhebende Tragekomponente, sowie eine in Transportrichtung gerichtete Vorschubkomponente aufweist, so dass das Substrat (1) ohne mechanische Hilfsmittel getragen und transportiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Transportkanal (2) zur Aufnahme eines flüssiges Mediums (F) sowie eines innerhalb dieses Mediums (F) in vertikaler Ausrichtung zu führenden Substrats (1), wobei der Transportkanal (2) in seinem Wandbereich (3, 4) Einströmöffnungen (5) aufweist.

Description

  • Einleitung
  • Die Erfindung betrifft das Gebiet des Transports flacher Substrate wie beispielsweise Siliziumsubstrate. Insbesondere betrifft die Erfindung den besonders schonenden und kontinuierlichen Transport solcher Substrate.
  • Stand der Technik und Nachteile
  • Die Basis elektrischer und elektronischer Bauelemente wie beispielsweise integrierte Schaltkreise oder Solarzellen bildet gewöhnlich ein flächiges Substrat. Dieses wird typischerweise aus Silizium gewonnen, welches häufig zunächst als Einkristall (Ingot) vorliegt, und aus dem anschließend über einen Sägeprozess flache Platten, so genannte Wafer, hergestellt werden.
  • Nach einer Reinigung und ggf. Oberflächenmodifikation (bei Solarzellen z. B. durch Anätzen, sog. Texturieren), erfolgen weitere Arbeitsschritte, welche den Wafern die eigentlichen elektrischen oder elektronischen Eigenschaften verleihen. In den ganz überwiegenden Fällen finden zumindest einige dieser Schritte in Form einer nasschemischen Behandlung statt, und zwar entweder im Nutzen (Batch) oder im kontinuierlichen Verfahren (Inline).
  • Im ersten Fall wird eine Anzahl von Wafern platzsparend in eine Tragevorrichtung (Carrier) eingelegt (eingehordet), wobei die Oberflächen der Wafer beabstandet und parallel zueinander stehen. Im zweiten Fall erfolgt ein kontinuierlicher Transport der Wafer durch die Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung von rotierenden Rollen, auf denen die Wafer aufliegen. Ggf. sind noch Niederhalter vorzusehen, um ein Aufschwimmen der Substrate zu verhindern, wie beispielsweise in der Druckschrift WO 03/086 914 A1 vorgeschlagen.
  • Diese Verfahren werden auch beim Transport zwischen verschiedenen Behandlungsstationen angewandt. Somit sind die beschriebenen Verfahren sowohl zum bloßen Transport als auch zur nasschemischen Behandlung geeignet.
  • Nachteilig an diesen Verfahren ist die damit einhergehende mechanische Beanspruchung der meist sehr dünnen Substrate. Eine signifikante Bruchrate ist die Folge, was zu entsprechend höheren Herstellungskosten der Endprodukte führt. Insbesondere Falle von Inline-Anlagen kommt noch der im Vergleich zu Batchanlagen hohe Flächenverbrauch (Footprint) hinzu.
  • Eine mögliche Lösung des Problems der mechanischen Beanspruchung offenbart die Druckschrift WO 2009/153 061 A1 . Nach deren Lehre erfolgt der Transport (und ggf. die Behandlung) der Substrate auf einem Fluidkissen, wobei die Substrate hintereinander liegend entweder mittels der bloßen Strömung, oder unter Verwendung von mechanischen Vorschubhilfen transportiert werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch weiterhin der hohe Flächenverbrauch.
  • Aufgabe der Erfindung und Lösung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Demnach soll die Erfindung eine mechanische Beanspruchung und somit Ausfallrate flacher, bruchgefährdeter Substrate während ihres Transports verringern und zugleich einen möglichst geringen Flächenverbrauch aufweisen. Ferner soll sie sowohl zum bloßen Transport als auch zum nasschemischen Behandeln der Substrate in kontinuierlicher Weise geeignet sein.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
  • Beschreibung
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein platzsparender Transport von flachen Substraten durch eine vertikale Ausrichtung derselben möglich ist.
  • Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transport eines vertikal ausgerichteten flachen Substrats mit zwei Flachseiten in eine Transportrichtung. Der Transport erfolgt innerhalb eines mit einem flüssigen Medium gefüllten, zwei Wände aufweisenden Transportkanals entlang einer Transportstrecke, wobei das flüssige Medium gegen mindestens eine der Flachseiten des Substrats strömt und eine die Summe aus Gewichts- und Auftriebskraft des Substrats aufhebende Tragekomponente, sowie eine in Transportrichtung gerichtete Vorschubkomponente aufweist, so dass das Substrat ohne mechanische Hilfsmittel getragen und transportiert wird.
  • Der Transport erfolgt im wesentlichen horizontal, wobei ein leicht ab- und/oder aufwärts gerichtetes Bewegen des Substrats vom horizontalen Transport umfasst ist. Es ist hingegen auch klar, dass das Ein- und Ausfahren des Substrats in das flüssige bzw. aus dem flüssigen Medium teilweise oder vollständig vertikal erfolgen kann.
  • Bevorzugt strömt das flüssige Medium gegen beide Flachseiten des Substrats, da so eine einfache Zentrierung des Substrats im Transportkanal erreicht wird.
  • Die Gewichtskraft ergibt sich aus der Masse des Substrats. Die ihr entgegen gerichtete (Gesamt-)Auftriebskraft ergibt sich aus dem statischen Auftrieb, der von der Verdrängung des umgebenden Mediums hervorgerufen wird, und dem durch Umströmung hervorgerufenen dynamischen Auftrieb. Sie umfasst definitionsgemäß auch eine beispielsweise durch anhaftende Gasblasen hervorgerufene Änderung der Auftriebsverhältnisse.
  • Typischerweise ist die Tragekomponente entgegen der Schwerkraft gerichtet, da die Mehrzahl denkbarer Substratmaterialien dazu tendiert, in einer Flüssigkeit zu versinken. Ausnahmen entstehen jedoch dadurch, dass sich an der Oberfläche des Substrats Gasbläschen bilden und/oder dort anhaften, welche in der Summe zu einem Auftrieb des Substrats führen können. In diesen Fällen ist es angebracht, die Tragekomponente in Richtung der Schwerkraft auszurichten. Zudem ist es nicht zwingend nötig, entlang der Transportstrecke eine konstant ausgerichtete Tragekomponente vorzusehen. Für den Fall eines Anstiegs der Blasenbildung entlang der Transportstrecke, eines fortschreitenden Materialverlusts durch Oberflächenabtrag, oder allgemein einer Änderung der Summe aus Auftriebs- und Gewichtskraft kann es nötig sein, die Ausrichtung in Transportrichtung zu variieren, um den erfindungsgemäß gewünschten Effekt des (horizontalen) Tragens zu gewährleisten. Umgekehrt kann es erwünscht sein, das Substrat (kontrolliert) absinken oder aufsteigen zu lassen, was wiederum durch sinngemäße Anpassung der Ausrichtung möglich ist.
  • Die in (oder, für einen rückwärts gerichteten Transport, entgegen) der Transportrichtung gerichtete Vorschubkomponente muss zumindest temporär vorhanden sein, um dem Substrat eine Vorschubkraft aufzuprägen. Während der Zeiten, in welchen keine Vorschubkomponente vorhanden ist, steht das Substrat im Wesentlichen still und verweilt an einem Punkt im Transportkanal. Auf diese Weise sind längere Verweilzeiten realisierbar.
  • Ein nach der Lehre der Erfindung erfolgender Transport löst effektiv die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme. Demnach verringert die Erfindung eine mechanische Beanspruchung und somit Bruchrate flacher, bruchgefährdeter Substrate während ihres Transports und weist zugleich einen möglichst geringen Flächenverbrauch auf, da ein in vertikaler Ausrichtung im wesentlichen horizontal transportiertes Substrat deutlich weniger Platz benötigt als ein in horizontaler Ausrichtung transportiertes. Ferner ist die Erfindung sowohl zum bloßen Transport als auch zum nasschemischen Behandeln der Substrate in kontinuierlicher Weise geeignet.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das flüssige Medium eine Behandlungsflüssigkeit zur nasschemischen Behandlung des Substrats. Definitionsgemäß zählt hierzu auch beispielsweise DI-Wasser, wobei die entsprechende Behandlung dann eine Reinigung ist. Nach dieser Ausführungsform erfolgt also zeitgleich zum Transport und, in Abhängigkeit der Art der Behandlungsflüssigkeit, eine Modifikation des Substrats, beispielsweise ein Reinigen, Ätzen, Oberflächenmodifizieren (Dotieren) oder Beschichten (Abscheiden).
  • Bevorzugt wird bzw. werden die Tragekomponente und/oder die Vorschubkomponente durch seitlich und/oder unterhalb des Substrats in den Wänden des Transportkanals angeordnete Einströmöffnungen und/oder Abflussöffnungen bereitgestellt. Mit anderen Worten, die Einströmöffnungen sind derart ausgerichtet, dass das aus ihnen strömende flüssige Medium den erfindungsgemäß vorgesehenen Effekt zeitigt. Vorzugsweise sind hierzu auch entsprechend positionierte Ausströmöffnungen eingebunden; so kann eine nach unten gerichtete Tragekomponente dadurch bereitgestellt sein, dass unterhalb des Substrats Ausströmöffnungen angeordnet sind, deren Sog das Substrat nach unten zu ziehen sucht.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist in einem ”Substrat-Eintrittsbereich” genannten Bereich des Transportkanals die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine in Richtung der Schwerkraft gerichtete Komponente auf. Das bedeutet, dass in diesem Bereich das Substrat eine abwärts gerichtete Gesamtkraft erfährt, was zu einem Absinken des Substrats in den Transportkanal führt. Auf diese Weise ist das kontrollierte Einfahren des Substrats in die Transportstrecke ermöglicht.
  • Analog dazu ist bevorzugt, dass in einem ”Substrat-Austrittsbereich” genannten Bereich des Transportkanals die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine entgegen der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist, was zu einem Anheben des Substrats am Ende der Transportstrecke führt und eine Entnahme desselben aus dem flüssigen Medium erleichtert.
  • Als weitere oder ergänzende Mittel zum Einbringen oder Entnehmen des Substrats in den bzw. aus dem Transportkanal kommen z. B. mechanische Greifer, Vakuumgreifer oder mechanische Führungen in Betracht.
  • Ebenfalls bevorzugt liegt an allen Einströmöffnungen, mit Ausnahme der in einem ggf. vorhandenen Eintrittsbereich und/oder Austrittsbereich angeordneten Einströmöffnungen, der gleiche Druck an. Eine gewünschtenfalls entlang der Transportstrecke variierende Tragekomponente ist bevorzugt dadurch zu erreichen, dass die Strömungsquerschnitte und/oder die Anzahl oder Verteilung der Einströmöffnungen entsprechend angepasst wird. Eine solche Flüssigkeitsversorgung hat den Vorteil einer entsprechend einfachen Konstruktion.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch eine entlang der Transportstrecke gleich bleibende Strömungsgeschwindigkeit und/oder ein gleich bleibender Massendurchsatz vorgesehen sein.
  • Nach einer anderen Ausführungsform strömt das flüssige Medium, welches dann ein ”erstes” flüssiges Medium ist, entgegen der einen Oberfläche des Substrats, und ein weiteres fluides Medium ist vorgesehen, welches entgegen der anderen Oberfläche strömt. Das weitere Medium kann, muss aber nicht, flüssig sein. Auf diese Weise ist eine einseitige Behandlung aufgrund unterschiedlicher Medien auf beiden Seiten des Substrats ermöglicht, beispielsweise ein Ätzen auf der einen, und ein Reinigen (bzw. Nicht-Modifizieren) auf der anderen Seite.
  • Nach einer Ausführungsform ist das weitere fluide Medium ein Gas, so dass eine beidseitig unterschiedliche Behandlung erfolgt. Somit kann auch in diesem Fall die Behandlung vorwiegend einseitig erfolgen. Es ist dabei offen, ob die Behandlung durch die Flüssigkeit (nasschemisch) oder durch das Gas erfolgt.
  • Beispiele für das (mindestens eine) flüssige Medium sind eine Texturierungslösung, eine Reinigungslösung oder eine Ätzlösung. Wie bereits erwähnt, kann es sich aber auch um eine neutrale Flüssigkeit wie beispielsweise DI-Wasser handeln, welches vorwiegend dem Transport des Substrats dient, ohne dieses zu modifizieren, sondern ggf. zu reinigen oder sauber zu halten.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform wird in das (mindestens eine) flüssige Medium zusätzlich Gas wie beispielsweise Ozon eingeblasen. Durch Anreicherung mit einem Gas kann die nasschemische Reaktion beeinflusst oder überhaupt erst in Gang gesetzt werden. Das Gas wie insbesondere das Ozon kann auch zur Reinigung der Substratoberfläche eingesetzt werden.
  • Auch eine Erwärmung oder Abkühlung der Medien kann vorteilhaft sein. Ebenso ist eine Wiederverwendung oder zumindest Wiederverwertung des oder der Medien bevorzugt. Besonders bevorzugt erfolgt eine Zudosierung von frischen Medien zu den bereits im Kreislauf befindlichen Medien, um eine gleichbleibende Qualität der Behandlungsflüssigkeit zu gewährleisten.
  • Die Erfindung offenbart auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Eine solche Vorrichtung zum Transport eines flachen Substrats in eine Transportrichtung weist einen Transportkanal zur Aufnahme eines flüssiges Mediums sowie zur Aufnahme eines innerhalb dieses Mediums in vertikaler Ausrichtung zu führenden Substrats auf, wobei der Transportkanal in seinem Wandbereich Einströmöffnungen aufweist, aus denen flüssiges Medium gegen mindestens eine der beiden Flachseiten des Substrats derart gerichtet ausgebbar ist, dass sich eine die Summe aus Gewichts- und Auftriebskraft des Substrats aufhebende und das Substrat tragende Tragekomponente sowie eine in Transportrichtung gerichtete und das Substrat transportierende Vorschubkomponente ergibt.
  • Es ist klar, dass die Einströmöffnungen nicht zwingend durch Öffnungen in der Wand des Transportkanals bereitgestellt sein müssen. Auch Düsen, welche auf der Innenseite der Wand des Transportkanals an dieser angebracht sind und beispielsweise durch Leitungen, welche ebenfalls entlang der Innenseite der Wand verlaufen, stellen Einströmöffnungen der erfindungsgemäßen Art bereit.
  • Die Einströmöffnungen können auch durch ein poröses Material wie beispielsweise eine Sinterkeramik oder Sintermetall bereitgestellt sein. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn eine einseitige Behandlung erfolgen soll, bei der eine Seite des Substrats mit einem Teppich aus Gasblasen vom flüssigen Medium geschützt werden soll. Es ist klar, dass diese Einströmöffnungen dann auch zur Ausgabe eines gasförmigen Mediums geeignet sind, und dass diese Einströmöffnungen besonders bevorzugt lediglich auf der Seite des Transportkanals angeordnet sind, welche der vor Flüssigkeit zu schützenden Seite des Substrats zugewandt ist.
  • In Fällen, in denen keine asymmetrische (z. B. einseitige) Behandlung des Substrats erwünscht ist, ist es bevorzugt, dass die Anordnung der Einströmöffnungen beiderseits des Substrats symmetrisch oder zumindest funktionell symmetrisch ist. Letzteres bedeutet, dass die Anordnung zwar auf kurzer Distanz nicht symmetrisch, sondern beispielsweise abwechselnd oder versetzt ist, dass sich jedoch auf längere Distanz die erfindungsgemäß gewünschten Kraftkomponenten ausbilden können und auf das Substrat wirken.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind im unteren Bereich des Transportkanals Abflussöffnungen für das flüssige Medium angeordnet. Wie weiter oben bereits angedeutet, können diese Abflussöffnungen der Erzeugung eines Sogs dienen, welcher eine nach unten weisende Tragekomponente bereitstellt. Zudem ist so vermeidbar, dass ein Übermaß an flüssigem Medium die Oberkante(n) des Transportkanals überspült. Lediglich ein (ausschließliches) Überlaufen an der am Ende der Transportstrecke befindlichen Oberkante (”Endkante”) kann wünschenswert sein, um auf diese Weise ohne weiteren konstruktiven Aufwand für die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorschubkomponente zu sorgen.
  • Ferner ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einen am Beginn des Transportkanals angeordneten Substrat-Eintrittsbereich umfasst, dessen Einström- und ggf. vorhandene Abflussöffnungen derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine in Richtung der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist. Ebenso ist bevorzugt, dass die Vorrichtung einen am Ende des Transportkanals angeordneten Substrat-Austrittsbereich umfasst, dessen Einström- und ggf. vorhandene Abflussöffnungen derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine entgegen der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist. Diese beiden Bereiche dienen demnach dem einfachen Einbringen bzw. Entnehmen des Substrats in den bzw. aus dem Transportkanal.
  • Zur weiteren Erläuterung und zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obige Beschreibung betreffend das erfindungsgemäße Verfahren verwiesen.
  • Sofern die Anlieferung des Substrats auf einer seiner Flachseiten liegend, beispielsweise unter Verwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Rollenförderer geschieht, ist es nötig, die Ausrichtung des Substrats in die Vertikale (und ggf. am Ende des Transports wieder zurück in die Horizontale) zu überführen. Hierzu sind aus dem Stand der Technik bekannte Umhordungsvorrichtungen verwendbar. Alternativ kann auch die erfindungsgemäße Vorrichtung, beispielsweise durch sukzessives Ändern der Anströmung, eine seitliche Rotation, ein Absinken oder ein Aufschwimmen des Substrats erzwingen, so dass das Substrat aus der vertikalen Ausrichtung in eine horizontale Ausrichtung bzw. wieder zurück überführbar ist.
  • Um eine möglichst einfache Konstruktion zu erhalten ist bevorzugt, dass der Transportkanal einen rechteckigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist.
  • Bei einem rechteckigen Querschnitt ist bevorzugt, dass die Tiefe das entsprechende Maß des Substrats zumindest geringfügig übersteigt, beispielsweise um 10% bis 30%. In Bereichen, in denen mit einer stärkeren vertikalen Bewegung des Substrats zu rechnen ist, beispielsweise im Eintrittsbereich, sollte die Tiefe entsprechend größer sein, beispielsweise um 30% bis 100%. Die Breite des Querschnitts sollte vorzugsweise so gering wie möglich ausfallen, um die Stellfläche der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu minimieren. Dabei ist jedoch jederzeit auf die Ausbildbarkeit der erfindungsgemäßen Strömungsverhältnisse (Trage- und Vorschubkomponente) zu achten. Selbstverständlich kann die Breite auch variabel ausgestaltet sein, wobei einer gleichbleibenden Breite konstruktiv bevorzugt ist.
  • Für den Fall eines V-förmigen Querschnitts gelten sinngemäß die gleichen Bedingungen. Da ein solcher Querschnitt keinen ”Boden” im eigentlichen Sinne aufweist, ist damit definitionsgemäß der untere Bereich des Transportkanals gemeint, also der Bereich, der sich insbesondere unterhalb der Unterkante oder zumindest unterhalb des Massenschwerpunkts des im Transportkanal angeordneten Substrats befindet.
  • Es ist außerdem bevorzugt, dass Seitenwände und/oder ein ggf. vorhandener Boden des Transportkanals eine für das Substratmaterial gleitreibungsarme Oberfläche wie insbesondere PTFE aufweist bzw. aufweisen. Auf diese Weise kann selbst in dem (unerwünschten) Fall, dass das Substrat den Boden oder die Wände berührt, sichergestellt sein, dass eine Beeinträchtigung durch Kratzer oder durch deutliche Verlangsamung der Transportgeschwindigkeit aufgrund Hängenbleibens reduziert ist.
  • Es ist dementsprechend klar, dass der Transportkanal vorzugsweise glatt und ohne Vorsprünge ausgebildet sein sollte. Aus diesem Grunde sind als Einströmöffnungen auch Öffnungen in den Wänden anstelle von aufgesetzten Düsen bevorzugt.
  • Für den typischen Fall, dass eine große Anzahl von Substraten gleichzeitig transportiert und ggf. behandelt werden sollen, sieht die Erfindung vor, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl von parallel verlaufenden Transportkanälen umfasst. Diese sind möglichst nah nebeneinander angeordnet, um die Stellfläche möglichst gering zu halten.
  • Wahlweise können die Transportkanäle alle gleich oder auch unterschiedlich sein. Sie können ferner der Durchführung von gleichen oder unterschiedlichen Behandlungsschritten dienen. Ebenso ist eine beispielsweise mäanderförmige Aneinanderreihung mehrerer, dann modular ausgestalteter Transportstrecken möglich. Durch mechanische, flüssige oder gasbasierte ”Schleusen” kann ein Substrat so mehrere sequenzielle Behandlungen durchlaufen, ohne mechanisch berührt werden zu müssen. Ein Verlauf der Transportstrecke in Kurven ist möglich, sofern Sorge getragen wird, dass sich die Trage- und Vorschubkomponente erfindungsgemäß ausbildet, und dass das Substrat nicht durch einen zu engen Transportkanal/Kurvenradius an dessen Seitenwänden anstößt oder sich gar verklemmt.
  • Vorzugsweise sind die einander benachbarten Einström- und ggf. vorhandenen Abflussöffnungen zweier Transportkanäle über eine mit ihnen verbundene gemeinsame Versorgungs- bzw. Abflussleitung speisbar bzw. entleerbar. Mit anderen Worten, durch geeignete Zusammenfassung der die Öffnungen speisenden bzw. entleerenden Zu- bzw. Ableitungen kann der Vorteil einer einfachen Konstruktion in Verbindung einer geringstmöglichen Stellfläche erhalten bleiben.
  • Die Erfindung löst die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme auf effektive und einfache Art. Demnach verringert die Erfindung eine mechanische Beanspruchung und somit Bruchrate flacher, bruchgefährdeter Substrate während ihres Transports und weist zugleich einen möglichst geringen Flächenverbrauch auf, da ein in vertikaler Ausrichtung transportiertes Substrat deutlich weniger Platz benötigt als ein in horizontaler Ausrichtung transportiertes. Außerdem ist die Erfindung sowohl zum bloßen Transport als auch zum nasschemischen Behandeln der Substrate in kontinuierlicher Weise geeignet.
  • Figurenbeschreibung
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des Querschnitts einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportkanals.
  • 2 zeigt einen Längsschnitt einer schematisch dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportkanals.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit mehreren Transportkanälen.
  • In der 1 ist eine schematische Darstellung des Querschnitts einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportkanals gezeigt. Der Transportkanal 2 weist einen Boden 9 und zwei Wände 3 und 4 auf. Ein flüssiges Medium F ist in ihm aufnehmbar. In diesem flüssigen Medium F wiederum ist ein Substrat 1 gezeigt, welches vertikal ausgerichtet ist.
  • Seine beiden Flachseiten werden von flüssigem Medium F angeströmt (kleine Pfeile), welches durch Einströmöffnungen 5 (nicht durchgängig mit Bezugszeichen versehen) in das Innere des Transportkanals 2 einströmt. Diese Einströmöffnungen 5 sind in der gezeigten Ausführungsform durch Rohre gebildet, welche durch die Wände 4, 5 ragen und von außen (nicht dargestellt) gespeist werden. Wie angedeutet, sieht der Betrachter von schräg vorne in die Rohre, da diese in Richtung des Betrachters geneigt sind. Auf diese Weise dienen sie nicht nur der Zentrierung des Substrats 1, sondern stellen auch die erfindungsgemäße Vorschubkomponente bereit.
  • Im unteren Bereich 9, genauer im Boden 9 des Transportkanals 2 ist ebenfalls eine Einströmöffnung 5 vorhanden. Das aus ihr strömende flüssige Medium F (aufwärts gerichteter, dicker Pfeil) dient der Bereitstellung der erfindungsgemäßen Tragekomponente.
  • Ebenfalls im Boden 9 angeordnet sind Abflussöffnungen 6, durch welche das flüssige Medium F das Innere des Transportkanals 2 wieder verlassen kann, ohne dass dieser überläuft (geneigte, abwärts gerichtete dicke Pfeile).
  • Wie aus der 1 ersichtlich ist ein Transport des Substrats 1 möglich, ohne das dieses mechanisch in Kontakt mit dem Transportkanal 2 oder anderen, dem Tragen oder dem Vorschub dienenden Bauelementen kommt.
  • In der 2 ist einen Längsschnitt einer schematisch dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportkanals gezeigt, wobei die Transportrichtung von links nach rechts verläuft. Der Transportkanal 2 ist mit flüssigem Medium F angefüllt. Ein Substrat 1 wird in einem Eintrittsbereich 7 in den Transportkanal 2 eingebracht. Um ein Anstoßen an dessen Boden zu verhindern, ist die Tiefe im Eintrittsbereich 7 erhöht.
  • Im weiteren Verlauf erfolgt ein Transport des Substrats (ohne Bezugszeichen) in Richtung des Endes des Transportkanals (rechts im Bild). Dort ist ein Austrittsbereich 8 vorhanden, der vorliegend als Rampe ausgestaltet ist, so dass das Substrat langsam aus dem flüssigen Medium heraustritt. Es ist klar, dass hierzu vorzugsweise entsprechende Greifer oder Führungen vorzusehen sind, die in der Fig. nicht gezeigt sind. Ebenfalls nicht gezeigt sind die Einström- und Auslassöffnungen, mit denen die erfindungsgemäße Trage- und Vorschubkomponente bereitgestellt wird.
  • Die 3 schließlich zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit mehreren Transportkanälen 2. Diese sind parallel zu einander angeordnet und werden vorzugsweise durch gemeinsame Leitungen gespeist und entleert (jeweils nicht gezeigt). Die Substrate 1 (nur eines mit Bezugszeichen) durchlaufen diese Transportkanäle 2 kontinuierlich und parallel. Auf diese Weise kann auf schonende Weise eine große Anzahl von Substraten transportiert und, für den Fall des Vorhandenseins einer modifizierenden Behandlungsflüssigkeit, auch behandelt werden. Die Trennlinie 10 deutet an, dass die Transportkanäle in zwei hintereinander angeordnete Bereiche aufgeteilt sind. In jedem der Bereiche kann ein anderes flüssiges Medium (ohne Bezugszeichen) vorhanden sein, wenn zur Trennung der Bereiche bzw. deren Medien beispielsweise ein Blasenteppich verwendet wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Substrat
    2
    Transportkanal
    3
    Wand, Wandbereich
    4
    Wand, Wandbereich
    5
    Einströmöffnungen
    6
    Abflussöffnungen
    7
    (Substrat-)Eintrittsbereich
    8
    (Substrat-)Austrittsbereich
    9
    unterer Bereich, Boden
    10
    Trennlinie
    F
    flüssiges Medium

Claims (15)

  1. Verfahren zum Transport eines vertikal ausgerichteten flachen Substrats (1) mit zwei Flachseiten in eine Transportrichtung innerhalb eines mit einem flüssigen Medium (F) gefüllten, zwei Wände (3, 4) aufweisenden Transportkanals (2), wobei das flüssige Medium (F) gegen mindestens eine der Flachseiten des Substrats (1) strömt und eine die Summe aus Gewichts- und Auftriebskraft des Substrats (1) aufhebende Tragekomponente sowie eine in Transportrichtung gerichtete Vorschubkomponente aufweist, so dass das Substrat (1) ohne mechanische Hilfsmittel getragen und transportiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das flüssige Medium (F) eine Behandlungsflüssigkeit zur nasschemischen Behandlung des Substrats (1) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tragekomponente und/oder die Vorschubkomponente durch seitlich in den Wänden (3, 4) und/oder unterhalb des Substrats (1) in einem Boden (9) oder in einem unteren Bereich (9) des Transportkanals (2) angeordnete Einströmöffnungen (5) und/oder durch Abflussöffnungen (6) im Boden (9) oder unterem Bereich (9) des Transportkanals (2) bereitgestellt wird bzw. werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei in einem Substrat-Eintrittsbereich (7) des Transportkanals (2) die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine in Richtung der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist, und/oder wobei in einem Substrat-Austrittsbereich (8) des Transportkanals (2) die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine entgegen der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das flüssige Medium (F) gegen eine Flachseite des Substrats (1) strömt und ein weiteres fluides Medium vorgesehen ist, welches gegen die andere Flachseite strömt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das weitere fluide Medium ein Gas ist, so dass eine beidseitig unterschiedliche Behandlung erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das flüssige Medium (F) eine Texturierungslösung, eine Reinigungslösung, eine Ätzlösung oder DI-Wasser ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in das flüssige Medium (F) zusätzlich Gas eingeblasen wird.
  9. Vorrichtung zum Transport eines vertikal ausgerichteten flachen Substrats (1) in eine Transportrichtung mit einem zwei Wände (3, 4) aufweisenden Transportkanal (2) zur Aufnahme eines flüssiges Mediums (F) sowie eines innerhalb dieses Mediums (F) in vertikaler Ausrichtung zu führenden Substrats (1) mit zwei Flachseiten, wobei der Transportkanal (2) in den Wänden (3, 4) Einströmöffnungen (5) aufweist, aus denen flüssiges Medium (F) gegen mindestens eine der beiden Flachseiten des Substrats (1) derart gerichtet ausgebbar ist, dass sich eine die Summe aus Gewichts- und Auftriebskraft des Substrats (1) aufhebende und das Substrat (1) tragende Tragekomponente sowie eine in Transportrichtung gerichtete und das Substrat (1) transportierende Vorschubkomponente ergeben, so dass das Substrat (1) ohne mechanische Hilfsmittel getragen und transportiert werden kann.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei im unteren Bereich (9) des Transportkanals (2) Abflussöffnungen (6) für das flüssige Medium (F) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend einen am Beginn des Transportkanals (2) angeordneten Substrat-Eintrittsbereich (7), dessen Einström- und ggf. vorhandene Abflussöffnungen (5, 6) derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine in Richtung der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist, und/oder einen am Ende des Transportkanals (2) angeordneten Substrat-Austrittsbereich (8), dessen Einström- und ggf. vorhandene Abflussöffnungen derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Resultierende aus Trage- und Vorschubkomponente eine entgegen der Schwerkraft gerichtete Komponente aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Transportkanal (2) einen rechteckigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Wände (3, 4) und/oder ein ggf. vorhandener Boden (9) des Transportkanals (2) eine gleitreibungsarme Oberfläche aufweisen bzw. aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, umfassend eine Mehrzahl von parallel verlaufenden Transportkanälen (2).
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei einander benachbarte Einström- und ggf. vorhandene Abflussöffnungen zweier Transportkanäle (2) über eine mit ihnen verbundene gemeinsame Versorgungs- oder Abflussleitung speisbar bzw. entleerbar sind.
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