DE102014107594B4 - Schwallkasten für ein nasschemisches Arbeitsverfahren und nasschemisches Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit einem solchen Schwallkasten - Google Patents

Schwallkasten für ein nasschemisches Arbeitsverfahren und nasschemisches Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit einem solchen Schwallkasten Download PDF

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    • H01L21/6776Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwallkasten (11, 21, 31) für ein nasschemisches Arbeitsverfahren mit einer Auslaufkammer (2, 32, 52) zur Aufnahme eines Aufnahmevolumens eines nasschemischen Mediums (7) und zur Abgabe des nasschemischen Mediums (7) durch Austrittsöffnungen (4) im Bodenbereich (5) der Auslaufkammer (2, 32, 52), wobei die Auslaufkammer (2, 32, 52) das Aufnahmevolumen durch den Bodenbereich (5) und an den Bodenbereich (5) angrenzende Seitenwandbereiche (6, 16, 56) ausbildet. Angrenzend an mindestens einen der Seitenwandbereiche (6, 16, 56) der Auslaufkammer (2, 32, 52) ist eine Einlaufkammer (12, 22, 42) mit einem Grenzwandbereich (14, 24, 44) derart angeordnet, dass sich bei einem Befüllen der Einlaufkammer (12, 22, 42) mit dem nasschemischen Medium (7) zunächst die Einlaufkammer (12) bis zu einem Überlaufpegel füllt, bevor das nasschemische Medium (7) aus der Einlaufkammer (12) über den Grenzwandbereich (14) hinweg und/oder durch Grenzöffnungen (28, 48) im Grenzwandbereich (24, 44) hindurch in die benachbarte Auslaufkammer (2, 32, 52) fließt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein nasschemisches in-line-Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit dem Schwallkasten (11, 21, 31).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwallkasten für ein nasschemisches Arbeitsverfahren und ein nasschemisches Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit dem Schwallkasten. Ein Schwallkasten nach einem nicht druckschriftlich belegten Stand der Technik weist eine Auslaufkammer zur Aufnahme eines Aufnahmevolumens eines nasschemischen Mediums und Austrittsöffnungen im Bodenbereich der Auslaufkammer zur Abgabe des nasschemischen Mediums auf. Die Auslaufkammer bildet das Aufnahmevolumen durch den Bodenbereich und an den Bodenbereich angrenzende Seitenwandbereiche aus. Weiterhin weist der Schwallkasten ein in der Auslaufkammer angeordnetes Prallblech auf, das für eine homogenere Verteilung des nasschemischen Mediums in der Auslaufkammer sorgt. Bei Betrieb wird dem Schwallkasten das nasschemische Medium zugeführt, so dass es auf das Prallblech aufprallt und sich von dort aus zu dem Bodenbereich der Auslaufkammer bewegt und durch die Austrittsöffnungen auf unterhalb der Auslaufkammer, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstell- bzw. Aufhängeposition des Schwallkasten, bewegte Halbleiterwafer zur nasschemischen Bearbeitung dieser fließt. Bei dieser Art Schwallkasten existieren jedoch nicht zugängliche Bereiche, die einerseits zu Verstopfungen neigen und andererseits für Reinigungsmaßnahmen schlecht zugänglich sind, was das Problem der Verstopfung verschlimmert. Aufgrund dieser Verstopfungen kommt es häufig zu Einbrüchen im Abtrag bei einer nasschemischen Bearbeitung der Halbleiterwafer. Um dem entgegenzuwirken, können Prallbleche eingekürzt werden. Dies führt aber zu einer schlechteren homogenen Verteilung des nasschemischen Mediums, so dass insgesamt keine zufrieden stellende nasschemische Bearbeitung der Halbleiterwafer erzielt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Schwallkasten und ein nasschemisches Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern bereitzustellen, mit denen eine zufrieden stellende Bearbeitung der Halbleiterwafer realisiert werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Schwallkasten mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und ein in-line-Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Eine Einlaufkammer mit einem Grenzwandbereich ist angrenzend an mindestens einen der Seitenwandbereiche der Auslaufkammer derart angeordnet, dass sich bei einem Befüllen der Einlaufkammer mit dem nasschemischen Medium zunächst die Einlaufkammer bis zu einem Überlaufpegel füllt, bevor das nasschemische Medium aus der Einlaufkammer über den Grenzwandbereich hinweg in die benachbarte Auslaufkammer fließt. Alternativ oder zusätzlich weist der Grenzwandbereich Grenzöffnungen auf, durch die das nasschemische Medium aus der Einlaufkammer in die benachbarte Auslaufkammer fließt. Ob das nasschemische Medium im Falle von Grenzöffnungen im Grenzwandbereich zusätzlich durch Überlaufen über den Grenzwandbereich aus der Einlaufkammer in die Auslaufkammer fließt, hängt davon ab, in welcher Menge und Fließgeschwindigkeit das nasschemische Medium der Einlaufkammer zugeführt wird und welche Abmessungen die Grenzöffnungen aufweisen und in welcher Anzahl sie bereitgestellt sind.
  • Die Einlaufkammer stellt eine Art zusätzliche Verteilungsrinne dar, die einerseits eine homogene Verteilung des nasschemische Mediums erlaubt und andererseits aus dem nasschemischen Medium potenzielle Ausflockungen oder andere Feststoffbestandteile des nasschemischen Mediums an dem Grenzwandbereich zurückhält. Diese können sich an einem Bodenbereich der Einlaufkammer ansammeln. Der Schwallkasten erlaubt zudem eine offene Konstruktion, sodass er schnell und einfach zu reinigen ist.
  • Wenn der Grenzwandbereich Grenzöffnungen aufweist, sind diese vorzugsweise entlang des Grenzwandbereichs angeordnet. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des nasschemischen Mediums über die Gesamtlänge des Schwallkastens herbeizuführen, können Anzahl und/oder Größe der Grenzöffnungen und/oder Abstände zwischen den Grenzöffnungen geeignet eingestellt werden.
  • Die Auslaufkammer ist vorzugsweise quaderförmig, wobei zwei parallele Seitenwandbereiche länger sind als zwei weitere parallele Seitenwandbereiche, so dass es zwei lange und zwei kurze Seitenwandbereiche aufweist, wobei die Ausdrücke „lang“ und „kurz“ relativ zueinander verwendet werden. Die Einlaufkammer ist vorzugsweise an einem langen Seitenwandbereich der Auslaufkammer angrenzend angeordnet. Vorzugweise erstreckt sich die Einlaufkammer entlang der gesamten Länge an dem Seitenwandbereich der Auslaufkammer, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition des Schwallkastens, so dass das nasschemische Medium aus der Einlaufkammer in die Auslaufkammer entlang des gesamten Seitenwandbereichs der Auslaufkammer fließen kann.
  • Der Überlaufpegel beträgt vorzugsweise mehr als 5mm. Bevorzugter beträgt der Überlaufpegel mehr als 10 mm. Noch bevorzugter beträgt der Überlaufpegel mehr als 20 mm. Durch diese Abmessung kann sichergestellt werden, dass Feststoffbestandteile und/oder Ausflockungen des nasschemischen Mediums in der Einlaufkammer zurückgehalten werden und nicht in die Auslaufkammer gelangen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Grenzwandbereich der Einlaufkammer gleichzeitig einen Seitenwandbereich der Auslaufkammer. Dies spart einerseits Material bei der Herstellung des Schwallkastens und steigert andererseits die Robustheit des Schwallkastens, weil keine zusätzliche Verbindung zwischen der Einlauf- und der Auslaufkammer benötigt wird, die Schwachstellen aufweisen kann. Der Grenzwandbereich der Einlaufkammer, der gleichzeitig einen Seitenwandbereich der Auslaufkammer bildet, erstreckt sich vorzugsweise senkrecht von dem Bodenbereich der Einlaufkammer bis zu einer Höhe, die geringer ist als eine Höhe der restlichen Seitenwandbereiche der Auslaufkammer und Einlaufkammer, die sich senkrecht von dem Bodenbereich der Aus- bzw. Einlaufkammer in die Höhe erstrecken, um ein Überlaufen des nasschemischen Mediums aus dem Schwallkasten zu verhindern. Der Grenzwandbereich der Einlaufkammer, der gleichzeitig einen Seitenwandbereich der Auslaufkammer bildet, bildet vorzugsweise nur einen Teil des Seitenwandbereichs der Auslaufkammer, indem der Seitenwandbereich der Auslaufkammer eine größere Längenausdehnung ab dem Bodenbereich der Auslaufkammer in die Höhe aufweist als der Grenzwandbereich ab dem Bodenbereich der Einlaufkammer. Der Grenzwandbereich bildet vorzugsweise den oberen Teil des Seitenwandbereichs der Auslaufkammer, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition des Schwallkastens, so dass der Teil des Seitenwandbereichs der Auslaufkammer, der unterhalb des Bodenbereichs der Einlaufkammer, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition des Schwallkastens, angeordnet ist, keinen Grenzwandbereich darstellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf zwei einander gegenüber liegenden Seitenwandbereichen der Auslaufkammer jeweils eine Einlaufkammer angeordnet. Dadurch kann eine sehr homogene Verteilung des nasschemischen Mediums realisiert werden. Vorzugsweise ist jeweils eine Einlaufkammer an zwei langen Seitenwandbereichen der Auslaufkammer angeordnet, wenn die Auslaufkammer lange und kurze Seitenwandbereiche aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Auslaufkammer ein Prallbecken derart vorgesehen, dass ein in das Prallbecken geleitetes nasschemisches Medium vom Prallbecken in die Einlaufkammer fließt. Durch diese Konstruktion wird einerseits eine sehr gute homogene Verteilung des nasschemischen Mediums erreicht und andererseits kann weiterhin ein Eindringen von Ausflockungen und/oder Feststoffbestandteile des nasschemischen Mediums in die Auslaufkammer verhindert werden.
  • Das Prallbecken ist vorzugsweise lösbar in der Auslaufkammer fixiert. Dadurch kann es bei einer Reinigung des Schwallkastens entfernt werden, was die Reinigung des Prallbeckens und der Auslaufkammer erleichtert.
  • Das Prallbecken kann in einer einfachsten Form eine Platte sein, die Abmessungen aufweist, so dass sie die Auslaufkammer deckelartig verschließt. Vorzugsweise weist das Prallbecken einen vorzugsweise rechteckigen Bodenbereich und zwei an gegenüberliegenden Enden des Bodenbereichs angrenzende Seitenwandbereiche auf. In dieser Ausführungsform bedeckt das Prallbecken die Auslaufkammer nur teilweise. Die Seitenwandbereiche verhindern ein Fließen des nasschemischen Mediums in die Auslaufkammer. Die zwei weiteren Enden des Bodenbereichs des Prallbeckens sind vorzugsweise freiliegend, d.h. an sie grenzen keine Seitenwandbereiche, so dass das nasschemische Medium über diese Enden des Bodenbereichs in die Einlaufkammer fließen kann. Im Bereich der freiliegenden Enden des Bodenbereichs des Prallbeckens kann der Grenzwandbereich der Einlaufkammer sich oberhalb des Bodenbereichs des Prallbeckens erstrecken und mindestens eine Aussparung aufweisen, die oberhalb des Bodenbereichs des Prallbeckens angeordnet ist, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstell- bzw. Aufhängeposition des Schwallkastens. Dadurch können Feststoffe und/oder Ausflockungen des nasschemischen Mediums bereits im Prallbecken im Bodenbereich angesammelt werden, weil das nasschemische Medium aus dem Prallbecken einen vorbestimmten Überlaufpegel erreichen muss, bevor es über die Aussparung(en) in die Einlaufkammer fließen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Auslaufkammer und die mindestens eine Einlaufkammer eine nach oben hin geöffnete, quaderförmige Form auf. Durch die offene und quaderförmige Konstruktion lassen sich die beiden Kammern einfach und kostengünstige konstruieren und leicht reinigen.
  • Vom Bodenbereich aus betrachtet ist der Grenzwandbereich vorzugsweise konvex gekrümmt. Alternativ oder zusätzlich sind die Grenzöffnungen entlang des Grenzwandbereichs in einem konvexen Bogen angeordnet. Dadurch kann eine homogene Verteilung des nasschemischen Mediums über die Gesamtlänge des Schwallkastens unterstützt werden. Dies ist dann erforderlich, wenn sich aufgrund einer hohen Zuflussrate eines mittig im Einlaufkasten zugeführten nasschemischen Mediums ein dynamisches Gleichgewicht derart einstellt, dass im Bereich des Zuflusses das nasschemische Medium ein höherer Pegel aufweist als in Randbereichen mit einem niedrigeren Pegel. Damit in einem solchen Fall auch in den Randbereichen der Durchfluss des Mediums von der Einlaufkammer in die Auslaufkammer konstant und gleichmäßig ist, müssen die Grenzöffnungen dem niedrigeren Pegel entsprechend niedriger angeordnet sein, was zu einer vom Bodenbereich her betrachtet konvexen Anordnung der Grenzöffnungen führt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Grenzöffnungen in Form von Dreiecken ausgebildet sind, die mit einer Spitze zum Bodenbereich hin ausgerichtet sind. Die Grenzöffnungen verbreitern sich also nach oben hin und sind weniger anfällig gegenüber Verstopfungen und lassen sich einfach reinigen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein nasschemisches in-line-Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit dem vorstehend beschriebenen Schwallkasten in einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:
    • – Bereitstellen einer in-line-Nassbank mit einem vorstehend beschriebenen Schwallkasten,
    • – Einleiten eines nasschemischen Mediums in die Einlaufkammer oder auf das Prallbecken des Schwallkastens und
    • – Bewegen von Halbleiterwafern unterhalb der Austrittsöffnungen der Auslaufkammer zur Benetzung der Halbleiterwafer mit dem nasschemischen Medium.
  • Das nasschemische Medium ist vorzugsweise eine Ätzlösung wie beispielsweise eine KOH-(Kaliumhydroxid-)Lösung. Bei dem nasschemischen in-line-Verfahren handelt es sich daher bevorzugt um ein Ätzverfahren.
  • Bei einem in-line Verfahren werden die Halbleiterwafer liegend auf einer Transporteinrichtung in Form von Transportrollen, Transportwellen und/oder einem Transportband horizontal unterhalb der Auslaufkammer, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition des Schwallkastens, transportiert. Das nasschemische Medium wird auf der zu dem Schwallkasten gerichteten Oberseite des Halbleiterwafers durch Austreten durch die Austrittsöffnungen aufgebracht, um insbesondere mit der Oberseite der Halbleiterwafer zu reagieren. Beispielsweise kann mit dem Verfahren eine einseitige Ätzung und/oder Texturierung der Halbleiterwafer durchgeführt werden. Mit dem Verfahren wird ein besonders gleichmäßiger Ätzabtrag realisiert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Orts- und Richtungsangaben beziehen sich auf die betriebsgemäße Aufstellposition des jeweils beschriebenen Schwallbeckens. Hierbei zeigen schematisch:
  • 1 eine Draufsicht auf einen Schwallkasten gemäß Stand der Technik;
  • 2 eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten Schwallkastens;
  • 3 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Schwallkastens;
  • 4 eine perspektivische Ansicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Schwallkasten;
  • 5 eine perspektivische Ansicht auf die in 4 gezeigte Auslaufkammer; und
  • 6 eine perspektivische Ansicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Schwallkasten.
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Schwallkasten 1 gemäß Stand der Technik. Der Schwallkasten 1 weist eine Auslaufkammer 2 und ein Prallblech 3 auf. Die Auslaufkammer 2 weist Austrittsöffnungen 4 auf, die in der gezeigten Draufsicht teilweise durch das Prallblech 3 verdeckt sind und in diesem Bereich gestrichelt dargestellt sind. Die Austrittsöffnungen 4 sind im Bodenbereich 5 der Auslaufkammer 2 angeordnet. Das Aufnahmevolumen der Auslaufkammer 2 ist durch den Bodenbereich 5 und an den Bodenbereich angrenzende Seitenwandbereiche 6 ausgebildet.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten Schwallkastens 1, der in einem in-line-Nassverfahren zur Bearbeitung eines Halbleiterwafers 8 eingesetzt wird. Der Halbleiterwafer 8 wird liegend auf Transportrollen (nicht gezeigt) parallel und unterhalb zu dem Bodenbereich 5 entlang des quaderförmigen Schwallkastens 1 bewegt. Angrenzend zu dem Bodenbereich 5 erstrecken sich die Seitenwandbereiche 6 senkrecht in die Höhe. In dem Verfahren wird ein nasschemisches Medium 7 wie eine KOH-(Kaliumhydroxid)-Lösung auf das Prallblech 3 geleitet. Der Bewegungsfluss des nasschemischen Mediums 7 ist durch die Pfeile angedeutet. Das nasschemische Medium 7 prallt auf das Prallblech 3 auf und fließt über die Ränder des Prallblechs 3 in die Auslaufkammer 2, in der es sich am Bodenbereich 5 und teilweise entlang der Seitenwandbereiche 6 ansammelt und durch die Austrittsöffnungen (nicht gezeigt) aus der Auslaufkammer 5 austritt, um den Halbleiterwafer 8 zu benetzen. Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein Halbleiterwafer 8 und der Austritt des nasschemischen Mediums 7 über dem Halbleiterwafer 8 gezeigt; in der Realität tritt das das nasschemische Medium aus allen sich im Bodenbereich 5 befindlichen Austrittsöffnungen (nicht gezeigt) aus, insofern sie nicht verstopft sind, und können mehr als ein Halbeiterwafer unterhalb des Schwallkastens 1 transportiert werden.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Schwallkastens 11. Der Schwallkasten 11 weist eine Auslaufkammer 2 und eine Einlaufkammer 12 auf. Die Auslaufkammer 2 weist einen Bodenbereich 5 und sich senkrecht dazu in die Höhe erstreckende Seitenwandbereiche 6 auf. Der Bodenbereich 5 weist Austrittsöffnungen 4 auf. Angrenzend an einen der Seitenwandbereiche 6 der Auslaufkammer 2 ist die Einlaufkammer 12 mit einem Grenzwandbereich 14 derart angeordnet, dass sich bei einem Befüllen der Einlaufkammer 12 mit einem nasschemischen Medium 7 wie beispielsweise KOH-(Kaliumhydroxid)-Lösung zunächst die Einlaufkammer 12 bis zu einem Überlaufpegel füllt, bevor das nasschemische Medium 7 aus der Einlaufkammer 12 über den Grenzwandbereich 14 hinweg in die benachbarte Auslaufkammer 2 fließt, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Aus der Auslaufkammer 2 tritt das nasschemische Medium 7 durch die Austrittsöffnungen 4 aus und kann mit einem darunter befindlichen Halbleiterwafer (nicht gezeigt) in Kontakt kommen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Schwallkasten 21. Der Schwallkasten 21 weist eine Auslaufkammer 32 mit einem Bodenbereich 5 und Seitenwandbereichen 16 und zwei Einlaufkammern 22 mit jeweils einem Bodenbereich 13, Seitenwandbereichen 15 und Grenzwandbereichen 24 auf, die gleichzeitig jeweils einen Seitenwandbereich 16 der Auslaufkammer 32 bilden. Die Einlaufkammer 22 sind an zwei gegenüberliegenden Seitenwandbereichen 16 der Auslaufkammer 22 angeordnet sind. Weiterhin weist der Schwallkasten 21 ein Prallbecken 29 auf, das in der Auslaufkammer 32 derart vorgesehen ist, dass ein in das Prallbecken 29 geleitetes nasschemisches Medium (nicht gezeigt) vom Prallbecken 29 in die Einlaufkammern 22 fließt, aus den Einlaufkammern 22 in die Auslaufkammer 32 fließt und aus der Auslaufkammer 32 durch Austrittsöffnungen (nicht gezeigt) fließt, um unterhalb des Bodenbereichs 5 transportierte Halbleiterwafer (nicht gezeigt) nasschemisch zu bearbeiten. Das Prallbecken 29 ist mittig in der Auslaufkammer 32 angeordnet. Es ist derart ausgebildet, dass es einen Bodenbereich 29a aufweist, der durch zwei Wandbereiche 29b begrenzt ist, so dass das Prallbecken 29 gegenüber der Auslaufkammer 32 abgegrenzt ist und sich das nasschemische Medium (nicht gezeigt) am Bodenbereich 29a ansammeln kann und ausschließlich in die Einlaufkammer 22 fließen kann. Bei einem nasschemischen Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern wird das nasschemische Medium (nicht gezeigt) auf den Bodenbereich 29a geleitet und fließt in die Einlaufkammern 22 und aus den Einlaufkammern 22 in die Auslaufkammer 32 und tritt aus dieser durch die Austrittsöffnungen (nicht gezeigt) aus, um unterhalb der Austrittsöffnungen entlanggeführte Halbleiterwafer zu kontaktieren. Das Prallbecken 29 ist an den Seitenwänden 16, die gleichzeitig die Grenzwandbereiche 24 bilden, lösbar fixiert.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der in 4 gezeigten Auslaufkammer 32. Die Seitenwandbereiche 16, deren oberer Teil gleichzeitig die Grenzwandbereiche 24 der in 4 gezeigten Einlaufkammern bilden, sind durch den Bodenbereich 5 verbunden, in dem die Austrittöffnungen (nicht gezeigt) angeordnet sind. Die Seitenwandbereiche 16, die gleichzeitig die Grenzwandbereiche 24 bilden, weisen Grenzöffnungen 28 auf, durch die nasschemisches Medium (nicht gezeigt) aus den Einlaufkammern (nicht gezeigt) in die Auslaufkammer 32 fließen kann. Die Grenzöffnungen 28 weisen eine dreieckige Gestalt auf, deren Spitze nach unten zeigt, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Auslaufkammer 32. Die Seitenwandbereiche 16 bzw. Grenzwandbereiche 24 weisen vier Aussparungen 27 auf, in deren Bereich das in 4 gezeigte Prallbecken (nicht gezeigt) derart einpassbar ist, dass Randbereiche der Seitenwandbereiche des Prallbeckens mit Randbereichen der an die Aussparungen 27 angrenzenden Seitenwandbereiche 16 bzw. Grenzwandbereiche 24 verbunden werden können, so dass Bereiche der Auslaufkammer 32, die sich bei und zwischen den Aussparungen 27 befinden, von dem Prallbecken deckelartig verschlossen werden. Die Seitenwandbereiche des Prallbeckens sind derart dimensioniert, dass das nasschemische Medium, bevor es über sie überlaufen kann, durch die Aussparungen 27 abläuft, so dass das nasschemische Medium nicht von dem Prallbecken in die Auslaufkammer 32 gelangen kann.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Schwallkasten 31. Nicht sichtbare Bereiche, die erläutert werden, sind in 6 der Veranschaulichung halber gestrichelt gezeichnet. Der Schwallkasten 31 weist eine Einlaufkammer 42 und eine Auslaufkammer 52 auf. Die Einlaufkammer 42 weist einen Bodenbereich 13 und Seitenwandbereiche 15 auf. Die Auslaufkammer 52 weist einen Bodenbereich 55, in dem Austrittsöffnungen (nicht gezeigt) angeordnet sind, und Seitenwandbereiche 56 auf. Ein Grenzwandbereich 44 der Einlaufkammer 42 bildet gleichzeitig einen Seitenwandbereich 56 der Auslaufkammer 52 und trennt die Einlaufkammer 42 von der Auslaufkammer 52. Grenzöffnungen 48 sind entlang des Grenzwandbereichs 44 in einem konvexen Bogen angeordnet, um eine sehr homogene Verteilung eines nasschemischen Mediums beim Austreten von ihm aus der Einlaufkammer 42 in die Auslaufkammer 52 zu ermöglichen. Der Grenzwandbereich 44 weist weiterhin zwei Aussparungen 27 auf. Im Bereich der Aussparungen 27 und zwischen den Aussparungen 27 ist ein Prallblech 29 in der Auslaufkammer 52 angeordnet, das einen rechteckigen Bodenbereich 29a aufweist, der sich zwischen zwei Wandbereichen 29b erstreckt, die an Randbereichen des Grenzwandbereichs 44 lösbar fixiert sind, die an die Aussparungen 27 angrenzen. Der Bodenbereich 29b befindet sich unterhalb der Aussparungen 27.
  • Wenn ein nasschemisches Medium (nicht gezeigt) in den Schwallkasten 31 geleitet wird, prallt es auf das Prallbecken 29 auf, fließt ab einem vorbestimmten Überlaufpegel über die Aussparungen 27 in die Einlaufkammer 42, über die Grenzöffnungen 48 in die Auslaufkammer 52 und tritt über die im Bodenbereich 55 der Auslaufkammer 52 angeordneten Austrittsöffnungen (nicht gezeigt) aus dem Schwallkasten 31 aus, um Halbleiterwafer (nicht gezeigt) nasschemisch zu bearbeiten.
  • In den 3 bis 6 weisen die Auslaufkammern 2, 32, 52 und die Einlaufkammern 12, 22, 42 jeweils eine nach oben hin geöffnete, quaderförmige Form auf, die allenfalls durch ein lösbar fixiertes Prallbecken 29 in den Auslaufkammern 32, 52 unterbrochen wird, solange das Prallbecken 29 fixiert ist. Die erfindungsgemäßen Schwallbecken 11, 21, 31 sind daher leicht zu reinigen, da die Kammern 2, 12, 22, 32, 42, 52 leicht zugänglich sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schwallkasten
    2
    Auslaufkammer
    3
    Prallblech
    4
    Austrittsöffnungen
    5
    Bodenbereich
    6
    Seitenwandbereich
    7
    nasschemisches Medium
    8
    Halbleiterwafer
    11
    Schwallkasten
    12
    Einlaufkammer
    13
    Bodenbereich
    14
    Grenzwandbereich
    15
    Seitenwandbereich
    16
    Seitenwandbereich
    21
    Schwallkasten
    22
    Einlaufkammer
    24
    Grenzwandbereich
    27
    Aussparungen
    28
    Grenzöffnung
    29
    Prallbecken
    29a
    Bodenbereich
    29b
    Seitenwandbereich
    31
    Schwallkasten
    32
    Auslaufkammer
    42
    Einlaufkammer
    44
    Grenzwandbereich
    48
    Grenzöffnung
    52
    Auslaufkammer
    55
    Bodenbereich
    56
    Seitenwandbereich

Claims (10)

  1. Schwallkasten (11, 21, 31) für ein nasschemisches Arbeitsverfahren mit einer Auslaufkammer (2, 32, 52) zur Aufnahme eines Aufnahmevolumens eines nasschemischen Mediums (7) und zur Abgabe des nasschemischen Mediums (7) durch Austrittsöffnungen (4) im Bodenbereich (5, 55) der Auslaufkammer (2, 32, 52), wobei die Auslaufkammer (2, 32, 52) das Aufnahmevolumen durch den Bodenbereich (5, 55) und an den Bodenbereich angrenzende Seitenwandbereiche (6, 16, 56) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an mindestens einen der Seitenwandbereiche (6, 16, 56) der Auslaufkammer (2, 32, 52) eine Einlaufkammer (12, 22, 42) mit einem Grenzwandbereich (14, 24, 44) derart angeordnet ist, dass sich bei einem Befüllen der Einlaufkammer (12) mit dem nasschemischen Medium (7) zunächst die Einlaufkammer (12) bis zu einem Überlaufpegel füllt, bevor das nasschemische Medium (7) aus der Einlaufkammer (12) über den Grenzwandbereich (14) hinweg und/oder durch Grenzöffnungen (28, 48) im Grenzwandbereich (24, 44) hindurch in die benachbarte Auslaufkammer (2, 32, 52) fließt.
  2. Schwallkasten (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlaufpegel mehr als 5mm beträgt.
  3. Schwallkasten (11, 21, 31) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwandbereich (14, 24, 44) der Einlaufkammer (12, 22, 42) gleichzeitig einen Seitenwandbereich (6, 16, 56) der Auslaufkammer (2, 32, 52) bildet.
  4. Schwallkasten (21) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei einander gegenüber liegenden Seitenwandbereichen (16) der Auslaufkammer (32) jeweils eine Einlaufkammer (22) angeordnet ist.
  5. Schwallkasten (21, 31) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auslaufkammer (32, 52) ein Prallbecken (29) derart vorgesehen ist, dass ein in das Prallbecken (29) geleitetes nasschemisches Medium (7) vom Prallbecken (29) in die Einlaufkammer (22, 42) fließt.
  6. Schwallkasten (21, 31) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallbecken (29) lösbar in der Auslaufkammer (32, 52) fixiert ist.
  7. Schwallkasten (11, 21, 31) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufkammer (2, 32, 52) und die mindestens eine Einlaufkammer (12, 22, 42) eine nach oben hin geöffnete, quaderförmige Form aufweisen.
  8. Schwallkasten (31) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vom Bodenbereich (13) aus betrachtet der Grenzwandbereich konvex gekrümmt und/oder die Grenzöffnungen (48) entlang des Grenzwandbereichs (44) in einem konvexen Bogen angeordnet sind.
  9. Schwallkasten (21) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzöffnungen (28) in Form von Dreiecken ausgebildet sind, die mit einer Spitze zum Bodenbereich (5, 13) hin ausgerichtet sind.
  10. Nasschemisches in-line-Verfahren zur Bearbeitung von Halbleiterwafern mit einem Schwallkasten (11, 21, 31) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit den folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen einer in-line-Nassbank mit einem Schwallkasten (11, 21, 31) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, – Einleiten eines nasschemischen Mediums (7) in die Einlaufkammer (12) oder auf das Prallbecken (29) des Schwallkastens (11, 21, 31) und – Bewegen von Halbleiterwafern unterhalb der Austrittsöffnungen (4) der Auslaufkammer (2, 32, 52) zur Benetzung der Halbleiterwafer mit dem nasschemischen Medium (7).
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