Die Erfindung betrifft eine Anlage zur chemi
schen Naßbehandlung von Substraten gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1, sowie ein Trocknungsverfahren.
Heutzutage weist eine automatische Naßbank eine Reihe von
Becken oder Tanks für eine Abfolge chemischer Naßprozesse
auf. Nach Abschluß einer chemischen Prozeßfolge oder
zwischen Prozeßschritten werden Substrate, zum Beispiel
in einer Kassette angeordnete Siliziumwafer, in ein Spül
becken getaucht und anschließend getrocknet.
Das Trocknen eines Substrats kann beispielsweise mittels
einer Zentrifuge erfolgen, aber auch während des lang
samen Herausfahrens des Substrats aus dem Spülbecken.
Aus der EP 0 385 536 ist ein Trocknungsverfahren bekannt,
bei dem zusätzlich zum langsamen Herausfahren des Sub
strats aus einem Bad ein Dampf auf das Substrat ange
wendet wird, wobei der Dampf nicht auf dem Substrat kon
densiert, jedoch in die Flüssigkeit diffundiert. Am Flüs
sigkeits-Meniskus auf der Substratoberfläche entsteht ein
Konzentrationsgradient und damit ein Oberflächenspan
nungsgradient, der eine Flüssigkeitsbewegung vom Substrat
weg in die Flüssigkeit erzeugt und ein rückstandsfreies
Trocknen des Substrats bewirkt. Während der chemischen
Naßbehandlung bzw. des Spülens und des Trocknens werden
die Substrate in Trägern, auch Waferkassetten genannt, in
Schlitzen, die auf der Innenfläche der Seitenwände der
Kassette ausgebildet sind, gehalten. Derartige
Standardträger weisen insbesondere auch relativ große
Flächen mit Kanten und Ecken auf, so daß eine relativ
große Menge an Chemikalien von einem Prozeßtank in einen
anderen bzw. von einem Bad in ein anderes Bad,
verschleppt und der Trocknungsvorgang erschwert wird. Die
Kanten und großen Flächen der herkömmlichen Substratträ
ger verlängern insbesondere auch die jeweiligen Reini
gungs-, Spül- und Trocknungsschritte während der Behand
lung, weil relativ viel Flüssigkeit an den Flächen, Kan
ten und Ecken haften bleibt, und das Freispülen der Che
mikalien umständlicher wird. Wenn der Träger jedoch keine
seitlichen Führungen aufweist, fehlen auch seitliche Füh
rungen für die Substrate während des Aushubs. Bei den be
kannten Vorrichtungen werden die seitlichen
Tragerführungen dazu benutzt, die Substrate während des
Herausfahrens aus einem Bad zu halten, um die Substrate
beim Ausheben aus dem Träger vor dem Umfallen zu schüt
zen.
Aus der JP 5-27 06 60 (A) ist eine Vorrichtung der ein
gangs genannten Art bekannt, bei der eine Aushubvorrich
tung mit einem Transportschlitten zum Ein- und Ausbringen
von Substraten und Substratträger in und aus einem
Behälter zur chemischen Naßbehandlung vorgesehen ist. Wie
im Falle des Aus- und Einbringens bei der aus der
EP 0 385 536 A bekannten Anordnung bleiben die Substrate
im Träger, der zusammen mit dem Träger ein- und ausge
bracht wird.
Aus der US 52 99 901 ist ein Substrat-Handhabungsgerät
bekannt, bei der ein erster Transportschlitten einen
Träger für die Substrate und ein zweiter Transportschlit
ten die Substrate in und aus dem Träger bewegt. Das Ein-
und Ausbringen von Substraten bzw. Substratträgern aus
einem Behälter für chemische Naßbehandlung von Substraten
und die damit verbundenen Erfordernisse und Schwierigkei
ten sind in dieser Druckschrift nicht angesprochen.
Aus der US 49 63 069 ist eine Substrat-Handhabungsvor
richtung bekannt, bei der ein Substrat-Träger mittels
einer Hubvorrichtung auf und nieder bewegt wird und zu
sätzlich eine Kolben-Zylindereinheit mit einer Gelenkver
bindung zur Hubstange vorgesehen ist, um den Substrat
träger aus der Hubbewegung heraus zu bewegen.
Aus der DE 34 25 267 C2 ist eine Vorrichtung zum Trans
portieren und individuellen Behandeln von Substraten
bekannt, bei der die Substrate innerhalb des Substrat
trägers und aus diesem heraus angehoben werden.
Die US 34 93 093 zeigt und beschreibt eine Transport- und
Handhabungsvorrichtung, mit der Gegenstände angehoben
bzw. transportiert werden, bei der eine Steuerkurve ein
gesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage
bzw. ein Verfahren für die chemische Naßbehandlung, ins
besondere für eine Spülung und/oder Trocknung zu schaffen
bzw. anzugeben, mit der bzw. mit dem die Ausbeute bei der Herstellung
von Halbleiterchips und/oder Wafern erhöht, der Verfahrensablauf
vereinfacht, und die Fertigungsqualität verbessert werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch
ist eine getrennte Aushubsteuerung für die Substrate und
den Substratträger und damit eine optimale Anpassung der
Bewegungen an die Prozeßerfordernisse möglich. Eine
derartige Verbindung mit der Möglichkeit einer Relativ
bewegung der Schlitten zueinander führt zu einer opti
malen Anpassung der Bewegungen der beiden Schlitten und
damit der Substrate und des Substratträgers. Die
erfindungsgemäßen Merkmale und Maßnahmen ermöglichen das
kontinuierliche Herausfahren der Träger mit den darin
enthaltenen Substraten und das nachfolgende Herausheben
der Substrate aus dem Träger, ohne daß während dieses
gesamten Vorgangs ein Stillstand oder ein starkes
Vermindern der Geschwindigkeit der herauszufahrenden
Träger insbesondere auch während des Wechsels von der
Bewegung des Trägers zur Bewegung der Substrate relativ
zum Träger eintritt. Bei der Behandlung von Trägern,
insbesondere von Wafern ist es nämlich sehr wichtig, daß
ein Stillstand während des Aushebens der Wafer aus dem
Behandlungs-, Spül- oder Reinigungsbad nicht auftritt,
weil andernfalls bei Unterbrechen des Bewegungsvorgangs
sich im Bereich des Übergangs aus der Flüssigkeit in den
Raum oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche Partikel auf dem
Wafer absetzen. Durch den mit den erfindungsgemäßen
Maßnahmen möglichen Differentialhub zwischen Träger und
Substraten ist eine stetige, kontinuierliche Bewegung der
Substrate aus der Flüssigkeit heraus und insbesondere
durch die Flüssigkeitsoberfläche hinweg möglich.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Vorzugsweise ist der erste Transportschlitten mit einer
Antriebsvorrichtung verbunden. Der zweite Transport
schlitten wird dabei nicht selbstständig sondern nur über
den ersten Transportschlitten angetrieben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung weist die Gelenkverbindung zwei Schenkel auf,
wobei ein erster Schenkel mit dem ersten Transportschlit
ten und ein zweiter Schenkel mit dem zweiten Transport
schlitten gelenkig verbunden ist. Die den Transport
schlitten abgewandten Enden der Schenkel sind über einen
Stift drehbar verbunden.
Vorteilhafterweise läuft ein vorstehender Bereich des die
beiden Schenkel verbindenden Stifts an einer Steuerkurve
ab. Die Steuerkurve gibt dadurch den Bewegungsablauf des
Verbindungspunkts der beiden Schenkel vor. Durch eine
geeignete Wahl der Steuerkurve kann auf die Bewegung der
ersten und zweiten Transportschlitten zusammen, aber auch
unabhängig voneinander Einfluß genommen werden. Dadurch
wird ein Differenzhub realisiert, der anfänglich die
Substratträger und die Substrate gemeinsam in gleicher
Geschwindigkeit bewegt und dann die Bewegung des
Substratträgers anhält, während sich die Substrate weiter
bewegen. Durch die Verbindung eines Substratträgers ohne
seitliche Führungen, die auch unter der Bezeichnung "Low
Mass Carrier" oder "Low Profile Carrier" bekannt sind,
mit einem derartigen Differenzhubmechanismus entfallen
fest installierte Substratträgeraufnahmen im Behälter,
die für das Prozessieren von Standardcarriern erforder
lich sind.
Vorteilhafterweise weist die Steuerkurve einen geraden,
parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Abschnitt und
einen sich an den geraden Abschnitt anschließenden
Kurvenabschnitt auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vergrößert sich
der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Transport
schlitten, und damit zwischen den Substraten und dem
Substratträger, wenn der Stift auf dem Kurvenabschnitt
abläuft. Durch die Vergrößerung des Abstands zwischen den
Substraten und den Substratträgern werden die Substrate
aus dem Substratträger gehoben.
Vorteilhafterweise ist die Form des Kurvenabschnitts so
gewählt, daß sich der Abstand zwischen dem ersten und
zweiten Transportschlitten stetig vergrößert. Dadurch ist
eine konstante Aushubgeschwindigkeit der Substrate
sichergestellt, so daß Trocknungsflecken und Partikelan
häufungen an den Substraten aufgrund ruckartiger Beweg
ungen oder gar Stillstand sicher vermieden werden.
Vorzugsweise ist die Form des Kurvenabschnitts in seinem
Endbereich so gewählt, daß der zweite Transportschlitten
allmählich zum Stillstand kommt. Der Punkt, an dem der
zweite Transportschlitten zum Stillstand kommt, ist so
gewählt, daß der zweite Transportschlitten vorzugsweise
dann zum Stillstand kommt, wenn die Substrate mit einer
Führung außerhalb des Substratträgers in Eingriff kommen,
der Substratträger jedoch noch nicht mit den außerhalb
des Beckens vorgesehenen Substratführungen kollidiert.
Vorteilhafterweise ist der erste Transportschlitten mit
einer messerartigen Anhebevorrichtung, auch "Messer" ge
nannt, verbunden, der bzw. das die Substrate an einem
Punkt unterstützt, so daß nur ein punktförmiger Kontakt
stattfindet. Dieser Kontakt des Substrats verläßt das
Fluid zuletzt beim Herausfahren. Die Messerform hat den
Vorteil, daß an dieser Stelle auf den Substraten
befindliches Fluid durch die messerartige bzw. spitze
Form abgeleitet wird. Das "Messer" ist mit Einkerbungen
versehen, die die Substrate vor dem Verrutschen schützen.
Bevorzugterweise werden die messerartige Anhebevorrich
tung und der Substratträger mit gleicher Geschwindigkeit
angehoben, wenn der Stift aus dem geraden Abschnitt der
Steuerkurve abläuft. Dies ist dann der Fall, wenn sich
die Substrate während des Anhebens noch im Substratträger
befinden. Der zweite Transportschlitten kommt erst dann
zum Stillstand, wenn die Substrate in Führungen außerhalb
des Substratträgers in Eingriff kommen.
Falls eine Haube über dem Behälter angeordnet ist, insbe
sondere bei einem Trocknungsvorgang, ist es besonders
vorteilhaft, wenn die Führungen innen an den Seitenwänden
der Haube ausgebildet sind. Die Haube, die primär zur Ab
deckung des Behälters bzw. des Beckens vorgesehen ist,
dient somit auch zur Führung der Substrate, wenn diese
nicht in Eingriff mit dem Substratträger stehen. Vorteil
hafterweise ist an der Deckwand der Haube eine Diffusor
platte angeordnet, um eine Isopropylalkohol (IPA)/N₂-At
mosphäre zur Verbesserung des Trocknungsvorgangs zu er
zeugen.
Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Aushubvor
richtung zusätzlich einen lös- und arretierbaren Klinkme
chanismus auf, der den ersten und zweiten Transport
schlitten starr miteinander verbindet. Die starre Verbin
dung zwischen dem ersten und zweiten Transportschlitten,
entspricht der Bewegung des Stifts der Gelenkverbindung
auf dem parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Ab
schnitt der Steuerkurve. Bei verriegeltem Klinkmechanis
mus ist der Substratträger mit den Substraten vollständig
aus dem Behälter aushebbar, beispielsweise dann, wenn
sich die Übergabeposition des Substratträgers im oberen
Beckenbereich befindet, und insbesondere wenn der
Substratträger mit den Substraten in das Becken ein- oder
aus dem Becken ausgebracht werden soll. Vorzugsweise ist
ein Zylinder vorgesehen, der den Klinkmechanismus für ei
ne einfache Steuerung ent- und/oder verriegelt, insbeson
dere bei Verwendung der Anlage als Modul eines automa
tisch zu beladenden Systems. Durch den lösbaren Klink
mechanismus wird gewährleistet, daß die Transportschlit
ten gemeinsam zum Be- bzw. Entladen in die obere Position
fahren können, jedoch auch zum Ausheben der Substrate aus
dem Substratträger getrennt werden können.
Vorzugsweise ist eine Haube über dem Becken vorgesehen,
und die Haube weist eine Tropfschutzvorrichtung
auf. Insbesondere dann, wenn wenigstens zwei Becken
zur Behandlung von Substraten nebeneinander angeordnet
sind, tritt bei den herkömmlichen Vorrichtungen der
Nachteil auf, daß beim Einsetzen oder Ausfahren nasser
Substrate und/oder Substratträger Tropfen auf die Hauben
benachbarter Behandlungsbecken fallen. Wenn daraufhin die
Haube über den Becken verfahren wird, um beispielsweise
im Becken abgetrocknete Substrate und/oder Substrathalter
aus dem Becken zu entnehmen, ist die Gefahr groß, daß
Tropfen seitlich an der Haube ablaufen und auf die
jeweils trockenen Substrate fallen. Dieser Nachteil wird
durch die erfindungsgemäße Maßnahme, an der Haube eine
Tropfschutzvorrichtung vorzusehen, behoben.
Vorzugsweise ist die Tropfschutzhaube eine Abtropfplatte,
die entweder auf der Oberseite der Haube angeordnet oder
in Form eines Kragens um die Haube herum angebracht bzw.
ausgebildet ist. Die Anordnung der Abtropfplatte bzw. des
Kragens hängt im wesentlichen von der räumlichen Situa
tion ab und wird entsprechend dem vorhandenen Platz ge
wählt.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfin
dung steht die Platte bzw. der Kragen über die Haubenab
messungen hinweg vor, wobei gemäß einer besonders vor
teilhaften Ausführungsform der Erfindung die Abtropf
platte und/oder der Kragen zu derjenigen Seite der Haube
schräg nach unten weist, in die die Haube bei Öffnen des
Beckens verschoben wird. Auf diese Weise ist sicherge
stellt, daß auf der Seite der Haube, die über das offene
Becken hinwegleitet, keine Flüssigkeit ablaufen und ins
Becken tropfen kann, weil die Abtropfplatte bzw. der Kra
gen über die Seitenwandung der Haube hinausragt und von
der Seitenwand bzw. von der Haubenoberseite nach oben
weist und daher Flüssigkeit nicht abtropfen kann. Die auf
die Haube gelangende Flüssigkeit bzw. die an den Seiten
flächen bis zum Kragen ablaufenden Tropfen werden über
die Abtropfplatte bzw. den Kragen schräg auf die Seite
der Haube geführt, die beim Öffnen und Schließen des
Beckens nicht über das offene Becken gelangt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist
über dem Rand des Beckens, über die die Haube nicht ver
schoben wird, am Becken eine Beckenrand-Abtropfschräge
angebracht, die verhindert, daß Flüssigkeit von oben auf
den Beckenrand tropfen und diesen verunreinigen bzw. wie
der benetzten kann, wenn beispielsweise Substrate und
Substrathalter über diesen Bereich transportiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das
Becken eine Reinigungsöffnung auf. Bei der Behand
lung von Substraten, insbesondere Wafern, im Becken kommt
es während der Behandlung oder während der Manipulation
der Wafer vor, daß diese brechen oder Teile davon ab
brechen, die danach im Becken verbleiben. Diese Rück
stände mußten aufwendig von oben entfernt werden. Durch
die erfindungsgemäße Maßnahme, das Becken mit einer
Reinigungsöffnung zu versehen, ist das Entfernen von
Rückständen oder zerbrochenen Wafern wesentlich einfa
cher. Dazu ist die Reinigungsöffnung vorteilhafterweise
mit einem abnehmbaren, vorzugsweise abschraubbaren
Flansch abgeschlossen, wobei die Reinigungsöffnung vor
teilhafterweise an einer Seite des Beckens am oder nahe
dem Beckenboden vorgesehen ist. Dadurch ist ein direkter
Zugriff zu den Rückständen und Waferbruchstücke im Tank
schnell und unkompliziert möglich.
Bevorzugterweise wird die erfindungsgemäße Aushubvorrich
tung bei einem Trocknungsverfahren eingesetzt. Dabei
werden die Substrate aus einem Spülfluid ausgehoben und
der Substrathalter im Becken belassen. Anschließend wird
der Fluidspiegel unter den Substrathalter abgesenkt, was
beispielsweise durch Öffnen eines Abflusses bewirkt wird.
Anschließend werden die getrockneten Substrate zurück in
den ebenfalls trockenen Substrathalter abgesenkt. Die
Trocknung der Substrate geschieht also während des Aus
bringens der Substrate aus einem Becken, während der
Substratträger durch das Absenken des Flüssigkeits
spiegels des Spülfluids getrocknet wird.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten und Vorteile
derselben wird bzw. werden nachfolgend anhand von Aus
führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der Rückseite einer Ausführungsform
einer Aushubvorrichtung für eine erfindungsgemäße
Trocknungsanlage;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Aushubvorrichtung gemäß der
Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Trocknungsanlage zur
chemischen Naßbehandlung und gleichzeitig einen
ersten Schritt eines erfindungsgemäßen Trocknungs
vorgangs;
Fig. 4 einen zweiten Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs;
Fig. 5 einen dritten Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs;
Fig. 6 einen vierten Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs;
Fig. 7 einen fünften Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs;
Fig. 8 einen sechsten Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs;
Fig. 9 einen siebten Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs;
Fig. 10 einen achten Schritt eines erfindungsgemäßen
Trocknungsvorgangs
Fig. 11 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in schematischer Darstellung mit
einer Abtropfplatte über der Haube
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung mit einer Tropfschutzvorrichtung
in Form eines um eine Haube herum angeordneten
Kragens;
Fig. 13 die Ausführungsform gemäß Fig. 12 in Aufsicht;
Fig. 14 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der er
findungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reinigungs
öffnung im Becken;
Fig. 15 einen schematischen Querschnitt entlang der in
Fig. 14 eingezeichneten Schnittlinie I-I.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Aushubvorrichtung 1 einer
erfindungsgemäßen Anlage 20 zur Trocknung von Wafern 25
entsprechend Fig. 3 dargestellt. Die Aushubvorrichtung 1
weist einen ersten Transportschlitten 2 mit einem Träger
arm 14 für eine messerartige Anhebevorrichtung 16 und
einen zweiten Transportschlitten 3 mit einem Trägerarm 15
für den Subtratträger 17 auf, die durch eine Gelenkver
bindung 4 miteinander verbunden sind. Die Gelenkverbin
dung 4 umfaßt einen ersten Schenkel 5 und einen zweiten
Schenkel 6, der mit dem ersten Transportschlitten 2 bzw.
mit dem zweiten Transportschlitten 3 gelenkig verbunden
ist. Die beiden Schenkel 5, 6 stehen über einen Stift 7
miteinander in Verbindung. Der erste Transportschlitten 2
wird von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben und
zieht beim Aushub über die Gelenkverbindung 4 den zweiten
Transportschlitten 3 auf einer Führungsschiene 10 mit
nach oben. Dabei läuft der Stift 7 eine Steuerkurve 11
ab, die aus einem geraden Abschnitt 12 und einem krummen
Kurvenabschnitt 13 besteht.
Bewegt sich der Stift 7 auf dem geraden Abschnitt 12, so
bildet die Gelenkverbindung 4 im wesentlichen eine starre
Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Transport
schlitten 2, 3. In diesem Zustand wird der Substratträger
17 mit den darin befindlichen Wafern 25 angehoben, wäh
rend die messerartige Anhebevorrichtung 16 noch nicht an
den Wafern 25 anliegt. Ab Beginn des Kurvenabschnitts 13
der Steuerkurve 11 wird der zweite Transportschlitten 3
allmählich langsamer als der erste Transportschlitten 2.
Dadurch kommt die messerartige Anhebevorrichtung 16 in
Berührung mit den Wafern 25 und hebt diese an und aus den
Halterungen des Substratträgers 17 heraus. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Wafer 25 jedoch bereits in Führungen
39 einer Haube 22 gehalten, wie dies aus der nachfolgen
den noch zu beschreibenden Fig. 5 ersichtlich ist. Der
Transportschlitten 3 kommt dabei jedoch nicht vollständig
zum Stillstand, sondern läuft entsprechend der Kurvenform
des Kurvenabschnitts 13 der Bewegung des ersten Trans
portschlittens 2 nach, da die Schenkel 5, 6 die Möglich
keit haben, sich um den Stift zu drehen und dadurch ihren
Winkel zueinander kontinuierlich zu vergrößern. Der Zeit
punkt des Stillstands des zweiten Transportschlittens 3
ist dann erreicht, wenn der Stift 7 an einer Stelle des
Kurvenabschnitts 13 gelangt ist, an der er in einen
Kreisbogen übergeht, dessen Radius dem Abstand zwischen
Stiftachse und der Drehachse des Verbindungspunktes zwi
schen dem zweiten Schenkel 6 und dem zweiten Transport
schlitten 3 entspricht. Das Eigengewicht des Transport
schlitten 3 bewirkt dabei den Stillstand.
Der Radius des Bereichs des Kurvenabschnitts 13, der sich
zwischen dem geraden Abschnitt 12 und dem Stillstands
punkt des Kurvenabschnitts 13 befindet, ist dabei größer
als der Radius des Bereichs des Kurvenabschnitts 13 nach
dem Stillstandspunkt.
In den Fig. 3 bis 10 ist der Ablauf eines Trocknungsver
fahrens unter Verwendung der dort nicht dargestellten
Aushubvorrichtung 1 wiedergegeben. In den Fig. 3 bis 10
bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
Gemäß Fig. 3 weist die erfindungsgemäße Anlage 20 ein
Becken oder einen Behälter 21 auf, über den seitlich eine
Haube 22 geschoben wird. Innerhalb des Beckens 21 ist die
von dem Substratarm 14 getragene messerartige Anhebevor
richtung 16 sichtbar.
Ein Substratträger 17 mit darin angeordneten Wafern 25
wird von einem Anlagenhändler 24 auf die in ihrer unteren
Endstellung befindliche Aushubvorrichtung 1 aufgesetzt.
Ein Spülfluid 23 strömt von unten in das Becken 23 und
strömt über eine Überlaufkante 28 in ein äußeres Über
laufbecken 29. Da sich die Aushubvorrichtung 1 in ihrer
unteren Endstellung befindet, sind die Wafer 25 vollstän
dig in das Spülfluid 23 eingetaucht.
Der Substratträger 17 besitzt zwei parallel angeordnete
Seitenplatten, von denen in der Ansicht der Fig. 3 nur
eine Seitenplatte 30 erkennbar ist. Zwischen den Seiten
platten sind vier Stäbe 31, 32, 33, 34 mit Querschlitzen
für die Aufnahme der Wafer 25 angebracht. Einzelheiten
eines derartigen auch als "Low Mass Carrier" bezeichneten
Substratträgers sind in der nicht vorveröffentlichten
deutschen Offenlegungsschrift 44 28 169 beschrieben, die
zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht wird, um Wiederho
lungen zu vermeiden.
Ein Gas wird von oben in die Haube 22 geleitet und tritt
über die Überlauföffnungen des Beckens aus dem
Trocknungsraum aus.
Die Einleitung des für die Trocknung verwendeten Gases
erfolgt über ein Längsrohr innerhalb des oberen Deckelbe
reichs der Haube 22. Die zwischen dem Längsrohr und dem
Deckelinnenvolumen angeordnete Diffusorplatte besitzt ein
definiertes Lochbild, das eine gleichmäßige Gasverteilung
über die Breite und Länge des Deckes bewirkt. Wenn
gleichzeitig mehrere Substratträger 17 in einer
Trocknungsanlage 20 pozessiert werden, befinden sich vor
zugsweise im Deckel an den Frontseiten der Waferpakete
jeweils Trennwände, die dafür sorgen, daß in der Haube 22
für die einzelnen Waferpakete eine gleichmäßige Vertei
lung des Gases, vorzugsweise eines IPA/N₂-Gemisches für
den gesamten Raum garantiert wird. Andernfalls könnten
sich unterschiedliche Strömungs-Verhältnisse ergeben, so
daß einzelne Wafer 25 der Pakete unterschiedliche
Trocknungsergebnisse aufweisen. Zur Führung der Wafer 25
sind an gegenüberliegenden Innenseitenflächen Führungs
schlitze 39 ausgebildet. Die Führungsschlitze 39 in der
Haube 22 sind um etwa 5 Grad geneigt. Entsprechend werden
die Substratträger 17 mit dem gleichen Neigungswinkel in
das Becken 21 abgesenkt. Dadurch ist die Lage der Wafer
25 während des gesamten Trochnungsprozesses definiert und
die Trocknung des Substratträgers wird ebenfalls verbes
sert.
Die Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Fig. 4
unterscheidet sich von der in Fig. 3 lediglich dadurch,
daß die Haube 22 über das Becken 21 gefahren ist. Danach
wird der Substratträger 17 mit dem Wafer 25 angehoben.
Dabei läuft der Stift 7 durch den Antrieb des ersten
Transportschlittens 2 auf dem geraden Abschnitt 12 der
Steuerkurve 11 ab.
In Fig. 5 ist der Punkt der Bewegung erreicht, an dem der
Stift 7 den geraden Abschnitt 12 der Steuerkurve 11 ver
läßt und den Kurvenabschnitt 13 der Steuerkurve 11 abzu
laufen beginnt. Die Form und Größe der Steuerkurve 11 ist
derart ausgebildet, daß dieser Punkt dann erreicht wird,
wenn die Wafer 25 mit den seitlichen Führungen 39 in der
Haube 22 in Eingriff kommen, so daß der Substratträger 17
nicht mehr zur Führung der Wafer 25 benötigt wird. Die
Wafer 25 werden danach durch die messerartige Aushebevor
richtung 16 angehoben.
Nach dem Ausfahren der Wafer 25 aus dem Spülfluid 23
werden die Wafer 25 getrocknet. Der Trocknungsvorgang
wird durch die IPA/N₂-Atmosphäre oberhalb des Behälters
21 unterstützt, da sich das Gas mit dem Spülfluid 23 auf
den Substraten 25 mischt und durch den Gradienten in den
Oberflächenspannungskräften verhindert wird, daß ein
Flüssigkeitsfilm auf dem Substrat 25 verbleibt.
Gemäß Fig. 6 bleibt der Substratträger 17 langsam gegen
über der messerartigen Aushebevorrichtung 16 zurück. Da
durch übernimmt die messerartige Aushebevorrichtung 16
das weitere Ausheben der Wafer 25 aus dem Behälter 21.
In Fig. 7 ist die Stellung des Substratträgers 17 ge
zeigt, in der dieser vollständig stehen bleibt und sich
nur noch die messerartige Aushebevorrichtung 16 nach oben
bewegt. Dadurch wird der Substratträger 17 nicht an die
Führungen 39 der Haube 22 gedrückt, was andernfalls zu
einer Beschädigung der Führungen und einer Zerstörung des
Substratträgers 17 führen würde.
Fig. 8 zeigt das Ende des Trocknungsvorgangs der Sub
strate 25. Die Wafer 25 haben den höchsten Punkt ihrer
Bewegung erreicht und sind vollständig über den Flüssig
keitsspiegel 27 herausgehoben. Um die Substratträger 17
zu trocknen, wird-der Flüssigkeitsspiegel durch Öffnen
eines Ablaufes gesenkt. Die Wafer 25 und die Substratträ
ger 17 befinden sich dann in der IPA/N₂-Atmosphäre befin
den.
In Fig. 9 ist der Flüssigkeitsspiegel 27 des Spülfluids
23 unter den Substratträger 17 abgesunken. Inzwischen
wurde der anhand der Fig. 4 bis 7 beschriebene Bewegs
vorgang in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt, so daß
sich der Substratarm 14 und der Substratträgerarm 15 wie
der in ihren unteren Endstellungen befinden. Die Wafer 25
und der Substratträger 17 sind dann getrocknet.
Gemäß Fig. 10 wird die Haube 22 seitlich verschoben, so
daß der Substratträger 17 mit den Wafern 25 durch den An
lagenhandler 24 aus dem Behälter 21 entfernbar ist.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform einer
Vorrichtung zum chemischen Behandeln von Substraten ist
über einer oberen Wandung 41 einer Haube 42 eine Tropf
schutzeinrichtung in Form einer Abtropfplatte 43 vorge
sehen, die in einem Winkel von beispielsweise 5° zur
oberen Wand 41 der Haube 42 angebracht ist. Die Abdeck
platte 43 ragt mit ihren seitlichen Enden 44, 45 über die
Seitenwände 46, 47 der Haube 42 hinaus. Insbesondere
dann, wenn mindestens zwei Behandlungsbecken nebenein
ander angeordnet sind, werden behandelte, mit Flüssigkeit
benetzte Substrate bzw. Substratträger über die Haube 42
transportiert, so daß nicht vermieden werden kann, daß
Flüssigkeit auf die Haube 42 bzw. gemäß der vorliegenden
Erfindung auf die Abtropfplatte 43 tropft. Ohne Vorhan
densein der Abtropfplatte 43 würde diese Flüssigkeit an
den Seiten 46, 47 der Haube 42 als Tropfen abfließen und
bei Öffnen der Haube 42 beispielsweise durch Verschieben
nach links insbesondere von der Seitenwand 47 in ein
lediglich schematisch dargestelltes Becken 48 tropfen, in
dem sich ein anderes Behandlungsfluid oder bereits
getrocknete Substrate und/oder Substratträger befindet
bzw. befinden, so daß das Behandlungsfluid verunreinigt
wird bzw. die bereits trockenen Substrate oder Substrat
träger wieder naß werden. Die dadurch entstehenden Nach
teile, wie beispielsweise häufigeres Auswechseln des
Behandlungsfluids oder Ausschuß durch wieder mit Flüs
sigkeit benetzte Wafer werden erfindungsgemäß mit der
vorgesehenen Abtropfplatte 43 vermieden. Die Abtropf
platte 43 verhindert ein Herunterlaufen von Tropfen an
den Seitenflächen 46, 47 der Haube 42 und insbesondere
auch an der Seitenfläche 47, die etwa beim Verfahren der
Haube 42 nach links zur Öffnung des Beckens 48 über das
offene Becken 48 gelangt. Durch die schräge Anordnung der
Abtropfplatte 43 in Richtung derjenigen Seite nach unten,
in die die Haube 42 verfahren wird, läuft bzw. tropft die
Flüssigkeit von der Abtropfplatte 43 außerhalb des
Beckenbereichs ab und gelangt daher nicht in das Becken
48.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf der Seite
des Beckens 48, über die die Haube 42 beim Öffnen des
Beckens nicht bewegt wird, eine zusätzliche Beckenwand-
Abtropfschräge 49 über diesem Beckenrand 50 am Becken
befestigt, über die die von oben auf die Abtropfschräge
49 tropfende Flüssigkeit abgeleitet wird und den
Beckenrand 50 nicht erreicht.
Die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Ausführungsform
unterscheidet sich von der in Fig. 11 dargestellten
Ausbildung im wesentlichen lediglich dadurch, daß die
Abtropfschutzvorrichtung in diesem Falle in Form eines
Kragens 61 ausgebildet ist, der im Bereich zumindest der
Seitenwände 46 und 47 der Haube 42 um die Haube 42 herum
oder zumindest im Bereich der Seitenwände 46, 47 ange
ordnet ist. Durch die überstehenden Bereiche 62, 63 des
Kragens 61 ist wiederum in entsprechender Weise, wie dies
anhand von Fig. 11 im einzelnen ausgeführt wurde, gewähr
leistet, daß beim Öffnen des Beckens 48 durch Verschieben
der Haube 42 in der Zeichenebene nach links Flüssigkeit,
die von oben auf die Haube 2 gelangt, nicht an den Sei
tenwänden 46, 47 entlang nach unten in das offene Becken
48 abtropfen kann. Die in Fig. 12 dargestellte Becken
randschräge 49 entspricht derjenigen von Fig. 1 und hat
auch dieselbe Funktion.
Bei der in den Fig. 14 und 15 dargestellten Ausführungs
form des Beckens 71 ist an seiner schmalen Seite 72 ein
Reinigungsloch 73 vorgesehen, das am unteren Ende in der
Nähe des Beckenbodens ausgeschnitten ist.
Wie insbesondere anhand von Fig. 15 ersichtlich ist, ist
das Reinigungsloch 73 mit einem abnehmbaren Flansch 74
verschlossen und über Schrauben 75 am Becken 71 befe
stigt. Zwischen dem Flansch 74 und dem Becken 71 ist bei
der dargestellten Ausführungsform weiterhin ein Zwischen
flansch 76 vorgesehen. Zur Abdichtung ist an den Rändern
des Flansches 74 und/oder des Zwischenflansches 76 eine
umlaufende Dichtung 77 angeordnet.
Die Reinigungsöffnung 73 im Becken 71 erlaubt ein einfa
ches Reinigen des Tankbodens und das problemlose Entfer
nen von Rückständen oder zerbrochenen Substraten.
Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbei
spiele erläutert. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche
Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß da
durch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielswei
se ist es möglich, die Tropfschutzvorrichtung in Form
einer Abtropfplatte 43 oder eines Kragens 61 an der Haube
42 je nach den vorhandenen Raumverhältnissen weiter oben
oder weiter unten anzuordnen, oder das Maß der Schräge
nach den jeweiligen Erfordernissen zu wählen.