DE19853260A1 - Verfahren zum Trocknen von Substraten und Trocknungseinrichtungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trocknungseinrichtung zum Trocknen von Substraten, die bearbeitet werden sollen, beispielsweise von Halbleiterwafern und LCD-Glassubstraten (LCD: Flüssigkristallanzeigen) usw., sowie ein Verfahren zum Trocknen der Substrate.

Allgemein wird bei Herstellungsverfahren zur Erzeugung von Halbleitergeräten häufig ein Reinigungsverfahren eingesetzt, bei welchem die zu bearbeitenden Substrate, beispielsweise Halbleiterwafer und LCD-Glassubstrate und dergleichen (nachstehend als "Substrate" bezeichnet) nacheinander in ein Prozeßbad eingetaucht werden, welches mit Chemikalien, Spülflüssigkeiten und dergleichen gefüllt ist. Bei einer Reinigungseinrichtung zur Durchführung des voranstehend geschilderten Verfahrens wird häufig ein Trocknungsverfahren eingesetzt, bei welchem Feuchtigkeit entfernt wird, die auf den Oberflächen der Substrate nach der Reinigung verbleibt, worauf dann die Substrate getrocknet werden. Daher ist die Reinigungseinrichtung mit einer Trocknungseinrichtung zur Durchführung des voranstehend geschilderten Trocknungsverfahrens versehen.

Im allgemeinen wurde als eine derartige Trocknungseinrichtung ein sogenannter "Schleudertrockner" eingesetzt, bei welchem die auf den Substraten anhaftende Feuchtigkeit durch Drehung der mehreren Substrate entfernt wird, die so gehaltert werden, daß sie in einer Reihe stehen, wobei die Drehung um ein Drehzentrum erfolgt, welches parallel zu den Zentrumsachsen der Substrate verläuft.

Als herkömmliche Trocknungseinrichtung dieser Art ist eine Einrichtung bekannt, bei welcher eine Anordnung eingesetzt wird, durch welche die auf den Oberflächen der Substrate anhaftende Feuchtigkeit dadurch entfernt wird, daß ein Rotor gedreht wird, der beispielsweise in einer Trocknungskammer angeordnet ist, und welchem die mehreren Substrate von einem Übertragungsarm zum Haltern der in einer Reihe stehenden Substrate zugeführt werden (siehe die japanischen Veröffentlichungen ungeprüfter Gebrauchsmuster Nr. 6-9129 und 6-17230), und ist eine weitere Einrichtung bekannt, bei welcher eine derartige Anordnung eingesetzt wird, daß ein Substrathalter abnehmbar an dem Rotor in der Trocknungskammer angebracht ist, und so aufgebaut ist, daß er durch eine Hebevorrichtung gehoben wird, die unterhalb des Rotors angeordnet ist (vergleiche die japanischen Veröffentlichungen ungeprüfter Patente Nr. 5-283392, 6-112186 und 7-22378).

Bei der erstgenannten Trocknungseinrichtung ist jedoch die Schwierigkeit vorhanden, daß sie nicht nur zu viel Raum benötigt, da bei der Einrichtung sichergestellt werden muß, daß das große Volumen der Trocknungskammer vorhanden ist, damit der Übertragungsarm in die Trocknungskammer eingeführt werden kann, sondern auch der Trocknungswirkungsgrad verringert ist, infolge eines erhöhten Abstandes zwischen der Trocknungskammer und dem Rotor.

Andererseits weist die letztgenannte Einrichtung in der Hinsicht Schwierigkeiten auf, daß nicht nur die Trocknungskammer kompliziert ausgebildet ist, und die Einrichtung große Abmessungen aufweist, sondern auch die Wahrscheinlichkeit, daß Teilchen an den Substraten anhaften, mit erhöhter Anzahl an Zufuhrvorgängen in bezug auf die Substrate ansteigt.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Substrattrocknungseinrichtung und eines Substrattrocknungsverfahrens, durch welche es ermöglicht wird, die Kapazität der Trocknungskammer zur Erzielung einer kompakten Trocknungseinrichtung soweit wie möglich zu verringern, und den Trocknungswirkungsgrad zu erhöhen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Substrattrocknungseinrichtung, welche die Anzahl der Zufuhrvorgänge für die Substrate verringern kann, um es zu ermöglichen, die Anzahl der Gelegenheiten zu verringern, bei welchen Teilchen an den Substraten anhaften können.

Um das voranstehend geschilderte Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird eine Trocknungseinrichtung zum Trocknen zu verarbeitender Substrate zur Verfügung gestellt, welche aufweist: eine Trocknungskammer, die in ihrem oberen Abschnitt eine Belade- und Entladeöffnung aufweist, durch welche die Substrate beladen, bzw. entladen werden; einen Substrathalter, der die Substrate so haltert, daß die Substrate aufrecht stehen, und in Horizontalrichtung hintereinander angeordnet sind; einen Rotor, der so in der Trocknungskammer angeordnet ist, daß er sich um eine horizontale Drehachse als Zentrum dreht, wobei der Rotor mit dem Substrathalter in Eingriff bringbar ist; und ein Substrathaltertransportgerät, welches außerhalb der Trocknungskammer vorgesehen ist, und den Substrathalter zwischen einer Beschickungsposition außerhalb der Trocknungskammer, an welcher der Substrathalter die Substrate aufnehmen und freigeben kann, und eine Eingriffsposition innerhalb der Trocknungskammer bewegen kann, an welcher der Substrathalter in Eingriff mit dem Rotor gelangen kann.

Gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Trocknungseinrichtung zum Trocknen von zu verarbeitenden Substraten zur Verfügung gestellt, welche aufweist: eine Trocknungskammer, die mit einer Belade- und Entladeöffnung versehen ist; einen Substrathalter, der die Substrate so haltert, daß sie aufrecht stehen, und hintereinander in Horizontalrichtung angeordnet sind; einen Rotor, der so in der Trocknungskammer angeordnet ist, daß er sich um eine horizontale Drehachse als Zentrum dreht, wobei der Rotor mit dem Substrathalter in Eingriff bringbar ist; ein Transportgerät zum Transport des Substrathalters, welches außerhalb der Trocknungskammer angeordnet und mit dem Substrathalter in Eingriff bringbar ist, wobei das Transportgerät den Substrathalter zwischen einer Beschickungsposition außerhalb der Trocknungskammer, an welcher der Substrathalter die Substrate aufnehmen und freigeben kann, und einer Eingriffsposition innerhalb der Trocknungskammer bewegen kann, an welcher der Substrathalter in Eingriff mit dem Rotor gelangen kann; und ein Substrattransportgerät zum Transport der Substrate, die von außerhalb der Trocknungseinrichtung zu dieser befördert wurden, zur Beschickungsposition.

Gemäß einer dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Trocknungsverfahren zum Trocknen von zu bearbeitenden Substraten zur Verfügung gestellt, mit folgenden Schritten: Zuführung der Substrate, die so gehaltert werden, daß die Substrate aufrecht stehen, und hintereinander in Horizontalrichtung angeordnet sind, durch ein Substrattransportgerät, und von dem Substrattransportgerät zu einem Substrathalter, der in einem Transportgerät gehaltert ist, während die Ausrichtung der Substrate infolge des Substrattransportgerätes beibehalten wird; Bewegung des Substrathalters durch das Transportgerät so, daß der Substrathalter mit einem Rotor in einer Trocknungskammer in Eingriff gelangt; Freigabe des Substrathalters von dem Transportgerät, und Zurückziehen des Transportgerätes nach oben; Verschließung der Trocknungskammer mit einem Deckelkörper; und Drehen des Rotors, um Flüssigkeit von den jeweiligen Oberflächen der Substrate zu entfernen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Reinigungssystem, bei welchem eine Substrattrocknungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Substrattrocknungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Gesamtaufbau der Einrichtung schematisch dargestellt ist;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils in der Nähe einer Trocknungskammer der Substrattrocknungseinrichtung von Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf die Trocknungskammer der Substrattrocknungseinrichtung von Fig. 3, gesehen von einer Belade- und Entladeöffnung der Trocknungskammer aus;

Fig. 5A und 5B schematisch einen Deckelkörper und einen Antriebsmechanismus für den Deckelkörper; wobei 5A eine Aufsicht auf den Deckelkörper und den Antriebsmechanismus ist, und Fig. 5B eine Seitenansicht das Deckelkörpers und des Antriebsmechanismus ist;

Fig. 6 eine Perspektivansicht eines wesentlichen Teils eines Rotors in Fig. 2;

Fig. 7 eine Perspektivansicht eines wesentlichen Teils eines Waferhalters in Fig. 2;

Fig. 8A und 8B eine Waferübertragungsaufspannvorrichtung von Fig. 2; wobei Fig. 8A eine Seitenansicht der Aufspannvorrichtung ist, und Fig. 8B eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIIIA-VIIIA von Fig. 8A ist;

Fig. 9 eine Seitenansicht jeweiliger wesentlicher Teile eines Waferstoßmechanismus, eines Rotors und eines Verriegelungsmechanismus des Waferhalters;

Fig. 10 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils des Waferandruckmechanismus von Fig. 9;

Fig. 11 eine Aufsicht auf eine Situation, in welcher der Waferhalter mit dem Rotor in Eingriff steht;

Fig. 12 eine Seitenansicht eines Zustands, in welchem der Waferhalter mit dem Rotor in Eingriff steht;

Fig. 13A, 13B und 13C eine Befestigungsanordnung eines Waferstoßmechanismus; wobei Fig. 13A eine Aufsicht auf die Befestigunganordnung ist, Fig. 13B eine Querschnittsansicht der Befestigungsanordnung ist, und Fig. 13C eine entsprechende Seitenansicht;

Fig. 14A eine Perspektivansicht der Befestigungsanordnung in ihrem verriegelten Zustand, und Fig. 14B eine Perspektivansicht eines wesentlichen Teils eines abgestuften Zylinders, welche einen Teil der Befestigungsanordnung bildet;

Fig. 15 eine schematische Perspektivansicht eines weiteren Zustands, in welchem die Befestigungsanordnung freigegeben ist;

Fig. 16 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer Buchse auf der Seite des Rotors als Teil der Befestigungsanordnung;

Fig. 17 eine schematische Seitenansicht eines Verriegelungsmechanismus für den Rotor und den Waferhalter;

Fig. 18 eine schematische Seitenansicht, in welcher Teile des Verriegelungsmechanismus und eines Entriegelmechanismus gezeigt sind;

Fig. 19A, 19B und 19C Darstellungen zur Verdeutlichung des Betriebs eines Eingriffsmechanismus einer Waferführung und des Waferhalters;

Fig. 20 eine Querschnittsansicht, welche eine Abänderung des Eingriffsmechanismus der Waferführung und des Waferhalters zeigt;

Fig. 21 bis 25B Ansichten mit einer Darstellung einer Abfolge von Operationen bei einer Substrattrocknungeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; wobei Fig. 21 eine schematische Querschnittsansicht eines Zustands ist, in welchem die Wafer vor dem Trocknen auf die Substrattrocknungseinrichtung befördert werden, Fig. 22A eine schematische Querschnittsansicht einer Operation zum Transport der Wafer von der Waferübertragungsaufspannvorrichtung auf den Waferhalter ist, und Fig. 22B eine schematische seitliche Querschnittsansicht von Fig. 22A ist, Fig. 23A eine schematische Querschnittsansicht eines Zustands ist, nachdem die Wafer zum Waferhalter transportiert wurden, Fig. 23B eine schematische seitliche Querschnittsansicht von Fig. 23A ist, Fig. 24A eine schematische Querschnittsansicht eines Zustands ist, bei welchem der Waferhalter in dem Rotor installiert ist, und Fig. 24B eine schematische Querschnittsansicht von Fig. 24A ist, Fig. 25A eine schematische Querschnittsansicht eines Zustands ist, in welchem die Wafer getrocknet werden, und Fig. 25B eine schematische seitliche Querschnittsansicht von Fig. 25A ist.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei als Beispiel der Einsatz einer Trocknungseinrichtung gemäß der Erfindung bei einem Reinigungssystem für Halbleiterwafer dient.

Zuerst wird der Gesamtaufbau des Reinigungssystems beschrieben. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist das Reinigungssystem im wesentlichen auf: einen Belade- und Entladeabschnitt 2 zum Laden bzw. Entladen eines Behälters zur Aufnahme von Wafern W in Horizontalrichtung, nämlich eines Trägers 1; einen Bearbeitungsabschnitt 3 zur Reinigung der Wafer W unter Verwendung von Chemikalien, Reinigungsflüssigkeiten usw., und zu deren nachfolgender Trocknung; und einen Übergangsabschnitt 4, der zwischen dem Belade- und Entladeabschnitt 2 und dem Verarbeitungsabschnitt 3 angeordnet ist und dazu dient, die Wafer W von dem Abschnitt 2 dem Abschnitt 3 und in umgekehrter Reihenfolge zuzuführen, die Position der Wafer W einzustellen, und die Ausrichtung der Wafer W zu ändern.

Der Belade- und Entladeabschnitt 2 wird durch einen Eingangsteil 5 (Beladen) und einen Ausgangsteil 6 (Entladen) gebildet, die beide auf einer Seite des Reinigungssystems diesem gegenüberliegend vorgesehen sind. Um die Träger 1 dem Eingangsteil 5 zuzuführen, und sie von dem Ausgangsteil 6 zu entladen, sind Gleittische (nicht dargestellt) jeweils in einer Trägereingangsöffnung 5a und einer Trägerausgangsöffnung 5b des Eingangsteils 5 vorgesehen.

Trägerhebevorrichtungen 7 sind in dem Eingangsteil 5 bzw. dem Ausgangsteil 6 angeordnet. Die Trägerhebevorrichtungen 7 befördern nicht nur die Träger 1 in dem Eingangsteil 5 und dem Ausgangsteil 6, sondern führen auch die leeren Träger 1 zwischen dem Belade- und Entladeabschnitt 2 und einem Trägerbereitschaftsteil (nicht dargestellt) zu, welches oberhalb des Abschnitts 2 angeordnet ist.

Der Verarbeitungsabschnitt 3 weist folgende Einheiten auf, die in einer Reihe ausgerichtet angeordnet sind: eine erste Verarbeitungseinheit 14 zum Entfernen von Teilchen und organischen Verunreinigungen, die an den Wafern W anhaften; eine zweite Verarbeitungseinheit 15 zum Entfernen metallischer Verunreinigungen, die an den Wafern W anhaften; eine dritte Verarbeitungseinheit 16 zum Entfernen von Oxidationsfilmen, die sich auf den Wafern W gebildet haben; eine Trocknungseinheit zum Entfernen der Feuchtigkeit, beispielsweise der Reinigungsflüssigkeit, die auf den Wafern W anhaftet, und zu deren Trocknung, also eine Substrattrocknungseinrichtung 17; und eine Aufspannvorrichtungsreinigungseinheit 18 zum Reinigen einer Wafertransportaufspannvorrichtung 19, die nachstehend noch genauer erläutert wird.

Auf einem Transportweg 19a gegenüberliegend diesen Einheiten 14 bis 18 ist eine Substrattransporteinrichtung angeordnet, nämlich die Wafertransportaufspannvorrichtung 19, die sich entlang den Richtungen X und Y (horizontal), der Richtung Z (vertikal) und auch in einer Drehrichtung (θ) bewegen kann. Der Transportweg 19a ist neben der Trocknungskammer 20 angeordnet. Auf dem Transportweg 19a befindet sich eine Führungsschiene 19b, die so verläuft, daß sie die sich bewegende Wafertransportaufspannvorrichtung 19 führt. Die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 wird durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung angetrieben, und kann die Wafer W unter den jeweiligen Einheiten 14 bis 18 in dem Bearbeitungsabschnitt 3 transportieren, und auch zwischen dem Abschnitt 3 und dem Übergangsabschnitt 4.

Wie nunmehr aus Fig. 8A hervorgeht, weist die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 eine ortsfeste Haltestange 61 zum Haltern der jeweiligen untersten Abschnitte der mehreren Wafer W auf, die in einer Reihe angeordnet sind, sowie 2 bewegliche Haltestangen 62 zum Haltern jeweiliger Halteabschnitt der Wafer W. Jede bewegliche Haltestange 62 ist um eine horizontale Drehachse verschwenkbar, die sich in der Nähe der ortsfesten Haltestange 61 befindet. Sowohl die ortsfeste Haltestange 61 als auch die bewegliche Haltestange 62 weist mehrere Nuten (nicht dargestellt) auf, die in regelmäßigen Abständen in Axialrichtung vorgesehen sind, um die Wafer W zu haltern.

Wie in Fig. 8B mit durchgezogenen Linien angeordnet, kann durch die Drehung nach oben der beweglichen Haltestangen 62 die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 die Wafer W an drei Punkten haltern, die durch die ortsfeste Haltestange 61 und die beweglichen Haltestangen 62 vorgegeben sind.

Wie wiederum aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Übergangsabschnitt 4 durch eine Trennwand 4c in eine erste Kammer 4a neben dem Eingangsteil 5 und eine zweite Kammer 4b neben dem Ausgangsteil 6 unterteilt. In der ersten Kammer 4a weist der Übergangsabschnitt 4 auf: einen Waferaufnahmearm 8 zum Aufnehmen der Wafer W von den Trägern 1 in dem Eingangsteil 5 für den Transport, wobei sich der Waferaufnahmearm 8 in den Horizontalrichtungen (X, Y), der Vertikalrichtung (Z) sowie der Drehrichtung (θ) drehen kann; eine Kerbenausrichtungsvorrichtung 9, welche Kerben nachweist, die auf den Wafern W vorgesehen sind, um diese in einer Reihe anzuordnen; und eine Spalteinstellmechanismus (nicht dargestellt) zur Einstellung jedes Spalts zwischen benachbarten Wafern W, die von dem Waferaufnehmearm aufgenommen wurden. Zusätzlich ist ein erstes Ausrichtungsänderungsgerät 10 ebenfalls in der ersten Kammer 4a vorgesehen und dient dazu, die Wafer W aus ihrer horizontalen Orientierung in die vertikale Orientierung zu bringen.

In der zweiten Kammer 4b weist der übergangsabschnitt auf: ein zweites Ausrichtungsänderungsgerät 11 zur Änderung der Ausrichtung der Wafer W von der Vertikalausrichtung zur Horizontalausrichtung, nach Empfang der bearbeiteten Wafer W, die von dem Verarbeitungsabschnitt 3 durch die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 transportiert wurden; und einen Waferaufnahmearm 12 zum Empfang der Wafer W, deren Ausrichtungen durch das zweite Ausrichtungsänderungsgerät 11 in die horizontale Ausrichtung geändert wurden, und zur aufeinanderfolgenden Aufnahme der Wafer W in dem leeren Träger 1, der zu einem Waferempfangsteil 13 befördert wurde, wobei sich auch der Waferaufnahmearm 12 in den Horizontalrichtung (X, Y), in der Vertikalrichtung (Z), und in der Drehrichtung (θ) bewegen kann.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 25B die Substrattrocknungseinrichtung 17 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Substrattrocknungseinrichtung 17 weist im wesentlichen auf: eine Trocknungskammer 20; einen Rotor 30 mit Horizontalwelle, der in der Trocknungskammer 20 angeordnet ist; einen Waferhalter 40 (Substrathalter), der mit dem Rotor 30 in bzw. außer Eingriff bringbar ist; und eine Waferführung 50 (nämlich ein Gerät zum Transport des Substrathalters), die mit dem Waferhalter 40 in bzw. außer Eingriff bringbar ist, um diesen nach oben und unten zu transportieren.

Diese Einzelteile der Trocknungseinrichtung 17 werden nachstehend genauer beschrieben.

Zuerst wird die Trocknungskammer 20 beschrieben. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, ist die Trocknungskammer 20 in ihrem oberen Abschnitt mit einer Belade- und Entladeöffnung 21 zum Beladen bzw. Entladen der Substrate versehen, also der Halbleiterwafer W, um diese in die Trocknungskammer 20 einzubringen, bzw. aus dieser zu entfernen. Weiterhin ist ein Deckelkörper 25 zum Verschließen der Öffnung 21 vorhanden.

Andererseits ist die Trocknungskammer 20 in ihrem unteren Abschnitt mit einer Auslaßöffnung 24 versehen, an welche ein Auslaßrohr 23 angeschlossen ist. In dem Auslaßrohr 23 ist ein Auslaßgebläse 22 vorgesehen. Der Rotor 30 ist in der Trocknungskammer 20 angeordnet.

Gemäß Fig. 3 sind Seitenwände, welche die Trocknungskammer 20 festlegen, so profiliert, daß im wesentlichen zylindrische Oberflächen ausgebildet sind. In der Nähe der Ausgangsöffnung 24 ist eine Rückflußverhinderungsplatte 26 zu dem Zweck vorgesehen, zu verhindern, daß die Auslaßluft zurück zur Trocknungskammer 20 fließt.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist ein Paar von Düseneinheiten 80 so angeordnet, daß diese nahe an der Belade- und Entladeöffnung 21 der Trocknungskammer 20 liegen, und die Düseneinheiten dienen dazu, eine Reinigungsflüssigkeit (reines Wasser) auf den gesamten Bereich des Rotors 30 von oben aus aufzuspritzen. Jede der Düseneinheiten 80 weist ein Flüssigkeitszufuhrrohr 82 und mehrere Düsen 81 auf (16 bei der vorliegenden Ausführungsform), die in geeigneten Abständen in Längsrichtung des Rohrs 82 angeordnet sind, und dazu dienen, die Reinigungsflüssigkeit auszuspritzen. Die Flüssigkeitszufuhrrohre 82 sind jeweils an eine Flüssigkeitsversorgungsquelle 84 über Rohre 83 angeschlossen. Durch Verwendung der Düseneinheiten 80 ist es möglich, wirksam den Rotor 30, den Waferhalter 40, der keine Wafer W enthält, und die Innenwände der Trocknungskammer 20 zu reinigen, nachdem ein Trocknungsvorgang beendet ist. Durch Ausspritzen des reinen Wassers aus den Düsen 81 zu den Wafern W, während der Waferhalter 40, der die Wafer W haltert, an dem Rotor 30 angebracht ist, ist es darüber hinaus möglich, den Reinigungsvorgang für die Wafer W durchzuführen.

Wie in den Fig. 3, 5A und 5B gezeigt, ist der Deckelkörper 25 gleitbeweglich auf einem Paar von Führungsschienen 25a angebracht, die neben der Belade- und Entladeöffnung 21 verlaufen. Dadurch, daß er durch die Ausdehnung eines stangenlosen Zylinders 25b in Horizontalrichtung bewegt wird, kann der Deckelkörper 25 die Belade- und Entladeöffnung 21 öffnen und schließen. Weiterhin ist der Deckelkörper 25 mit einer Kolbenstange 27b eines Pneumatikzylinders 27a verbunden. Wenn der Deckelkörper 25 die Belade- und Entladeöffnung 21 schließt, wird der Deckelkörper 25 durch das Einfahren der Kolbenstange 27b zur Belade- und Entladeöffnung 21 gezogen, so daß der Körper 25 in enge Berührung mit der Öffnung 21 gelangen kann.

Wie besonders aus Fig. 3 deutlich wird, weist der Deckelkörper 25 einen Lufteinlaß 25c auf, der an einer Seite des oberen Abschnitts der Trocknungskammer 20 vorgesehen ist. Weiterhin weist der Deckelkörper 25 eine Innenoberfläche 25d auf, welche der Innenseite der Trocknungskammer 20 gegenüber liegt. Die Innenoberfläche 25d ist zur Horizontalebene hin geneigt. Die Innenoberfläche 25d ist so ausgebildet, daß sie einen Abstand nach unten von einer Öffnung des Lufteinlasses 25c zur anderen Seite des oberen Abschnitts der Trocknungskammer 20 ausbildet. Wenn das Auslaßgebläse 22 läuft, wird die Luft der Trocknungskammer 20 über den Lufteinlaß 25 zugeführt, und dann durch die Auslaßöffnung 24 ausgestoßen (vergleiche den Pfeil in Fig. 3).

Ein Rand 25g der Innenoberfläche 25d des Deckelkörpers 25 auf der Seite des Lufteinlasses 25c ist horizontal außerhalb der Umfänge der Wafer W angeordnet, die von dem Waferhalter 40 gehaltert werden, der mit dem Rotor 30 in Eingriff steht, und zwar in einer geeigneten Entfernung L (vergleiche Fig. 3). Selbst wenn ein Wassertropfen und dergleichen am Rand 25g des Deckelkörpers 25 haften bleibt, und infolge seines Eigengewichts herunter fällt, trifft er außerhalb der Wafer W auf. Daher ist es möglich, eine Verschmutzung der Wafer W durch anhaftende Wassertröpfchen zu verhindern.

Die Innenoberfläche 25d des Deckelkörpers 25 ist mit einem PTFE-Film (Film aus Polytetrafluorethylen) 25e beschichtet, der korrosionsbeständig und wasserabstoßend ist. Daher kann verhindert werden, daß Wassertröpfchen an dem Deckelkörper 25 haften bleiben, so daß eine Korrosion des Deckelkörpers 25 verhindert werden kann.

Am Lufteinlaß 25c ist eine Verstärkungsplatte 25f aus Edelstahl vorgesehen, die mehrere Öffnungen in geeigneten Entfernungen aufweist. Die Verstärkungsplatte 25f richtet den Luftfluß aus, der durch den Lufteinlaß 25c ankommt, um Unregelmäßigkeiten des Luftflusses zu verringern, wodurch der Trocknungswirkungsgrad verbessert wird.

Ein Ionisator 28 ist unterhalb der Verstärkungsplatte 25f des Lufteinlasses 25 vorgesehen. Der Ionisator 28 strahlt Ionen gegen die Luft aus, welche der Trocknungskammer 20 zugeführt werden, um elektrische Aufladungen zu entfernen, und die Erzeugung statischer Elektrizität zu verhindern. Weiterhin wird darauf hingewiesen, daß oberhalb der Trocknungskammer 20 eine Filtergebläseeinheit 29 vorgesehen ist, welche dazu dient, gereinigte Luft der Trocknungskammer 20 zuzuführen (siehe Fig. 20).

Als nächstes wird der Aufbau des Rotors 30 beschrieben. Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der Rotor 30 eine Rotorbasis 43 auf, die aus einem Paar kreisförmiger Scheiben 32 besteht, und mehrere (beispielsweise vier) Verbindungsstangen 33, welche jeweilige untere Abschnitte der kreisförmigen Scheiben 32 miteinander verbinden. Im Zentrum jeder kreisförmigen Scheibe 32 ist eine Drehwelle 35 so vorgesehen, daß sie gegenüber der Scheibe 32 vorspringt. Der Rotor 30 ist in Horizontalrichtung in der Trocknungskammer 20 mit Hilfe der Drehwellen 35 aufgenommen. Eine der Drehwellen 35 des Rotors 30 ist mit einem Motor 31 (Fig. 2) verbunden, der außerhalb der Trocknungskammer 20 angeordnet ist, so daß der Betrieb des Motors 31 dazu führt, daß der Rotor 30 um die Horizontalachse als Drehzentrum gedreht wird. Eine Windschutzplatte 32a ist im Inneren der anderen kreisförmigen Platte 32 vorgesehen.

Weiterhin weist der Rotor 30 einen Haltearm 36 auf, der zum Herunterhalten jeweiliger oberer Abschnitte der Wafer W dient, die von dem Waferhalter 40 gehaltert werden, der an dem Rotor 30 angebracht ist. Wie aus den Fig. 3 und 6 hervorgeht, weist der Haltearm 36 zwei Paare von Dreharmen 36b auf, die um jeweilige obere Abschnitte der kreisförmigen Scheiben 31 mit Hilfe von Schwenkwellen 36a gedreht werden können, sowie durch Querträger 37 als Halteelemente, die jeweils zwischen den gegenüberliegenden Dreharmen 36b verlaufen. Die Querträger 37 bestehen jeweils aus PTFE-Harz und verlaufen in Horizontalrichtung. Jeder Querträger 37 weist mehrere V-förmige Nuten 37a auf, die in Längsrichtung des Trägers 37 verlaufen.

Die Trocknungseinrichtung gemäß der Erfindung ist mit einem Paar von Haltearmbetätigungsmechanismen 38 versehen, die dazu dienen, den jeweiligen Dreharm 36b der kreisförmigen Scheibe 32 auf einer Seite zu drehen, wodurch die Haltearme 36 betätigt werden. Wie aus Fig. 10 hervor geht, wird jeder der Betätigungsmechanismen 38 durch eine Schwenkverbindung 38a gebildet, die auf einer Außenwand der Trocknungskammer 20 vorgesehen ist, und abnehmbar mit der Schwenkwelle 36a verbunden ist, sowie durch einen Zylinder 38c und ein Gleitelement 39, die beide dazu dienen, die Schwenkverbindung 38a zu verschwenken. Ein freies Ende der Schwenkverbindung 38a ist gleitbeweglich in eine Vertikalnut 39a eingesetzt, die in dem Gleitelement 39 vorgesehen ist. Durch diese Anordnung kann jedes Gleitelement 39 in Horizontalrichtung durch Betätigung des Zylinders 38c bewegt werden, so daß die Schwenkverbindung 38a verschwenkt wird. Daher werden die Schwenkwelle 36 und der Dreharm 36b so gedreht, daß jeder Querträger 37 am freien Ende des Dreharms 36b von einer Position, die in Fig. 9 durch eine doppelt gepunktete Kettenlinie angedeutet ist, zu einer anderen Position bewegt wird, die in der Figur durch eine durchgezogene Linie angedeutet ist. Auf diese Weise können die oberen Abschnitte der Wafer W heruntergehalten werden, die in dem Waferhalter 40 gehaltert werden.

Weiterhin weist die Trocknungseinrichtung gemäß der Erfindung einen Befestigungsmechanismus 44 zum Halten des Haltearms 36 auf, welcher die oberen Abschnitte der Wafer W herunterhält. Wie aus den Fig. 13A bis 13C hervorgeht, weist der Befestigungsmechanismus 44 ein zylinderförmiges und abgestuftes Aufnahmeteil 45 auf, welches die Drehwelle 36a bildet, ein Eingriffsteil 46, welches sich an das Aufnahmeteil 45 annähern und von diesem entfernen kann, sowie einen Betätigungszylinder 47 zur Bewegung des Eingriffsteils 46 in und außer Eingriff mit bzw. von dem Aufnahmeteil 45.

Das Aufnahmeteil 45, also die Schwenkwelle 36s, besteht aus einem Teil 45A mit großem Durchmesser, der von der kreisförmigen Scheibe 32 des Rotors 30 vorspringt, und einem Teil 45b mit kleinem Durchmesser. Das Teil 45b mit kleinem Durchmesser des Aufnahmeteils 45, nämlich ein abgestufter Zylinder 45, ist drehbeweglich in eine Buchse 48 eingefügt, die an der kreisförmigen Scheibe 32 des Rotors 30 befestigt ist, und welche den selben Durchmesser aufweist, wie das Teil 45a mit großem Durchmesser.

An dem stufenförmigen Teil des abgestuften Zylinders 45 sind Aufnahmenuten 45c in Form von Langlöchern an zwei einander gegenüberliegenden Positionen vorgesehen. Entsprechend ist auch die Buchse 48 an zwei gegenüberliegenden Positionen an ihrer Spitze mit konkaven Nuten 48a versehen. Die Positionen der Aufnahmenuten 45c stimmen mit den Positionen der konkaven Nuten 48a überein.

Eine Betätigungsspindel 49b ist gleitbeweglich in den abgestuften Zylinder 45 eingeführt. An der Spitze der Betätigungsspindel 49b ist das Eingriffsteil 46 so angeordnet, daß es die Betätigungsspindel 49b schneidet. Die Betätigungsspindel 49b wird normalerweise in die Richtung getrennt von dem Aufnahmeteil 45 gedrückt, durch eine Feder 49a. Das Eingriffsteil 46 steht daher normalerweise im Eingriff mit den Aufnahmenuten 45c auf der Seite des Teils 45b mit geringem Durchmesser, und mit den konkaven Nuten 48a der Buchse 48, infolge der Druckkraft der Feder 48a (vergleiche die Fig. 13 und 14). In diesem Zustand ist, da das Eingriffsteil 46 mit der Buchse 48 in Eingriff steht, die auf der kreisförmigen Scheibe 32 des Rotors 30 befestigt ist, der Haltearm 37 verriegelt, während die oberen Abschnitte der Wafer W heruntergehalten werden.

Wenn der Betätigungszylinder 47 so angetrieben wird, daß die Kolbenstange 47a ausgefahren wird, wird die Betätigungsspindel 49b gegen die Rückstellkraft der Feder 49a bewegt. Dann wird das Eingriffsteil 46 aus den konkaven Nuten 48a der Buchse 48 herausgedrückt, und in die Aufnahmenuten 45c der Seite des Teils 45a mit großem Durchmesser des abgestuften Zylinders 45 verschoben. Daher wird der Haltearm 37 entriegelt, damit er sich drehen kann (siehe die Fig. 15A bis 15C). Durch Antrieb des Zylinders 38 in diesem Zustand ist es möglich, den Haltearm 36 zurückzuziehen.

Es wird darauf hingewiesen, daß wie in Fig. 16 gezeigt, durch Ausbildung der Buchse 48 mit konkaven Nuten 48b zum Einführen des freigegebenen Eingriffsteils 46 es ebenfalls möglich ist, zu verhindern, daß sich das Eingriffsteil 46 unerwünscht bewegt, wodurch die Sicherheit erhöht wird.

Als nächstes wird der Waferhalter 40 beschrieben. Wie in Fig. 7 gezeigt, weist der Waferhalter 40 eine aufrechte kreisringförmige Basisplatte 41 und eine Waferhalterung 42 auf, die auf einem unteren Teil auf einer Seitenoberfläche der Basisplatte 41 vorgesehen ist. Weiterhin ist auf einem oberen Teil der anderen Seitenoberfläche der Basisplatte 41 ein Eingriffsteil 43 vorhanden, welches lösbar im Eingriff mit der Waferführung 50 steht. Es wird darauf hingewiesen, daß die Basisplatte 41 die Form einer Scheibe aufweisen kann, und daß das Eingriffsteil 43 im Zentrum der Basisplatte 41 angeordnet werden kann, wie dies in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist.

Die Waferhalterung 42 wird durch ein Paar von Halterungsarmen 42c gebildet, die symmetrisch auf der Seitenoberfläche der Basisplatte 41 angeordnet sind. Jeder der Halterungsarme 42c weist eine untere Haltestange 42a und eine seitliche Haltestange 42b auf, die von der Basisplatte 41 in Horizontalrichtung vorspringen, sowie eine feste Platte 42d, die mit dem jeweiligen Ende der unteren Haltestange 42a und der seitlichen Haltestange 42b verbunden ist.

Bei jeder unteren Haltestange 42a sind mehrere im wesentlichen V-förmige Nuten vorgesehen, die in vorbestimmten Abständen angeordnet sind, während jede seitliche Haltestange 42b mehrere im wesentlichen Y-förmige Nuten aufweist, die in regelmäßigen Abständen entsprechend jenen der V-förmigen Nuten vorhanden sind. Der Grund dafür, daß jede Nut der unteren Haltestangen 42a im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist, liegt daran, daß das Gewicht der Wafer W durch die V-förmigen Nuten abgefangen werden soll. Andererseits ist der Grund dafür, daß jede der Nuten der seitlichen Haltestangen 42b im wesentlichen Y-förmig ist, darin zu sehen, daß verhindert werden soll, daß die Wafer W auf den unteren Haltestangen 42a schräg angeordnet sind. Infolge der Bereitstellung der V-förmigen Nuten und der Y-förmigen Nuten kann der Waferhalter 40 die mehreren Wafer W aufrecht haltern, wobei die Wafer W in Horizontalrichtung ausgerichtet sind.

Als nächstes wird ein Mechanismus (nachstehend als "Verriegelungsmechanismus 70" bezeichnet) zur Befestigung des Waferhalters 40 am Rotor 30 beschrieben. Wie besonders aus Fig. 18 deutlich wird, ist eine Aufnahmebuchse 71 an der festen Platte 42d des Waferhalters 40 befestigt. Darüber hinaus ist eine weitere Aufnahmebuchse 71 auch an der kreisringförmigen Basisplatte 41 vorgesehen. Der Verriegelungsmechanismus 70 weist daher auf beiden Seiten des Rotors 30 identische Buchsen 71 auf.

Der Verriegelungsmechanismus 70 weist einen Führungszylinder 72 auf, welcher durch die kreisförmige Scheibe 32 des Rotors 30 hindurchgeht, einen Verriegelungsstift 73, der gleitbeweglich in den Führungszylinder 72 eingeführt ist, und eine Feder 75. Die Feder 75 ist zwischen einem Flanschteil 73a auf dem Verriegelungsstift 73 und einem inneren Flanschteil 72a am Ende des Führungszylinders 72 angeordnet. Die Feder 75 drückt den Verriegelungsstift 73 so, daß er immer in ein Eingriffsloch 74 der Buchse 71 auf der festen Platte 42d eingeführt ist. Durch den Eingriff des Verriegelungsstiftes 73 mit der Buchse 71 ist der Waferhalter 40 auf dem Waferhalter 40 verriegelt.

Der Verriegelungsmechanismus 70 weist einen Mechanismus zur Aufhebung des Eingriffs des Verriegelungsstiftes 73 mit der Buchse 71 auf, der nachstehend als "Entriegelungsmechanismus 77" bezeichnet wird. Der Entriegelungsmechanismus 77 ist folgendermaßen ausgebildet. Wie in Fig. 18 gezeigt, ist ein Bord 76 an einem Ende des Verriegelungsstiftes 73 gegenüberliegend dem anderen Ende befestigt, für den Eingriff mit der Buchse 71, und zwar durch einen Bolzen. Wie in den Fig. 10, 12, 17 und 18 gezeigt, wird der Entriegelungsmechanismus 77 durch eine Entriegelungsplatte 77a gebildet, die lösbar im Eingriff mit dem Bord 76 als Entriegelungsteil steht; durch eine Betätigungswelle 77b, die mit der Platte 77a verbunden ist, um diese in Drehrichtung und Axialrichtung zu bewegen; durch einen Zylinder 77f, der sich ausdehnt bzw. einzieht, um die Betätigungswelle 77b und die Platte 77a zu drehen; und durch einen Entriegelungszylinder 77d zum Bewegen der Betätigungswelle 77b und der Platte 77a. Der Zylinder 77f ist mit einem zylindrischen Körper 77d über ein Gelenk 77e verbunden. Die Betätigungswelle 77b ist gleitbeweglich über ein Lager 77c in den zylindrischen Körper 77d eingeführt.

Als nächstes wird, wobei besonders auf die Fig. 17 und 18 Bezug genommen wird, der Betrieb des Entriegelungsmechanismus 77 beschrieben. Wie voranstehend erwähnt, wird in jenem Zustand, in welchem der Waferhalter 40 mit dem Rotor 30 verriegelt ist, die Verriegelungsplatte 77a zurückgezogen, zu einer Position, in welcher der Verriegelungsstift 73 entriegelt wird. Um diesen Verriegelungszustand aufzuheben, wird zuerst eine Kolbenstange 77 des Zylinders 77f eingezogen, um die Platte 77a mit dem Bord 76 in Eingriff zu bringen.

Daraufhin werden durch Betätigung des Entriegelungszylinders 77d, damit dieser ausfährt, die Betätigungswelle 77b und die Platte 77a in der Richtung des Pfeils A bewegt (vergleiche die Fig. 17 und 18). Das Bord 76 und der Verriegelungsstift 73 werden daher entgegengesetzt zur Rückstoßkraft der Feder 75 bewegt, so daß der Eingriff des Verriegelungsstifts 73 mit dem Eingriffsloch 74 aufgehoben wird. Auf diese Weise kann der Verriegelungszustand zwischen dem Rotor 30 und dem Waferhalter 40 aufgehoben werden.

Die Waferführung 50 wird nachstehend erläutert.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Waferführung 50 eine Halterungsstütze 53 auf, die in Vertikalrichtung bewegt werden kann, sowie ein zylindrisches Trägerteil 54, welches von einem Abschnitt an der Unterseite eines Endes der Stütze 53 abgestützt wird. Die Halterungsstütze 53 wird durch einen Kugelschraubenmechanismus 52 in Vertikalrichtung bewegt, der in einem Gehäuse 51 aufgenommen ist, welches neben der Öffnung der Trocknungskammer 20 angeordnet ist.

Der Kugelschraubenmechanismus 52 weist eine Kugelschraubenwelle 52b auf, die in dem Gehäuse 51 aufrecht steht, sowie ein Gleitelement 52d, welches sich im Gewindeeingriff mit der Kugelschraubenwelle 52b befindet. Die Kugelschraubenwelle 52b wird durch einen vorwärts und rückwärts betreibbaren Motor 52a gedreht. Weiterhin ist das Gleitelement in 52d so ausgebildet, daß es entlang einer Führungsschiene 52c parallel zur Kugelschraubenwelle 52b gleiten kann. Das Gleitelement 52d ist mit der Halterungsstütze 53 verbunden.

Das Trägerteil 54 ist an seinem unteren Ende mit einem Eingriffsteil 55 versehen. Wie in Fig. 19A gezeigt, weist das Eingriffsteil 55 ein vorspringendes Teil 56a auf, wogegen das Eingriffsteil 53 des Waferhalters 40 mit einem konkaven Teil 40a versehen ist, in welches das vorspringende Teil 56a eingeführt wird.

Als nächstes wird ein Mechanismus 56 beschrieben, der dazu dient, das Eingriffsteil 55 des Trägerteils 54 mit dem Eingriffsteil 43 des Waferhalters 40 in Eingriff zu bringen. Nachstehend wird der Mechanismus 56 als "Eingriffsmechanismus" bezeichnet.

Wie besonders deutlich aus Fig. 19A hervorgeht, weist der Eingriffsmechanismus 56 im wesentlichen einen Verriegelungsnocken 56b auf, der auf dem vorspringenden Teil 56a um eine Schwenkachse drehbar ist, die horizontal verläuft, sowie einen Pneumatikzylinder 57, der in dem Trägerteil 54 angeordnet ist. In dem konkaven Teil 43a ist ein Verriegelungsstift 43b vorgesehen, der in Horizontalrichtung vorspringt, und der mit dem Verriegelungsnocken 56b bei seiner Schwenkbewegung in Eingriff gebracht werden kann.

Der Verriegelungsnocken 56b weist ein Langloch 56c auf, welches so ausgebildet ist, daß es sich zum Drehzentrum des Nockens 56b hin erstreckt. Der Verriegelungsnocken 56b ist einer Kolbenstange 57a des Pneumatikzylinders 57 über einen Stift 56d zugeordnet, der drehbeweglich und gleitbeweglich mit dem Langloch 56c in Eingriff steht. Der Pneumatikzylinder 57 ist so ausgebildet, daß er dann arbeitet, wenn die Annäherung des Eingriffsteils 55 an das Eingriffsteil 43 von einem Annäherungssensor 58 festgestellt wurde, der auf einer Basis des Eingriffsteils 55 vorgesehen ist. Zwischen einem Kolbenteil 57b der Kolbenstange 57a und einem Ende des Pneumatikzylinders 57 ist eine Feder 56e vorgesehen, welche die Position des Verriegelungsnockens 56b stabilisiert. Die Feder 56e legt eine Kraft an, zur Aufhebung des Eingriffs des Verriegelungsnockens 56b mit dem Verriegelungsstift 43b, und zwar an die Kolbenstange 57a.

Um die Waferführung 50 mit dem Waferhalter 40 durch den Eingriffsmechanismus 56 in Eingriff zu bringen, wird der Pneumatikzylinder 57 betätigt, damit die Kolbenstange 57a ausgefahren wird, wie dies in Fig. 19A gezeigt ist. Während der Verriegelungsnocken 56b zur Entriegelungsseite bewegt wird, wird dann das vorspringende Teil 56a in das konkave Teil 53a des Eingriffsteils 43 eingeführt (vergleiche Fig. 19B).

Wenn dann festgestellt wird, daß sich das Eingriffsteil 55 an das Eingriffsteil 43 annähert, durch den Annäherungssensor 58, wird dann der Pneumatikzylinder 57 so betätigt, daß die Kolbenstange 57a eingefahren wird. Daher wird der Verriegelungsnocken 56b so gedreht, daß er mit dem Verriegelungsstift 43b in Eingriff gelangt, so daß die Waferführung 50 in Eingriff mit dem Waferhalter 40 kommt (siehe Fig. 19C). Es wird darauf hingewiesen, daß zum Lösen des Eingriffs der Waferführung 50 mit dem Waferhalter 40 der Pneumatikzylinder 57 nur so betätigt werden muß, daß die Kolbenstange 57a ausgefahren wird, um den Eingriff des Verriegelungsnockens 56b mit dem Verriegelungsstift 43b aufzuheben.

Wie in Fig. 20 gezeigt, ist vorzugsweise die obere Oberfläche des Eingriffsteils 43 mit einem plattenförmigen Beschichtungsteil 43a aus Kunstharz beschichtet, beispielsweise PEEK-Harz (Polyether-Etherketon) und PTFE-Harz (Polytetrafluorethylen). Weiterhin ist vorzugsweise auch das Eingriffsteil 55 der Waferführung 50 mit einem Beschichtungsteil 55a aus entsprechendem Material versehen, welches auf einer Oberfläche des Teils 55 vorgesehen ist, die in Berührung mit dem Eingriffsteil 43 kommt. Ein derartiges Beschichtungsteil kann auf einer Oberfläche des Verriegelungsnocken 56b und/oder einer Oberfläche des Verriegelungsstiftes 43b sowie einer Oberfläche der Kolbenstange 57a zusätzlich vorgesehen sein. Selbstverständlich sind die Beschichtungsteile (Beschichtungsschichten) nicht notwendigerweise sowohl auf dem Eingriffsteil 43 als auch auf dem Eingriffsteil 45 vorgesehen. Daher muß nur zumindest eine der Oberflächen der Eingriffsteile 43 und 45 mit dem Beschichtungsteil beschichtet sein. Weiterhin kann die Beschichtungsschicht aus einem Film aus PEEK-Harz, PTFE-Harz oder dergleichen bestehen.

Da die Beschichtungsschicht vorgesehen ist, ist es möglich, eine Berührung von Metallen miteinander zu vermeiden, die durch das Ausfahren und Einfahren der Kolbenstange 57a und die Drehung der Kolbenstange 57a usw. hervorgerufen werden kann, wenn die Waferführung 50 mit dem Waferhalter 40 in Eingriff gebracht wird. Dadurch, daß das Auftreten von Teilchen wie beispielsweise aus Metallpulver verhindert wird, ist es möglich zu verhindern, daß die Teilchen an den Wafern W anhaften, wodurch der Trocknungsvorgang in einer sauberen Atmosphäre durchgeführt werden kann. Darüber hinaus können das Verschleiß- und Abriebverhalten der Eingriffsteile 43 und 55 verbessert werden.

Wie in Fig. 20 gezeigt, sind vorzugsweise das Eingriffsteil 55 und das Eingriffsteil 43 mit einem Auslaßkanal 55B bzw. einem Auslaßkanal 43B versehen. In diesem Fall ist ein Ende des Auslaßkanals 55B mit einer Vakuumpumpe P verbunden, über ein Rohr 55C. Das andere Ende des Auslaßkanals 55B öffnet sich zu einem Abschnitt des Eingriffsteils 55 nahe an dem beweglichen Teil der Kolbenstange 57a hin. Die Rohre 43C, 55C zum Verbinden der Vakuumpumpe P mit den Auslaßkanälen 43B, 55B sind flexibel ausgebildet, so daß sie sich an die jeweilige Bewegung des Waferhalters 40 und der Waferführung 50 anpassen können.

Da die Auslaßkanäle 43B, 55B vorgesehen sind, ist es selbst dann möglich, wenn Teilchen wie beispielsweise aus Metallpulver erzeugt werden, infolge der Tatsache, daß eine metallische Berührung beim Eingriff der Waferführung 50 mit dem Waferhalter 40 erfolgt, die Teilchen von den Öffnungen der Auslaßkanäle 43B, 55B abzusaugen. Ein Anhaften der Teilchen an den Wafern W kann daher verhindert werden, so daß der Trocknungsvorgang in einer sauberen Atmosphäre durchgeführt werden kann.

Als nächstes werden die Schritte der Trocknung der Wafer W unter Bezugnahme auf die Fig. 21-25B geschildert. Zuerst bewegt, nachdem mit den Wafern W der vorbestimmte Chemikalienbehandlungs- und Reinigungsvorgang durch die erste bis dritte Verarbeitungseinheit 14, 15, 16 des Verarbeitungsabschnitts 3 durchgeführt wurde, die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 sich zur Seite der Trocknungskammer 30 hin, während sie die Wafer W befördert. Auf diese Weise werden die Wafer W in eine Position oberhalb der Belade- und Entladeöffnung 21 der Trocknungskammer 20 gebracht (siehe Fig. 21).

Dann geht die mit dem Waferhalter 40 in Eingriff stehende Waferführung 50 nach oben, um die Wafer W durch die Waferhalterung 42 zu haltern, also die unteren Halterungsstangen 42a und die seitlichen Halterungsstangen 42b. Gleichzeitig werden die beweglichen Halterungsstangen 62 in die jeweiligen Positionen gedreht, die in Fig. 8B durch doppelt gepunktete Kettenlinien angedeutet sind, damit die Wafer W freigegeben werden. Auf diese Weise werden die Wafer W, die in einer Reihe aufrecht durch die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 gehalten wurden, dem Waferhalter 40 zugeführt, während diese Ausrichtung der Wafer W und eine Entfernung zwischen benachbarten Wafern beibehalten werden (siehe die Fig. 22A, 22B, 23A und 23B).

Dann wird, wenn sich die Wafertransportaufspannvorrichtung 19 von der Oberseite der Trocknungskammer 20 zurückzieht, und nicht die Waferführung 50 führt, die Waferführung 50 abgesenkt. Daraufhin führt die Waferführung 50 den Waferhalter 40, der die Wafer W trägt, in die Trocknungskammer 40 ein, und zwischen die gegenüberliegenden kreisförmigen Scheiben 32, 32 des Rotors 30 (siehe die Fig. 24A und 24B). Dann wird durch die Betätigung des Eingriffsmechanismus 56 der Eingriff der Waferführung 50 mit dem Waferhalter 40 aufgehoben, so daß die Waferführung 50 erneut ansteigt, und sich aus der Trocknungskammer 20 zurückzieht.

Gleichzeitig wird der Waferhalter 40 an dem Rotor 30 durch den Verriegelungsmechanismus 70 befestigt. Weiterhin werden die oberen Abschnitte der Wafer W durch die Halterungsarme 36 nach unten gedrückt. Darüber hinaus wird der Deckelkörper 25 durch den stangenlosen Zylinder 25b bewegt, so daß die Belade- und Entladeöffnung 21 geschlossen wird, und daraufhin wird der Deckelkörper 25 in enge Berührung mit der Öffnung 21 durch den Pneumatikzylinder 27a gebracht (siehe die Fig. 5A, 5B, 25A und 25B).

Daraufhin wird der Rotor 30 durch den Motor 31 gedreht, um Feuchtigkeit zu entfernen, die an den Wafern W anhaftet. Gleichzeitig stößt das Auslaßgebläse 22 die Luft in der Trocknungskammer 20 zur Seite des Auslaßrohrs 23 über die Auslaßöffnung 24 aus. Beim Ausstoßen der Luft in der Trocknungskammer 20 wird gleichzeitig die Luft, die durch die Filtergebläseeinheit 29 gereinigt wurde, der Trocknungskammer 20 durch den Lufteinlaß 25c zugeführt, und dann zur Seite des Auslaßrohrs 23 zusammen mit den Wassertröpfchen ausgestoßen, die infolge der Drehung des Rotors 30 verstreut werden. Infolge dieses Luftstroms kann ein effektiver Trocknungsvorgang erzielt werden, da keine verstreuten Wassertröpfchen erneut an den Wafern W anhaften.

Wenn der Trocknungsvorgang beendet ist, wird der Deckelkörper 25 bewegt, so daß die Belade- und Entladeöffnung 21 geöffnet wird. Dann wird die Waferführung 50 abgesenkt, damit sie mit dem Waferhalter 40 in Eingriff kommt. Daraufhin wird der Haltearm 36 getrennt von dem Wafer W gedreht, während der Rotor 30 von dem Waferhalter 40 durch den Entriegelungsmechanismus 77 gelöst wird. Daraufhin wird die Waferführung angehoben, um den Waferhalter 40 und die getrockneten Wafer W nach oberhalb der Trocknungskammer 20 zu entnehmen. Durch zu den voranstehend geschilderten Schritten entgegengesetzte Operationen werden die Wafer W von dem Waferhalter 40 der Wafertransportaufspannvorrichtung 19 zugeführt, und daraufhin durch die Aufspannvorrichtung 19 zum nächsten Prozeß befördert.

Obwohl die voranstehend geschilderte Ausführungsform den Einsatz der Substrattrocknungseinrichtung bei dem Halbleiterwaferreinigungssystem betrifft, kann die Trocknungseinrichtung gemäß der Erfindung selbstverständlich bei jedem Bearbeitungssystem eingesetzt werden, neben dem Reinigungsvorgang. Weiterhin kann selbstverständlich die vorliegende Erfindung bei einem Vorgang zum Trocknen von LCD-Glassubstraten und dergleichen eingesetzt werden, also nicht nur bei Halbleiterwafern.

Claims (15)

1. Trocknungseinrichtung zum Trocknen zu bearbeitender Substrate, welche aufweist:
eine Trocknungskammer, die in ihrem oberen Teil mit einer Belade- und Entladeöffnung versehen ist, durch welche die Substrate beladen und entladen werden;
einen Substrathalter, der die Substrate so festhält, daß die Substrate aufrecht stehen, und in Horizontalrichtung in einer Reihe angeordnet sind;
einen Rotor, der so in der Trocknungskammer angeordnet ist, daß er sich um eine horizontale Drehachse als Zentrum dreht, wobei der Rotor mit dem Substrathalter in Eingriff bringbar ist; und
ein Transportgerät zum Transportieren des Substrathalters, welches außerhalb der Trocknungskammer angeordnet und mit dem Substrathalter in Eingriff bringbar ist, wobei das Transportgerät den Substrathalter zwischen einer Beschickungsposition außerhalb der Trocknungskammer, so daß der Substrathalter die Substrate aufnehmen und freigeben kann, und einer Eingriffsposition innerhalb der Trocknungskammer bewegen kann, so daß der Substrathalter in Eingriff mit dem Rotor kommen kann.

2. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckelkörper vorgesehen ist, welcher die Belade- und Entladeöffnung der Trocknungskammer öffnen und schließen kann.

3. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter und das Transportgerät jeweils Eingriffsteile zum Eingriff miteinander aufweisen, und daß die Eingriffsteile des Substrathalters und des Transportgeräts jeweils mit Kunstharzschichten beschichtet sind.

4. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter und das Transportgerät jeweils Eingriffsteile zum Eingriff miteinander aufweisen, daß das Eingriffsteil des Substrathalters ein Bauteil aufweist, und das Eingriffsteil des Transportgeräts ein Bauteil aufweist, und die Bauteile des Substrathalters und des Transportgeräts miteinander in Eingriff gebracht werden können, und daß zumindest eines der Bauteile mit einer Kunstharzschicht beschichtet ist.

5. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter und das Transportgerät jeweils Eingriffsteile zum Eingriff miteinander aufweisen, daß die Eingriff steile des Substrathalters und des Transportgeräts jeweils einen Eingriffsmechanismus aufweisen, der dazu dient, den Substrathalter mit dem Transportgerät in Eingriff zu bringen, und daß Eingriffsteile des Substrathalters und des Transportgeräts jeweils mit Auslaßkanälen versehen sind, deren Vorderenden zu jeweiligen Positionen neben den Eingriffsmechanismen hin offen sind.

6. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelkörper eine Innenoberfläche aufweist, welche der Trocknungskammer gegenüberliegt und zur Horizontalebene hin geneigt ist, wobei die Innenoberfläche einen Rand aufweist, der an dem höheren Ende der Innenoberfläche vorgesehen ist;
der Deckelkörper einen Lufteinlaß aufweist, der an einem Ort neben dem Rand der Innenoberfläche vorgesehen ist, und zum Einlaß von Luft in die Trocknungskammer dient;
die Trocknungskammer mit einer Auslaßöffnung zum Ausstoßen der durch den Lufteinlaß zugeführten Luft versehen ist; und
der Rand der Innenoberfläche in bezug auf die Horizontalrichtung senkrecht zur Achse des Rotors außerhalb von Umfängen der Substrate angeordnet ist, die durch den Substrathalter festgehalten werden, der mit dem Rotor in Eingriff steht.

7. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Deckelkörpers mit einer Schicht beschichtet ist, welche korrosionsfest und wasserabstoßend ist.

8. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Horizontalbewegungsmechanismus zur Bewegung des Deckelkörpers in Horizontalrichtung vorgesehen ist, sowie ein Schließmechanismus zur Bewegung des Deckelkörpers zu der Belade- und Entladeöffnung der Trocknungskammer, damit der Deckelkörper fest auf die Belade- und Entladeöffnung aufgesetzt werden kann.

9. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
ein Befestigungsmechanismus zur Befestigung des Substrathalters auf dem Rotor, wobei der Befestigungsmechanismus aufweist:
ein so auf dem Rotor angeordnetes Eingriffsteil, daß es sich an den Substrathalter annähern und von diesem trennen kann;
ein auf dem Substrathalter angeordnetes Aufnahmeteil zum Eingriff mit dem Eingriffsteil des Rotors; und
eine Vorrichtung zum Antreiben des Eingriffsteils zu dem Aufnahmeteil des Substrathalters und von diesem weg.

10. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter ein Halterungsteil zum Haltern der Substrate von der Unterseite aus aufweist, und daß der Rotor eine Substrathalterungsvorrichtung zum Herunterhalten der Substrate von deren Oberseite aus aufweist, wenn der Substrathalter im Eingriff mit dem Rotor steht.

11. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrathalterungsvorrichtung des Rotors aufweist:
einen Arm, der so an dem Rotor angebracht ist, daß er sich um eine Horizontalachse verschwenken kann;
ein Halterungsteil, welches von einem freien Ende des Arms aus ausgeht, um jeweilige obere Abschnitte der Substrate zu haltern; und
eine Vorrichtung zum Drehen des Arms.

12. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen zum Ausspritzen einer Reinigungsflüssigkeit gegen den Rotor vorgesehen sind.

13. Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsposition vertikal oberhalb der Eingriffsposition angeordnet ist.

14. Trocknungseinrichtung zum Trocknen von zu bearbeitenden Substraten, welche aufweist:
eine Trocknungskammer, die mit einer Belade- und Entladeöffnung versehen ist;
einen Substrathalter, der die Substrate so haltert, daß dies aufrecht stehen, und in einer Reihe in Horizontalrichtung angeordnet sind;
einen Rotor, der so in der Trocknungskammer angeordnet ist, daß er sich um eine horizontale Drehachse als Zentrum dreht, wobei der Rotor mit dem Substrathalter in Eingriff bringbar ist;
ein Transportgerät zum Transportieren des Substrathalters, welches außerhalb der Trocknungskammer angeordnet ist, und mit dem Substrathalter in Eingriff gebracht werden kann, wobei das Transportgerät den Substrathalter zwischen einer Beschickungsposition außerhalb der Trocknungskammer, so daß der Substrathalter die Substrate aufnehmen und freigeben kann, und einer Eingriffsposition innerhalb der Trocknungskammer bewegen kann, so daß der Substrathalter in Eingriff mit dem Rotor kommen kann; und
ein Substrattransportgerät zum Transportieren der Substrate, die der Trocknungseinrichtung von außerhalb zugeführt wurden, zu der Beschickungsposition.

15. Verfahren zum Trocknen von zu bearbeitenden Substraten mit folgenden Schritten:
Zuführung der Substrate, die so gehalten werden, daß die Substrate aufrecht stehen und in einer Reihe in Horizontalrichtung angeordnet sind, durch ein Substrattransportgerät, und von dem Substrattransportgerät zu einem Substrathalter, der in einem Transportgerät gehaltert ist, während die Ausrichtung der Substrate beibehalten wird, die von dem Substrattransportgerät festgehalten werden;
Bewegung des Substrathalters durch das Transportgerät, um den Substrathalter mit einem Rotor in einer Trocknungskammer in Eingriff zu bringen;
Lösen des Substrathalters von dem Transportgerät und Zurückziehen des Transportgerätes nach Oben;
Verschließen der Trocknungskammer durch einen Deckelkörper; und
Drehung des Rotors, um Flüssigkeit von den jeweiligen Oberflächen der Substrate zu entfernen.