DE2931308A1

DE2931308A1 - Oberflaechenbehandlungs-einrichtung

Info

Publication number: DE2931308A1
Application number: DE19792931308
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Horimuki; Hiroto Tokio Nagatomo; Hisao Seki; Tetsuya Takagaki; Shirou Terasaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-08-02
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-02-28
Also published as: US4282825A

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Oberflächenbehandlungs-Einrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Oberflächenbehandlung platten- oder plättchenförmiger Werkstücke, insbesondere Halbleiter-Plättchen (d. h. dünner Plättchen mit kreisrunden ebenen Oberflächen).

Bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen müssen die an den Halbleiter-Plättchen haftenden Verunreinigungen oder Chemikalien abgewaschen werden, oder Fremdstoffe müssen durch Ätzen entfernt werden, bevor die Halbleiter-Plättchen Behandlungsschritten wie Fotoätzen, Wärmeoxidation und Diffusion unterzogen werden können.

Bisher wird die das Waschen oder Ätzen der Plättchen umfassende Oberflächenbehandlung unter Anwendung einer Oberflächenbehandlungs-Einrichtung durchgeführt, bei der eine Mehrzahl Plättchen in einer Mehrzahl Stufen in einem Einsatz aufgenommen ist und der Einsatz manuell auf und ab oder hin und her bewegt wird, so daß die Plättchen abwechselnd in einen Behälter

Ö300D9/0717

mit Behandlungsflüssigkeit, ζ. B. Waschlösung oder Ätzlösung, getaucht oder daraus entnommen werden. Bei dieser Einrichtung unterliegen die Plättchen jedoch unterschiedlichen Konzentrationen und Temperaturen der Behandlungsflüssigkeit, je nachdem, ob die Plättchen in der Mitte oder an den Seiten des Einsatzes angeordnet sind. Die Oberflächen werden somit ungleichmäßig behandelt, und der Grad der Oberflächenbehandlung ändert sich in Abhängigkeit der einzelnen Plättchen, so daß die Halbleitervorrichtungen fehlerbehaftet sind. Bei der Oberflächenbehandlung mit der vorstehenden Einrichtung werden ferner die Chemikalien und die Waschflüssigkeit nicht genügend aufgerührt oder verwirbelt, so daß auf den Plättchen Wasch- und Ätzflecken entstehen, die Gleichmäßigkeit verlorengeht und die Güte der Plättchen beeinträchtigt wird.

Bei der vorstehend angegebenen Oberflächenbehandlungs-Einrichtun.g, bei der ein Einsatz eine Mehrzahl (z. B. 25 Stück) Plättchen hält und diese Plättchen einer Oberflächenbehandlung, z. B. einem Wasch- oder Ätzvorgang, unterworfen werden, besteht also der Nachteil, daß die Plättchenoberflächen ungleichmäßig behandelt werden, und zwar entweder aufgrund der Lage, die die Plättchen im Einsatz haben, oder aufgrund der Bewegungslosigkeit der Behandlungsflüssigkeit im Behälter oder zwischen den Plättchen. Bei automatischem Betrieb dieser Oberflächenbehandlungs-Einrichtung sind außerdem die Mechanik zum Auf- und Abbewegen oder Hin- und Herbewegen des Einsatzes und die Handhabungsmechanik sperrig ausgebildet, so daß es schwierig ist, die Behandlung kontinuierlich durchzuführen.

Nach einem weiteren herkömmlichen Plättchen-Waschverfahren wird eine Schleuder-Einrichtung eingesetzt, die die Waschflüssigkeit auf die Plättchen sprüht. Dabei können die Plättchen zwar kontinuierlich stückweise behandelt werden; da jedoch die Rückseite der Plättchen mittels eines Spannelements an einer umlaufenden Halterung der Schleuder befestigt ist,

83GQQ9/071?

wird die Plättchen-Rückseite nicht gewaschen, so daß nicht beide Plättchenoberflächen gleichzeitig gewaschen werden können.

Außerdem ist es bei der kontinuierlichen Behandlung der Oberflächen von Plättchen durch aufeinanderfolgendes Ätzen der Plättchen in verschiedenen chemischen Flüssigkeiten sehr wichtig, die Plättchen vor und nach dem Ätzen mit chemischen Flüssigkeiten in reinem Wasser zu waschen. Zu diesem Zweck muß eine Förderbahn für die Plättchen zwischen dem Stz- und dem Waschbehälter vorgesehen sein, und zwischen dem Ätzbehälter, dem Waschbehälter und der Förderbahn müssen Fördermittel für die Plättchen vorgesehen sein, so daß die Einrichtung komplex aufgebaut ist, viel Platz beansprucht und hohe Einbaukosten erfordert.

Bei einer herkömmlichen Trocknungsvorrichtung zum Trocknen der oberflächenbehandelten Plättchen wird der die Plättchen aufnehmende Einsatz in eine Trockenkammer gebracht, und zum Trocknen der Plättchen wird ein sauberes Gas (z. B. Luft oder Stickstoff) aus in der Kammer angeordneten Düsen auf die Plättchen geblasen. Die herkömmliche Trocknungsvorrichtung weist somit folgende Nachteile auf: Erstens enthält der Einsatz eine Mehrzahl V-Nuten zur Aufnahme von Plättchen, und die Behandlungsflüssigkeit tendiert dazu, in diesen V-Nuten zu verbleiben. Daher müssen große Wassermengen durch Trocknen beseitigt werden, was sehr lang dauert. Die lange Trockenzeit ergibt sich ferner dadurch, daß für die partienweise Behandlung eine breite Behandlungskammer erforderlich ist und zum Entfernen der in der Kammer vorhandenen Feuchtigkeit eine lange Zeit benötigt wird. Zweitens erzeugt ein in der Trockenkammer umlaufender großer Plättchen-Einsatz einen Luftstrom. Dadurch prallen die wegspritzenden Wassertröpfchen von der Wandung der Trockenkammer ab und gelangen mit diesem Luftstrom wieder auf die Plättchen, auf denen sie haften. Daher· sind die Plättchen

Ö30009/ 071

nicht gleichmäßig sauber, was einen Güteverlust bedingt. Da drittens eine Behandlung in Partien durchgeführt wird, werden die Plättchen in einem großen Einsatz in die Behandlungskammer eingebracht oder daraus entnommen. Bei der Betätigung der Vorrichtung ist ferner darauf zu achten, daß die Plättchen nicht aus dem Einsatz fallen. Zur automatischen Durchführung des Einbringens und Entnehmens ist daher eine komplizierte und große Vorrichtung erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Oberflächenbehandlungs-Einrichtung, bei der die den herkömmlichen Einrichtungen anhaftenden Nachteile beseitigt sind, wobei eine stückweise Behandlung der Werkstücke erfolgt und gleichzeitig beide Oberflächen der platten- oder plättchenförmigen Werkstücke, z. B. Halbleiter-Plättchen, behandelt werden können; dabei soll die Einrichtung einfach aufgebaut sein und die Oberflächen der Werkstücke kontinuierlich stückweise behandeln können, wobei die Behandlungsbedingungen stets gleichbleiben, die durch die Oberflächenbehandlung resultierende Fehlerquote vermindert und die Produktion somit erhöht wird.

Durch die Erfindung wird also eine Oberflächenbehandlungs-Einrichtung angegeben zum Oberflächenbehandeln, z. B. Waschen oder Ätzen, von platten- oder plättchenförmigen.Werkstücken, z. B. Halbleiter-Plättchen, unter Aufrechterhaltung eines hohen Zuverlässigkeitsgrads, wobei eine Behandlungsflüssigkeit in einen ringförmigen oder rohrförmigen Behandlungsbehälter eingebracht wird und die zu behandelnden Werkstücke von einem Förderer auf einer Förderbahn, deren eine Oberfläche parallel mit den Werkstückoberflächen verläuft, gegen die Strömung der Behandlungsflüssigkeit stückweise bewegt werden, so daß die Werkstückoberflächen behandelt werden. Dadurch sind die Oberflächen der Halbleiter-Plättchen in erwünschter Weise behandelbar, bevor sie für die Herstellung von Halbleitererzeugnissen verwendet werden.

630009/071?

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die kontinuierlich arbeitende Oberflächenbehand lungs-Einrichtung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht des Waschbehälters mit einem Ätzbehälter und einer Plättchen-Förderbahn, sowie, einer Mechanik zum Fördern eines Plättchens ;

eine Draufsicht auf den Ätzbehälter; eine Querschnittsansicht A-A nach Fig. 3; eine Draufsicht auf einen Plättchenhalter; eine Querschnittsansicht A-A nach Fig. 5; eine Perspektivansicht des Waschbehälters, der auch als Plättchen-Förderbahn dient; eine Querschnittsansicht A-A nach Fig. 7; eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Waschbehälters;

eine Querschnittsansicht A-A nach Fig. 9; eine Perspektivansicht eines Verbindungsabschnitts zwischen einer Wascheinheit und einem Trockner;

eine Perspektivansicht des Trockners; eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform der Einrichtung; und

Fig. I^ eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform der Einrichtung.

Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung der Einrichtung zum Behan- ^! dein von Halbleiter-Plättchen zusammen mit einer nachgeschalteten Vorrichtung. Ringförmige Ätzbehälter 1 (la, Ib, lc) dienen zum Ätzen von Plättchen W, die oberflächenbehandelten Plättchen werden in einem Trockner 2 getrocknet, und die Plättchen werden in Waschbehältern 3 (3a, 3b, 3c) gewaschen; die Waschbehälter 3 sind dabei zwischen den Ätzbehältern so wie zwischen dem Ätzbehälter Ic und dem Trockner 2 angeordnet.

030009/0717

Fig.	3
Fig.	k
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	7
Fig.	8
Fig.	9
Fig.	10
Fig.	11
Fig.	12
Fig.	13

Ferner dienen die Ätzbehälter als Förderbahnen für die Plättchen W. Eine Rücklaufbahn 4- dient zum Rückführen der getrockneten Plättchen, die weiteren Behandlungsschritten unterzogen wurden; ferner sind eine Aufgabeeinheit 5, eine Entnahmeeinheit 6 und Einheiten 7 (7a, 7b, 7c), die als Plättchen-Fördervorrichtung dienen und die Plättchen zwischen dem Ätz- und dem Waschbehälter sowie auf die Förderbahn und zum Waschbehälter fördern, vorgesehen.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab die Oberflächenbehandlungs-Einrichtung, umfassend einen Stzbehälter und einen benachbarten Waschbehälter; dabei sind vorgesehen ein Stzbehälter 11, ein Plättchenhalter 12, ein Motor 13 zum Drehen der Plättchen, eine Rührplatte 14 sowie ein Motor 15 zum Treiben derselben. Ein Zusatzbehälter 16 ist auf einer Seite des Ätzbehälters

11 angeordnet. Das Plättchen W im Zusatzbehälter 16 wird entweder durch einen Zufuhr-Schieber 17 auf den Plättchenhalter

12 im Ätzbehälter bewegt, oder das gewaschene Plättchen wird aus dem Waschbehälter entnommen und in den Zusatzbehälter verbracht. Waschbehälter 18 und 18' dienen auch als Plättchen-Förderbahnen, die zu beiden Seiten des Zusatzbehälters 16 rechtwinklig zu der Richtung angeordnet sind, in der die Plättchen W zwischen den Waschbehältern 18, 18' und dem Zusatzbehälter 16 überführt werden. Ein Plättchen-Schieber 19 verbringt ein im Waschbehälter befindliches Plättchen W in den Zusatzbehälter 16, und ein Plättchen-Förderer 20 fördert das auf dem Waschbehälter liegende Plättchen W auf die Förderbahn. Antriebswellen A, B unc C bewegen die Schieber 17, 19, den Plättchen-Förderer u. dgl. Ferner ist eine Rücklaufbahn 21 vorgesehen.

Nach den Fig. 3 und 4- besteht der Ätzbehälter 1 aus einem ringförmigen Behälterkörper 11 mit flachem Boden. Eine Ätzflüssigkeit wird bis zu einem bestimmten Stand in den Ätzbehälter gefüllt, und die Plättchen W werden darin bewegt,

Θ30009/071¹?

wobei sie um den Umfang des Behälterkörpers 11 angeordnet sind. Während die Plättchen einmal umlaufen, werden sie von der Xtzflüssigkeit im Ätzbehälter geätzt. Eine Heizeinheit 22 zum Erwärmen der Ätzflüssigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur ist unter dem Behälterboden angeordnet. Der nahezu quadratische Zusatzbehälter 16 liegt auf einer Seite des Ätzbehälters 1 und hat eine Bodenhöhe gleich derjenigen des Ätzbehälters. Ein Begrenzungselement 23 zum Ätzbehälter hat geringe Höhe, so daß die Flüssigkeit im Ätzbehälter 1 in den Zusatzbehälter 16 fließen kann; der Flüssigkeitsstand in beiden Behältern wird gleichbleibend gehalten. Der Zusatzbehälter 16 nimmt vorübergehend die aus der äußeren Einheit eingeführten Plättchen W auf. Die im Zusatzbehälter 16 aufgenommenen Plättchen werden in den Ätzbehälter verbracht, und die im Ätzbehälter behandelten Plättchen werden über den Zusatzbehälter zur äußeren Einheit verbracht. Eine Plättchen-Halteplatte 24 besteht aus zwei fächerförmigen Platten, die übereinanderliegen (vgl. die Fig. 5 und 6). 12-15 Plättchen W sind längs dem Boden des Ätzbehälterkörpers 11 unter Einhaltung eines vorgegebenen Abstands zwischen den Plättchen W angeordnet. Die Halteplatte ist als Einheit auf einer ringförmigen Platte 25 gesichert, die mit dem Behälter konzentrisch ist. Der Gesamtaufbau kann mit Hilfe mehrerer sich vom mittleren Teil des Rings erstreckender Schwenkarme umlaufen» Anschlagstifte 24' dienen zum Anhalten des Plättchens. Zwischen der Bodenfläche der ringförmigen Platte und dem ringförmigen Ätzbehälterkörper 11 sind Kugeln 26 angeordnet, so daß sich die Platte gleichmäßig drehen kann. Der Basisteil des Schwenkarms 27 ist auf einer drehbaren Umfangswand 29 an einer ortsfesten Platte 28 montiert, die an der Innenseite des ringförmigen Ätzbehälters 1 befestigt ist, und wird schrittweise in vorgegebener Richtung von einem Antriebsmotor 30 an der ortsfesten Platte 28 über ein Kopplungszahnrad 31 getrieben. Das Plättchen W wird zwischen die fächerförmigen Platten 24, 24' von der Seite her eingesetzt, so daß die entgegengesetzten Ränder des Plättchens von

030009/0717

-ii- 2831308

der oberen und der unteren 3-förmigen und fächerförmigen Platte gehalten werden. Infolge der Drehbewegung der vom Schwenkarm gedrehten Plättchen-Halteplatten werden die Plättchen schrittweise und Stück für Stück bewegt. Eine Flüssigkeits-Rührplatte 32 besteht aus zwei ringförmigen Platten mit Schlitzen oder aus mehreren fächerförmigen Platten, die an einem Dreharm 33 gehaltert sind und in Umfangsrichtung umlaufen, wobei sie vom Antriebsmotor 30 an der ortsfesten Platte 28 über das Kopplungszahnrad 31 od. dgl. getrieben werden. Das Kopplungszahnrad 31 setzt das Rotationsverhältnis zwischen der Plättchen-Zuführplatte und der Flüssigkeits-Rührplatte mit z. B. 1:5 fest. Ein Plättchen-Zufuhrschieber 34 hat einen hakenförmigen Abschnitt 35, mit dem er das vom Schwenkarm 36 des Zusatzbehälters 16 gehaltene Plättchen W in Pfeilrichtung verschiebt, so daß es durch den Begrenzungsabschnitt 23 in den Ätzbehälterkörper 11 geschoben und zwischen den fächerförmigen Platten 2A- und 2Ψ¹ gehalten wird. Der Haken 35 wird von einem außerhalb des Zusatzbehälters 16 angeordneten Druckluftzylinder betätigt. Ein Plättchen-Ausschieber 37 ist unter der ortsfesten Platte 28 des Ä'tzbehälterkörpers 11 angeordnet und schiebt das Plättchen W aus dem ringförmigen Ätzbehälterkörper 11 in umgekehrter Reihenfolge zum Einschiebevorgang aus. Der Waschbehälter, der den gleichen Flüssigkeitsstand hat, ist mit einer oder beiden Seiten des Zusatzbehälters 16 verbunden (vgl. Fig. 2). Die Plättchen W werden Stück für Stück in den Zusatzbehälter 16 gefördert, wobei sie an beiden Rändern von einem Schwenkarm gehalten werden, der die Öffnungs- und Schließbewegung ausführt und ferner schwenkbar ist, wobei er von einer Vorschubmechanik betätigt wird, die den Arm horizontal verschiebt; oder die Plättchen W werden aus dem Zusatzbehälter 16 entnommen und in den Waschbehälter 18 eingeführt.

030009/0717

Ferner sind eine Flüssigkeitszuleitung 38 und eine Flüssigkeitsableitung 39 vorgesehen. Wie im unteren Teil von Fig. A- zu sehen ist, führt die Flüssigkeitszuleitung Druckluft in den Tank A-O, in dem die Ätzflüssigkeit aufbewahrt wird, so daß die Flüssigkeit zuführbar ist. Gleichermaßen bläst die Flüssigkeitsableitung 39 Druckluft aus einer Düse, so daß die Flüssigkeit zwangsabgeführt wird.

Es wird jetzt der Ätzvorgang für die Plättchen-Oberflächen im Ätzbehälter 1 erläutert. 1) Die Plättchen-Halteplatte befindet sich in dem ringförmigen Ätzbehälterkörper 11 in der Ruhestellung. Wenn sich auf der Halteplatte ein Plättchen in einer dem Zusatzbehälter 16 benachbarten Richtung befindet, wird das Plättchen herausgenommen, und der Schieber wird betätigt, so daß das Plättchen in den Zusatzbehälter 16 gefördert wird. 2) Wenn sich im Zusatzbehälter 16 kein Plättchen befindet, wird die Zufuhreinheit betätigt und führt mittels einer Zufuhrglieder-Mechanik ein Plättchen in den Zusatzbehälter 16. 3) Das vom Schwenkarm der Zufuhrglied-Mechanik gehaltene Plättchen im Zusatzbehälter 16 wird vom Zufuhrschieber in die Plättchen-Halteplatte des ringförmigen Ätzbehälters zugeführt. A-) Die Plättchen-Halteplatte wird schrittweise gedreht, und die Flüssigkeits-Rührplatte wird gedreht. Die vorgenannten Schritte 1) bis A-) werden bei jeder 1/12- bis 1/15-Drehung der Plättchen-Halteplatte wiederholt. 6) Nachdem das Plättchen einmal im Ätzbehälter umgelaufen ist, wird der Schieber eingeschaltet und verbringt die Plättchen stückweise von der Halteplatte in den Zusatzbehälter.

Nach Fig. 7 hat der Waschbehälter 18, der außerdem als Plättchen-Förderbahn dient, einen schmalen Strömungsweg mit flachem Boden. Die Waschflüssigkeit (reines Wasser) wird kontinuierlich durch eine in einem unteren Abschnitt an einem Ende des Strömungswegs ausgebildete Zulauf bohrung A-3 züge-

030009/0711

führt und läuft durch eine Ablaufbohrung 44 ab, die in einem unteren Abschnitt am anderen Ende des Strömungswegs 42 gebildet ist. Plättchen-Leitorgane 45 sind parallel zueinander zu beiden Seiten des Strömungswegs längs dem Waschflüssigkeitsstrom angeordnet. In Längsrichtung der Leitorgane 45 sind in einem Mittenabschnitt an gegenüberliegenden Flächen der Leitorgane V-Nuten 46 ausgebildet, so daß die Ränder eines sich in der Strömungsbahn bewegenden Plättchens W von den V-Nuten 46 geführt werden. Ferner ist auf einer Seite des Waschbehälters 18 eine Plättchen-Vorschubmechanik angeordnet, die sich vom ablaufseitigen Ende der Strömungsbahn zum zulaufseitigen Ende derselben bewegt. Ein Vorschuborgan 48 zum Bewegen des Plättchens W ist am Ende des Arms 47 der Vorschubmechanik an der Armunterseite befestigt, so daß das Plättchen W, das längs den V-Nuten 46 der Leitorgane 45 geführt wird, von der Plättchen-Vorschubmechanik gefördert wird.

Ein Stauelement 49 ist nahe der Zulaufbohrung angeordnet, so daß die aus der Zulaufbohrung 43 in die Strömungsbahn zugeführte Waschflüssigkeit in Form einer Schichtströmung oder in Form einer Strömung mit vorbestimmter Tiefe fließt, wobei sie an der Ober- und der Unterseite der Plättchen vorbeiströmt .

Bei dem so aufgebauten Waschbehälter wird das reine Wasser kontinuierlich in die Strömungsbahn zugeführt und fließt kontinuierlich in der Strömungsbahn. Nachdem die Plättchen stückweise zum Unterende der Strömungsbahn zugeführt wurden, wird die Vorschubmechanik 19 zum Oberende bewegt (gegen die Flüssigkeitsströmung); das hintere Ende des Plättchens W wird durch das Vorschubglied 48 geschoben, und das Plättchen wird gegen die Strömung vorgeschoben unter Führung durch die V-Nuten 46, so daß das Plättchen W gewaschen wird. Infolgedessen befindet sich das reine Wasser ständig in Berührung

030009/071?

mit der Vorder- und Rückseite des Plättchens. Da die Strömungsgeschwindigkeit hoch ist, wird das PLättchen vom Wasser wirksam gewaschen, während es längs der Strömungsbahn bewegt wird. Nach den Fig. 9 und 10 sind anstelle des Vorschubglieds 48 am Arm 47 der Vorschubeinheit zwei Vorschubstifte 49 vorgesehen, so daß sich das Plättchen W während seiner Vorschubbewegung nicht verdrehen kann.

Nach Fig. 11 ist ein Endabschnitt des Waschbehälters (der Plättchen-Förderbahn) mit einer Bahn des Trockners verbunden. Das durch die V-Nuten 46 der Leitorgane 45 geführte und vom Schieber 50 geförderte Plättchen W wird auf eine rahmenartige Hebebühne 51 gefördert, die an der Zulaufseite der Strömungsbahn angeordnet ist» Wenn die Hebebühne gehoben wird, tritt das Plättchen aus der Waschflüssigkeit nach oben und wird aufwärts getragen. Zwei Leitorgane 52 verlaufen von der Seite des Waschbehälters 18 rechtwinklig dazu. Die Plättchen W werden so gefördert, daß ihre Ränder durch in den gegenüberliegenden Flächen der Leitorgane 52 ausgebildete V-Nuten geführt werden. Wenn die Hebebühne 51 in ihrer Hebelage ihre Ruhestellung hat, wird das darauf befindliche Plättchen vom Schieber 53 von der Hebebühne 51 auf die Leitorgane 52 überführt und in eine erwünschte Stellung verbracht. Die Hebebühne 51 hat einen Rahmenaufbau, wobei ihre vier Seiten so angeordnet sind, daß das Plättchen nicht in der Flüssigkeit schwimmt. Ein Abschnitt, durch den das PLättchen ein- oder austritt, weist ein Stellelement 54 mit L-Querschnitt auf. Das Plättchen wird über das Stellelement 54 bewegt.

Die Schieber 19 und 17 führen die Plättchen durch eine Umlaufbewegung und eine axial orientierte Bewegung der drei Antriebswellen A, B und C zu, die parallel mit dem Waschbehälter 3 angeordnet sind, der auch als Plättchen-Förderbahn dient (vgl. Fig. 1). Diese Zufuhrbewegungen werden durch eine

030009/0717

Gruppe von Nocken, die auf die Welle des Motors montiert sind, erzielt.

Der Trockner (vgl. Fig. 12) besteht aus einem Drehtisch 67, der von einem Motor 66 gedreht wird, und einem Trockenbecher 68 mit in seinem Umfang ausgebildeten ringförmigen Zwischenräumen. Die Plättchen-Leitorgane 52, 69 sind so angeordnet, daß sie den Drehtisch 67 zwischen sich einschließen, und das trockene Stickstoffgas wird zur umlaufenden Mitte des Drehtischs zugeführt und von dem Trocknerbecher 68 abgeleitet. Die vom Waschbehälter geförderten Plättchen werden in einen Heißwasserbehälter 71 eingeführt, wobei sie eine Spül-Förderbahn 70 durchlaufen, die durch die Hebebühne 51 auf die Höhe der Leitorgane 52 angehoben ist, und dann werden die PLättchen über die Leitorgane 52 auf dem Drehtisch 67 angeordnet. Die auf dem Drehtisch befindlichen Plättchen werden dadurch getrocknet, daß der Drehtisch sehr schnell gedreht und gleichzeitig das trockene Stickstoffgas zugeführt wird. In diesem Fall werden die Plättchen durch Stifte od. dgl. an einer Lageänderung gehindert. Die getrockneten Plättchen werden vom Drehtisch zu den nächstfolgenden Leitorganen 69 überführt und selektiv zu einer der nachfolgenden Plättchen-Behandlungseinheiten oder zur Rücklaufbahn durch einen Plättchen-Sortiertisch 72 gefördert,

Die Welle des Drehtischs ist mit einer Dichtungsvorrichtung ausgerüstet, die durch eine Labyrinthdichtung eine Dichtung zwischen der Welle und der Aufnahmeeinheit bewirkt und einen großen Raum zur Aufnahme von Wasser zwischen einer Nut eines unteren festgelegten Stücks der Labyrinthdichtung und einem Vorsprung eines oberen, beweglichen Teils, das in die Nut paßt, aufweist.

030009/071?

Mit diesem berührungsfreien Dichtungsaufbau wird kein Staub erzeugt. Daher ist die Dichtvorrichtung für die Welle einer Halbleiter-Fertigungseinrichtung wie etwa einer Plättchen-Wascheinrichtung, bei der ein hoher Sauberkeitsgrad verlangt wird, sehr gut geeignet. Da in der Dichtvorrichtung ferner ein Raum zur Aufnahme von Wasser vorgesehen ist, wird verhindert, daß das Wasser in den die Welle halternden Lagerteil fließt, vorausgesetzt, daß der wasseraufnehmende Raum regelmäßig gereinigt wird. Daher kann die Standzeit des Lagers verlängert werden, das Lager braucht weniger häufig ersetzt zu werden, die Wartung wird vereinfacht, und das Lager wird weniger stark verschlissen, wodurch ein Vorteil hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit erzielt wird.

Nachstehend wird die kontinuierliche Behandlung der Plättchenoberflächen erläutert.

1) Die in den Waschbehälter 3 eingebrachten Plättchen W werden darin durch den Schieber 19 bewegt, und das saubere Wasser wird in den Waschbehälter 3 entgegen der Bewegungsrichtung der Plättchen W eingeleitet, so daß das Waschen mit sauberem Wasser erfolgt.

2) Die mit dem sauberen Wasser gewaschenen Plättchen W werden vom Förderer 20 aus dem Waschbehälter zum Zusatzbehälter 16 gefördert, wobei sie das Stauorgan zwischen den beiden Behältern überwinden.

3) Die Plättchen werden vom Schieber 17 aus dem Zusatzbehälter 16 in den Stzbehälter 1 gefördert.

Ό Die in den Atzbehälter eingeführten Plättchen W werden vom Plättchen-Halter, mit dem sie längs einer Linie in Berührung stehen, gehalten; der Halter hat eine Plättchen-Halteplatte 24·, die im Ätzbehälter umläuft, so daß die Plätt-

030009/0717

chen im Ätzbehälter gedreht werden. Auch die Rührplatte läuft um, so daß die Plättchenoberflächen geätzt werden.

5) Nach Beendigung des Ätzens werden die Plättchen aus dem Halter durch Beaufschlagung mit dem Schieber herausgezogen, durch den Zusatzbehälter 16 zum nächsten Waschbehälter überführt, mit Wasser gewaschen und zum Trockner gefördert.

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe wird mit der erläuterten Einrichtung aus folgenden Gründen gelöst:

1) In dem ringförmigen Atzbehälter sind die einzelnen PLättchen an Randabschnitten gehalten, so daß die Flüssigkeit ausreichend mit den Vorder- und Rückseiten der Plättchen in Kontakt gelangt. Da sich in der Nähe jedes Plättchens kein Hindernis, etwa weitere Plättchen, befindet, wird das Ätzen vollständig und wirksam durchgeführt.

2) Die einzelnen Plättchen werden alle von den gleichen Mitteln gehalten und durchlaufen die gleiche Bahn im Behälter. Dadurch werden sie ständig unter den gleichen Bedingungen behandelt.

3) Da die Ätzflüssigkeit durch die Flüssigkeits-Rührplatte verwirbelt wird, können die Konzentration und die Temperaturverteilung der Ätzflüssigkeit vergleichmäßigt werden, so daß die Plättchen ständig gleichen Ätzbedingungen ausgesetzt sind und ein hoher Zuverlässigkeitsgrad erzielt wird; dadurch wird der Anteil fehlerhafter Plättchen infolge ungleichmäßigen Ätzens wesentlich vermindert.

4·) Die Behältertiefe kann vermindert und an die Erfordernisse der Plättchendicke (z. B. t = 0,5 mm), der Plättchen-Halteplatte und der Dicke der Flüssigkeits-Rührplatte angepaßt werden, so daß dadurch das Behältervolumen vermindert und der Flüssigkeitsverbrauch kleingehalten wird.

030009/0717

5) Aus den unter Ziff 4 angegebenen Gründen brauchen nur die Plättchen stückweise gefördert zu werden, ohne daß ein Plättchen-Einsatz verwendet werden muß. Die Fördermechanik wird somit vereinfacht, so daß mehrere Behälter in kompakter Ausführung aufgebaut werden können. Wenn das Ergebnis der Oberflächenbehandlung der einzelnen Plättchen in dem so ausgebildeten Ätzbehälter mit dem Ergebnis der herkömmlichen partienweisen oder stückweisen Behandlung verglichen wird, ergibt sich die Überlegenheit der hier angegebenen Einrichtung aus folgender Tatsache: Wenn ein Siliziumplättchen mit einem SiO_-Film in 10 %iger Fluorwasserstoffsäure geätzt wird, beträgt bei dem herkömmlichen Verfahren die Verteilung in dem geätzten Teil des SiO₂-FiImS 3 β" = 83 A, wogegen dieser Wert mit der Oberflächenbehandlungs-Einrichtung nach der Erfindung auf 3 ©* = 56 8 vermindert wird.

Kachstehend wird auf den Waschbehälter, der gleichzeitig als Plättchen-Förderbahn dient, Bezug genommen.

1) Die Plättchen werden stückweise bewegt, wobei ihre Ränder mit den Führungsnuten in Kontakt stehen und darin geführt sind. Daher gelangen die Vorder- und Rückseiten der Plättchen mit der Waschflüssigkeit, z. B. reinem Wasser, in Berührung, so daß zwischen der Vorder- und der Rückseite eines Plättchens durch dessen Bewegung gegen die Flüssigkeitsströmung Reibungskräfte erzeugt werden, die nicht groß sind. Dadurch wird das Waschen beschleunigt. Da ferner die Waschflüssigkeit ständig strömt, wird den Vorder- und Rückseiten der Plättchen ständig frische und saubere Waschflüssigkeit zugeführt, so daß das Waschen unter Aufrechterhaltung eines ständig hohen Sauberkeitsgrads erfolgt.

2) Die Plättchen werden stückweise gewaschen. Sie können einen erwünschten Sauberkeitsgrad dadurch erhalten, daß sie einfach nacheinander in der Strömungsbahn um einen vorgegebenen Betrag

030009/0717

bewegt werden. Daher kann die Waschzeit pro Plättchen verkürzt werden.

3) Die Plättchen werden im Waschbehälter (der Strömungsbahn) stückweise bewegt. Daher erfolgt ein ausreichendes Waschen auch in einem flachen Behälter, so daß der Waschflüssigkeitsverbrauch im Veigielich zu dem herkömmlichen Überlauf system vermindert wird.

Die unter 1) bis 3) angegebenen Vorteile werden durch die folgenden Beispiele belegt. Ein Einsatz mit 25 Plättchen wird in eine 10 %ige Fluorwasserstoffsäurelösung getaucht und in einem herkömmlichen Überlaufsystem mit einer Waschflüssigkeit (reinem Wasser) gewaschen. Wenn das Wasser mit einem Durchsatz von 3 l/min zugeführt wird, ist eine Behandlungsdauer von ca. 15 min erforderlich, bis der spezifische Widerstand des reinen Wassers im Waschbehälter I^ ΜΛ*οηι beträgt. Wenn jedoch das Waschen unter Einsatz des Waschbehälters nach der Erfindung erfolgt, ist eine Behandlungsdauer von ca. 18,5 s erforderlich, bis der spezifische Widerstand des reinen Wassers lh MJfiL «cm beträgt, wenn das Wasser mit einem Durchsatz von 3 l/min zugeführt wird.

Das bedeutet, daß bei Anwendung des herkömmlichen Überlaufsystems h5 1 reines Wasser zum Waschen von 25 Plättchen verbraucht werden, während bei Verwendung des Waschbehälters nach der Erfindung nur etwa die halbe Wassermenge, also Zh 1 Wasser, zur Erzielung des gleichen Ergebnisses erforderlich ist. Obwohl bisher eine Behandlungszeit von 15 min zum Waschen von 25 Plättchen erforderlich war, wird mit dem Waschbehälter nach der Erfindung die Waschdauer um die Hälfte auf 7,7 min reduziert.

030009/0717

Die Fördervorrichtungen für die Plättchen werden von einer gemeinsamen Welle eines einzigen Antriebsmotors über eine Gruppe von Nocken betätigt. Infolgedessen sind die Betätigung der Plättchen-Schieber, das Fördern der Plättchen zwischen den Behältern sowie das Einführen und Entnehmen von Plättchen in den bzw. aus dem Ätzbehälter ununterbrochen durchführbar, so daß die Plättchen stückweise behandelt werden und dadurch eine vollständig automatische Oberflächenbehandlungs-Einrichtung geschaffen wird, deren Antriebsmechanik stark vereinfacht und klein ausgebildet ist.

Außer im Zusammenhang mit Halbleiter-Plättchen kann die Einrichtung auch als Oberflächenbehandlungs-Einrichtung zum Waschen oder Ätzen verschiedenartiger plattenförmiger Werkstücke, z. B. dünner und flacher Platten, eingesetzt werden. Bei einer Kombination mit verschiedenen Einheiten, die der Aufgabe-/Entnahme-Einheit, dem Trockner und anderen Behandlungseinheiten für plattenförmige Werkstücke zugeordnet sind, kann die Oberflächenbehandlung fortlaufend erfolgen.

Fig. 13 zeigt einen Teil einer anderen Ausführungsform der Oberflächenbehandlungs-Einrichtung. Diese Einrichtung weist eine Plättchen-Fördervorrichtung auf. Der Waschbehälter 18 ist mit einer oder beiden Seiten des Zusatzbehälters 16 verbunden, und beide Behälter haben den gleichen Flüssigkeitsstand. Die Plättchea W werden Stück für Stück in den Zusatzbehälter eingegeben oder daraus entnommen und in einen weiteren, damit verbundenen Behälter (nicht gezeigt) eingebracht, wobei sie an beiden Rändern von einem Schwenkarm, der die Öffnungs- und Schließbewegung durchführt und auch schwingt, wobei er von einer Zufuhrglied-Mechanik 19' betätigbar ist, die ihn horizontal verschwenkt, und von einer Fördervorrichtung 20' mit einem Schwenkarm gehalten sind. Ein Plättchen-Leitorgan 73 ist am Boden des Behälters befestigt.

080009/0717

Der Schwenkarm arbeitet im gleichen Abstand synchron mit z. B. der schrittweisen Bewegung der Plättchen-Halteplatte im Ätzbehälter.

Nachstehend wird die Betriebsweise bei der kontinuierlichen Oberflächenbehandlung von Plättchen unter Anwendung der vorstehend angegebenen Einrichtung erläutert.

1) Die in den Arm der Zufuhrglied-Mechanik im Waschbehälter eingeführten Plättchen werden durch Schließen des Schwenkarms gehalten.

2) Die Plättchen-Halteplatte hat ihre Ruhestellung in dem ringförmigen Ätzbehälter. Wenn sich auf der Plättchen-Halteplatte dem Zusatzbehälter benachbart ein Plättchen befindet, wird dieses entnommen, und der Schieber wird betätigt,, um das Plättchen in den Zusatzbehälter zu bringen.

3) Wenn sich im Zusatzbehälter kein Plättchen befindet, wird ein Zufuhrglied betätigt, so daß ein Plättchen durch die Zufuhrglied-Mechanik in den Zusatzbehälter geführt wird.

ή-) Das vom Schwenkarm der Zufuhrglied-Mechanik gehaltene Plättchen im Zusatzbehälter wird durch den Zufuhrschieber in die Plättchen-Halteplatte des ringförmigen Ätzbehälters zugeführt.

5) Die Plättchen-Halteplatte wird schrittweise weitergedreht, und die Flüssigkeits-Rührplatte wird ebenfalls gedreht.

6) Die Schritte 1) bis 5) werden bei jeder 1/12- bis 1/15-Umdrehung der Plättchen-Halteplatte wiederholt.

030009/071f

7) Nachdem das Plättchen einmal den Ätzbehälter durchlaufen hat, wird der Schieber betätigt und verbringt die Plättchen stückweise aus der Halteplatte in den Halter des Schwenkarms der Zufuhrglied-Mechanik im Zusatzbehälter.

8) Durch die Betätigung des Zufuhrglieds werden die Plättchen aus dem Zusatzbehälter zur nächsten Station (zum nächsten Behälter) verbracht.

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ergeben sich folgende Vorteile: 1) Die Plättchen werden an Randabschnitten im Ätzbehälter gehalten, so daß die Flüssigkeit mit der Plättchenvorder- und -rückseite in ausreichenden Kontakt gelangt, und das Ätzen kann wirksam erfolgen, weil sich kein Hindernis wie etwa ein weiteres Plättchen in der Nähe Jedes Plättchens befindet. 2) Die einzelnen Plättchen werden von den gleichen Einheiten gehalten und durchlaufen die gleiche Bahn im Behälter, so daß die Einzelplättchen ständig unter den gleichen Bedingungen behandelt werden. 3) Da die Ätzflüssigkeit durch die Flüssigkeits-Rührplatte oder -Scheibe verwirbelt wird, können die Konzentration und die Temperaturverteilung der Ätzflüssigkeit vergleichmäßigt werden, so daß die Plättchen ständig einem gleichmäßigen Ätzvorgang unterworfen werden, wodurch sich ein hoher Zuverlässigkeitsgrad ergibt und der Anteil fehlerhafter Plättchen aufgrund von ungleichmäßigem Ätzen stark vermindert wird. 4·) Die Tiefe des Behälters kann vermindert und der Plättchendicke (z. B. t = 0,5 mm), der Plättchen-Halteplatte und der Dicke der Flüssigkeits-Rührplatte angepaßt werden, wodurch das tatsächliche Volumen des Behälters vermindert und der Flüssigkeitsverbrauch kleingehalten wird. 5) Aus den gleichen Gründen wie unter Ziffer 4) brauchen nur die Plättchen ohne die Verwendung eines Einsatzes befördert zu werden, so daß die Fördervorrichtung einfach aufgebaut und die gesamte Einrichtung kompakt ausgebildet ist, wodurch wiederum die Kosten der Einrichtung vermindert werden.

030009/0717

Ferner kann eine Mehrzahl fächerförmiger Platten, deren jede aus einer oberen und einer unteren Platte besteht, ringförmig angeordnet sein, wobei sie einen vorgegebenen Abstand aufrechterhalten und die Rührerplatte bilden. In diesem Fall wird eine Wirbelströmung der Behandlungsflüssigkeit erzeugt. Da jedoch die Turbulenz überall unter den gleichen Bedingungen erzeugt wird, werden die Oberflächen der Plättchen gleichmäßig behandelt. Mit einer solchen Rührplatte sind die Schieber so ausgelegt, daß sie sich zwischen den Platten bewegen können.

Die oberen und die unteren Rührplatten halten zwischen sich die Plättchen-Halteplatte und werden von den Dreharmen gehaltert und durch den an der ortsfesten Platte angeordneten Motor über Kopplungszahnräder in Umfangsrichtung des Rings gedreht. Ferner ist der Zwischenraum zwischen der Oberfläche des von der Halteplatte gehaltenen Plättchens und der Rührplatte schmal, so daß beim Drehen der Rührplatte die Behandlungsflüssigkeit, die durch die Reibung relativ zu den Oberflächen der Rührplatte bewegt wird, als Schichtströmung längs den Plättchenoberflächen fließt. Ferner ist das Kopplungszahnrad so eingestellt, daß das Bewegungsverhältnis zwischen der Plättchen-Zufuhrplatte (der Plättchen-Haltevorrichtung) und der Rührplatte z. B. 1:5 beträgt.

Mit der vorstehend erläuterten Einrichtung werden die Plättchen in dem ringförmigen Ätzbehälter an ihren Randabschnitten gehalten, so daß die Ätzflüssigkeit mit den Plättchenoberflächen in ausreichenden Kontakt gelangen kann. Da ferner die Flüssigkeit durch die Rührplatte verwirbelt wird und an den Vorder- und Rückseiten der Plättchen eine Schichtströmung erzeugt wird, werden die Konzentration der Ä'tzflüssigkeit und die Temperaturverteilung vergleichmäßigt. Aus diesen Gründen werden die Plättchenoberflächen ständig gleichmäßig

030009/0717

- 2A- -

und mit hoher Zuverlässigkeit behandelt, und die Fehlerquote aufgrund ungleichmäßiger Behandlungsflüssxgkeit wird stark vermindert.

Die Ausführungsform nach Fig. 14- zum Oberflächenbehandeln von Plättchen weist in der Vorstufe eine Aufgabe-/Entnahme-Einheit zum partienweisen Behandeln von Plättchen auf, und ein Diffusionsofen zum partienweisen Behandeln der Plättchen ist in der nachfolgenden Stufe gezeigt.

Die Einrichtung umfaßt von links nach rechts eine Aufgabe-Entnahme-Einheit 7A-, eine Oberflächenbehandlungs-Einrichtung 75, einen Trockner 76, eine Plättchen-Fördereinheit 77, eine Spül-Einheit 78, einen Ofen 79, einen Diffusionsofen mit einem Gaszufuhrteil 80 und eine Steuerung 81. Die Steuerung besteht aus einer Steuereinheit 81 sowie einer Steuereinheit 82, die auf einer Seite der Aufgabe-Entnahme-Einheit 7A- angeordnet ist.

Die wesentlichen Teile der Einrichtung werden nachstehend erläutert.

Die Aufgabe-/Entnahme-Einheit umfaßt einen Speicher 8A- zur Aufnahme eines Einsatzes 83, eine Aufgabemechanik 85, die die Plättchen W stückweise auf die erste Förderbahn bringt, eine Entnahmemechanik 86 zur stückweisen Entnahme der Plättchen W von der letzten Förderbahn, und eine Überführungs-Mechanik 87, die die Plättchen W während ihrer Bewegung zwischen dem Speicher 8A-, der Aufgabemechanik 85 und der Entnahmemechanik 86 in den Einsatz 83 überführt. Die Speicher sind in mehrfacher Anzahl horizontal und vertikal verlaufend angeordnet und umfassen Fächer 88, in die die Einsätze von außerhalb der Einrichtung einführbar sind. An der Innenseite der Fächer befindet sich die Überführungsmechanik. Diese umfaßt einen Förderer, der einen bestimmten Einsatz aus dem

030009/0717

Speicher entnimmt, ihn zu einem Wendetisch bringt und ihn vom Wendetisch zum Fach bewegt; ferner umfaßt sie einen Wendetisch, der zwischen der Aufgabe- und der Entnahmemechanik bewegbar ist, einen Überführungs-Schieber, der das Plättchen im Einsatz auf dem Wendetisch in einen Kasten der Aufgabemechanik bewegt, und einen Überführungs-Schieber, der die Plättchen aus dem Kasten der Entnahmemechanik in einen leeren Einsatz auf dem Wendetisch überführt.

Wenn also der Einsatz durch den Förderer auf die Aufnahmeplatte des Wendetischs zugeführt wird, wird die Aufnahmeplatte um 90 gedreht, so daß der Einsatz aufgerichtet wird (wobei die die Plättchen im Einsatz aufnehmende Nut eine horizontale Lage erhält), und die Öffnung des Einsatzes zum Einführen oder Entnehmen von Plättchen wird gegen die Aufgabe-/ Entnahme-Einheit gerichtet. Wenn die Plättchen im Einsatz aufgenomme.n sind, nähert sich der Wendetisch der Aufgabemechanik, so daß die Plättchen aus dem Einsatz in den Behälter durch den Überführungs-Schieber überführt werden, der vorübergehend um den Betrag +X vorgeschoben wird. Wenn in dem Einsatz kein Plättchen aufgenommen ist, nähert sich der Wendetisch der Entnahmemechanik, so daß die Plättchen aus dem Behälter in den Einsatz durch den vorübergehend ausgefahrenen Überführungs-Schieber entsprechend der Bewegung -X überführt werden. Die Plättchen werden zwischen dem Behälter und dem Einsatz überführt, nachdem die Höhe des Behälters mit der Höhe des Einsatzes in Übereinstimmung gebracht wurde.

Die Plättchen-Fördereinheit 77 und die Diffusionsofen 78-80 werden nachstehend erläutert. Die Fördereinheit 77 hat eine Eintritts- und eine Austrittsbahn. Bei der Eintrittsbahn nimmt ein Aufnahmeabschnitt die Plättchen W stückweise von einer Förderbahn, die ein Fördersystem mit dem Schieber, der sich von einem Plättchen-Sortiertisch des Trockners 76 durch eine Heißluft-Trocknungsbahn erstreckt, umfaßt, auf.

9/0717

Auf der rechten Seite des Aufnahmeteils sind eine Lagekorrekturvorrichtung und ein Eintritts-Puffer 90 angeordnet, die auf der Überführung entgegengesetzt zueinander vorgesehen sind, die sich nach rechts und links sowie nach oben und unten bewegt. Ferner ist die Austrittsbahn vor der Eintrittsbahn angeordnet. Ein Austritts-Puffer 91, eine Mechanik zum stückweisen Bewegen der Plättchen und ein Austrittstisch sind über der Überführung von links nach rechts verlaufend angeordnet, so daß die Plättchen einzeln vom linken Ende der Einrichtung bewegbar sind. Ein Aufzug 94 ist an den Öffnungen von Durchlaufrohren 92 angeordnet, die in drei Stufen angeordnet sind, um eine Schalen-Station 93 zu haltern und diese längs zwei aufrechten Leitstangen auf- und abzubewegen. Ferner ist an der Rückseite der Einrichtung ein Boot-Aufgeber 95 angeordnet, der sich synchron mit den Auf- und Abbewegungen des Aufzugs auf- und abbewegt. Ferner ist ein Träger 97 vorgesehen, der ein Wärmebehandlungs-Befestigungsorgan 96 auf der Überführung (Schalen-Station 93) trägt und es auf die Schalenstation (Überführung) trägt.

Nachstehend wird die Behandlung der Plättchen in der vorstehenden Einrichtung erläutert. Zuerst ist der die Plättchen W aufnehmende Einsatz (z. B. ein 25 Plättchen aufnehmender Einsatz) in einem Fach 88 des Speichers 84·, der als Aufbewahrungs-Gestell dient, enthalten. In diesem Fall sind der Aufnahmezustand des Einsatzes im Speicher, die im Einsatz enthaltene Plättchenart, die Behandlungsbedingungen sowie die Behandlungsprioritäten in der Steuerung gespeichert. Ein Bediener betätigt die Schalttafel der Steuerung, so daß die Plättchen in der nachstehenden Reihenfolge behandelt werden.

1) Beim Einschalten der Einrichtung werden die Plättchen aus dem Einsatz 83 auf die Aufgabeeinheit 85 mittels der Überführungsmechanik 87 überführt, und die PLättchen werden nacheinander von der Aufgabeeinheit 85 zum Waschbehälter der Oberflächenbehandlungs-Einrichtung 75 über die Förderbahn gefördert.

030009/0717

2) Die Plättchen, die im Waschbehälter, der gleichzeitig als Förderbahn dient, gegen die Strömung reinen Wassers während des Waschens bewegt wurden, werden in den Zusatzbehälter vor dem Ätzbehälter (Behandlungsbehälter) eingeführt und vom Eintritts-Austritts-Schieber in den Behandlungsbehälter verbracht. Die in den Behandlungsbehälter eingebrachten Plättchen werden in der Atzflüssigkeit im Kreis bewegt und kehren in die Ausgangsstellung zurück, von wo sie durch Umkehr-Betätigung des Eintritts-Austritts-Schiebers in den Zusatzbehälter bewegt werden. Danach werden die Plättchen aus dem Zusatzbehälter zum nächsten Ätzbehälter durch den Waschbehälter, der auch als Auslaßbahn dient, gefördert und einem nochmaligen Ätzen unterworfen. Somit werden die Plättchen in jedem Ätzbehälter behandelt und durch den auch als Auslaßbahn dienenden Waschbehälter zum Trockner gebracht.

3) Im Trockner werden die vom Drehtisch gehaltenen Plättchen während ihrer Umlaufbewegung getrocknet und damm zum Plättchen-Sortiertisch gefördert. Insoweit kein Befehl vorliegt, daß die Plättchen am Sortiertisch vorbei zur Entnahmemechanik zu überführen sind, werden sie zu der Förderbahn überführt, die zum PLättcheneinlaß-7-auslaßteil führt, und werden in diesen Teil durch den Heißluft-Trockenofen eingeführt .

4·) Die zum Einlaß-Auslaßteil überführten Plättchen werden durch die Lagekorrektur-Einheit 89 so orientiert, daß sie flach angeordnet sind, und herden in einer vorbestimmten Richtung in bezug auf die Hauptfläche zugerichtet zur Bildung von Schaltungsmustern und nacheinander in den Eintritts-Puffer 90 eingeführt. Wenn eine vorbestimmte Anzahl Plättchen (z. B. 100 Stück) im Eintritts-Puffer aufgenommen ist, werden die Plättchen partienweise behandelt; die Plättchen im

030009/0717

Eintritts-Puffer werden zum Befestigungsorgan 96 für die Wärmebehandlung überführt. Das Wärmebehandlungs-Befestigungsorgan wird von der Überführung und dem Träger 97 auf eine bootförmige Schale der Schalenstation 93 auf dem Aufzug 9k getragen, zu einer bestimmten Ofenöffnung vom Aufzug befördert und von einem Bootaufgeber 95 in das Durchgangsrohr 92 eingesetzt. Nachdem das Wärmebehandlungs-Befestigungsorgan im Durchgangsrohr aufgenommen ist, wird die Ofenöffnung durch eine Schließvorrichtung verschlossen, und die Plättchen auf dem Befestigungsorgan werden einer Wärmebehandlung, z. B. einem Diffusionsschritt, unterworfen.

5) Nach der Wärmebehandlung der Plättchen wird das Befestigungsorgan im Durchgangsrohr zu der an der Auslaßseite angeordneten Überführung durch das Zusammenwirken von Bootaufgeber, Aufzug und Träger verbracht. Danach werden die in dem Befestigungsorgan auf der Überführung enthaltenen Plättchen gleichzeitig zu 100 Stück auf den Austritts-Puffer 91 überführt. Dann werden die Plättchen im Austritts-Puffer durch die Bewegungsmechanik stückweise auf die Förderbahn 98 gebracht. Die auf die Förderbahn gebrachten Plättchen bewegen sich längs der Förderbahn und werden nacheinander in einem Behälter der Entladeeinheit 86 aufgenommen. Wenn der Behälter der Entladeeinheit mit den Plättchen gefüllt ist, wird die Überführungsmechanik 87 erneut betätigt und überführt 25 Plättchen W aus der Entladeeinheit in einen leeren Einsatz. Der mit den PLättchen gefüllte Einsatz wird in einem leeren Fach 88 im Speicher 84 aufgenommen und einer Reihe von Behandlungsschritten unterzogen. Mehrere Bearbeitungs- bzw. Durchgangsrohre und Ä'tzbehälter ermöglichen einen Hochleistungsbetrieb der Behandlungseeinrichtung. Dabei werden die Durchgangsrohre, von denen wenigstens drei vorhanden sind, ständig wirksam genutzt.

030009/0717

Mit der angegebenen Einrichtung sind die folgenden Vorteile erzielbar:

1) CJeder Arbeitsschritt wird automatisch durchgeführt. Die gesamte Einrichtung weist eine Abdeckung auf, und der Raum, den die Plättchen durchlaufen, ist ständig mit reiner Luft gefüllt. Da also kein Bediener, der als Staubquelle wirken könnte, im Behandlungsraum anwesend ist, werden die Plättchen sehr viel weniger verschmutzt, so daß es möglich ist, einen Güteverlust der Plättchen zu vermeiden.

2) Vor der Wärmebehandlung werden die Plättchen einzeln behandelt. Daher werden sie in hohem Maß und gleichmäßig gereinigt und anschließend der Wärmebehandlung unterworfen. Infolgedessen haben die Plättchen eine hohe Güte, und die Produktion wird erhöht.

3) 3eder Arbeitsschritt wird automatisch durchgeführt, so daß die Anzahl Arbeiter vermindert wird. Ferner tritt kein Bruch von Plättchen infolge von fehlerhafter Handhabung durch Bediener auf. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Plättchen nicht zwischen jeder der Vorrichtungen hin- und herzufördern sind.

4) Oede Vorrichtung wird unter optimalen Bedingungen durch ein Steuergerät wie einen Mikrocomputer gesteuert, so daß die Arbeitsschritte mit hohem Wirkungsgrad durchführbar sind und die Plättchen-Bearbeitungskosten vermindert werden.

Wie vorstehend angegeben, bezieht sich die Erfindung auf eine Oberflächenbehandlungs-Einrichtung, die eine Oberflächenbehandlung wie Waschen und Ätzen von platten- oder plättchenförmigen Objekten wie Halbleiterplättchen stückweise durchführt. Eine Mehrzahl verschiedene Oberflächenbehandlungsschritte wie Waschen und Ä'tzen wird dabei häufig kontinuier-

030009/0717

lieh durchgeführt, und die verschiedenen Schritte benötigen ungleiche Behandlungszeiten. Daher wird, weil z. B. zum Ätzen eine längere Zeit als zum Waschen benötigt wird, der Ätzbehälter ringförmig anstatt langgestreckt ausgebildet, um den erforderlichen Platz zu vermindern. Die Einrichtung kann daher kompakt aufgebaut werden, benötigt nur eine vereinfachte Vorrichtung zum Fördern der zu behandelnden Werkstücke, ermöglicht eine Verringerung des Verbrauchs von Behandlungsflüssigkeit und sorgt für gleichmäßige Behandlungsbedingungen auch beim Stzen, das im Vergleich zum Waschen eine komplizierte Behandlung ist.

Wenn das Waschen und das Ätzen in bezug auf die Behandlungszeit aufeinander abgestimmt erfolgen, oder wenn nur eine Ätzbehandlung durchzuführen ist, oder wenn nur eine Waschbehandlung unter den gleichen Behandlungsbedingungen durchzuführen ist, brauchen die Behandlungsbehälter der Einrichtung nicht ringförmig ausgebildet zu sein, sondern können trogförmig sein. Ferner kann die Einrichtung im Rahmen der Erfindung ganz verschiedenartig ausgebildet werden, solange das notwendige Merkmal der stückweisen Behandlung der plattenförmigen Werkstücke beibehalten wird.

Da das Grundprinzip der Einrichtung in der stückweisen Behandlung von Werkstücken besteht, können diese Werkstücke gleichmäßig behandelt werden. D. h., die Werkstücke können unter gleichen Bedingungen in die Behandlungsflüssigkeit getaucht werden, so daß sie unabhängig von ihrer Lage im Behandlungsbehälter gleichmäßig behandelt werden, wodurch die Behandlung automatisch und kontinuierlich mit vermindertem Behandlungsflüssigkeits-Verbrauch erfolgen kann. Ferner ist die Einrichtung dazu einsetzbar, die Oberflächen der Plättchen hochzuverlässig zu behandeln, z. B. durch Fotoätzoxidation, chemisches Aufdampfen, Aufbringen durch Wachstum aus

030009/0717

der Dampfphase, Diffundieren von Verunreinigungen u. dgl. Behandlungsschritte, die normalerweise für die Herstellung von Halbleitererzeugnissen angewandt werden, so daß es möglich ist, hochleistungsfähige Halbleitererzeugnisse zu erhalten.

030009/0717

Claims

Ansprüche

1.1OberfIachenbehandlungs-Einrichtung, gekennzeichnet durch

einen Behandlungsbehälter (1, 3; 18) mit einer Behandlungsflüssigkeit für die Oberflächen plattenförmiger Werkstücke (W), und

einen Förderer (7; 77) zum Fördern der plattenförmigen Werkstücke (W) in der Behandlungsflüssigkeit längs einer Förderbahn, die nahezu parallel mit den Werkstück-Hauptflächen verläuft,

wobei die Werkstück-Oberflächen behandelt werden, während die Werkstücke (W) in der Behandlungsflüssigkeit im Behälter (1, 3; 18) vom Förderer (7; 77) gefördert werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Behandlungsbehälter (3) so geformt ist, daß die Förderbahn für die plattenförmigen Werkstücke (W) gerade ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Behandlungsbehälter (1; 18) so geformt ist, daß ein Teil der Förderbahn für die Werkstücke (W) ringförmig ist.

759)-Schö

030009/0717

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Behandlungsbehälter umfaßt: einen Behälter (3) mit einer Waschflüssigkeit zum Waschen der Werkstückoberflächen und einen Behälter (1) mit einer Ätzflüssigkeit zum Ätzen der Werkstückoberflächen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

einen Trockner (2) zum Trocknen der plattenförmigen Werkstücke (W) durch Drehen eines Drehelements (67) mit einem Behälter (68) zur Aufnahme der plattenförmigen Werkstücke (W).

6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Drehelement (67) des Trockners (2) die Aufnahme nur eines vom Behandlungsbehälter geförderten plattenförmigen Werkstücks (W) im Behälter (68) erlaubt und zum Trocknen des Werkstücks (W) drehbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Einrichtung (75) Einheiten (84, 85, 86) zur stückweisen Entnahme der plattenförmigen Werkstücke (W) aus einem mehrere Werkstücke (W) aufnehmenden Einsatz (83) und zur Zufuhr der Werkstücke (W) zur Einrichtung (75) vorgeschaltet sind, und daß der Einrichtung (75) Einheiten (79, 80) zur Weiterbehandlung der oberflächenbehandelten Werkstücke (W) nachgeschaltet sind, wobei ein Befestigungsorgan (96) einsetzbar ist, das eine Mehrzahl Werkstücke (W) aufnimmt (Fig. 14).

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch

eine Haltevorrichtung (24, 24') zum Halten der plattenförmigen Werkstücke (W) in der Behandlungsflüssigkeit, und einen

030Q09/0717

Rührer (32), der den Oberflächen der von der Haltevorrichtung (24, 2A-') gehaltenen Werkstücke (W) benachbart angeordnet und so bewegbar 1st, daß er relativ zu den Werkstückoberflächen gleitet.

030009/071?