DE3119742A1 - Anlage zum bearbeiten von halbleiter-platinen - Google Patents
Anlage zum bearbeiten von halbleiter-platinenInfo
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Description
Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasplasma-Reaktionsanlage im allgemeinen und im besonderen auf eine automatisierte
Anlage und ein Verfahren zum Ätzen oder zum anderweitigen Bearbeiten von Halbleiterplatinen.
Bei den bisher verwendeten Reaktionsanlagen zum Bearbeiten
von Halbleiterplatinen mittels eines Plasmas lassen sich zwei Grundtypen unterscheiden, nämlich ebene
und zylindrische Reaktionsanlagen. Um den Durchfluß oder die Anzahl der bearbeiteten Platinen zu erhöhen, werden
die Platinen chargenweise oder in dem Reaktor bearbeitet. Die Zahl der Platinen, die in einer vorgegebenen Zeit bearbeitet
werden können, ist jedoch durch die Größe der Reaktionsanlage und durch die angewandte Bearbeitungsgeschwindigkeit
begrenzt. Wenn die Platinen chargenweise bearbeitet werden, ist es zudem im allgemeinen schwierig, von Platine
zu Platine und von Produktionsreihe zu Produktionsreihe eine gleichmäßige Bearbeitung zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Anlage und ein Verfahren zum Ätzen oder zum anderweitigen Bearbeiten
von Halbleiterplatinen in einer Plasmaumgebung zu schaffen, wobei es auch möglich sein soll, die Platinen
verschieden zu bearbeiten.
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Dabei soll es auch möglich sein, den Betrieb von einem Rechner automatisch zu steuern.
Die erfindungsgemäße Reaktionsanlage weist eine zum Bearbeiten der Platinen vorgesehene Reaktionskammer mit
einem Förderer auf, um die Platinen in die und aus der Reaktionskammer durch Beladungsschleusen zu transportieren. In
der Reaktionskammer ist eine erste stationäre Elektrode eingebaut, und eine zweite Elektrode ist auf einem Schwingarm
montiert, der von einer Platinenaufnahmestellung in der Nähe des Förderers zu einer Platinenbearbeitungsstellung
benachbart zu der ersten Elektrode schwenkbar ist. Die Platinen werden von dem Förderer zu der zweiten Elektrode
weitergeleitet und werden an der Elektrode gehalten, um den Schwenkvorgang zu der Bearbeitungsstellung durchzuführen.
Der Kammer wird ein Reagenzgas zugeleitet und die Elektroden werden erregt, um das Gas zu ionisieren und um ein
Plasma zwischen den Elektroden zur Bearbeitung der Platinen zu bilden. In der bevorzugten Ausführungsform wird die
Platine an der zweiten Elektrode mit Hilfe einer Vakuumklemmvorrichtung gehalten, und die erste Elektrode weist
eine Platte aus porösem Material auf, durch die das Gas der Kammer zugeführt wird. Nach der Beendigung der gewünschten
Bearbeitung schwenkt die zweite Elektrode zu der Platinenauf nahmestelle wieder zurück, wobei die Platine zu dem
Förderer zurückgegeben und aus der Kammer herausgeschafft wird. Die Reaktionsanlage arbeitet automatisch und wird
dabei durch einen Rechner gesteuert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1: ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Reaktionsanlage;
Fig. 2: eine Teilansicht der Reaktionskammer mit weggebrochenen Teilen;
Fig. 3: eine Teilansicht der stationären Elektrode in der Reaktionskammer mit weggebrochenen
Teilen;
Fig. 4: einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5: einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4;
Fig. 6: einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4;
Fig. 7: einen Querschnitt längs der Linie 7-7 in Fig.
In Fig. 1 ist eine Reaktionsanlage mit einer Reaktionskammer 10 gezeigt, in der die Platinen bearbeitet werden. Die zu
bearbeitenden Platinen werden in einer Eingangskassette und die fertig bearbeiteten Platinen in einer Ausgangskassette
12 gestapelt. Die beiden Kassetten sind außerhalb der Reaktionskammer angeordnet, wobei die Platinen
zwischen den Kassetten und der Reaktionskammer durch einen durch einen Motor angetriebenen Förderer 13
transportiert werden.
Die Platinen werden der Reaktionskammer über Beladungsschleusen 16 und 17 zu- und von ihr abgeführt, die die
Reaktionskammer ungeachtet der Durchlaßpassage für die
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Platinen geschlossen halten. Die Beladungsschleusen sind von üblicher Bauart und umfassen interne Kammern mit
Einlaß- und Auslaßtüren auf gegenüberliegenden Seiten. Die Türen werden durch einen Türwächter 18 und 19 betätigt;
bevor die Türen, die zu der Reaktionskammer führen, geöffnet werden, wird über eine Vakuumpumpe 21 der Druck in
den Kammern der Beladungsschleusen gesenkt, bis er unterhalb des Drucks in der Reaktionskammer liegt. Bevor die Außentüren
geöffnet werden, werden die Kammer der Beladungsschleusen mit einem reaktionsträgen Gas durchflutet, wobei der Druck
in diesem Kammern bis über Atmosphärendruck ansteigt.
Wie später noch weiter ausgeführt wird, sind in der Reaktionskammer
eine stationäre Elektrode 23 und eine bewegbare Elektrode 24 vorgesehen. Die bewegbare Elektrode 24 empfängt
die Platinen von dem Förderer und hebt sie in eine umgekehrte Stellung über die stationäre Elektrode 23, um sie in einem
zwischen den Elektroden gebildeten Plasma zu bearbeiten. Die bewegbare Elektrode 24 wird durch einen Antriebsmotor
26 zwischen einer Aufnahme- und einer Bearbeitungsstellung der Platinen hin- und hergeschwenkt, wobei die Platinen an
der bewegbaren Elektrode durch eine mit Unterdruck arbeitende Klanmvorrichtung gehalten werden.
Die Reaktionsgase und andere Gase (z.B. Spühlgase) werden
von einer oder mehreren Gasquellen 27 über Strömungsregler 28 in die Reaktionskammer eingeleitet. Durch eine
Absaugpumpe 29 werden die Gase über ein Drosselventil 30 von der Reaktionskammer abgepumpt. Das für die Elektrodenklemmvorrichtung
benötigte Vakuum wird durch die Pumpe 29 über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 31 erzeugt.
Über einen Hochfrequenz-Generator 32, der mit einer entsprechenden
Leistung und Frequenz arbeitet, wird die Elektro-
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energie zum Erregen der Elektroden bereitgestellt. Der Ausgang des Hochfrequenz-Generators 32 ist über ein Anpassungsnetzwerk
33 mit den Elektroden verbunden. Von einer Kühlquelle 34 aus zirkuliert ein Kühlmittel durch die
Elektroden, um sie auf einer gewünschten Temperatur zu halten. Ein Sensor am Kühlmittelspeicher mißt die Temperatur
des Kühlmittels, die wiederum durch die Kühlquelle reguliert wird.
Lagesensoren 36 und 37 für die Platinen sind in die Reaktionskammer
eingebaut; diese Lagesensoren 36 und 37 erkennen, wenn eine Platine von dem Förderer zu der bewegbaren
Elektrode 24 oder von dieser zurück zum Förderer 13 übergeben wird. Vorzugsweise bestehen diese Sensoren aus
photoelektrischen Bauteilen; sofern dies gewünscht wird, können aber auch andere geeignete Sensoren Verwendung finden.
Der Druck in der Reaktionskarnmer wird durch einen Sensor 39 überwacht; die Vollendung der Reaktion wird
durch einen Abschluß-Sensor 41 festgestellt. Der Sensor 41 ist ein optischer Sensor, bei dem sich das Bearbeitungsende
durch die Wellenlänge des Lichts bestimmt, das von einer bestimmten erregten Spezie emitiert wird, die bei Beendigung des
Bearbextungsprozesses einem Konzentrationswechsel unterliegen.
Der Arbeitsvorgang der Reaktionsanlage wird durch einen
Rechner 46 gesteuert, der entsprechend der Bearbeitungsweisen der Platinen programmiert ist. Jeder geeignete Rechner kann
dabei benutzt werden, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Mikroprozessor verwendet wird. Der Rechner 46
erhält einerseits Eingangssignale von den Lagesensoren
der Platinen, den Drucksensoren, dem Strömungsregler, dem Hochfrequenz-Generator, dem Förderer, den Beladungsschleusen
und den Abschlußsensoreri; andererseits erzeugt er Steuersignale für die Kassetten 11 und 12, den Antriebs-
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motor 14 für den Förderer, die Türwächter 18 und 19 der
Beladungsschleusen, die Vakuumpumpe 21, den Antriebsmotor 26 der Elektrode, den Strömungsregler 28, das
Drosselventil 30 der Absaugpumpe, das elektromagnetisch betätigbare Ventil 31 und den Hochfrequenz-Generator 32.
Über eine Tastatur 47 können zusätzliche Informationen in den Rechner eingegeben werden; dabei können nur einige
oder alle der Funktionen der Anlage über die Tastatur gesteuert werden. Eine durch den Rechner angesteuerte Anzeige
48 ermöglicht eine optische Darstellung der Konmandos der Daten und der Programmfolge. Die Information der Anzeige
wird durch einen Drucker 49 oder ein anderes geeignetes Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet. Zur Verbindung mit
anderen Rechen-,Aufzeichnungs- und Eingabegeräte umfaßt .
der Rechner auch geeignete Anschlüsse.
Nähere Einzelheiten der Reaktionskammer und des Förderers sind in Fig. 2 gezeigt. Die Reaktionskammer ist rechteckig
und wird durch einen Boden 51, eine nicht naher gezeigte Decke, eine Frontseite 52, eine Rückseite 53 und
durch Seitenwände 54 und 56 gebildet. Ein Sichtfenster 57
ist in der Frontseite 52 vorgesehen und erlaubt einen Blick auf den in der Reaktionskammer ablaufenden Arbeitsvorgang.
Eine Einlaßöffnung 58 für die Platinen ist in der Seitenwand 54 in der Nähe der Rückseite der Kammer und eine
Auslaßöffnung 59 für die Platinen in der Seitenwand 56 auf der zu der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Seite gebildet.
Der Förderer 13 besteht aus einem Hubbalkenförderer, der
längliche Querstangen 61 bis 63 aufweist, die sich in Abschnitte gliedern und durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen
58 und 59 erstrecken^ wodurch auch eine Verbindung zu den Beladungsschleusen hergestellt wird. Die Querträger-
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abschnitte sind in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnet, wobei die Türen der Beladungsschleusen so
zwischen den Abschnitten angeordnet sind, daß die Querträger eine Bedienung der Türen nicht, behindern. Die
drei Querträger sind mit dem Querträger 63 zwischen den Querträgern 61 und 62 Seite an Seite angeordnet. Die äusseren
Querträger 61 und 62 werden in Bezug auf den inneren Querträger 63, von der Vorderseite der Reaktionskammer aus
betrachtet, elliptisch angetrieben, wobei durch das wechselweise Heben und Senken der Querträger die Platinen durch
die Anlage transportiert werden. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung sind die Querträger in Axialrichtung mit der Elektrode
24 ausgerichtet. In dieser Stellung ist die Elektrode in einem Rundloch 64 zwischen den Querträgerabschnitten angeordnet,
wobei die Oberseite der Elektrode ein wenig unterhalb der Oberseiten der Querträger angeordnet ist.
Der Förderer umfaßt auch Mittel zur Übergabe der Platinen von den Hubbalken zu der bewegbaren Elektrode 24 und umgekehrt.
Diese Mittel bestehen aus mehreren Fingern 66, die frei durch Öffnungen 67 in der Elektrode durchgreifen
und über die Oberseite der Elektrode hinausragen. Die dem Weitertransport der Platinen dienenden Finger sind betriebsmäßig
mit den Querbalken über einen Verbindungsstab 68 verbunden und werden mit der gleichen elliptischen Bewegung
wie die Querbalken angetrieben.
Die Lagesensoren 36 und 37 für die Platinen sind auf Halteklammern
oder Armen 71 und 72 montiert und über dem mittleren Querträger des Förderers auf jeder Seite der Elektrode
24 angeordnet.
Die Elektrode 23 ist in einer stationären Lage zur Frontseite der Reaktionskammer hin im Bereich des Sichtfensters
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57 eingebaut. Diese Elektrode ist elektrisch von den Wänden der Reaktionskammer getrennt und mit dem "heißen"
oder ungeerdeten Anschluß des Hochfrequenz-Generators verbunden. Die Elektrode 24 ist elektrisch auf Masse gelegt.
Die Elektrode 23 umfaßt eine Platte 73 aus elektrisch leitendem, porösem Material, durch das das Reagensgas in
die Reaktionskammer diffundiert. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Platte aus gesintertem, korrosionsbeständigem
Stahl hergestellt und weist eine Porengröße von ungefähr 35 Mikromillimeter (35 um) auf. In der gezeigten
Ausführungsform ist die Platte rund und scheibenförmig
ausgeführt; am Rand ist ein Haltering 74 an der Platte 73 durch geeignete Maßnahmen wie z.B. durch Aufschrumpfen
befestigt.
Wie Fig. 3 zeigt, weist die Elektrode 23 einen zylindrischen Elektrodenkörper 76 aus elektrisch leitendem Material mit
einem darunter angeordneten Elektrodenfuß 77 auf. In dem unteren Abschnitt des Elektrodenkörpers 76 ist ein Kühlmantel 78, und in dem oberen Abschnitt des Elektrodenkörpers
76 ist eine Gasverteilungskammer 79 gebildet. Eine runde Bodenplatte 81 ist an der Außenwand des Elektrodenkörpers
77 befestigt und bildet die Grundplatte des Kühlmantels Mehrere gebogen angeordnete Umlenkbleche 82 bilden radiale
und sich bogenförmig erstreckende Kanäle 83 in der Gasverteilungskammer
79. Die Platte 73 ist auf den oberen Abschnitt des Elektrodenkörpers 76 montiert und bildet
die Deckwand der GasVerteilungskammer 79. Die Gasverteilungskammer
79 und der Kühlmantel 78 erstrecken sich durch die seitliche Ausdehnung der Platte 73 und ermöglichen dadurch
eine gleichmäßige Verteilung des Gases und eine gleichmäßige Kühlung der Platte 73.
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Der Elektrodenfuß 77 umfaßt ein sich von dem mittleren Abschnitt der Bodenplatte 81 nach unten erstreckenden
Hohlrohr 84. Eine Gaszuführungsleitung 86 erstreckt sich vertikal innerhalb des Hohlrohrs 84 durch die Bodenplatte
81 und durch den mittleren Wandabschnitt 87 des Elektrodenkörpers 76, um eine Verbindung zwischen der Gasquelle
und der Gasverteilungskammer 79 herzustellen. Darüber hinaus erstreckt sich in den Elektrodenfuß auch ein vertikales
Kühlrohr 88, das durch die Bodenplatte 81 zum Kühlmantel 78 führt.Das Kühlmittel wird dem Kühlmantel
über einen Durchflußweg 89 und eine Öffnung 91 in der Bodenplatte 81 zugeführt, wobei der Durchflußweg 89 aus
der Außenwand der Röhren 86 und 88 und der Innenwand des rohrförmigen Elektrodenfusses 77 gebildet wird. Das Kühlmittel
fließt über das Rohr 88 wieder zur Kühlquelle zurück.
Die Elektrode 24 ist auf einen Schwenkarm 92 montiert, um eine Verschwenkung zwischen der Aufnahmestellung, wie
sie in Fig. 2 gezeigt ist, und einer Bearbeitungsstellung über der stationären Elektrode 23, bei der die Platinen
eine in Bezug zur Aufnahmestellung umgekehrte Lage einnehmen,
zu ermöglichen. Der Schwenkarm 9 2 ist fest an der Welle 9 3 mit quadratischem Querschnitt mit Hilfe
einer Kappe 94 und Schrauben 96 befestigt. Die Welle 9 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden 54 und 56 der
Reaktionskammer und ist drehbar in einem Lager und in einer Dichtungsanordnung 97 gelagert, über Leitungen 98 und
nicht näher gezeigte, in der Welle 93 und im Schwingarm gebildete Durchflußwege zirkuliert das Kühlmittel durch
die Elektrode 24.
Darüber hinaus sind Mittel vorgesehen, um die Platinen an der Oberseite der Elektrode 24 beim Umschwenken der
Elektrode zu der Bearbeitungsstellung über der stationären Elektrode 23 festzuhalten. Diese Mittel bestehen, wie in
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den Fig. 4 bis 7 gezeigt ist und nachfolgend noch beschrieben wird, aus einer Vakuumklemmeinrichtung. Der
Unterdruck für die Vakuumkleitimeinrichtung wird über die Absaugpumpe 29 über das elektromagnetisch betätigbare
Ventil 31, eine Vakuumleitung 99 und nicht näher gezeigte
Durchflußwege in der Welle 93 und im Schwenkarm 92 aufgebaut. Alternativ dazu können andere geeignete Mittel
wie eine elektrostatische Klemmeinrichtung zum Festhalten der Platinen an der Elektrode Verwendung finden.
Ein Antriebszahnrad 1o1 ist auf der Welle 93 auf der Außenseite der Reaktionskammer angebracht und wird zum
Verschwenken der Elektrode 24 zwischen der Aufnahmestellung
und der Bearbeitungsstellung der Platinen durch einen Motor 26 angetrieben. Wie in den Fig. 4 bis 7 gezeigt, umfaßt
die Elektrode 24 eine zylindrische Halteplatte 1o6, die eine ebene Oberseite 1o7 zur Aufnahme der Platinen aufweist.
Vakuumdurchflußwege 1o8 erstrecken sich senkrecht durch die Halteplatte 1o6 und enden in Spalten 1o9, die
auf der Oberseite der Halteplatte 1o6 ausgebildet sind. Diese Spalten 1o9 sind, wie in Fig. 2 gezeigt, so angeordnet,
daß sie vollständig durch eine Platine üblicher Größe, z.B. mit einem Durchmesser von 7 - 1o cm (3-4 inch) bedeckt
wird.
Durch eine Ausnehmung 111 im unteren Abschnitt der Halteplatte
106 wird ein Kühlmantel für die Elektrode 24 vorgesehen Die Vakuumdurchflußwege 1o8 sind als rechtwinklige Vorsprünge
112 ausgebildet, die sich durch den Kühlungsmantel erstrecken. Die öffnungen 67 für die die Platinen weitertransportierenden Finger 66 des Förderers 13 erstrecken
sich durch rechteckige Vorsprünge 113 und unterbrechen die Oberfläche der Halteplatte 1o6.
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Ein Steg 116 ist auf der Unterseite der Halteplatte 1o6
auf einer Seite des Kühlmantels gebildet. Ein Kühlmittelverteilungsrohr
117 weist mehrere Ausströmöffnungen 118 auf, die sich in den Kühlmantel zwischen den rechteckigen
Vorsprüngen erstrecken, und die mit einem Einlaßweg 119 in dem Steg 116 in Verbindung stehen. Der Auslaßweg 121
für das Kühlmittel ist in dem Steg 116 gebildet und steht direkt mit dem Wassermantel in Verbindung. Mit Gewinde
versehene Bohrungen 122 sind in dem unteren Abschnitt des Steges 116 zur Aufnahme von nicht näher gezeigten Schrauben
gebildet, durch die die Elektrode an dem Schwenkarm 92 befestigt ist.
Die Elektrode 23 umfaßt auch eine Dichtungsplatte 126, die in einer Flachsenke 127 auf der Unterseite der Halteplatte
1o6 eingesetzt ist. Die Öffnungen 67 für die die Platinen weitertransportierenden Finger erstrecken sich
durch diese Platte, wozu Schlitze 1o8a in der Dichtungsplatte 126, die mit den Vakuumdurchflußwegen 1o8 fluchten,
vorgesehen sind. Die Oberseite der Dichtungsplatte 126 liegt an der Unterseite der Vorsprünge 112, 113 und an dem
Steg 116 der Halteplatte 1o6 an, um flüssigkeitsdicht zu
sein. Der Einlaßweg 119 für das Kühlmittel und die Schrauben aufnehmenden Bohrungen 122 erstrecken sich durch die
Dichtungsplatte 126,in der eine Kühlmittelausflußöffnung
gebildet ist, die mit dem Auslaßweg 121 fluchtet.
Die Elektrode 24 umfaßt auch eine auf der Unterseite der Halteplatte 1o6 und der Dichtungsplatte 126 eingebaute
Verteilerplatte 131. Auf der Oberseite der Verteilerplatte 131 ist ein Verzweigungsweg 132 gebildet, der
mit einem Vakuumeinlaß 133, der sich durch die Verteilerplatte 131 erstreckt, in Verbindung steht. Der Verzweigungs-
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weg 132 enthält seitlich ausgehende Kanäle 136 und einen mittleren Verbindungskanal 137. Die Kanäle 136 sind unmittelbar
unter den Schlitzen 1o8a angeordnet und stehen mit den Vakuumdurchflußwegen 1o8a in der Halteplatte 1o6
in Verbindung. Die öffnung 6 7 für die Finger 66 erstrecken
sich ebenso wie der Kühlmittel-Einlaßweg 119, die Kühlmittelausflußöffnung
128 und die Schrauben aufnehmenden Bohrungen 122 durch die Verteilerplatte 131. Die Unterseite
der Verteilerplatte 131 ruht auf der Oberseite des Schwenkarms 92 mit dem Vakuumdurchlaßweg, wobei die Kühlmittel-Einlaßund
Auslaßöffnungen mit den entsprechenden Durchflußwegen in dem Schwenkarm 92 fluchten.
Die Ausstromöffnung 141 ist an der Seitenwand 54 in der Nähe
der stationären Elektrode 23 gebildet und ist mit der Absaugpumpe 29 über eine Absaugleitung 142 und das Drosselventil
3ο verbunden.
Der Abschlußsensor 41 ist in der Seitenwand 56 der Ausströmöffnung
141 eingebaut. Ein nach oben gerichtetes, geöffnetes Gaseinlaßrohr 143 ist ebenfalls in der Seitenwand
56 benachbart zum Sensor 41 eingebaut. Bei einigen Arbeitsvorgängen ist es wünschenswert, gewisse Gase (z.B.
Spühlgase) durch dieses Rohr einzuleiten, obgleich in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform alle Gase durch
die Platte 73 in die Reaktionskammer eingeführt werden.
Der Betrieb und die Anwendung der erfxndungsgemaßen Reaktionsanlage
werden nachfolgend beschrieben. Dabei wird vorausgesetzt, daß der Rechner 44 entsprechend dem auszuführenden
Arbeitsverfahren programmiert ist, z.B.hinsichtlich der Ätzung VOnSiIl1ZiUmSi3N4, SiO3, oder Aluminium.
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Eine Kassette mit zu bearbeitenden Platinen ist auf einem Stapel am Einlaßende des Förderers 13 aufgeladen
und eine weitere Kassette zur Aufnahme der bearbeiteten Platinen ist am Auslaßende des Förderers angeordnet.
Der Förderer transportiert jeweils zu einem gewissen Zeitpunkt eine der Platinen von der Einlaßkassette zu der
Reaktionskammer. Wenn jede Platine die Beladungsschleuse erreicht, wird diese mit reaktionsträgem Gas gereinigt, und die
äußere Tür öffnet sich, um die Platine durchzulassen. Diese Tür wird dann verschlossen, wonach der Druck in
der Kammer der Beladungsschleuse bis unter den Druck in der Reaktionskammer gesenkt wird. Die innere Tür der
Beladungsschleuse 16 wird dann geöffnet, und die Platine
wird in die Reaktionskammer transportiert. Wenn die Platine die Elektrode 24 erreicht, wird sie mit ihrer
Oberseite obenliegend von den Förderquerbalken zur Oberseite der Elektrode mittels der Finger 66 übergeben.
Wenn die Platinen zur Elektrode 24 weitergeleitet worden sind, wird der Motor 26 zum Abheben der Platinen von dem
Förderer angeschaltet, und um die Platinen auf der Elektrode festzuhalten, wird die Vakuumklemmvorrichtung betätigt.
Die Elektrode 24 schwenkt zur Elektrode 23, wobei die Platine in eine umgekehrte, mit ihrer Oberfläche
nunmehr unten liegende Lage über der Oberfläche der Platte 73 gebracht wird.
Durch die poröse Platte 73 der Elektrode 23 strömt Gas in die Reaktionskammer und die Elektrode wird erregt,
um das Gas zu ionisieren und ein Plasma zur Bearbeitung der Platinen zwischen den Elektroden aufzubauen. Wenn
der Bearbeitungsprozeß beendet ist, was durch "den Sensor 41 festgestellt wird, wird die Elektrode 23 abgeschaltet
und der Motor 26 betätigt, um die Elektrode 24 zurückzu-
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bewegen und dabei die Platine in die in Fig. 2 gezeigte Lage zu bringen. Der Förderer 13 wird dann wieder betätigt,
um die Platine von der Elektrode 24 zu den Förderquerbalken und aus der Reaktionskammer durch die
Auslaß-Beladungsschleuse 17 herauszuschaffen. Wenn die
Platine die Beladungsschleuse erreicht, wird ihre innere Tür zunächst geöffnet und dann hinter der Platine wieder
geschlossen. Wenn die innere Tür geschlossen ist, wird der Kammer der Beladungsschleuse Spülgas zugeführt und
die äußere Tür geöffnet, so daß die Platine aus der Beladungsschleuse
austreten kann. Wenn eine Platine die Reaktionskammer verläßt, wird die nächste eingeführt und
zur Elektrode 24 weitertransportiert, um wie eben beschrieben bearbeitet zu werden.
Die Abgase werden von der Reaktionskammer durch eine Absaugpumpe 29 entfernt, wobei das Drosselventil 3o den
gewünschten Druck in der Reaktionskammer, so wie er durch den Sensor 39 festgestellt wird, aufrechterhält.
Durch die erfindungsgemäße Anlage, die automatisch arbeitet und durch einen Rechner gesteuert wird, werden Unkosten
für Bearbeitungspersonal vermieden und ein höherer Durchsatz -im Gegensatz zu einem Handbetrieb erzielt.
Das Plasma ist größenmäßig auf das Gebiet zwischen den Elektroden beschränkt; dies ermöglicht es, den Förderer
und andere Bestandteile aus einem Material zu fertigen, das andererseits durch das Plasma angegriffen werden könnte.
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, daß die Reaktionskammer gegenüber der Atmosphäre nicht frei zugänglich ist;
das hilft die Luft sauber und frei von Verunreinigungen zu halten.
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Claims (8)
1.)Anlage zum Bearbeiten von Halbleiter-Platinen, gekennzeichnet
durch eine Reaktionskammer (10), eine erste in einer bestimmten Lage in der Reaktionskammer befestigten Elektrode (23),
eine zweite auf einem Schwenkarm (92) befestigte Elektrode (24), um zwischen eine Aufnahmestellung der Platinen, entfernt
von der ersten Elektrode, und einer Bearbeitungsstellung der Platinen, benachbart zu der ersten Elektrode zu
schwenken, einen Förderer (13) zum Transport der Platinen zur und von der zweiten Elektrode (24), wenn sich diese in
der Aufnahmestellung der Platinen befindet, Mittel zum Festhalten der Platinen an der zweiten Elektrode (24), um mit dieser
Elektrode (24) zwischen der Aufnahmestellung und der Bearbeitungsstellung der Platinen verschwenkt zu werden, Mittel
zum Einführen eines Reagensgases in die Reaktionskammer und Mittel zum Erregen der Elektroden (23, 24), um das Gas zu
ionisieren und ein Plasma zum Bearbeiten der Platinen zwischen den Elektroden (23, 24) zu erzeugen, wenn sich die zweite Elektrode
(24) in der Bearbeitungsstellung oberhalb der ersten Elektrode (23) befindet.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (23) eine Platte (73) aus porösem Material
umfaßt, durch das Gas in die Reaktionskammer (10) einführbar ist,
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3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Elektrode (23) einen Elektrodenkörper (76) aus elektrisch leitendem Material umfaßt, auf den die poröse
Platte (73) montiert ist, die eine Gasverteilungskammer (79) in dem oberen Abschnitt des Elektrodenkörpers
(76) direkt unterhalb der porösen Platte (73) und eine
Gaszuführungsleitung (86) aufweist, die mit der Gasverteilungskammer (79) in Verbindung steht.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Festhalten der Platinen an der zweiten
Elektrode (24) eine Vakuum-Klemmvorrichtung umfassen.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (13) Hubbalken umfaßt, die relativ zueinander
bewegbare längliche Querträger (61 - 63) zum Befördern der Platinen zur und von der zweiten Elektrode (24) aufweist,
und mehrere Finger (66) mit den Querträgern (61 63) betrieblich verbunden sind und sich durch Öffnungen
(67) in der zweiten Elektrode (24) erstrecken, um die Platinen auf die zweite Elektrode hin und von ihr runter zu
befördern, -wenn sich die zweite Elektrode (24) in der Aufnahmestellung
befindet.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktionskammer (10) Einlaß- (58) und Auslaßöffnungen (59) mit Beladungsschleusen (16, 17) umfaßt, durch
die die Platinen· mittels des Förderers (13) transportiert werden.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage in einer vorbestimmten Weise durch einen
Rechner (46) gesteuert wird.
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_ ο
8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Elektrode (24) einen Elektrodenkörper umfaßt, der zur Aufnahme der Platine eine ebene Wand aufweist,
und eine Vakuumkammer in dem Elektrodenkörper, die mit
einer Vakuumquelle (29) verbunden ist und mehreren sich durch die Wand erstreckenden Öffnungen (108), die
mit der Vakuumkammer in Verbindung stehen, um das Vakuum auf der Rückseite einer auf der Wand aufliegenden Platine
zu erzeugen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |