DE3719952C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Behandlung von Wafern bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wafer, wie bspw. Siliciumscheiben, benötigen zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mehrere Behandlungsvorgänge, u. a. Beschichtungsvorgänge. Dabei muß als erstes die polierte Oberfläche des Wafers mit einem Haftvermittler durch den Vorgang einer sogenannten Bekeimung versehen werden, um anschließend in einem fotolithographischen Prozeß eine entsprechende Struktur aufbringen zu können. Darüber hinaus bedarf es dabei Vorgänge, bei denen der Wafer nach einer bestimmten Zeitkurve entweder heruntergekühlt oder aufgeheizt wird. Alle diese Vorgänge entstehen im wesentlichen in Reinraum-Atmosphäre und/oder in einer Schutzgas-Atmosphäre.

Bei der obenerwähnten sogenannten Bekeimung wird der Wafer in einem weitgehend geschlossenen Raum über eine Schale gelegt, die mit einem verdampfenden Prozeßmedium, nämlich HMDS (Hexamethylendisalazan) gefüllt ist. Dabei müssen extreme Reinraumbedingungen vorliegen, da die Wafer auch nicht durch kleinste Fremdpartikel verunreinigt werden dürfen. Die Prozeßzeit (Bekeimungszeit) liegt bei ca. 4 bis 5 Min. und liegt damit höher als die meisten der folgenden Prozeßzeiten in der Fertigungslinie, die lediglich in der Größenordnung von einer Minute liegen. Man legt deshalb die Taktzeit der intermittierend arbeitenden Anlage auf ca. eine Minute, wobei die Bekeimung in einer Art Puffervorrichtung erfolgt, in der sich jeweils mehrere Wafer befinden.

Eine derartige aus der WO 85/05 758 bekannten Einrichtung zur Behandlung von Wafern besitzt als Prozeßstation einen Tunnel, in dem die Wafer nebeneinander liegend und durchlaufend behandelt werden. Die Wafer werden durch den Tunnel mittels der Transportvorrichtung taktweise bewegt. Der Tunnel besitzt ein eingangs- und ein ausgangsseitiges Schachtmagazin, das jeweils nur der Lagerung der Wafer dient.

Nachteilig hieran ist, daß die Wafer nach dem Tunnel-Durchlauf in einer Kassette gesammelt werden, was allenfalls als Puffer innerhalb einer Prozeßlinie wirkt und damit zu einer Anpassung an die längste der Prozeßzeiten führt. Ferner ist bei der bekannten tunnelartigen Einrichtung deren große Baulänge und darüber hinaus nachteilig, daß die Transportvorrichtung durch die Prozeßstation geführt wird, was bedeutet, daß deren mechanisch bewegten Teile Abrieb erzeugen und die Wafer verunreinigen können. Des weiteren erlaubt die tunnelartige Anordnung aufgrund von Durchzugserscheinungen keine gleichmäßige Verteilung des verdampften Prozeßmedium-Nebels.

Aus der DE-PS 27 22 545 und aus IBM Techn. Disl. Bull., Vol. 25, Nr. 4, 1982, S. 2101 bis 2102 ist es zwar bekannt, die Wafer in eine Diffusions- bzw. Sinterofen übereinander anzuordnen, um auf engem Raum möglichst viele Wafer gleichzeitig beheizen zu können, jedoch ist auch dabei die Prozeßzeit größer ist als die durchschnittliche Takt- bzw. Prozeßzeit der Fertigungslinie, so daß zweckmäßigerweise mehrere Wärmebehandlungseinrichtungen neben die Transportvorrichtung gesetzt und abwechselnd beschickt werden sollten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Behandlung von Wafern bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Behandlung der einzelnen Wafer in der Weise vorgenommen wird, daß sich eine Anpassung der unterschiedlichen Taktzeiten im Hinblick auf eine Verkürzung der Prozeßzeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Behandlung von Wafern bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, daß jedem Wafer ein eigener Behandlungsplatz im Schachtmagazin zugeordnet ist und die Behandlungsplätze intermittierend betrieben werden, läßt sich die Taktzeit für diesen Prozeßabschnitt an eine kürzere oder die kürzeste Taktzeit im Gesamtprozeß anpassen. Ferner ist durch die schachtartige Anordnung in die Höhe die Einrichtung gegenüber der bekannten tunnelartigen Einrichtung auf eine minimale Grundfläche begrenzt. Dies wirkt sich vor allem auch bei der in letzter Zeit eingeführten Vergrößerung der Wafer positiv aus. Bei der Verwendung zum Bekeimen der Wafer ist die Einrichtung von der Wafertransportvorrichtung völlig getrennt und abgeschlossen und somit vor Verunreinigungen, die von der Transporteinrichtung herrühren können, geschützt.

Darüber hinaus ist der Bekeimungsprozeß auch von den Be- und Entladevorgängen unbeeinflußt, da lediglich derjenige Behandlungsplatz mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht, der gerade mit einem neuen Wafer beladen oder aus dem ein bekeimter Wafer entladen wird. Die übrigen Behandlungsplätze sind von diesem Be- und Entladevorgang unbeeinflußt und abgeschirmt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann darüber hinaus in vorteilhafter Weise nicht nur für die Bekeimungsprozesse, sondern auch für die Wärmebehandlungsprozesse eingesetzt werden, deren Taktzeiten sich auf diese Weise ebenfalls an die Durchschnittstaktzeit der Fertigungslinie anpassen läßt. Darüber hinaus wird auch hier Grundfläche gespart, da die bisher mehrfach einzeln vorhandenen Wärme-Behandlungsplätze in einer Einrichtung übereinander angeordnet werden können. Außerdem ergibt sich hierdurch eine kostengünstige Handhabung, da pro Wärmebehandlungseinrichtung mit ihren mehreren Behandlungsplätzen lediglich eine einzige Handhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen vorgesehen sein muß.

Es ist bspw. möglich, eine einzige Beladeöffnung und eine gegenüberliegende einzige Entladeöffnung am Schachtmagazin vorzusehen, wobei die beiden Öffnungen gegeneinander höhenversetzt sein können, um Durchzugserscheinungen zu vermeiden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wie es im Anspruch 2 beschrieben ist, ist jedoch eine einzige kombinierte Be- und Entladeöffnung im Schachtmagazin vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß die Transportvorrichtung durch die Einrichtung nicht unterbrochen wird, sondern an ihr vorbeigeführt werden kann, was Vorteile hinsichtlich der einzuhaltenden Taktzeit besitzt. Außerdem benötigt man statt zweier nur eine einzige Handhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen.

Um eine Beeinflußung der Behandlungsplätze während des Bekeimungsprozesses, d. h. in ihren nicht dem Be- oder Entladen dienenden Ruhestellungen mit Sicherheit zu verhindern, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel entsprechend Anspruch 3 jeder Behandlungsplatz in diesen Ruhestellungen gegenüber der Be- und Entladeöffnung abgedichtet. Die Abdichtung erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß jeder Behandlungsplatz durch einen geschlossenen Aufnahmeraum gebildet ist, der an einer Seite mit einem einzelnen Be- und Entladefenster versehen ist, welches vorzugsweise von einer berührungsfreien Labyrinthdichtleiste umgeben ist. Dadurch sind in jedem Fall stärkere Querströmungen innerhalb eines Behandlungsplatzes und des gesamten Schachtmagazins unterbunden und andererseits sind Verschmutzungen verhindert, da keine Abriebpartikel entstehen können.

Gemäß einer weiteren in Anspruch 6 dargelegten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Gasvorhang laminarer Strömung, bspw. aus Stickstoff oder gereinigter Luft, verhindert, daß Außenatmosphäre während des Be- und Entladens in den Behandlungsplatz gelangt, und bewirkt, daß das während des Be- und Entladens möglicherweise austretende verdampfte Prozeßmedium beim Bekeimungsprozeß abgeführt wird.

Es ist bspw. möglich, den Magazinkasten aus einzelnen stapelbaren Behältnissen zusammenzusetzen. Jedoch sind gemäß Anspruch 8 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel die Behandlungsplätze in Form von Einschüben ausgebildet, die mit einem einstückigen Magazinkasten auf und ab bewegbar sind. Dies ermöglicht ein leichtes Herausnehmen und Reinigen dieser Behandlungsplätze, insbesondere auch dann, wenn, wie es beim Ausführungsbeispiel des Anspruchs 9 verwirklicht ist, die Frontplatte des Magazingehäuses abnehmbar gehalten ist.

Die Auf- und Abbeweglichkeit der Einschübe bzw. des sie aufnehmenden Magazinkastens erfolgt mittels einer Schubstange, die pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder in sonstiger Weise betätigbar ist.

Das Schachtmagazin ist an zwei gegenüberliegenden Enden seines Gehäuses gemäß weiteren Ausführungsbeispielen mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung versehen, um den Innenraum des Schachtmagazins fluten zu können. Dies ist bspw. vor Beginn eines Behandlungsprozesses sinnvoll, um den Innenraum bspw. mittels Reinluft zu reinigen. Es ist aber auch zweckmäßig, den Innenraum bspw. mit Stickstoff zu fluten, wenn mit der Einrichtung eine Wärmebehandlung vorgenommen wird, um eine Oxidation zu verhindern. Auch ist es möglich, dadurch im Innenraum des Schachtmagazins eine leichte Überdruckatmosphäre zu schaffen, die ein Eindringen von Außenatmosphäre ins Schachtinnere verhindert.

Wie erwähnt, wird die erfindungsgemäße Einrichtung zweckmäßigerweise entweder zur Verwendung bei Bekeimungsprozessen oder zur Verwendung bei Wärmebehandlungsprozessen (einschl. Kühlung) verwendet. Im ersteren Falle ist es für einen automatischen Ablauf von besonderer Bedeutung, wenn, wie es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 15 verwirklicht ist, zu jedem Behandlungsplatz eine Versorgungsleitung zum automatischen Zuführen des Bekeimungsmediums geführt ist. Durch diese automatische Nachfülleinrichtung für das Prozeßmedium arbeitet die Anlage im wesentlichen wartungsfrei, was gegenüber bisher, da man von Hand nachfüllen mußte, wesentliche Vorteile bringt. Beispielsweise muß die Einrichtung nicht mehr geöffnet und dadurch der Prozeß unterbrochen werden. Auch ist die Gefahr von Verschmutzungen wesentlich herabgesetzt, wenn nicht gar ausgeschlossen.

Im anderen Falle, in dem die erfindungsgemäße Einrichtung für Wärmebehandlungsprozesse verwendet wird, wird den Behandlungsplätzen das Wärme- oder Kühlmedium zugeführt oder bei einer Erwärmung elektrische Energie.

Alle diese Versorgungsleitungen werden gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung zweckmäßigerweise von außen durch die Schubstange hindurch zugeführt, auf der der Magazinkasten mit den Einschüben oder mit den stapelbaren Behältnissen für die Behandlungsplätze sitzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer, längsgeschnittener und teilweise abgebrochener Darstellung eine Einrichtung zum Bekeimen von Wafern gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt gemäß Kreis II in Fig. 1,

Fig. 3 in schematischer, längsgeschnittener und teilweise abgebrochener Darstellung eine Einrichtung zur Wärmebehandlung von Wafern gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt gemäß Kreis IV der Fig. 3.

Die in der Zeichnung dargestellten Einrichtungen 11 bzw. 111 dienen zum Bekeimen unter Reinraum-Bedingungen von Wafern bzw. zum Wärmebehandeln (Heizen und/oder Kühlen), vorzugsweise unter Schutzgasatmosphäre, von Wafern jeweils bei der Herstellung von Halbleiterelementen. Die beiden Einrichtungen sind bei der Herstellung von Halbleiterelementen aus bspw. Silicium-Wafern in einer Fertigungslinie angeordnet bzw. Teil einer solchen Fertigungslinie und derart ausgebildet, daß die Taktzeit einer jeden derartigen Behandlung an die im allgemeinen kürzere durchschnittliche Taktzeit der gesamten Fertigungslinie angepaßt ist.

Die Einrichtung 11 besitzt ein Schachtmagazin 12, vor dem an seiner einen Seite eine Transportvorrichtung 13 für die Wafer 14 und eine Handhabungsvorrichtung 16 zum Be- und Entladen der Wafer 14 in bzw. aus dem Schachtmagazin 12 und von der bzw. auf die Transportvorrichtung 13.

Die Transportvorrichtung 13 kann dabei beliebiger Art sein, wobei jeweils mehrere, im Ausführungsbeispiel vier Stützen 17 einen Transportplatz für einen Wafer 14 bilden. Die Handhabungsvorrichtung 16 besitzt einen nur schematisch dargestellten Greifer vorzugsweise in Form eines Vakuumgreifers 18 gebildet.

Das Schachtmagazin 12, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt rechteckig ist, jedoch auch entsprechend der Grundfläche der Wafer 14 eine andere Querschnittsform aufweisen kann, besitzt ein in die Höhe langgestrecktes Schachtgehäuse 21, das nicht dargestellte Seitenwände, eine Rückwand 22, die mit einem Deckel 23 und einem Boden 24 fest verbunden ist, und eine abnehmbare Vorderwand 26 aufweist. Die Vorderwand 26 ist an ihrem unteren Ende in eine Kerbe oder Nut 27 im Boden 24 und ggf. auch in den Seitenwänden eingesetzt bzw. eingeschoben und ist an ihrem oberen Ende an einer Abkantung 28 des Deckels 23 lösbar festgeschraubt. Ein über den Deckel 23 hinausragendes winkelförmiges Ende 29 der Vorderwand 26 ist als Haltegriff zum Abnehmen und Einsetzen der Vorderwand 26 ausgebildet. Die Vorderwand 26 besitzt an einem mittleren Höhenbereich eine über im wesentlichen die gesamte Breite verlaufende schlitzartige Be- und Entladeöffnung 31, deren Breite von der Breite der zu behandelnden Wafer 14 und deren Höhe von den entsprechenden Abmessungen des die Wafer 14 handhabenden Greifers 18 abhängig ist. Im wesentlichen in Höhe der Be- und Entladeöffnung 31 befindet sich die Auflagefläche der Stützen 17 der Transportvorrichtung 13 für die Wafer 14.

Vor der einzigen und kombinierten Be- und Entladeöffnung 31 des Schachtgehäuses 21 des Schachtmagazins 12 ist ein Gasvorhang in Form einer an der Öffnung 31 vorbeistreichenden Laminarströmung 32 vorgesehen, deren Ausblas 33 oberhalb der Be- und Entladeöffnung 31 und deren Absaugung, hier in Form einer Rohrleitung 34 und/oder eines Kanals, unterhalb der Be- und Entladeöffnung 31 angeordnet ist. Dieser durch die Laminarströmung 32 gebildete Schutzgasvorhang ist durch eine Reinluft- oder eine Stickstoffströmung gebildet, die unmittelbar an der Be- und Entladeöffnung 31 vorbeistreicht.

Das Schachtgehäuse 21 besitzt an seinem Deckel 23 einen Einlaßstutzen 36 und an seinem Boden 24 einen Auslaßstutzen 37, durch die der Innenraum des gesamten Schachtmagazins 12 geflutet werden kann, so daß entweder vor Beginn eines Behandlungsprozesses eine Reinigung durch Reinluft erfolgen kann oder während eines Behandlungsprozesses eine Schutzgasatmosphäre, z. B. Stickstoff, unter Atmosphärendruck oder unter leichtem Überdruck aufgebaut werden kann. Auch ist dadurch eine Klimatisierung des Schachtmagazin-Innenraums möglich.

Innerhalb des Schachtgehäuses 21 des Schachtmagazins 12 ist ein in mehrere Abteile 41 unterteilter Magazinkasten 42 vorgesehen. Der Magazinkasten 42 kann aus die Abteile 41 bildenden stapelbaren Behältnissen aufgebaut sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch ist der Magazinkasten 42 einstückig und zur Bildung der Abteile 41 mit mehreren Zwischenböden 43 versehen und ist bis auf seine Frontseite 44, die der Vorderwand 26 des Schachtgehäuses 21 zugewandt ist, geschlossen. Die Frontseite 44 jedes Abteils 41 des Magazinkastens 42 besitzt eine im wesentlichen über die gesamte Breite verlaufende Öffnung 46, deren Höhe jedoch geringer ist als die lichte Innenhöhe jedes Abteils 41. In die Öffnung 46 jedes Abteils 41 des Magazinkastens 42 ist ein Einschub 47 einsetzbar bzw. einschiebbar, der einen Behandlungsplatz für je einen Wafer 14 darstellt. Der Einschub 47 besitzt eine Wanne 48 und eine die Wanne nach oben überragende Frontplatte 49, die in eingeschobenem Zustand des Einschubs 47 die Öffnung 46 verschließt. Die Frontplatte 49 besitzt jedoch ihrerseits ein Be- und Entladefenster 51, deren Größe der Be- und Entladeöffnung 31 entspricht und die dazu dient, daß dann, wenn ein Be- und Entladefenster 51 eines der Einschübe 47 mit der Be- und Entladeöffnung 31 des Schachtgehäuses 21 fluchtet, das betreffende Wafer 14 eingeschoben bzw. herausgenommen werde kann. An ihrer Außenseite ist jede Frontplatte 49 mit einer Labyrinthdichtleiste 52 bestückt, die das Be- und Entladefenster 51 umgibt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Dichtleiste 52 mit der Innenseite der Vorderwand 26 des Schachtgehäuses 21 nicht in Berührung ist, so daß kein Abrieb möglich ist.

Innerhalb jeder Wanne 48 des Einschubs 47 sind Stützbolzen 53 vorgesehen, die die Wannenhöhe überragen und auf die das betreffende Wafer 14 abgelegt werden kann. In der Wanne ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Bad eines Prozeßmediums 54 vorgesehen, bspw. HMDS (Hexamethylendisilazan), das während der Behandlung verdampft wird und sich so als Nebel auf dem zu behandelnden Wafer 14 niederschlägt.

Der Magazinkasten 42 mit seinen Bekeimungsplätzen oder Einschüben 47 ist auf einem Sockel 56 befestigt, dessen unteres Ende mit einer Schubstange 57 verbunden ist. Diese hohle Schubstange 57 ist durch eine mit einer Dichtung 38 versehene Öffnung 39 im Boden 24 des Schachtgehäuses 21 beweglich geführt und ist in nicht dargestellter Weise mit einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb versehen, der in der Lage ist, die Schubstange 57 gemäß Doppelpfeil A auf und ab zu bewegen.

Durch die hohle Schubstange 57 sind Versorgungsleitungen 61, nämlich Zuführleitungen für das Prozeßmedium HMDS, von außen nach innerhalb des Schachtmagazins 12 geführt. Diese Versorgungsleitungen 61 treten im Sockel 56 seitlich aus und sind durch die Rückwand des Magazinkastens 42 hindurch jeweils einzeln zum betreffenden Einschub 47 geführt. Durch diese Versorgungsleitungen 61 werden die Wannen 48 der Einschübe 47 automatisch mit dem Prozeßmedium nachgefüllt. In nicht dargestellter Weise sind dazu in den Versorgungsleitungen 61 Pumpen vorgesehen, die auf Füllstandsmesser in den Einschüben reagieren können oder zeitabhängig dosieren.

Die Funktion dieser Einrichtung, die gemäß diesem dargestellten Ausführungsbeispiel zum Bekeimen bzw. Beschichten der Wafer 14 mit Hilfe des Prozeßmediums HMDS vorgesehen sind, ist folgende:
Vor Betriebsbeginn wird der Innenraum des Schachtmagazins 12 mit Hilfe von durch den Einlaßstutzen 36 eingeführter Reinluft gereinigt. Nachdem der Schutzgasvorhang 32 zugeschaltet ist, wird der unterste Einschub 47 mit Hilfe der Schubstange 57 derart angehoben, daß dessen Be- und Entladefenster 51 mit der Be- und Entladeöffnung 31 im Schachtgehäuse 21 fluchtet. In diesen Behandlungsplatz 47 kann dann mit Hilfe des Greifers 18 ein zu behandelndes Wafer 14 eingelegt werden. Gleich danach wird durch Absenken des Magazinkastens 42 der darüberliegende Einschub 47 mit seinem Be- und Entladefenster 51 mit der Be- und Entladeöffnung 31 im Schachtgehäuse 21 in Flucht gebracht, so daß dieser Einschub 47 beladen werden kann. Dies bedeutet auch, daß der vorhergehende soeben beladene Einschub nun in einem gegenüber der Außenatmosphäre abgedichteten Raum ist. Durch Absenken des Magazinkastens 42 werden so nacheinander alle Einschübe 47 mit einem zu behandelnden Wafer 14 beladen. Nach dem Beladen des letzten Einschubs 47 ist die Bekeimungszeit für den Wafer 14, der im untersten Einschub 47 angeordnet ist, abgelaufen, so daß dieser behandelte Wafer 14 wieder entladen werden kann. Dies erfolgt dadurch, daß der Magazinkasten 42 wieder ganz nach oben gebracht wird, so daß das Be- und Entladefenster 51 des untersten Einschubs 47 mit der Be- und Entladeöffnung 31 im Schachtgehäuse 21 fluchtet. Mit Hilfe des Greifers 18 wird der bekeimte Wafer 14 aus dem Einschub 47 herausgenommen bzw. entladen. Durch Weitertakten der Transportvorrichtung 13 wird jedoch nun unmittelbar anschließend in diesen untersten Einschub 47 des Magazinkastens 42 ein neuer zu behandelnder Wafer 14 geladen. Dieser Vorgang erfolgt nun anschließend bei dem darüberliegenden Einschub 47 usw., so daß die Einschübe 47 nacheinander entladen und wieder beladen werden. Nachdem dies beim obersten Einschub 47 erfolgt ist, kann mit dem untersten Einschub 47 wieder von vorne begonnen werden. Während dieses Be- und Entladens sind jeweils diejenigen Einschübe 47, die sich nicht in der Be- und Entladestellung, sondern in ihrer ruhenden Bekeimungsstellung befinden, nicht mit der Außenatmosphäre in Verbindung, und zwar aufgrund der Anordnung der in Fig. 2 im Detail herausgezeichneten labyrinthartigen Dichtleiste, die verhindert, daß Querströmungen von außen nach innen in die Einschübe möglich sind. Der Schutzgasvorhang 32 verhindert darüber hinaus ein Eindringen von Verunreinigungspartikeln von der Außenatmosphäre in den betreffenden Einschub 47 während dessen Be- und Entladens.

Beim Ausführungsbeispiel sind fünf solcher Einschübe 47 und damit fünf Behandlungs- bzw. Keimungsplätze für die Wafer 14 vorgesehen. Es versteht sich, daß dies mehr oder weniger sein können. Im dargestellten Beispiel ergibt sich die Zahl dadurch, daß die Bekeimung eines Wafers 14 etwa 5mal solange dauert, wie die durchschnittliche Prozeßzeit in der Fertigungslinie ist, so daß es dadurch möglich ist, eine Anpassung der relativ langen Bekeimungszeit eines Wafers 14 an die durchschnittliche Prozeß- bzw. Taktzeit zu erreichen, die bei der Transportvorrichtung 13 verwirklicht ist.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Einrichtung 111 ist gegenüber der Einrichtung 11 der Fig. 1 und 2 dahingehend abgeändert, daß sie für eine Wärmebehandlung der Wafer 14 geeignet ist. Beispielsweise müssen die Waffer nach einem Beschichtungs- oder Lackiervorgang nach einer bestimmten Temperaturrampe bzw. Zeitkurve auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt werden oder sie müssen nach einem Aufheizvorgang ebenfalls nach einer bestimmten Temperaturrampe bzw. Zeitkurve wieder auf Normaltemperatur abgekühlt werden. Auch diese Wärmebehandlungsprozesse dauern für jeden einzelnen Wafer 14 länger als die durchschnittliche Taktzeit der Fertigungslinie, so daß auch bei dieser Einrichtung 111 eine bestimmte Anzahl von Wärmebehandlungsplätzen 147 (Einschübe) vorgesehen ist.

Da die Einrichtung 111 im wesentlichen der Einrichtung 11 entspricht, seien im folgenden lediglich die Unterschiede dargestellt.

Von den Einschüben 147 ist jeder mit einer Heiz- und/oder Kühlplatte 166 versehen, an der die Frontplatte 49 befestigt ist und die mit entsprechenden Auflagestiften 53 für die Wafer 14 versehen ist. Jede Heiz- bzw. Kühlplatte 166 besitzt Kanäle 168, die über Versorgungsleitungen 61 zum Zuführen eines Heizmediums und/oder eines Kühlmediums verbunden sind. Auch hier sind die Versorgungsleitungen 61 über den Innenraum der Schubstangen 57 nach außen geführt. Es versteht sich, daß dann, wenn es sich bei der Platte 166 um eine reine Heizplatte handelt, diese auch elektrisch beheizt werden kann, so daß entsprechende elektrische Versorgungsleitungen vorgesehen sind.

Die Funktion dieser Einrichtung 111 entspricht der vorstehend beschriebenen Funktion der Einrichtung 11. Bei einer solchen Wärmebehandlung ist es bspw. möglich, das Schachtmagazin 12 mit einer Stickstoffatmosphäre zu fluten, um bei einer Aufheizung der Wafer eine Oxidation zu verhindern.

Claims (19)

1. Einrichtung zur Behandlung von Wafern bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen mit:

• a) einer Prozeßstation zur Behandlung von Wafern, die von mehreren Wafern gleichzeitig durchlaufen wird,
• b) einer Transportvorrichtung zum Transport der Wafer,
• c) einem Schachtmagazin, in dem die Wafer im Abstand übereinander angeordnet sind, wobei das Schachtmagazin mit mindestens einer Be- und Entladeöffnung versehen ist und wobei die Wafer einzeln in den Bereich der Be- und Entladeöffnung bewegbar sind,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• d) die Behandlung der Wafer erfolgt im Schachtmagazin (12),
• e) im Schachtmagazin (12) sind die Behandlungsplätze (47, 147) im Abstand übereinander angeordnet und einzeln in den Bereich der Be- und Entladeöffnung bewegbar,
• f) während der Behandlung der Wafer im Schachtmagazin (12) werden die Behandlungsplätze (47, 147) der Reihe nach be- und entladen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige kombinierte Be- und Entladeöffnung (31) im Schachtmagazin (12) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsplätze (47, 147) in ihren nicht dem Be- oder Entladen dienenden Ruhestellungen gegenüber der Be- und Entladeöffnung (31) abgedichtet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behandlungsplatz (47, 147) durch einen geschlossenen Aufnahmeraum gebildet ist, der an einer Seite mit einem einzelnen Be- und Entladefenster (51) versehen ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Be- und Entladefenster (51) von einer berührungsfreien Labyrinthdichtleiste (52) umgeben ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Be- und Entladeöffnung (31) des Schachtmagazins (12) ein Gasvorhang (32) laminarer Strömung vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der einzigen kombinierten Be- und Entladeöffnung (31) die Transportvorrichtung (13) mit einer zugeordneten Handhabungsvorrichtung (16) zum Be- und Entladen jeweils eines Wafers (14) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsplätze durch Einschübe (47, 147) gebildet sind, die in einem entsprechend unterteilten Magazinkasten (42) anordenbar sind, der innerhalb eines Magazingehäuses (21) auf- und abbewegbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine vor den Einschüben (47, 147) angeordnete Frontplatte (26) des Magazingehäuses (21) abnehmbar gehalten ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (26) die einzige Be- und Entladeöffnung (31) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und Abbewegbarkeit mittels einer Schubstange (57) erfolgt, auf der der Magazinkasten (42) angeordnet ist.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schachtmagazin (12) mit einer Reinluft- oder Stickstoffatmosphäre beaufschlagbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Magazingehäuse (21) Deckel- und Bodenseite ein Einlaß- bzw. Auslaßstutzen (36, 37) vorgesehen ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsplätze (47) mit einem zu verdampfenden Prozeßmedium (54), bspw. HMDS zum Bekeimen der Wafer (14), und mit Auflagebolzen (53) für die Wafer (14) versehen sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Behandlungsplatz (47) eine Versorgungsleitung (61) zum automatischen Zuführen des Bekeimungsmediums (54) geführt ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsplätze (147) mit Heiz­ und/oder Kühlplatten (166) und mit Auflagestiften (67) für die Wafer (14) versehen sind.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Behandlungsplatz (147) eine Versorgungsleitung (61) in Form einer Rohrleitung für ein Heiz- bzw. Kühlmedium oder in Form einer elektrischen Leitung geführt ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 11 und einem der Ansprüche 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (61) von außen her durch die Schubstange (57) geführt sind.