DE3930056C2 - Behandlungskorb zur Aufnahme dünner Platten, insbesondere von Halbleiterwafern - Google Patents

Behandlungskorb zur Aufnahme dünner Platten, insbesondere von Halbleiterwafern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behandlungskorb zur Aufnahme dünner Platten, insbesondere von Halbleiterwafern, die einer Flüssigkeitsbenetzung oder Lufttrocknung ausgesetzt werden sollen. Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er in der Zeichnung in den Fig. 7 bis 9 erläutert ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines bekannten Behandlungskorbes zur Behandlung von Wafern,
Fig. 8 einen Längsschnitt entlang der Linie VIII-VIII gemäß Fig. 7, wobei ein Teil des Korbes der Übersichtlichkeit wegen weggelassen ist,
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX gemäß Fig. 7,
Fig. 10 einen Teilschnitt des Korbes gemäß Fig. 7.
Der in den Fig. 7 bis 10 dargestellte Behandlungskorb 1 besteht aus einem Fluor- Kunstharz und ist rechteckig ausgebildet mit zwei Seitenwänden 2 und 3, deren Enden durch Stirnwände 4, 5 verbunden sind. Unter den Seitenwänden 2, 3 sind Lagerblöcke 7, 8 angeordnet, die nach innen gebogen verlaufen und so geformt und angeordnet sind, dass die parallel zueinander gestapelten dünnen Platten 6 nicht hindurchfallen können. Bogenförmige Oberflächen der dünnen Platten 6 werden von den geneigten Oberflächen der Lagerblöcke 7 und 8 abgestützt.
Die in der Höhe durchgehenden Trennwände 11 und 12 dienen als Abstandshalter, und sie stehen nach innen aufeinander hin parallel zu den Seitenwänden 2 und 3 vor. Zwischen den Trennwänden 11 und 12 verlaufen Nuten 9 und 10, um die dünnen Platten 6 einschieben zu können.
Die Seitenwände 2 und 3 sind mit langgestreckten rechteckigen Fenstern 13, 14, 15 bzw. 16 versehen, und es sind in den Seitenwänden durchgehende Schlitze 17, 18, 19 und 20 vorgesehen, um eine Strömungsverbindung herzustellen. Passstifte 21 und Passlöcher 22 in den oberen und unteren Stirnflächen der Seitenwände ermöglichen ein passgerechtes Stapeln der Körbe. Die Bezugszeichen 23 und 24 kennzeichnen Ausnehmungen, in die Haltewerkzeuge eingeführt werden können. Eingriffsausnehmungen 25 und 26 im unteren Teil der Seitenwände wirken mit einem Transportmechanismus einer Fördervorrichtung zusammen, um den Korb von einer Station zu der anderen überführen zu können.
Ein Behandlungskorb dieser Gattung ist in der US 4 471 716 beschrieben. Auch hier weist der Behandlungskorb Seitenwände mit Abstandshaltern auf, die als Stege ausgebildet sind, die von oben nach unten bis zu den Stützflächen der Lagerblöcke durchgehen und die zwischen sich Einsatznuten für Halbleiterwafer aufweisen. Der Abstand zwischen den Stegen oder Rippen entspricht im Wesentlichen der Dicke eines Halbleiterwafers, so dass dieser über größere Bogenabschnitte seines Randes während der Behandlung mit einem Steg oder mit beiden Stegen in Berührung steht, so dass an diesen Stellen keine oder nur eine schlechte Benetzung oder Trocknung erfolgen kann.
Einen ähnlichen Behandlungskorb zeigt das englischsprachige Abstract der JP 61-101033 A2. Auch hier verlaufen die Stützrippen durchgehend von dem oberen Einsatzende bis zu den seitlich angebrachten Lagerblöcken. Dabei ist in der mittleren Höhe der Seitenwände ein stufenförmiges Fenster vorgesehen, welches verhindern soll, dass ein Flüssigkeitsstau zwischen dem Halbleiterwafer und der Oberfläche durch Kapillarwirkung eintritt.
Ein weiterer Behandlungskorb dieser Gattung ist in der US 4 160 504 beschrieben. Auch hier laufen die Stützrippen in Einsatzrichtung von oben nach unten durch, und lediglich im Trägerabschnitt sind sie geteilt ausgeführt. Im Stützabschnitt sind die Rippenabschnitte seitlich versetzt zueinander angeordnet, um die Benetzung zu verbessern. Die Einsatznuten zwischen den Stützrippen, in die die Halbleiterwafer eingesetzt werden, sind V-förmig erweitert ausgebildet, so dass die Wafer im Wesentlichen nur am Rand berührt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Stützrippen konisch ausgeführt.
Das englischsprachige Abstract der JP 62-291927 A2 zeigt einen Behandlungskorb zum Trocknen eines Siliziumsubstrates, bei dem die Substratscheiben in Nuten zu liegen kommen, die in seitlich und unten angeordneten Quarzstäben eingearbeitet sind. Die Stützstäbe bestehen, ebenso wie die Substratscheiben, aus Silizium-Dioxid mit starker Oberflächen-Affinität gegenüber Wasser, so dass die Oberfläche hydrophil wird. Dadurch soll das Hängenbleiben von Tropfen auf der Substratoberfläche vermindert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Behandlungskorb derart auszubilden, dass eine minimale Berührungsfläche zwischen Plattenrand und Stützflächen erfolgt und eine vollflächige Benetzung stattfinden kann, was zu einer verbesserten Flüssigkeitsauswaschung und Trocknung führt.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass die Abstützung der Platten und Wafer nur an wenigen Stellen im Wesentlichen punktweise erfolgt und durch die vorhandene Flüssigkeits- oder Luftströmung eine Bewegung der Scheiben derart stattfinden kann, dass im Laufe des Behandlungsvorganges alle Randabschnitte einer gleichmäßigen Benetzung bzw. Trocknung unterworfen werden, ohne dass die Flüssigkeit an bestimmten Abschnitten stagniert oder bei der Trocknung Stellen mit Restfeuchtigkeit verbleiben.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Korbes zur Behandlung dünner Platten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1, wobei ein Teil des Korbes gemäß Fig. 1 weggelassen ist,
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1;
Fig. 4 einen Teilschnitt des Korbes nach Fig. 1,
Fig. 5 einen Querschnitt des Korbes gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 einen Teilschnitt eines Ausführungsbeispiels, bei dem die stabförmigen Vorsprünge des Korbes nach Fig. 5 verbessert sind.
Anhand der Fig. 1 bis 6 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein rechteckiger Behälter 31 ist einstückig aus Plastikmaterial, beispielsweise einem Fluor enthaltenden Kunstharzmaterial, hergestellt, das eine gute Hitzebeständigkeit besitzt und chemisch nicht angreifbar ist. Insoweit entspricht der Korb dem Stand der Technik. Die Seitenwände 32 und 33 sind an ihren Enden durch Stirnwände 34 bzw. 35 verbunden.
Unter den Seitenwänden 32 und 33 sind rechteckige Fenster 36 bzw. 37 angeordnet. Unter den Fenstern 36, 37 sind jeweils nach innen vorstehende Lagerblöcke 39 und 40 ausgebildet, und diese sind in einem solchen gegenseitigen Abstand angeordnet, dass ein Durchfallen der dünnen Platten 38 verhindert wird. Jede Seitenwand 32 und 33 ist mit mehreren vertikalen Schlitzen 41 und 42 versehen, die seitlich im Abstand zueinander angeordnet sind und als Verbindungsöffnung wirken, wodurch die Strömung der Behandlungsflüssigkeit oder der Luft verbessert wird. Die Seitenwandoberflächen zwischen den Schlitzen 41 und 42 sind mit mehreren stabförmigen Vorsprüngen 43 und 44 versehen, die nach innen vorspringen und aufeinander zu gerichtet sind, derart, dass sie als Abstandshalter wirken und die dünnen Platten 38 ausrichten und diese parallel zueinander in einer vorbestimmten Neigungslage im Abstand halten.
Mehrere stabförmige Vorsprünge 43 und 44 sind entlang der Einführrichtung der dünnen Platten 38 und im Abstand zueinander angeordnet, um eine Gruppe stabförmiger Vorsprünge zu bilden. Die Gruppe stabförmiger Vorsprünge kann mit einer weiteren Gruppe stabförmiger Vorsprünge zusammenwirken, die unter einer vorbestimmten Neigung in Längsrichtung des Korbes 31 anschließen, um Einführräume 45 und 46 für die dünnen Platten 38 zu schaffen.
Die stabförmigen Vorsprünge 43 und 44 können unterschiedliche Gestalt haben und sie können unterschiedlich angeordnet sein. Beispielsweise können sie einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei ihre Basisenden und ihre freien Enden einen bestimmten Durchmesser besitzen. Um die Berührungsfläche mit den dünnen Platten 38 zu vermindern und die Umströmung von Behandlungsflüssigkeit oder Luft zu verbessern, ist es zweckmäßig, säulenförmige Vorsprünge vorzusehen, die einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt besitzen, und es ist zweckmäßig, diese Vorsprünge konisch auszubilden, wobei sich der Querschnitt zu den freien Enden hin vermindert, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist.
Obgleich die stabförmigen Vorsprünge die gleiche Form haben können mit gleichen Durchmessern und gleicher Höhe, können Gestalt und Anordnung auch modifiziert werden, um die Strömung der Behandlungsflüssigkeit oder Luft noch weiter zu verbessern und um die Genauigkeit beim Einsetzen der dünnen Platten zu verbessern. Beispielsweise kann es, wie aus Fig. 5 ersichtlich, zweckmäßig sein, die Höhen der stabförmigen Vorsprünge 43a und 44a unterschiedlich zu gestalten, wobei die Länge bzw. Höhe der Vorsprünge 43a und 44a am Einsatzende (oben) am größten ist, während die Vorsprünge 43b, 43c, 43d; und 44b, 44c, 44d in ihrer Länge zu dem Bodenteil hin abnehmen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 gezeigt. Die stabförmigen Vorsprünge 43a und 44a am Einsatz der dünnen Platten können so gestaltet sein, dass ihre Basisabschnitte den kleinsten Durchmesser S1 und die größte Höhe H1 aufweisen. Die Durchmesser S2, S3 und S4 der in Einsatzrichtung folgenden stabförmigen Vorsprünge 43b, 43c, 43d bzw. 44b, 44c, 44d können sich in Einsatzrichtung zu dem Boden hin vergrößern. Die Höhen H2, H3 und H4 können in Einsatzrichtung verkürzt werden. Eine solche Anordnung, bei der der Korb mit stabförmigen Vorsprüngen versehen ist, deren Höhe H und Durchmesser S sich ändern, ermöglicht ein einfacheres Einsetzen der dünnen Platten 38 infolge der Tatsache, dass der Abstand W1 am Basisteil benachbarter stabförmiger Vorsprünge einen Abstand am Einsatz mit einer Teilung P hat, d. h. der Einsatz für die dünnen Platten ist breit, und es ist ein Öffnungswinkel A1 vorhanden, der flach ist, und die Höhe H1 ist groß. Da im unteren Teil nur ein schmaler Abstand W besteht, ergibt sich ein spitzer Öffnungswinkel A und eine geringe Höhe H. Dadurch werden die eingelegten dünnen Platten 38 in stabiler Weise festgehalten, wobei nur eine geringe Berührungsfläche besteht.
Obgleich sowohl der stabförmige Vorsprung 43 als auch der stabförmige Vorsprung 44 einer Gruppe benachbarter Vorsprünge in gleicher Weise angeordnet sein können, um die gleiche Lage an den vorderen und hinteren Oberflächen der dünnen Platten 38 einzunehmen, ist es doch zweckmäßig, abwechselnd die stabförmigen Vorsprünge zu staffeln bzw. zu versetzen, um eine verbesserte Strömungswirkung der Behandlungsflüssigkeit, der Waschflüssigkeit oder der Trockenluft zu gewährleisten. Auf diese Weise kann, wenn die Gruppe jeder benachbarten stabförmigen Vorsprünge gegenüber der benachbarten versetzt angeordnet ist, eine Einführcharakteristik für die dünnen Platten oder eine Ausrichtcharakteristik erreicht werden, die genauso gut ist, selbst wenn die Zahl der stabförmigen Vorsprünge, die die Gruppen bilden, auf die Hälfte vermindert wird. Um die Einführcharakteristik der dünnen Platten 38 zu verbessern und um die Ausrichtung zu erleichtern, kann die Anordnung der Gruppen stabförmiger Elemente an der Seitenwand 33 versetzt zu den Gruppen der stabförmigen Vorsprünge an der Seitenwand 32 sein, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Jede der Seitenwände 32 und 33 besitzt eine Einlassseite, wo die erwähnte dünne Platte 38 eingefügt wird, und an dieser stabförmige Vorsprünge 47 und 48, ähnlich den stabförmigen Vorsprüngen 43 und 44, die seitlich benachbart sind, um Führungsräume 49 und 50 zu schaffen. Jede der dünnen Platten 38 wird durch die Führungsräume 49 und 50 in die Einsatzräume 45 und 46 eingefügt, die durch die Gruppen stabförmiger Vorsprünge gebildet werden. Anstelle der stabförmigen Vorsprünge 47 und 48 können kurze Trennwände seitlich nebeneinander angeordnet werden, um Führungsräume zu bilden, oder es können Gruppen stabförmiger Vorsprünge 43 und 44 abwechselnd gegeneinander versetzt zu der Einlassöffnung jeder Seiten Wand 32 und 33 hin angeordnet sein, wo die dünnen Platten 38 eingefügt werden.
Jede der dünnen Platten 38, die in die Einsatzräume 45 und 46 wie oben beschrieben eingefügt wird, wird über die abgeschrägten Flächen der Trägerblöcke 39 und 40 mit ihren kreisförmigen Oberflächen eingeführt. Stattdessen können dreieckige Eingriffsvorsprünge 51 und 52 vorgesehen sein, die von den geneigten Oberflächen der Lagerblöcke 39 und 40 vorstehen. Diese Eingriffsvorsprünge 51 und 52 liegen seitlich in Längsrichtung des Korbes 31 mit dem gleichen Abstand wie die stabförmigen Vorsprünge 43 und 44 zueinander, und dann werden dazwischen benachbarte Eingriffsvorsprünge gebildet in Gestalt von Einsatznuten 53 und 54 zum Einsatz der dünnen Platten 38. Anstelle der erwähnten Eingriffsvorsprünge 51 und 52 können stabförmige Vorsprünge ähnlich den Vorsprüngen 43 und 44 seitlich zueinander von den geneigten Oberflächen der Lagerblöcke 39 und 40 vorstehen, um Einsatzräume zum Einsatz der dünnen Platten 38 zu schaffen.
Außerdem ist der Korb 31 mit Passstiften 55 und Passlöchern 56 versehen, um die Positionierung beim Auswechseln der dünnen Platten zu erleichtern, und es sind Halteausnehmungen 57 und 58 vorgesehen, in denen Haltewerkzeuge eingreifen, und es sind ferner Ausnehmungen 59 und 60 vorgesehen, in die ein Übertragungsmechanismus einer Fördereinrichtung erforderlichenfalls in der gleichen Weise eingreifen kann, wie dies beim Stande der Technik der Fall ist.
Innerhalb des Korbes 31 sind mehrere dünne Platten 38 gestapelt, die in die Einsatzräume 45 und 46 und die Einsatznuten 53 und 54 über die Führungsräume 49 und 50 eingesetzt und dabei relativ zueinander ausgerichtet wurden. Die Abstandshalter der stabförmigen Vorsprünge 43 und 44 bilden eine stabile Halterung für jede dünne Platte 38 und sie tragen dazu bei, eine gleichförmige Reinigung oder ein Ätzen oder eine Zentrifugaltrocknung durchzuführen.

Claims (9)

1. Behandlungskorb zur Aufnahme dünner Platten (38), insbesondere von Halbleiterwafern, bei deren Flüssigkeitsbenetzung und/oder Lufttrocknung, in Form eines rechteckigen Behälters (31), der obere und untere Öffnungen und durchbrochene, durch Stirnwände (34, 35) verbundene Seitenwände (32, 33) aufweist, wobei unter den Seitenwänden (32, 33) jeweils ein nach innen vorstehender Lagerblock (39, 40) ausgebildet ist, um die dünnen Platten (38) abzustützen, wobei die innere Oberfläche jeder Seitenwand (32, 33) mit mehreren nach innen aufeinander hin gerichteten, in Einsatzrichtung der dünnen Platten gesehen übereinander in einer Gruppe angeordneten, als Abstandshalter dienenden stabförmigen Vorsprüngen (43, 44) versehen ist, um die dünnen Platten (38) seitlich nebeneinander mit Abstand zueinander auszurichten und wobei die Gruppen der stabförmigen Vorsprünge (43, 44) in Längsrichtung des Behandlungskorbes gesehen mit einer gewissen Anstellung angeordnet sind, um die dünnen Platten parallel zueinander mit einer vorbestimmten Neigungslage zum Behandlungskorb auszurichten.
2. Behandlungskorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (43, 44) konisch ausgebildet sind und ihr Querschnitt zu ihren freien Enden hin abnimmt.
3. Behandlungskorb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Vorsprünge (43, 44; 51, 52) einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt besitzen.
4. Behandlungskorb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der stabförmigen Vorsprünge (43a, 43b, 43c, 43d; 44a, 44b, 44c, 44d) in Einsatzrichtung nach unten abnimmt.
5. Behandlungskorb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Vorsprünge (43, 44) benachbarter Gruppen gegeneinander versetzt bzw. gestaffelt angeordnet sind.
6. Behandlungskorb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungswinkel (A1 bis A4) zwischen den Berührungsmantellinien benachbarter Vorsprünge nach unten zu den kürzesten Vorsprüngen (43d, 44d) hin zunehmen.
7. Behandlungskorb nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichem seitlichem Abstand (P1, P2, P3, P4) der Vorsprünge (44a, 44b, 44c, 44d) ihre Breite (S1, S2, S3, S4) an ihrem Ansatzende mit abfallender Länge ansteigt.
8. Behandlungskorb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fenster (36, 37) in Längsrichtung der Seitenwände (32, 33) über den Lagerblöcken (39, 40) vorgesehen ist.
9. Behandlungskorb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (32, 33) mit vertikalen Schlitzen (41, 42) zwischen den stabförmigen Vorsprüngen (43, 44) versehen sind.
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