DE4039313A1 - Transportvorrichtung fuer substrate - Google Patents
Transportvorrichtung fuer substrateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für vorzugsweise
flache Substrate. Eine solche Transportvorrichtung kann
vorzugsweise innerhalb und zwischen Behandlungsanlagen
für flache Substrate angewendet werden.
Sie ist besonders
in solchen Behandlungsanlagen von Vorteil, in denen hochreine
nasse Prozesse unter Verwendung von Wasser, insbesondere
hochreinem Wasser, oder flüssigen Chemikalien an solchen
Substraten ablaufen. Dabei ist es meist wichtig, daß die
Substratoberflächen zu keinem Zeitpunkt abtrocknen, da
dadurch die Oberflächenreinheit der Substrate eingeschränkt
werden könnte.
Außerdem müssen die Transportvorgänge so ablaufen, daß
die Substrate dabei weder erschüttert noch verschmutzt
werden.
Eine Aufgabe der Erfindung wird deshalb darin gesehen,
die bekannten Transportvorrichtungen dieser Art im Hinblick
auf die vorgenannten Kriterien zu verbessern.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer eingangs
genannten Transportvorrichtung dadurch gelöst, daß die
Substrate auf einem Flüssigkeitsfilm getragen und entlang
dessen Strömung transportiert werden.
Dabei geht man mit besonderem Vorteil so vor, daß die
Flüssigkeit von unten durch schräge Öffnungen in einer
Platte nach oben strömt, auf die Oberfläche der Platte
ausströmt und dort einen im wesentlichen gleichförmigen
Film bildet, der in Richtung der Steigung dieser Öffnungen
auf der Platte entlangströmt.
Mit besonderem Vorteil werden die schrägen Bohrungen in
der Platte von einem Raum oder einer Mehrzahl von Räumen
unterhalb der Platte mit Flüssigkeit versorgt, wobei dieser
Raum oder diese Räume mit einem entsprechenden Flüssigkeitsdruck
beaufschlagt sind.
Mit besonderem Vorteil werden ferner entlang der gelochten
Platte seitliche Kanten oder dergleichen vorgesehen, die
zusammen mit der Platte eine Art Rinne bilden, innerhalb
deren das Substrat während seiner - vorzugsweise horizontalen -
Bewegung sicher geführt wird. Diese seitlichen Kanten
werden mit besonderem Vorteil nicht vollkommen geschlossen
ausgebildet, so daß die Flüssigkeit durch sie hindurch
in eine geeignete Auffangrinne oder dergleichen abströmen
kann, ohne daß die Funktion der seitlichen Kanten als
Führungen eingeschränkt wird.
Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
die Substrate während des Transportvorgangs zusätzlich
mit derselben Flüssigkeit, die den Flüssigkeitsfilm bildet,
von oben zu besprühen, da dadurch an jedem Punkt der Substratoberfläche
eine Trocknung verhindert wird.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen
und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen,
sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teilstücks
eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Transportvorrichtung, teilweise im Schnitt dargestellt;
auf der Transportvorrichtung ist ein Substrat
dargestellt, das gerade transportiert wird,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Transportvorrichtung
der Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Transportvorrichtung
der Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit der Darstellung nach
Fig. 2, mit zusätzlichen Informationen zum Steigungswinkel
der Plattenöffnungen,
Fig. 5 ein Schema einer Filtrations-Rückführungseinheit
für die bei der Transportvorrichtung verwendete
Flüssigkeit,
Fig. 6 eine raumbildliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
Fig. 7 einen Schnitt, gesehen längs der Linie VII-VII
der Fig. 6,
Fig. 8 eine raumbildliche Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, und
Fig. 9 einen Schnitt, gesehen längs einer der mit 29
bezeichneten Rinnen der Fig. 8.
In Fig. 1 ist ein Teilstück einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung
10 perspektivisch dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt
durch diese Vorrichtung 10 etwa in deren Mitte, und Fig. 3
einen Querschnitt durch die Vorrichtung 10.
Beispielsweise in der Halbleitertechnik müssen Substrate,
typisch in Form von flachen Scheiben (vgl. die Scheibe
16 der Fig. 1), zwischen verschiedenen Stellen einer Anlage
transportiert werden. Solche Scheiben 16 können z. B. aus
Silizium bestehen und haben heute typisch einen Durchmesser
von 200 mm, doch kann dieser Durchmesser auch größer sein
und z. B. 300 mm betragen.
Bei der Fertigung werden solche Substrate 16 Naßbehandlungen
unterzogen. Sie werden z. B. gereinigt oder geätzt, und
sie müssen zwischen den Stellen transportiert werden,
an denen solche Naßbehandlungen erfolgen. Dabei ist es
meistens wichtig, daß hierbei die Oberflächen dieser Substrate
16 zu keinem Zeitpunkt abtrocknen, da hierdurch die Reinheit
der Oberflächen dieser Substrate verringert würde. Eine
erfindungsgemäße Transportvorrichtung 10 dient also bevorzugt
zum Transport im Bereich solcher Naßbehandlungen.
Die dargestellte Transportvorrichtung 10 weist eine gelochte
Platte 11 auf. Diese hat eine Vielzahl von schrägen Bohrungen
12 mit jeweils gleichen Durchmessern, z. B. von wenigen
Millimetern. Diese Bohrungen 12 sind in einem gleichmäßigen
Raster in der Platte 11 angeordnet, z. B. mit einem Abstand
von einigen Millimetern voneinander. Unterhalb der Platte
11 ist ein Raum 13 vorgesehen, der im Betrieb der Transportvorrichtung
10 mit einer geeigneten Flüssigkeit unter Überdruck gefüllt
wird. Dieser Raum 13 ist mit Anschlußvorrichtungen 14
versehen, an welche Schläuche oder Rohre angeschlossen
werden, die diesen Raum 13 mit unter Druck stehender Flüssigkeit
versorgen. Durch den im Raum 13 dann herrschenden Überdruck
wird die Flüssigkeit durch die Bohrungen 12 hindurchgedrückt,
tritt an der Oberseite der Platte 11 aus diesen Bohrungen
12 aus und formt auf der Oberseite der Platte 11 einen
Flüssigkeitsfilm 15, der in horizontaler Richtung entlang
der Oberseite der Platte 11 strömt. Statt der Bohrungen
12, oder zusätzlich zu ihnen, könnten alternativ auch
entsprechende schräge Schlitze vorgesehen werden.
Auf dem Wasserfilm 15 und von ihm wird das Substrat 16
getragen. Die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
aus den Bohrungen sorgt dafür, daß das Substrat 16 nicht
absinkt und die Oberfläche der Platte 11 nicht berührt.
Dies ist für den Transport solcher Substrate 16 wichtig,
da bei Reibungen zwischen dem Substrat 16 und anderen
Oberflächen Partikel entstehen, die das Substrat 16 verschmutzen.
Dies führt in der Halbleiterfertigung und ähnlichen Produktionsprozesse
zu einer Verschlechterung der Prozeßergebnisse und zu
Ausschuß. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin,
daß das Schwimmen des Substrats 16 auf dem Wasserfilm
15 einen außerordentlich schonenden Transport gewährleistet,
während dessen das Substrat 16 nur mit einem Medium in
Berührung kommt, mit dem es im Zuge des Prozesses ohnehin
in Berührung kommen muß. Dadurch wird die Verschmutzungsgefahr
wesentlich verringert.
Die Flüssigkeit strömt nach ihrem Austritt aus den Bohrungen
12 in Form eines dünnen Filmes 15 auf der Oberfläche der
Platte 11 zunächst in Richtung der Bohrungen 12 der Platte
11. Dies ist durch kleine Pfeile 17 in Fig. 2 angedeutet.
Die Geschwindigkeit der Längsströmung hängt u. a. von dem
Steigungswinkel alpha der Bohrungen 12 in der Platte 11
ab. Dieser Steigungswinkel alpha (Fig. 4) kann dem Anwendungsfall
angepaßt werden und damit etwa zwischen wenig über 0°
(sehr flache Steigung, hohe Strömungsgeschwindigkeit in
Längsrichtung der Platte 11) und 90° (sehr steile Steigung,
keine Geschwindigkeit in Richtung der Plattenlängsachse)
variieren. In den Fig. 2 und 4 ist beispielhaft eine
Steigung alpha von etwa 45° dargestellt. Die Flüssigkeit
strömt durch seitliche Rinnen 18 wieder von der Platte
11 ab. Deshalb strömt der Flüssigkeitsfilm insgesamt leicht
schräg über die Platte 11, wie das durch die Pfeile 19
in Fig. 1 angedeutet ist.
Für die Transportrichtung des Substrats 16 ist jedoch
ausschließlich die Bewegungskomponente der Flüssigkeit
in Längsrichtung der Platte 11 verantwortlich. Die seitlichen
Komponenten heben sich im wesentlichen auf, da die Flüssigkeit
etwa zu gleichen Teilen nach rechts und nach links von
der Platte 11 abströmt. Das Substrat 16 bewegt sich deshalb
in Richtung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Pfeiles
22. Zusätzlich sind kleine seitliche Kanten 20 als Führungen
entlang der Platte 11 angebracht, die das Substrat 16
auf der Platte 11 führen, auch wenn es seitlich abdriften
sollte. Diese seitlichen Kanten 20 sind in Fig. 1 nicht
durchgehend, sondern in Form von Zinnen, ähnlich denen
einer Burg, dargestellt, wobei diese Zinnen zwischen sich
weniger hohe Lücken 20′ haben, durch welche die Flüssigkeit -
nach Art eines Wehrs - in die seitlichen Rinnen 18 abströmen
kann. Diese Flüssigkeitsdurchlässigkeit kann jedoch beispielsweise
auch dadurch realisiert werden, daß in den seitlichen
Kanten 20 entsprechende Löcher (nicht dargestellt) vorgesehen
werden.
Für bestimmte Anwendungsfälle ist es von besonderem Vorteil,
wenn das Substrat 16 während des Transportvorgangs zusätzlich
von oben mit derselben Flüssigkeit besprüht wird, auf
der es auch getragen wird. Dazu dienen die in den Fig.
2 und 3 dargestellten Sprühdüsen 25, die über eine Flüssigkeitsleitung
21 mit Flüssigkeit versorgt werden. Dadurch trocknet das
Substrat 16 während des Transportvorgangs an keiner Stelle
seiner Oberfläche. Dies kann beispielsweise zwischen den
verschiedenen Behandlungsschritten innerhalb eines Reinigungsprozesses
von entscheidender Bedeutung für das Reinigungsergebnis
sein. Sobald nämlich eine Oberfläche des Substrats 16
unkontrolliert abtrocknet, haften die zuvor in dem Flüssigkeitsfilm
enthaltenden Partikel mit großer Kraft auf dieser Oberfläche
fest und verschlechtern dadurch das Reinigungsergebnis.
Eine Steigerung sowohl der Wirtschaftlichkeit als auch
der Reinheit des Transportvorgangs ist erreichbar, indem
die verwendete Flüssigkeit nach dem Abströmen von der
Platte 11 durch einen geeigneten Filter geleitet und anschließend
der Transportvorrichtung 10, d. h. dem Raum 13 unterhalb
der Platte 11, wieder zugeführt wird. Eine entsprechende
Anordnung ist beispielhaft in Fig. 5 dargestellt. Dabei
wird die Flüssigkeit aus den seitlichen Ablaufrinnen 18
über Leitungen 26 einer Pumpe 23 zugeführt und von dort
durch einen Partikelfilter 24 wieder in den Raum 13 gepumpt.
Dadurch wird diese Flüssigkeit ständig gereinigt, und
eine sehr hohe Reinheit des Transportvorgangs wird gesichert.
Als Flüssigkeit wird gewöhnlich deionisiertes Wasser verwendet,
doch sind auch andere Flüssigkeiten nicht ausgeschlossen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die dort dargestellte Transportvorrichtung
10 ist zusammengesetzt aus zwei Teilen 10′ und 10′′, die
mittels einer Verbindung 33 flüssigkeitsdicht zusammengefügt
sind. Die für den Transport des (hier nicht dargestellten)
Substrats dienende Flüssigkeit strömt durch schräge Querschlitze
26 der Platte 11 aus dem Raum 13 auf die Oberseite der
Platte 11. Diese Schlitze 26 haben innerhalb der Platte
11 einen vorgegebenen Neigungswinkel, vgl. die Fig.
6 und 7, so daß die Flüssigkeit in der Richtung der Pfeile
27 in Gestalt eines Flüssigkeitsfilms auf der Platte 11
entlangströmt und dabei das Substrat in der bereits beschriebenen
Weise transportiert.
Ein weiterer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
besteht darin, daß die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsfilm
oberhalb der Platte 11 bei diesem Ausführungsbeispiel
nicht durch seitliche Rinnen, wie in den Fig. 1, 3 und
4 dargestellt, abgeleitet wird, sondern daß hierzu Querrinnen
28 in der Platte 11 vorgesehen sind, durch welche die
Flüssigkeit von der Oberfläche der Platte 11 in Richtung
des Pfeiles 34 wieder abläuft. Naturgemäß kann diese Variante
des Flüssigkeitsablaufs auch mit den schrägen Einzellöchern
12 nach dem ersten Ausführungsbeispiel kombiniert werden.
Ebenso ist die Verwendung der seitlichen Rinnen auch beim
zweiten Ausführungsbeispiel nicht ausgeschlossen.
Die Transportvorrichtung der Fig. 6 und 7 ist, wie bereits
beschrieben, in Längsrichtung aus verschiedenen Teilstücken
zusammengesetzt. In Fig. 6 ist dies angedeutet durch die
beiden Teilstücke 10′ und 10′′. Die Länge dieser Teilstücke
ist je nach Anwendungsfall variabel. Sie könnte beispielsweise
nur 10 cm, aber auch mehr als 100 cm betragen, und es
können beliebig viele solcher Teilstücke aneinandergereiht
werden. Damit wird eine hohe Variabilität eines solchen
Transportsystems 10 erreicht, die von großem Vorteil für
die Integration eines solchen Transportsystems in verschiedene
Anlagen und Fertigungsabläufe ist.
Zweckmäßig sind die Querrinnen 28, durch welche die Flüssigkeit
von der Oberfläche der Platte 11 abläuft, zwischen zwei
aneinanderstoßenden Teilstücken 10′ und 10′′ vorgesehen.
Sie können an die Rücklaufleitungen 26 der Fig. 5 angeschlossen
werden.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das eine weitere Variante darstellt. Ebenso
wie beim ersten Ausführungsbeispiel strömt hier die Flüssigkeit
durch schräge Löcher 30 auf die Plattenoberfläche. Diese
Löcher 30 sind jedoch nicht, wie in Fig. 1 dargestellt,
gleichmäßig über die Plattenoberfläche verteilt, sondern
in einer Reihe in einer Rinne 29 angeordnet. Das Ausführungsbeispiel
zeigt zwei solcher mit schrägen Löchern 30 versehener
Rinnen 29, doch könnte ggf. auch eine größere Zahl solcher
Rinnen 29 vorgesehen werden. Die dargestellten Rinnen
29 sind in Längsrichtung in die Platte 11 nahe bei deren
Außenkanten eingelassen. Die Tiefe dieser Rinnen 29 liegt
bevorzugt zwischen einem und mehreren Millimetern.
Beim dritten Ausführungsbeispiel bildet sich der Wasserfilm
(vgl. den Wasserfilm 15 der Fig. 2) zunächst innerhalb
der Rinnen 29 und tritt dann in Form eines Schwalls über
deren Ränder auf die restliche Oberfläche der Platte 11
aus. Durch die Schwallbewegung erreicht der Wasserfilm
direkt über den Rinnen 29 seine größte Dicke und Tragkraft.
Dadurch liegt das Substrat auch hauptsächlich dort auf
dem Wasserfilm auf. Die restliche Plattenoberfläche muß
nicht unbedingt gleichmäßig von einem Flüssigkeitsfilm
bedeckt sein. Das Substrat ist auch in den Fig. 8 und
9 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Zum
Abfluß dient bei den Fig. 8 und 9 eine Querrinne 28 analog
zu den Fig. 6 und 7, so daß auf die dortige Darstellung
und Beschreibung dieser Querrinne 28 verwiesen werden
kann.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache
Abwandlungen und Modifikationen möglich.
Claims (16)
1. Transportvorrichtung für vorzugsweise flache Substrate (16),
dadurch gekennzeichnet, daß diese Substrate (16) auf einem Flüssigkeits
film (15) getragen und entlang dessen Strömung transportiert
werden.
2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flüssigkeitsfilm (15) auf der Oberfläche einer Platte
(11) vorgesehen ist.
3. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Platte (11) vorgesehen ist, welche schräge Öffnungen
(12; 26; 30) zum Durchlaß einer Flüssigkeit aufweist.
4. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (12; 30) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet
sind.
5. Transportvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zylindrischen Öffnungen (30) im Bereich einer in der
Oberfläche der Platte (11) vorgesehenen Rinne (29) vorgesehen
sind.
6. Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (26) im wesentlichen schlitzförmig ausgebildet
sind.
7. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Platte (11)
mindestens ein Raum (13) vorgesehen ist, über welchen den schrägen
Öffnungen (12) unter Druck stehende Flüssigkeit zuführbar ist.
8. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Seitenbereich der
Platte (11) mindestens ein Abfluß (18) für die Flüssigkeit vorgesehen
ist.
9. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Oberfläche
der Platte (11) eine Abflußöffnung (28) für die Flüssigkeit
vorgesehen ist.
10. Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abflußöffnung als Schlitz (28) ausgebildet ist.
11. Transportvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitz (28) als Fuge zwischen zwei aneinanderstoßenden
Platten (10′, 10′′) ausgebildet ist.
12. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11) seitliche
Kanten (20) zur Führung des Substrats (16) aufweist.
13. Transportvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der seitlichen Kanten (20) mindestens ein Flüssigkeits
durchlaß (20′) vorgesehen ist.
14. Transportvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flüssigkeitsdurchlaß (20′) nach Art eines Wehrs ausgebildet
ist.
15. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Transportvorrichtung
(10) eine Sprühvorrichtung (21, 25) zum Besprühen der Substrate
(16) mit Flüssigkeit vorgesehen ist.
16. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zufuhr für die
Flüssigkeit eine Filtrationsvorrichtung (24) vorgesehen ist.
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---|---|---|---|
DE19904039313 DE4039313A1 (de) | 1990-12-04 | 1990-12-10 | Transportvorrichtung fuer substrate |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
DE4038587A DE4038587A1 (de) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Transportvorrichtung fuer substrate |
DE19904039313 DE4039313A1 (de) | 1990-12-04 | 1990-12-10 | Transportvorrichtung fuer substrate |
Publications (1)
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DE4039313A1 true DE4039313A1 (de) | 1992-08-20 |
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ID=25899008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904039313 Withdrawn DE4039313A1 (de) | 1990-12-04 | 1990-12-10 | Transportvorrichtung fuer substrate |
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- 1990-12-10 DE DE19904039313 patent/DE4039313A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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AF | Is addition to no. |
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