EP4544583A2 - Hebe- und halteeinrichtung zum behandeln von mindestens einem in einem trägerelement angeordneten substrat sowie verfahren mit einer solchen hebe- und halteeinrichtung - Google Patents

Hebe- und halteeinrichtung zum behandeln von mindestens einem in einem trägerelement angeordneten substrat sowie verfahren mit einer solchen hebe- und halteeinrichtung

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EP4544583A2
EP4544583A2 EP23748313.6A EP23748313A EP4544583A2 EP 4544583 A2 EP4544583 A2 EP 4544583A2 EP 23748313 A EP23748313 A EP 23748313A EP 4544583 A2 EP4544583 A2 EP 4544583A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting
holding
holding device
substrates
basin
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP23748313.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst EPPLE
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4544583A2 publication Critical patent/EP4544583A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H10P72/0411—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H10P72/0416—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like

Definitions

  • Lifting and holding device for treating at least one substrate arranged in a carrier element and method with such a lifting and holding device
  • the invention relates to a lifting and holding device for treating at least one substrate, in particular wafer, arranged in a carrier element.
  • the invention includes a method for treating substrates, in particular wafers, arranged in at least one carrier element in a basin filled with a liquid medium, the carrier element being arranged on a stand element within the basin.
  • Treating substrates means those processes that are necessary for the production of such substrates, in particular wafers, and require processing in a basin filled with liquid medium. Processing processes include etching processes, rinsing and cleaning processes in the liquid medium, but also drying processes. The invention describes below in particular the drying process as a treatment process, but is not limited to this. Rather, this includes all treatment processes that are necessary for the production of substrates of the above type. State of the art
  • US 4,722,752 discloses a method of the type mentioned in the first paragraph, in which silicon wafers are immersed for some time in a liquid containing hot (90 ° C) deionized water for cleaning. The silicon wafers are then slowly lifted out of the water (at a speed of around 5 cm/min). This speed is sufficiently low to ensure that the silicon wafers leave the bath in a practically dry state.
  • Such residues can be very disturbing if the wafers are e.g. B. still have to be subjected to an etching treatment. They can locally delay or even prevent the etching treatment.
  • a physical effect is used when drying substrates.
  • the substrates are placed in a basin filled with liquid medium and the basin is then closed with a lid.
  • An alcohol-nitrogen mixture is introduced into the resulting gas space above the liquid medium.
  • Isopropanol IPA for short
  • the alcohol produces a change in the surface tension medium adhering to the substrate. This change in surface tension causes the so-called Marangoni effect.
  • the medium adhering to the surface is drawn down into the basin. The process takes place continuously, so that when the substrates move slowly (typically 1 to 2 mm/see) out of the medium, a completely dry surface is left behind.
  • This residue-free drying ensures, on the one hand, a surface with little to no particles after drying.
  • the oxidation of the substrate surface which typically occurs due to the oxygen contained in the medium when the medium slowly evaporates, does not occur.
  • the dryer Due to the guides in the lid, the dryer is limited to drying one substrate size. In order to enable use with other substrate sizes, the dryer must be prepared for conversion. Changing between two substrate sizes requires conversion. The mechanical settings are complex. There is a risk of substrate breakage after conversion if the mechanical adjustment was not carried out properly. In addition, after each conversion, the dryer must be cleaned and tested for production again. In total, it takes around 8 hours to convert between two substrate sizes. Under these conditions, machines are equipped with two dryers so that the machine can be operated in parallel with two substrate sizes. This incurs costs and requires space.
  • the carrier elements When using standard carriers, the carrier elements must be tilted slightly in the dryer. This is the only way to ensure that all substrates rest in the guides with the unused back side. Only then do all wafers have the same distance from each other. This is a prerequisite for the substrates to fit into the guides in the lid at all to be able to thread.
  • the inclination of the support elements requires an additional mechanical device. Due to the inclination, all guide devices as well as holding and lifting devices must be adjusted to one another at exactly the right angle. This requires increased effort in the design, assembly and commissioning of the dryer. This makes converting between substrate sizes even more challenging and therefore even more time-consuming and cost-intensive.
  • the support elements initially remain in the basin during drying and then have to be dried separately. This significantly increases the process time, which in turn increases costs.
  • drying takes longer than that of the substrates due to the height of the carrier elements and the complex geometry of the carrier elements. This results in a longer process time.
  • the construction of the lifting and holding device requires very deep basins because the substrates have to be lifted over the entire height of the support element. This has disadvantages when installing the basin in the housing (space required, top edge of the process basin positioned high up, which may increase the overall height of the system). It also increases the water consumption of the dryer and thus the ongoing operating costs.
  • the mechanics of the lifting device of the dryer according to the prior art are complex.
  • the synchronization of the lifting movements “lifting and lowering the support element” and “lifting and lowering the substrate” is carried out using a curved track. Changing to a different substrate size always requires a conversion of this mechanism. This presents another source of error during a conversion.
  • Disadvantages of the prior art can also be seen in the drying process with lowering the level of the liquid medium in the basin.
  • the substrates are not separated from the carrier element during drying. This means that there are contact points between the substrate and the carrier element in which large drops remain after the liquid level of the medium has been lowered. In order to dry these large drops, hot nitrogen is introduced into the process basin after the actual drying until the droplets have completely evaporated. This goes hand in hand with:
  • Hot nitrogen may need to be introduced for 10 minutes or longer until all droplets have completely evaporated.
  • the object of the invention is therefore to propose a device and a method through which at least one disadvantage of the prior art is avoided.
  • An essential basic principle of the invention is that the surface of the substrates has no contact points with the carrier element during treatment, for example during drying. This is achieved by separating the substrates from the support element during drying.
  • these dryers for carrier elements with substrates are integrated into fully automatic wet processing systems and are continuously loaded and unloaded accordingly.
  • the dryer often proves to be a bottleneck with process times of around 10 minutes. Reducing drying times generally directly increases the throughput of the wet process system.
  • the dryer can be used with different substrate sizes without modification. This means mixed operation with different substrate sizes is possible.
  • the system can be operated with just one dryer.
  • the device allows different substrate sizes to be treated in one tank without modification using the same method. For example, 6 inch and 8 inch substrates are conceivable.
  • the carrier element provides for a fixing element formed by the first lifting and holding device to be formed in a stationary manner on the carrier element.
  • a low-mass carrier is suitable for this, in which a second lifting and holding device lifts the substrates from the carrier element in the treatment process and positions them between the first and second lifting and holding devices in such a way that there is no contact with the actual carrier element of the substrate he follows.
  • 1 AP shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a lifting and holding device as well as the representation of a first method process that can be carried out with the lifting and holding device
  • 2 AT shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a lifting and holding device as well as the representation of a second process that can be carried out with the lifting and holding device;
  • Fig. 3 A-L is a schematic representation of a third
  • Embodiment of a lifting and holding device as well as the representation of a third process that can be carried out with the lifting and holding device;
  • Fig. 4 A-G is a schematic representation of a fourth
  • Embodiment of a lifting and holding device as well as the representation of a fourth process that can be carried out with the lifting and holding device;
  • FIG. 5 A-E a schematic representation of a fifth exemplary embodiment of a lifting and holding device as well as the representation of a fifth process that can be carried out with the lifting and holding device;
  • 6 A-K shows a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a lifting and holding device as well as the representation of a sixth method process that can be carried out with the lifting and holding device.
  • the basin is U-shaped in cross section and is dimensioned in such a way that the support element T together with parts of the lifting and holding device the basin B fits and such that the depth is dimensioned such that the support element T can be completely covered with liquid medium in one position. It is also dimensioned so that the support element T can be freely positioned and removed within the basin. Stand elements within the basin B are provided for the correct positioning of the support element T.
  • the basin B is filled with liquid medium F. In the drawings, the level within the tank with the liquid medium is shown with a dotted line.
  • the basin B is open on one side, namely upwards, for removal of the support element T.
  • a cover element (not shown in the drawings) is arranged on the basin B and thus the basin is closed.
  • the cover element can be moved transversely to the basin B to release the support element T.
  • the lifting and holding device consists of the actual lifting and Holding element for changing the positioning of the support element and/or for changing the positioning and/or holding of the substrates positioned in the support element T.
  • the lever element is arranged in its rest position in the area of the base G of the basin B.
  • the respective lifting arm extends from the basin B, even when the lid element is closed and is connected to a manipulator unit (not shown in the drawings), such that the lifting arm is movable and / or pivotable, such that the lifting and holding element is movable within the basin B and that the lifting and Holding element can be lifted out of the pool.
  • a fixed connection within the pool is not provided in order to leave the wall of the pool intact.
  • the lifting and holding device 10 in the first exemplary embodiment consists of two lifting and holding elements 11, 12, each of which is coupled to a lifting arm 14, 15.
  • This lifting and holding device 10 is suitable for carrier elements T, so-called standard carriers (a simplified representation provides that the carrier element T is not shown in FIG. 1 AB).
  • the respective substrates S are arranged sequentially and have several contact points and surfaces. The contact points and surfaces are created by receiving the substrates S in the respective comb-like recesses, which are arranged in defined areas within the carrier element T.
  • the support element stands within the basin B on a stationary stand element 17.
  • the basin B is completely filled with liquid medium F.
  • the two lifting and holding elements 11, 12 can be moved independently of one another in and against the direction of an arrow 13, at least indirectly by the lifting arms 14, 15.
  • the first lifting and holding element 11 consists of two fixing elements 11a, 11b, which in this exemplary embodiment are designed as a lifter and holder for the substrates S, and the lifting arm 14, the fixing elements 11a, 11b being on the side of the substrates S facing the base G outside the respective vertical axis of symmetry 16 of the substrates S and each have a line guide 11c. This means that the substrate S can rest with its end face on the first lifting and holding element 11 over a defined arc circle.
  • the second lever element 12, which has the further lifting arm 15, is also initially out of engagement.
  • the second lifting and holding element 12 can also be placed from the bottom G of the pool onto the respective substrates rest on or lie against, but in contrast to the first lifting and holding element 11 with a point-shaped receptacle which engages in the center of the axis (extension of the axis of symmetry 16) on the end face of the respective substrate S.
  • the first lifting and holding element 11 is designed such that in a starting position it is not in engagement with the carrier element T and the substrates S (Fig. 1 C-D). This also applies to the second lifting and holding element 12.
  • the first lifting and holding element 11 lifts the substrates S within the carrier element T in the direction of the arrow 18.
  • the line guide 11c attacks the substrates S on their end face and brings them out of the carrier element T.
  • the substrates S align vertically by moving from their tilted position (Fig. 1 C-D) to the now vertical position (Fig. 1 F) and thus moving in the direction of arrow 19 (Fig. 1 F). and are held by the line guide 11c of the lifting and holding element 11.
  • the level of the liquid medium F within the container B is lowered so that the drying process can begin. This takes place wherever there is no contact with the carrier element T. However, there is still contact in the area of the line guide 11c of the first lifting and holding element 11, so that no drying is to be expected here if the liquid medium is lowered further beyond this location.
  • the second lifting and holding element 12 is now moved with its lifting arm 15 in the direction of arrow 13 (FIG. IJ) until a point-shaped receptacle is reached on the end face of the respective substrate S.
  • the second lifting and holding element 12 acts as a support element and guides the substrates S until they at least Part comes into contact with the support element T.
  • the substrates tilt in the direction of the arrow 19 'and thus again in an inclined position, so that they can also rest on the carrier element T.
  • the level of the liquid medium continues to fall and the first lifting and holding element 11 moves back to its starting position. This still happens within the liquid medium. This means that the previously touched end face of the substrate S is free again.
  • the level of the liquid medium F can be lowered further, as in Figures MP.
  • the second lifting and holding element 12 can be drained (in the opposite direction of arrow 13) in such a way that the substrates, as in the starting position, again completely, but now completely dry and without residues are arranged in the carrier element T.
  • the container B can now be released by removing the cover element, not shown.
  • the carrier element T can now be removed from the container with the substrate S.
  • the lifting and holding device 110 in the second exemplary embodiment consists of two lifting and holding elements 111, 112, each of which is coupled to a lifting arm 114, 115.
  • This lifting and holding device 110 is suitable for carrier elements T, so-called standard carriers (a simplified representation provides that the carrier element T is not shown in FIG. 2 AB).
  • the respective substrates S are arranged sequentially in the carrier element T and have several contact points and surfaces. The contact points and surfaces are created by receiving the substrates S in the respective comb-like recesses, which are arranged in defined areas within the carrier element T. This means that the respective substrate S rests on the carrier element T at several points and / or surfaces and therefore cannot or only insufficiently be wetted by the liquid medium or that liquid medium remains exactly at these points during a drying process. As a rule, the substrates S are slightly tilted relative to their vertical.
  • the support element T stands within the basin B on a stand element 117, which is not stationary in comparison to the first exemplary embodiment, with the lifting arm 120 connected to it.
  • the basin B is completely filled with liquid medium F.
  • the two lifting and holding elements 111, 112 can be moved independently of one another in and against the direction of an arrow 113, at least indirectly by the lifters 114, 115.
  • the first lifting and holding element 111 consists of two fixing elements IIIla, 111b, which are designed as lifters and receivers of the substrates, and the lifting arm 114, with the fixing elements purple, 111b on the side of the substrates S facing the base G outside the respective vertical axis of symmetry 116 of the substrates S attack and each have a line guide 111 c. This means that the substrate S can rest with its end face on the first lifting and holding element 111 over a defined arc circle.
  • the second lever element 112 which has the further lifter 115, is also initially out of engagement.
  • the second lifting and holding element 112 can also rest on or rest on the respective substrates from the base G of the basin, but in contrast to the first lifting and holding element 111 with a point-shaped receptacle which is centered on the axis (extension of the axis of symmetry 116) on the end face of the respective substrate S attacks.
  • the first lifting and holding element 111 is designed such that in a starting position it is not in engagement with the carrier element T and the substrates S (FIG. 2 CD). This also applies to the second lifting and holding element 112.
  • the first lifting and holding element 111 lifts the substrates S within the carrier element T in the direction of the arrow 118.
  • the line guide 111c attacks the substrates S on their end face and brings them out of the carrier element T.
  • the substrates S align vertically by moving from their tilted position (FIG. 2 CD) into the now vertical position (FIG. 2F) and thus moving in the direction of arrow 119 (FIG. 2 F).
  • the fill level of the liquid medium F within the container B is maintained and not lowered as in the first exemplary embodiment. This means that the substrates S have to be lifted outside the basin for a drying process.
  • the first lifting and holding device 111 and thus by engaging the substrates in the area of the fixing elements purple, 111b ensure that the respective substrate S is lifted out of the liquid medium, as shown in FIG. 2G.
  • the drying process can begin outside the liquid medium. This takes place wherever there is no contact with the carrier element T.
  • the movement of the lifting arm 120 ensures that both the remaining lifting and holding devices 111, 112 also Carrier element T is lifted over and out of the container B, which is still completely filled. Complete lifting does not make technical sense, so lifting up to the line 111c is sufficient and effective. However, there is still contact in the area of the line guide 111c of the first lifting and holding element 111, so that no drying is to be expected here if the container B is moved further out beyond the fill level of the container B beyond this location.
  • the second lifting and holding element 112 is now moved with its lever arm 115 in the direction of arrow 13 (FIGS. 2M-P) until a point-shaped receptacle is reached on the end face of the respective substrate S.
  • the lifting and holding element 112 acts as a support element and preferably rests in a point-like manner only on the end face, i.e. on the circumference of the substrate S.
  • the second lifting and holding element 112 guides the substrates S until they at least partially come into contact with the carrier element T.
  • the substrates tilt in the direction of arrow 119 'and thus again in an inclined position, so that they can also rest on the carrier element T.
  • the first lifting and holding element 111 moves back into its starting position.
  • the non-stationary stand element 117 (together with the remaining lifting and holding elements 111, 112) is guided further in the direction of arrow 113 until the position reached in FIGS. 2Q and 2R is reached, namely the substrates S , which are arranged in the carrier element T and are held in position by the second lifting and holding device 112, are above the container and thus out of the liquid medium.
  • the second lifting and holding element 112 can be lowered (in the opposite direction to arrow 13), such that the substrates are completely again, as in the starting position, but now are arranged in the carrier element T completely dry and without residue.
  • the carrier element T In order to enable the carrier element T to be removed, it must be returned to the container in the version in which the lid element is to be opened transversely.
  • the liquid medium is drained and with the draining, the stand element 117 for the carrier element T lowers back towards the bottom of the container B.
  • the container B can now be released by removing the cover element, not shown in more detail.
  • the carrier element T can now be removed from the container with the substrate S.
  • the lifting and holding device 210 in the third exemplary embodiment consists of two lifting and holding elements 222, 212, each of which is coupled to a lifting arm 223, 215.
  • This lifting and holding device 210 is suitable for carrier elements T, so-called low-mass carriers (a simplified representation provides that the carrier element T is not shown in FIGS. 3 AB).
  • the respective substrates S are arranged sequentially and have several contact points and surfaces. The contact points and surfaces are created by receiving the substrates S in the respective comb-like recesses, which are arranged in defined areas within the carrier element T.
  • the respective substrate S rests on the carrier element T at several points and/or surfaces and therefore cannot or only insufficiently be wetted by the liquid medium or that liquid medium remains at precisely these points during a drying process.
  • the substrates S are slightly tilted relative to their vertical.
  • the support element stands within the basin B on a stationary stand element 217.
  • the basin B is completely filled with liquid medium F.
  • the two lifting and holding elements 222, 212 are independent from each other in and against the direction of an arrow 213 or an arrow 224 at least indirectly by the lifting arms 214, 215.
  • the first lifting and holding element 222 consists of two fixing elements 222a, 222b and a lifting arm 223, wherein in this exemplary embodiment the fixing elements 222a, 222b are arranged above the support element T arranged in the basin B and at a distance from it. In this exemplary embodiment, it only takes on the holding or fixing function. In the loading situation of the container B by the carrier element T, these are positioned in such a way that they are far apart so that positioning within the container B does not have a disruptive effect.
  • the fixing elements 222a, 222b are preferably movable in and against the direction of the arrow 224 (FIG. 3 A).
  • the second lifting and holding element 212 can rest on or rest on the respective substrates from the bottom G of the basin as a support element. It preferably has a point-shaped receptacle which engages the end face of the respective substrate S in the center of the axis (extension of the axis of symmetry 216).
  • the first lifting and holding element 222 is designed such that in a starting position it does not engage with the carrier element T and the substrates S (Fig. 3 C-D). This also applies to the second lifting and holding element 212.
  • the level of the liquid medium inside the container must be lowered. As shown in FIGS. 3 E and F, this must be lowered until the first lever element 222 is free of liquid medium.
  • the first lifting and holding element 222 is now positioned via the lifting arm 223 in such a way that it can hold at least almost the respective substrates on their circumference.
  • the fixing elements 222a or holder 222b are moved in the direction of arrow 224.
  • the second lifting and holding element 212 is now moved with its lever arm 215 in the direction of arrow 213 (FIG. 3 GH) until a point-shaped receptacle is reached on the end face of the respective substrate S.
  • the second lifting and holding element 212 guides the substrates S until they come to rest in and on the already positioned first lifting and holding element 222 or their fixing elements 222a, 222b.
  • the first lifting and holding element 222 thus attacks the substrate in the dry area. There is no longer any further system on the flat side, so that complete drying of the respective substrates S can be achieved by further lowering the level of the liquid medium.
  • the second lifting and holding element 212 can be lowered again.
  • the substrates S are again completely taken up by the carrier element T (Fig. 3 I-L).
  • the container B can now be released by removing the cover element, not shown. Beforehand, the fixing elements 222a 222b of the lifting and holding element 222 are moved back into the starting position so that there is no obstacle to removing the carrier element T from the container B. The carrier element T can now be removed from the container with the substrate S.
  • the lifting and holding device 310 in the fourth exemplary embodiment consists of two lifting and holding elements 322, 312, each of which is coupled to a lifting arm 323, 315.
  • This lifting and holding device 310 is suitable for carrier elements T, so-called low-mass carriers.
  • the respective substrates S are arranged sequentially in the carrier element T and have several contact points and areas. The contact points and surfaces are created by receiving the substrates S in the respective comb-like recesses, which are arranged in defined areas within the carrier element T. This means that the respective substrate S rests on the carrier element T at several points and/or surfaces and therefore cannot or only insufficiently be wetted by the liquid medium or that liquid medium remains at precisely these points during a drying process. As a rule, the substrates S are slightly tilted relative to their vertical.
  • the support element T stands within the basin B on a stand element 317, which is not stationary in comparison to the third exemplary embodiment, with the lifting arm 323 connected to it.
  • the basin B is completely filled with liquid medium F.
  • the two lifting and holding elements 322, 312 can be moved independently of one another in and against the direction of an arrow 324 or arrow 313, at least indirectly by the lifters 323, 315.
  • the first lifting and holding element 322 consists of two fixing elements 322a, 322b and the lifting arm 323, the fixing elements 322a, 322b being arranged above the support element T arranged in the basin B.
  • these fixing elements do not perform a lifting function, but only a holding and thus fixing function. In the loading situation of the container B by the carrier element T, these are positioned in such a way that they are far apart so that positioning within the container B does not have a disruptive effect.
  • the fixing elements 322a, 322b are preferably movable in and against the direction of the arrow 324 (FIG. 4 A).
  • the second lifting and holding element 312 can rest on or rest on the respective substrates from the bottom G of the basin.
  • It has a supporting function and preferably engages the respective substrate on the front side and thus on the circumference of the substrate. It has a point-shaped receptacle that is in the middle of the axis (extension of the Axis of symmetry 316) acts on the end face of the respective substrate S. Furthermore, a movable and therefore not stationary stand element 317 is provided, which can be moved in the direction of arrow 313 via a lever arm 320.
  • the first lifting and holding element 322 is designed such that in a starting position it does not engage with the carrier element T and the substrates S (Fig. 4 AB). This also applies to the second lifting and holding element 312.
  • the level of the liquid medium is not initially lowered, but rather the carrier element T with the holding elements 322, 312 is raised above the level of the liquid medium of the container B, in which the stand element 317 is above the lever arm 320 is moved in the direction of arrow 313 (Fig. 4 C-F).
  • the lifters 322a, 322b move it towards the respective substrates S in the direction of arrow 324.
  • the second lifting and holding device 312 is also activated via the actuation of the lifting arm 315. This is designed in such a way that it rests at points on the outer circumference of the substrate S. When lifted in the direction of arrow 313, this pushes the respective substrate into the respective fixing elements 322a, 322b, the areas of which are now dry. The carrier element T is further lifted out of the container via the stand element 317 until the substrate is completely outside the liquid medium and is therefore dry.
  • the exemplary embodiment of a lifting and holding device 410 shown in FIGS. 5 AB can be implemented in two different variants, namely in a first variant in which the carrier element T is lifted out of the basin B for the drying process and a further variant in which process-related the level of the liquid medium is lowered in each case.
  • This is a combination of the previous exemplary embodiments.
  • the embodiment shown as the fifth exemplary embodiment is suitable for processing, for example drying, different sizes of substrates, for example 6 inches or 8 inches in size, with a single device.
  • the lifting and holding device 410 in the fifth exemplary embodiment has the identical functions as already shown in exemplary embodiments 1 and 2, but with the difference that the respective lifting and holding elements have two different fixing elements, each for the corresponding sizes are used. These fixing elements have the function of holding and lifting the substrates in such a way that the substrates are held in the respective carrier element solely by these fixing elements. This means that there is a lifting and holding device for the first substrate size and also another lifting and holding device adapted to the size.
  • the first lifting and holding device for the smaller substrate size takes over functions for use with the larger substrate size.
  • the basic principle of the fifth exemplary embodiment is shown in FIG. 5A.
  • the lifting and holding device 410 consists of fixing elements 411.1, 412.1, 411.2. 412.2 coupled with one lifting arm each (not shown in these drawings).
  • This lifting and holding device 410 is suitable for carrier elements T, so-called standard carriers (a simplified representation provides that the carrier element T is not shown in FIG. 4 A).
  • the respective substrates S are arranged sequentially and have several contact points and surfaces. The contact points and surfaces are created by receiving the substrates S in the respective comb-like recesses, which are arranged in defined areas within the carrier element T. This means that the respective substrate S rests on the carrier element T at several points and/or surfaces and therefore cannot or only insufficiently be wetted by the liquid medium or that liquid medium remains at precisely these points during a drying process. As a rule, the substrates S are slightly tilted relative to their vertical.
  • FIGS. 5 B-C shows the treatment of substrates S, held in a carrier element T.l.
  • the substrates S have a first substrate size that is smaller than the substrate size shown in FIGS. 5D-E.
  • the support element T.l stands within the basin B on a stationary stand element 417.1.
  • the basin B is completely filled with liquid medium F.
  • the two lifting and holding elements 411.1, 412.1 can be moved independently of one another in and against the direction of an arrow 413.
  • the first lifting and holding element 411.1 suitable for substrates with a first defined substrate size, consists of two fixing elements 411.1a, 411.1b, wherein the fixing elements 411.1a, 411.1b engage on the side of the substrates S facing the base G outside the respective vertical axis of symmetry 416.1 of the substrates S. These serve, on the one hand, to hold the substrates in the area of their outer circumference and, on the other hand, to lift them in the direction of arrow 413.
  • the fixing elements 411.1a, 411.1b each have a line guide 411.1c for the reception. This means that the substrate S arranged in the carrier element Tl can rest with its end face on the first lifting and holding element 411.1 over a defined arc circle.
  • the second lever element 412.1 is also initially out of engagement.
  • the second lifting and holding element 412.1 can also rest on or rest on the respective substrates from the base G of the basin, but in contrast to the first lifting and holding element 411.1 with a point-shaped receptacle which is centered on the axis (extension of the axis of symmetry 416.1) on the end face of the respective substrate S (Fig. 5 BC).
  • the first lifting and holding element 411.1 is designed such that in a starting position it does not engage with the carrier element T and the substrates S. This also applies to the second lifting and holding element 412.1.
  • the stand element 417.1 in such a way that it is identical to the first lifting and holding element 411.2, which is suitable for the second size and is larger than the first size.
  • the stand element 417.1 is formed by the first lifting and holding element 411.2 for the second substrate size. It can be provided that this lifting and holding element 411.2 and thus the stand element 417.1 remains stationary for the working process for this first substrate size (comparable to the first exemplary embodiment) or is movable in the direction of arrow 413 and its opposite direction and is therefore comparable to the second exemplary embodiment .
  • Variant 2 is provided that this lifting and holding element 411.2 and thus the stand element 417.1 remains stationary for the working process for this first substrate size (comparable to the first exemplary embodiment) or is movable in the direction of arrow 413 and its opposite direction and is therefore comparable to the second exemplary embodiment .
  • the lifting and holding device 410 includes a second variant which is intended to process substrates of a second size that are larger than the first size.
  • the substrates S are arranged in a larger carrier element T.2.
  • the first lifting and holding element 411.2 consists of two fixing elements 411.2a, 411.2b, whereby the fixing elements 411.2a, 411.2b engage on the side of the substrate S facing the ground G outside the respective vertical axis of symmetry 416.2 of the substrate S and each have one Line guide 411.2c. This means that the substrate S can rest with its end face on the first lifting and holding element 411.2 over a defined arc circle. In addition, these have the function that they can lift the substrates S.
  • the second lever element 412.2 is also initially out of engagement.
  • the second lifting and holding element 412.2 can also rest on or rest on the respective substrates from the base G of the basin, but in contrast to the first lifting and holding element 411.2 with a point-shaped receptacle which is in the center of the axis (extension of the axis of symmetry 416.2, whereby the axes of symmetry from the substrate of the first size and from that of the second size are different) acts on the end face of the respective substrate S (Fig. 5 B-C).
  • the first lifting and holding element 411.2 is designed such that in an initial position it does not engage with the carrier element T.2 and the substrates S. This also applies to the second lifting and holding element 412.2.
  • the stand element 417.2 in such a way that the fixing elements 411.2a and 411.2b attack from the base G into the carrier element T.2 and thus the substrates and thus lift.
  • the respective stand element 417.2 is preferably arranged next to the lifting and holding element 411.2.
  • the stand elements can also be at least partially integrated into the lifting and holding elements 411.2 at least on one side.
  • the lifting and holding elements 411.1 for the first size remain out of function. It is also planned to design a stand element 417.2 in such a way that it can lift the support element T.2 out of the pool.
  • the functions of the lifting and holding elements 411.2 and 412.2 remain unaffected.
  • the further exemplary embodiment relates to a further development of the first lifting and holding device 510. In contrast to the previous versions, this is arranged on or in the area of the carrier element T.
  • the lifting and holding device 510 in the sixth exemplary embodiment consists of two lifting and holding elements 511, 512, with the second lifting and holding element 512 being coupled to a lifting arm 515.
  • This lifting and holding device 510 is suitable for carrier elements T, so-called low-mass carriers (a simplified representation provides that the carrier element T is not shown in FIG. 5 BC).
  • the respective substrates S are arranged sequentially and have several contact points and surfaces. The contact points and surfaces are created by receiving the substrates S in the respective comb-like recesses, which are arranged in defined areas within the carrier element T.
  • the respective substrate S rests on the carrier element T at several points and/or surfaces and therefore cannot or only insufficiently be wetted by the liquid medium or that liquid medium remains at precisely these points during a drying process.
  • the substrates S are slightly tilted relative to their vertical.
  • the support element stands within the basin B on a stationary stand element 517.
  • the variant shown in FIGS. 6B-C shows the alternative to a stationary design. So that the stand element 517 can be moved in and against the direction of the arrow, a further lifting arm 520 is provided (comparable to the second exemplary embodiment). This version is used if the support element T is to be lifted out of the basin for the drying process.
  • this version of the movable stand element 517 is coupled with the fact that the second lifting and holding device 512 can also be lifted at the same time.
  • the further description is limited to the version with a stationary stand element.
  • the invention is not limited to this. Rather, the invention also includes a non-stationary stand element so that the support element T can be raised and preferably lifted out of the pool.
  • the basin B is completely filled with liquid medium F.
  • the two lifting and holding elements 511, 512 are independent of one another.
  • the first lifting and holding element 511 is connected in a stationary manner to the carrier element T as a fixing element 511a, 511b. Its function is to partially grip and fix the respective substrate over its outer circumference. It is designed in such a way that in the starting position it is out of engagement with the respective substrate S.
  • the second lever element 512 which is coupled to a holding arm 515, is also initially out of engagement.
  • the second lifting and holding element 512 can also rest on or rest on the respective substrates from the base G of the basin, but in contrast to the first lifting and holding element 511 with a point-shaped receptacle which is in the center of the axis (extension of the Axis of symmetry 516) attacks the end face of the respective substrate S (FIG. 6 BE).
  • the level of the liquid medium F within the container B is lowered until the first lifting and holding element 511 or its fixing elements 511a, 511b are dry and therefore not wetted with the liquid medium are
  • the second lifting and holding element 512 is now moved with its lever arm 515 in the direction of arrow 513 (Fig. 6 F-G) until a point-shaped recording is achieved on the end face of the respective substrate S.
  • the second lifting and holding element 12 acts as a support element and guides the substrates S until they rest at least on the fixing elements 511a, 511b, which are already dry, and are picked up by them. In this state, the respective substrate is held in the dry area by the fixing elements 511a, 511b and still in the wet area by the second lifting and holding element 512, which engages on the outer circumference of the respective substrate S.
  • the level of the liquid medium continues to decrease until the second lifting and holding element 512 is also in the dry area (Fig. 6 H-I).
  • the entire substrate is now dry and, after the level of the liquid medium has been further lowered, can be transferred back into the carrier element T, in which the second lifting and holding device 512 moves counter to the arrow direction 513.
  • the respective substrate S is released from the fixing device 511a, 511b and is transferred back into the carrier element T supported by the second lifting and holding device 512.
  • the now dry substrates S and that dry support element T can be removed from the dry basin B.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hebe- und Halteeinrichtung zum Behandeln von mindestens einem in einem Trägerelement angeordneten Substrat, insbesondere Wafer, wobei mindestens eine Hebe- und Halteeinrichtung in einem Becken gefüllt mit einem flüssigen Medium einsetzbar und über mindestens eine Manipulatoreinheit in das Becken, im Becken und aus diesem Becken bewegbar ist. Zudem wird ein Verfahren zur Trocknung von Substraten vorgeschlagen.

Description

Hebe- und Halteeinrichtuna zum Behandeln von mindestens einem in einem Träaerelement anaeordneten Substrat sowie Verfahren mit einer solchen Hebe- und Halteeinrichtuna
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hebe- und Halteeinrichtung zum Behandeln von mindestens einem in einem Trägerelement angeordneten Substrat, insbesondere Wafer. Zudem umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Behandeln von in mindestens einem Trägerelement angeordneten Substraten, insbesondere Wafer, in einem mit einem flüssigen Medium gefüllten Becken, wobei das Trägerelement auf einem Standelement innerhalb des Beckens angeordnet ist.
Definitionen
Unter Behandeln von Substraten werden solche Vorgänge verstanden, die zur Herstellung von solchen Substraten, insbesondere Wafer, notwendig sind und eine Bearbeitung in einem mit flüssigem Medium gefüllten Becken voraussetzen. Als Bearbeitungsvorgänge werden Ätzvorgänge, Spül- und Reinigungsvorgänge in dem flüssigen Medium verstanden, aber auch Trocknungsvorgänge. Die Erfindung beschreibt nachstehend insbesondere als Behandlungsvorgang den Trocknungsvorgang, ist aber darauf nicht beschränkt. Vielmehr werden alle Prozesse des Behandelns darunter verstanden, die für das Herstellen von Substraten der vorstehenden Art notwendig sind. Stand der Technik
Die US 4,722,752 offenbart ein Verfahren der im ersten Absatz genannten Art, bei dem Siliziumwafer zur Reinigung für einige Zeit in eine Flüssigkeit mit heißem (90 °C) entionisiertem Wasser getaucht werden. Anschliessend werden die Siliziumwafer langsam (mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 cm/min) aus dem Wasser gehoben. Diese Geschwindigkeit ist ausreichend niedrig, um sicherzustellen, dass die Siliziumscheiben das Bad in praktisch trockenem Zustand verlassen.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei dieser Art der Trocknung Verunreinigungen aus der Flüssigkeit auf den Substraten verbleiben können. Es hat sich gezeigt, dass bei der Anwendung der beschriebenen bekannten Methode ein Wasserfilm mit einer Dicke von einigen Mikrometern auf den Siliziumwafern verbleibt. Dieser Wasserfilm verdunstet dann schnell, was jedoch so genannte "Trocknungsmarken" entstehen können. Während des Trocknens kann sich der Wasserfilm zusammenziehen, so dass Verunreinigungen im Wasser, die oft organischer oder metallischer Natur sind, in lokaler Konzentration auf den Wafern verbleiben.
Solche Rückstände können sehr störend sein, wenn die Wafer z. B. noch einer Ätzbehandlung unterzogen werden müssen. Sie können die Ätzbehandlung lokal verzögern oder sogar verhindern.
Ein physikalischer Effekt wird beim Trocknen von Substraten genutzt. Die Substrate werden in ein mit flüssigem Medium gefülltes Becken gesetzt und das Becken anschliessend mit einem Deckel geschlossen. In den dabei entstehenden Gasraum über dem flüssigen Medium wird ein Alkohol- Stickstoffgemisch eingeleitet. Als Alkohol wird vorzugsweise Isopropanol (abgekürzt IPA) verwendet, da es in der Halbleiterfertigung immer in hoher Reinheit verfügbar ist. Wenn anschliessend die Substrate in aufrechter Lage (senkrecht zur Ausdehnung des fluiden Mediums) über das Medium gehoben werden, erzeugt der Alkohol eine Änderung der Oberflächenspannung im am Substrat haftenden Medium. Diese Änderung der Oberflächenspannung bewirkt den sogenannten Marangoni-Effekt. Das auf der Oberfläche anhaftende Medium wird nach unten in das Becken gezogen. Der Vorgang erfolgt fortlaufend, so dass bei einer langsamen Bewegung der Substrate (typisch 1 bis 2mm /see) aus dem Medium heraus direkt eine vollständig trockene Oberfläche zurückbleibt.
Diese rückstandsfreie Trocknung sorgt zum einen für eine partikelarme bis partikelfreie Oberfläche nach der Trocknung. Gleichzeitig unterbleibt die Oxidation der Substratoberfläche, wie sie typisch durch den im Medium enthaltenen Sauerstoff beim langsamen Verdunsten des Mediums entsteht.
Eine wesentliche Voraussetzung für eine partikelfreie Trocknung ist auch die Abwesenheit von partikelerzeugenden mechanischen Vorrichtungen. Um dies zu ermöglichen, ist in der Prozesskammer eine sehr einfach gestaltete Vorrichtung zum Tragen des Carriers, ein sogenanntes Trägerelement zur Aufnahme der Substrate, sowie eine Vorrichtung zum Ausheben der Substrate aus dem Trägerelement. Die Antriebe befinden sich ausserhalb des Prozessbereiches. Somit gibt es keine wesentlichen mechanischen Bewegungen innerhalb der Prozesskammer, bis auf die Bewegung der Substrate selbst.
Nachteile des Standes der Technik
Die zuvor beschriebenen Prozesse und Vorrichtungen weisen unterschiedliche Nachteile auf, abhängig davon, wie der bisherige Behandlungsvorgang des Trocknens umgesetzt wird. Gemäss dem Stand der Technik sind Trocknung mit Ausheben der Substrate aus dem Becken und Trocknung mit Absenken des Flüssigkeitsspiegels im Becken. Bei der Trocknung mit Ausheben der Substrate aus dem Becken können Nachteile erkannt werden:
Bedingt durch die Führungen im Deckel ist der Trockner auf die Trocknung einer Substratgrösse beschränkt. Um eine Nutzung mit anderen Substratgrössen zu ermöglichen, muss der Trockner für einen Umbau vorbereitet sein. Der Wechsel zwischen zwei Substratgrössen erfordert jeweils die Umrüstung. Dabei sind die mechanischen Einstellungen aufwändig. Es besteht das Risiko von Substratbruch nach dem Umbau, wenn die mechanische Einstellung nicht fachgerecht ausgeführt wurde. Zudem muss nach jedem Umbau der Trockner gereinigt und mit Tests wieder für die Fertigung qualifiziert werden. In Summe müssen ca. 8 h für den Umbau zwischen zwei Substratgrössen veranschlagt werden. Unter diesen Voraussetzungen werden Maschinen mit zwei Trocknern ausgestattet, so dass der parallele Betrieb der Maschine mit zwei Substratgrössen möglich ist. Dafür fallen Kosten an und es wird dafür Platz benötigt.
Die mechanische Einstellung ist anspruchsvoll und dadurch bedingt zeit- und damit kostenintensiv. Da die Substrate über die gesamte Höhe aus dem Trägerelement in die Führungen im Deckel gehoben werden, müssen alle Komponenten exakt aufeinander ausgerichtet sein. Bei fehlerhaften Einstellungen kommt es zu mechanischen Spannungen. Diese führen zu Reibung (Partikelbildung), Schädigung der Substrate oder auch Bruch der Wafer. Im letzten Fall ist eine aufwändige Reinigung und Re-Qualifikation des Trockners notwendig.
Bei der Verwendung von Standard-Carriern müssen die Trägerelemente im Trockner leicht gekippt werden. Nur damit ist sichergestellt, dass alle Substrate mit der nicht verwendeten Rückseite in den Führungen anliegen. Erst damit haben alle Wafer den gleichen Abstand zueinander. Das ist Voraussetzung, die Substrate überhaupt in die Führungen im Deckel einfädeln zu können. Die Neigung der Trägerelemente erfordert eine zusätzliche mechanische Vorrichtung. Durch die Neigung müssen alle Führungseinrichtungen sowie Halte- und Hebeeinrichtungen exakt im richtigen Winkel aufeinander eingestellt sein. Dies erfordert erhöhten Aufwand bei Konstruktion, Montage und Inbetriebnahme des Trockners. Ein Umbau zwischen Substratgrössen wird dadurch noch anspruchsvoller und damit noch zeit- und kostenintensiver.
Die Trägerelemente bleiben bei der Trocknung zunächst im Becken und müssen anschliessend separat getrocknet werden. Das verlängert die Prozesszeit erheblich, wodurch sich wiederum die Kosten erhöhen.
Insbesondere bei Standard- Carriern dauert die Trocknung wegen der Höhe der Trägerelemente und der komplexen Geometrie der Trägerelemente länger als die der Substrate. Dadurch entsteht eine an sich längere Prozesszeit.
Die Konstruktion der Hebe - und Halteeinrichtung erfordert sehr tiefe Becken, da die Substrate über die komplette Höhe des Trägerelements zu heben sind. Das hat Nachteile beim Einbau des Beckens ins Gehäuse (Platzbedarf, Oberkante des Prozessbeckens weit oben positioniert, was die Gesamthöhe der Anlage ggfs. erhöht). Ausserdem erhöht es den Wasserverbrauch des Trockners und damit die laufenden Betriebskosten.
Die Mechanik der Aushebevorrichtung der Trockner gemäss dem Stand der Technik ist aufwändig. Die Synchronisation der Hubbewegungen „Trägerelement heben und senken" und „Substrat heben und senken" erfolgt durch eine Kurvenscheine. Die Umstellung auf eine andere Substratgrösse erfordert immer auch einen Umbau dieser Mechanik. Dies stellt eine weitere Fehlerquelle bei einem Umbau vor. Auch bei dem Prozess der Trocknung mit Absenken des Spiegels des flüssigen Mediums im Becken werden Nachteile gemäss dem Stand der Technik erkennbar.
Die Substrate werden während der Trocknung nicht vom Trägerelement getrennt. Dadurch gibt es Kontaktstellen zwischen Substrat und Trägerelement, in denen grosse Tropfen nach dem Absenken des Flüssigkeitsspiegels des Mediums Zurückbleiben. Um diese grossen Tropfen zu trocknen, wird nach der eigentlichen Trocknung heisser Stickstoff in das Prozessbecken eingeleitet, bis die Tröpfchen vollständig verdunstet sind. Damit einher gehen:
• Erhebliche Verlängerung der Prozesszeit. Bis alle Tröpfchen vollständig verdunstet sind, muss ggfs. für 10 Minuten oder länger heißer Stickstoff eingeleitet werden.
• Erhebliche Erhöhung der Verbrauchskosten durch Stickstoffverbrauch und Energiekosten.
• Stark erhöhte Partikelzahlen. Für eine wirksame Erhöhung der Temperatur durch den heißen Stickstoff im Prozessbecken werden große Volumenströme benötigt (150 bis 500 l/min). Dadurch kommt es zu starken Verwirbelungen im Prozessbecken. Partikel werden von den Oberflächen des Prozessbeckens auf die Wafer getragen.
• Der Stickstoffstrom führt zu elektrostatischer Aufladung der Oberfläche der Wafer. Diese wiederum begünstigt die Ansammlung von Partikeln auf der Substratoberfläche. Darüber hinaus besteht die Gefahr der Schädigung von Schaltkreisen auf den Wafern durch hohe Stromspitzen bei der Ableitung der elektrostatischen Energie.
Ferner ist eine reduzierte Trocknungseffizienz durch verringerten Marangoni-Effekt erkennbar. Bei der Ausführung mit Ausheben der Substrate aus dem Becken wird über die ganze Zeit der Substrattrocknung das Wasser im Becken ausgetauscht (Wasser strömt von unten ein und läuft über Überlauf beidseitig oben aus dem Becken). Dadurch wird Isopropanol, das in die Oberfläche des Mediums eindiffundiert, ständig entfernt. Somit bliebt der Gradient in der Oberflächenspannung zwischen dem Haftwasser auf der Substratoberfläche und dem Spiegel des Mediums im Becken über die ganze Trocknungszeit aufrechterhalten. Da der Mediumaustausch beim Absenken des Spiegels nicht möglich ist, verringert sich der Unterschied in der Oberflächenspannung mit zunehmender Dauer des Vorgangs. Dadurch lässt der Trocknungseffekt gegen Ende der Trocknung (unteres Ende des Substrats) nach.
Aufgabe der Erfindung
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren vorzuschlagen, durch die bzw. das mindestens ein Nachteil des Standes der Technik vermieden wird.
Lösung der Aufgabe
Die Lösung der Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 sowie Anspruch 9 gekennzeichnet.
Vorteile der Erfindung
Ein wesentliches Grundprinzip der Erfindung ist es, dass die Oberfläche der Substrate während der Behandlung, beispielsweise während der Trocknung keine Kontaktpunkte zu dem Trägerelement aufweist. Dies wird erreicht, indem die Substrate während der Trocknung von dem Trägerelement getrennt werden.
In der Regel sind diese Trockner für Trägerelemente mit Substraten in vollautomatische Nassprozessanlagen integriert und werden entsprechend fortlaufend be- und entladen. Dabei erweist sich der Trockner als letzter Prozessschritt mit Prozesszeiten von um die 10 Minuten oft als Engpass. Verkürzungen der Trocknungszeiten erhöhen in der Regel direkt den Durchsatz der Nassprozessanlage.
Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung sowie das Verfahren wird folgendes erreicht:
• Die Verwendung des Trockners mit verschiedenen Substratgrössen ist ohne Umbau möglich. Somit ist ein Gemischtbetrieb mit verschiedenen Substratgrössen möglich.
• Bei Gemischtbetrieb mit verschiedenen Substratgrössen kann die Anlage mit nur einem Trockner betrieben werden.
• Da die Substrate innerhalb des Trägerelements im Gegensatz zum Stand der Technik nur wenige Millimeter Bewegung ausüben, ist die mechanische Ausführung stark vereinfacht.
• Durch die starke Vereinfachung der Mechanik sind weniger Einstellarbeiten gegenüber der ursprünglichen Version notwendig.
• Das Bruchrisiko ist stark verringert.
• Da der Hub der Substrate innerhalb der Trägerelemente für das Erzielen der Behandlung, beispielsweise der Trocknung, nur wenige Millimeter beträgt, ist die Reibung verringert und es besteht keine Gefahr von Partikelbildung.
• Die Trocknungszeit wird stark verkürzt. Da die Trocknung des Trägerelements gleichzeitig mit der Substrattrocknung stattfindet und nur wenige Sekunden für die Trocknung des untersten Bereichs des Trägerelements gebraucht wird, werden Trocknungszeiten von unter vier Minuten für 6 Zoll- Substrate erreicht. Das liegt unter der typischen Prozesszeit der übrigen Prozessbecken. Damit ist der Trockner nicht mehr begrenzend für den Durchsatz einer Automatikanlage.
• Die Trocknung der Trägerelemente erfolgt wirksamer als es aus dem Stand der Technik bekannt ist, da der Oberflächenspannungsgradient während des Trocknungsprozesses vollständig erhalten bleibt. Die Steuerung der Achsen erfolgt nicht mehr mechanisch über eine Kurvenscheibe. Anpassungen / Optimierungen sind durch einfache Anpassung möglich.
Aufgrund der kurzen Wege der Hebe- und Halteeinrichtungen, wäre es möglich, statt elektrischer Servoantriebe pneumatische Kurzhubzylinder zu verwenden, was wiederum Kosten einspart.
Ferner lässt die Vorrichtung zu, bei gleicher Anwendung des Verfahrens, dass verschiedene Substratgrössen in einem Becken ohne Umbau behandelt werden können. Denkbar sind somit beispielsweise 6 Zoll und 8 Zoll Substrate.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Trägerelements sieht vor, ein durch die erste Hebe- und Halteeinrichtung gebildetes Fixierelement ortsfest an dem Trägerelement auszubilden. Hierfür ist ein Low-Mass-Carrier geeignet, bei dem eine zweite Hebe- und Halteeinrichtung im Behandlungsprozess die Substrate aus dem Trägerelement anhebt und diese zwischen der ersten und zweiten Hebe- und Halteeinrichtung positioniert, derart, dass keine Anlage an dem eigentlichen Trägerelement des Substrats erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.
Zeichnungen
Fig. 1 A-P eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Hebe- und Halteeinrichtung sowie die Darstellung eines ersten mit der Hebe- und Haltevorrichtung durchführbaren Verfahrensprozesses; Fig. 2 A-T eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Hebe- und Halteeinrichtung sowie die Darstellung eines zweiten mit der Hebe- und Haltevorrichtung d u rchf ü h rba re n Verfa h ren sprozesses ;
Fig. 3 A-L eine schematische Darstellung eines dritten
Ausführungsbeispiels einer Hebe- und Halteeinrichtung sowie die Darstellung eines dritten mit der Hebe- und Haltevorrichtung d u rchf ü h rba re n Verfa h ren sprozesses ;
Fig. 4 A-G eine schematische Darstellung eines vierten
Ausführungsbeispiels einer Hebe- und Halteeinrichtung sowie die Darstellung eines vierten mit der Hebe- und Haltevorrichtung d u rchf ü h rba re n Verfa h ren sprozesses ;
Fig. 5 A-E eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer Hebe- und Halteeinrichtung sowie die Darstellung eines fünften mit der Hebe- und Haltevorrichtung d u rchf ü h rba re n Verfa h ren sprozesses ;
Fig. 6 A-K eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Hebe- und Halteeinrichtung sowie die Darstellung eines sechsten mit der Hebe- und Haltevorrichtung durchführbaren Verfahrensprozesses.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Viele in einem Trägerelement T angeordnete Substrate S werden in ein mit flüssiges Medium F gefülltes Becken B über zumindest eine Hebe- und Halteeinrichtung getaucht und einem Bearbeitungsprozess unterzogen. Das Becken ist im Querschnitt u-förmig gestaltet und ist derart bemessen, das Trägerelement T zusammen mit Teilen der Hebe- und Halteeinrichtung in das Becken B passt und derart, dass die Tiefe derart bemessen ist, dass das Trägerelement T in einer Position vollständig mit flüssigem Medium bedeckbar ist. Es ist auch so bemessen, dass das Trägerelement T frei innerhalb des Beckens positioniert und entnommen werden kann. Für die sachgerechte Positionierung des Trägerelements T sind Standelemente innerhalb des Beckens B vorgesehen. Das Becken B ist mit Flüssiges Medium F gefüllt. In den Zeichnungen ist der Füllstand innerhalb des Beckens mit dem flüssigen Medium mit einer punktierten Linie dargestellt. Das Becken B ist auf einer Seite, nämlich nach oben, zur Entnahme des Trägerelements T offen. Während des Bearbeitungsprozesses ist ein Deckelelement (in den Zeichnungen nicht dargestellt (auf dem Becken B angeordnet und damit das Becken geschlossen. Das Deckelelement ist zur Freigabe des Trägerelements T quer zum Becken B verschiebbar. Die Hebe- und Halteeinrichtung besteht aus dem eigentlichen Hebe- und Halteelement zur Veränderung der Positionierung von Trägerelement und/oder zur Veränderung der Positionierung und / oder Halten der im Trägerelement T positionierten Substraten Das Hebelelement ist in seiner Ruhestellung im Bereich des Grunds G des Beckens B angeordnet. Der jeweilige Hebearm erstreckt sich aus dem Becken B, auch bei geschlossenem Deckelelement und ist mit einer Manipulatoreinheit (in den Zeichnungen nicht dargestellt) verbunden, derart, dass der Hebearm bewegbar und/oder schwenkbar ist, derart, dass das Hebe- und Halteelement innerhalb des Beckens B bewegbar ist und dass das Hebe- und Halteelement aus dem Becken hebbar ist. Eine feste Verbindung innerhalb des Beckens ist nicht vorgesehen, um die Wandung des Beckens unversehrt zu lassen.
Nachfolgend werden die einzelnen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit dem jeweiligen Prozess beschrieben, wobei die zuvor beschriebenen Merkmale für alle Ausführungsbeispiele angewendet werden.
Erstes Ausführunqsbeispiel (Fig. 1 A-P) Die Hebe- und Halteeinrichtung 10 bei dem ersten Ausführungsbeispiel besteht aus zwei Hebe- und Halteelementen 11, 12, die mit jeweils einem Hebearm 14, 15 gekoppelt sind. Diese Hebe- und Halteeinrichtung 10 ist für Trägerelemente T, sogenannte Standard Carrier, geeignet (eine vereinfachte Darstellung sieht vor, in den Fig. 1 A-B das Trägerelement T nicht darzustellen). In dem Trägerelement T sind die jeweiligen Substrate S sequenziell angeordnet und weisen mehrere Anlagepunkte und -flächen auf. Die Anlagepunkte und -flächen entstehen durch die Aufnahme der Substrate S in den jeweiligen kammartigen Aussparungen, die in definierten Bereichen innerhalb des Trägerelements T angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das jeweilige Substrat S an mehreren Punkten und / oder Flächen an dem Trägerelement T anliegt und daher nicht oder nur unzureichend von dem flüssigen Medium benetzt werden kann oder dass flüssiges Medium bei einem Trocknungsprozess genau an diesen Punkten verbleibt. In der Regel sind die Substrate S gegen ihre Senkrechte geringfügig gekippt.
Das Trägerelement steht innerhalb des Beckens B auf einem ortsfesten Standelement 17. Das Becken B ist mit flüssigem Medium F vollständig gefüllt. Die zwei Hebe- und Halteelemente 11, 12 sind unabhängig voneinander in und gegen die Richtung eines Pfeils 13 zumindest mittelbar durch die Hebearme 14, 15 bewegbar.
Das erste Hebe- und Halteelement 11 besteht aus zwei Fixierelementen 11a, 11b, die bei diesem Ausführungsbeispiel als Heber und Aufnahme der Substrate S ausgebildet sind, sowie dem Hebearm 14, wobei die Fixierelemente 11a, 11b auf der zum Grund G hinweisenden Seite der Substrate S ausserhalb der jeweiligen senkrechten Symmetrieachse 16 der Substrate S angreifen und weisen jeweils eine Linienführung 11 c auf. Dies bedeutet, dass das Substrat S über einen definierten Bogenkreis mit seiner Stirnseite auf dem ersten Hebe- und Halteelement 11 auf- bzw. anliegen kann. Auch das zweite Hebelelement 12, das den weiteren Hebearm 15 aufweist, ist zunächst äusser Eingriff. Das zweite Hebe- und Halteelement 12 kann ebenfalls vom Grund G des Beckens auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen, jedoch im Gegensatz zum erstem Hebe- und Halteelement 11 mit einer punktförmigen Aufnahme, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 16) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift.
Das erste Hebe- und Halteelement 11 ist derart gestaltet, dass es in einer Ausgangsstellung nicht in Eingriff mit dem Trägerelement T und den Substraten S steht (Fig. 1 C-D). Dies gilt auch für das zweite Hebe- und Halteelement 12.
Um den Bearbeitungsprozess, beispielweise einen Trocknungsprozess zu beginnen, hebt das erste Hebe- und Halteelement 11 die Substrate S innerhalb des Trägerelements T in Pfeilrichtung 18 an. Dadurch greift die Linienführung 11c die Substrate S an deren Stirnseite an und bringt diese von dem Trägerelement T äusser Eingriff. Durch das Angreifen richten sich die Substrate S senkrecht aus, in dem sie sich aus ihrer gekippten Lage (Fig. 1 C-D) in die nun senkrechte Lage (Fig. 1 F) bringen und damit sich in Pfeilrichtung 19 (Fig. 1 F) bewegen und durch die Linienführung 11c des Hebe- und Halteelements 11 gehalten werden. In einem weiteren Schritt (Fig. 1 G-H) wird der Füllstand des flüssigen Mediums F innerhalb des Behälters B abgesenkt, so dass der Trocknungsprozess beginnen kann. Dieser findet überall dort an den Stellen statt, an denen keine Berührung mit dem Trägerelement T vorhanden ist. Im Bereich der Linienführung 11c des ersten Hebe- und Halteelements 11 ist aber noch eine Berührung vorhanden, so dass hier bei weiterem Absenken des flüssigen Mediums über diesen Ort hinaus keine Trocknung zu erwarten ist.
Um auch hier eine Trocknung zu ermöglichen, wird nun das zweite Hebe- und Halteelement 12 mit seinem Hebearm 15 in Pfeilrichtung 13 (Fig. I-J) bewegt bis eine punktförmige Aufnahme an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S erreicht ist. Das zweite Hebe- und Halteelement 12 agiert als Stützelement und führt die Substrate S so weit, bis diese zumindest zum Teil zur Anlage an dem Trägerelement T gelangen. Dabei kippen die Substrate in Pfeilrichtung 19 'und damit wieder in Schräglage, so dass diese sich auch an dem Trägerelement T anlegen können. Der Stand des flüssigen Mediums sinkt weiter und das erste Hebe- und Halteelement 11 fährt wieder zurück in seine Ausgangsposition. Dies geschieht noch innerhalb des flüssigen Mediums. Damit ist die zuvor berührte Stirnseite der Substrate S wieder frei. Der Stand des flüssigen Mediums F kann weiter, wie in den Fig. M-P weiter gesenkt werden.
Ist der Bereich nun auch frei von flüssigem Medium und das flüssige Medium zumindest so weit abgelassen, dass das Trägerelement im trockenen Bereich steht, kann das zweite Hebe- und Halteelement 12 abgelassen werden (entgegen Pfeilrichtung 13), derart, dass die Substrate, wie in der Ausgangslage, wieder vollständig, aber nun vollständig trocken und ohne Rückstände in dem Trägerelement T angeordnet sind.
Der Behälter B kann nun freigeben werden, in dem das nicht näher dargestellte Deckelement entfernt wird. Das Trägerelement T ist mit dem Substraten S nun aus dem Behälter entnehmbar.
Zweites Ausführungsbeisoiel (Fig. 2 A-T)
Die Hebe- und Halteeinrichtung 110 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht aus zwei Hebe- und Halteelementen 111, 112, die mit jeweils einem Hebearm 114, 115 gekoppelt sind. Diese Hebe- und Halteeinrichtung 110 ist für Trägerelemente T, sogenannte Standard Carrier, geeignet (eine vereinfachte Darstellung sieht vor, in den Fig. 2 A-B das Trägerelement T nicht darzustellen). In dem Trägerelement T sind die jeweiligen Substrate S seguenziell angeordnet und weisen mehrere Anlagepunkte und -flächen auf. Die Anlagepunkte und -flächen entstehen durch die Aufnahme der Substrate S in den jeweiligen kammartigen Aussparungen, die in definierten Bereichen innerhalb des Trägerelements T angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das jeweilige Substrat S an mehreren Punkten und / oder Flächen an dem Trägerelement T anliegt und daher nicht oder nur unzureichend von dem flüssigen Medium benetzt werden kann oder dass flüssiges Medium bei einem Trocknungsprozess genau an diesen Punkten verbleibt. In der Regel sind die Substrate S gegen ihre Senkrechte geringfügig gekippt.
Das Trägerelement T steht innerhalb des Beckens B auf einem im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel nicht ortsfesten Standelement 117 mit dem damit verbundenen Hebearm 120. Das Becken B ist mit flüssiges Medium F vollständig gefüllt. Die zwei Hebe- und Halteelemente 111, 112 sind unabhängig voneinander in und gegen die Richtung eines Pfeils 113 zumindest mittelbar durch die Heber 114, 115 bewegbar.
Das erste Hebe- und Halteelement 111 besteht aus zwei Fixierelementenllla, 111b, die als Heber und Aufnehmer der Substrate ausgebildet sind sowie dem Hebearm 114, wobei die Fixierelemente lila, 111b auf der zum Grund G hinweisenden Seite der Substrate S ausserhalb der jeweiligen senkrechten Symmetrieachse 116 der Substrate S angreifen und weisen jeweils eine Linienführung 111 c auf. Dies bedeutet, dass das Substrat S über einen definierten Bogenkreis mit seiner Stirnseite auf dem ersten Hebe- und Halteelement 111 auf- bzw. anliegen kann. Auch das zweite Hebelelement 112, das den weiteren Heber 115 aufweist, ist zunächst äusser Eingriff. Das zweite Hebe- und Halteelement 112 kann ebenfalls vom Grund G des Beckens auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen, jedoch im Gegensatz zum erstem Hebe- und Halteelement 111 mit einer punktförmigen Aufnahme, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 116) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift.
Das erste Hebe- und Halteelement 111 ist derart gestaltet, dass es in einer Ausgangsstellung nicht in Eingriff mit dem Trägerelement T und den Substraten S steht (Fig. 2 C-D). Dies gilt auch für das zweite Hebe- und Halteelement 112. Um den Bearbeitungsprozess, beispielweise einen Trocknungsprozess zu beginnen, hebt das erste Hebe- und Halteelement 111 die Substrate S innerhalb des Trägerelements T in Pfeilrichtung 118 an. Dadurch greift die Linienführung 111c die Substrate S an deren Stirnseite an und bringt diese von dem Trägerelement T äusser Eingriff. Durch das Angreifen richten sich die Substrate S senkrecht aus, in dem sie sich aus ihrer gekippten Lage (Fig. 2 C-D) in die nun senkrechte Lage (Fig. 2F) bringen und damit sich in Pfeilrichtung 119 (Fig. 2 F) bewegen und durch die Linienführung 111c des Hebe- und Halteelements 111 gehalten werden. In einem weiteren Schritt (Fig. 2G-H) wird der Füllstand der flüssigen Mediums F innerhalb des Behälters B beibehalten und nicht wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, abgesenkt. Dies führt dazu, dass, für einen Trocknungsprozess die Substrate S ausserhalb des Beckens zu heben sind.
In dem ersten Schritt wird durch die erste Hebe- und Halteeinrichtung 111 und damit durch das Angreifen der Substrate im Bereich der Fixierelemente lila, 111b erreicht, dass das jeweilige Substrat S, so wie in Fig. 2G dargestellt, aus dem flüssigen Medium gehoben wird. Hier kann der Trocknungsprozess dann ausserhalb des flüssigen Mediums bereits beginnen. Dieser findet überall dort an den Stellen statt, an denen keine Berührung mit dem Trägerelement T vorhanden ist.
Damit nun die Substrate S weiter aus dem flüssiges Medium F gehoben werden können, wird nun durch die Bewegung des Hebearms 120, der mit dem nicht ortsfesten Standelement 117 gekoppelt ist, erreicht, dass sowohl die übrige Hebe- und Halteeinrichtung 111, 112 also auch das Trägerelement T über und aus dem Behälter B, der weiterhin vollständig gefüllt ist, gehoben wird. Ein vollständiges Herausheben ist technisch nicht sinnvoll, so dass ein Herausheben bis zu der Linienführung 111c ausreichend und zielführend ist. Im Bereich der Linienführung 111c des ersten Hebe- und Halteelements 111 ist aber noch eine Berührung vorhanden, so dass hier bei weiterem Herausführen über den Füllstand des Behälters B über diesen Ort hinaus keine Trocknung zu erwarten ist.
Um auch hier eine Trocknung zu ermöglichen, wird nun das zweite Hebe- und Halteelement 112 mit seinem Hebelarm 115 in Pfeilrichtung 13 (Fig. 2M-P) bewegt, bis eine punktförmige Aufnahme an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S erreicht ist. Dabei agiert das Hebe- und Halteelement 112 als Stützelement und liegt vorzugsweise nur an der Stirnseite, d.h. am Umfang des Substrats S punktförmig an. Das zweite Hebe- und Halteelement 112 führt die Substrate S so weit, bis diese zumindest zum Teil zur Anlage an dem Trägerelement T gelangen. Dabei kippen die Substrate in Pfeilrichtung 119 'und damit wieder in Schräglage, so dass diese sich auch an dem Trägerelement T anlegen können. Das erste Hebe- und Halteelement 111 fährt wieder zurück in seine Ausgangsposition. Dies geschieht noch innerhalb des flüssigen Mediums. Damit ist die zuvor berührte Stirnseite der Substrate S wieder frei. Damit nun auch dieser Bereich trocknen kann, wird das nicht ortsfeste Standelement 117 (zusammen mit den übrigen Hebe- und Halteelementen 111, 112) weiter in Pfeilrichtung 113 geführt, bis die in Fig. 2Q und 2R erreichte Position erreicht ist, nämlich die Substrate S, die in dem Trägerelement T angeordnet sind und durch die zweite Hebe- und Halteeinrichtung 112 in Position gehalten werden, über dem Behälter und damit aus dem flüssigen Medium sind.
Ist der Bereich nun auch frei von flüssigem Medium, dass das Trägerelement im trockenen Bereich steht, kann das zweite Hebe- und Halteelement 112 abgelassen werden (entgegen Pfeilrichtung 13), derart, dass die Substrate, wie in der Ausgangslage, wieder vollständig, aber nun vollständig trocken und ohne Rückstände in dem Trägerelement T angeordnet sind. Um nun zu ermöglichen, dass das Trägerelement T entnommen werden kann, muss dieses bei der Ausführung, bei der das Deckelelement quer zu öffnen ist, wieder in den Behälter zurückgeführt werden. Zuvor wird das flüssige Medium abgelassen und mit dem Ablassen senkt sich das Standelement 117 für das Trägerelement T zurück in Richtung Grund des Behälters B. Der Behälter B kann nun freigeben werden, in dem das nicht näher dargestellte Deckelement entfernt wird. Das Trägerelement T ist mit dem Substraten S nun aus dem Behälter entnehmbar.
Dritte Ausführunosbeispiel (Fig. 3 A-L)
Die Hebe- und Halteeinrichtung 210 bei dem dritten Ausführungsbeispiel besteht aus zwei Hebe- und Halteelementen 222, 212, die mit jeweils einem Hebearm 223, 215 gekoppelt sind. Diese Hebe- und Halteeinrichtung 210 ist für Trägerelemente T, sogenannte Low-Mass-Carrier, geeignet (eine vereinfachte Darstellung sieht vor, in den Fig. 3 A-B das Trägerelement T nicht darzustellen). In dem Trägerelement T sind die jeweiligen Substrate S sequenziell angeordnet und weisen mehrere Anlagepunkte und -flächen auf. Die Anlagepunkte und -flächen entstehen durch die Aufnahme der Substrate S in den jeweiligen kammartigen Aussparungen, die in definierten Bereichen innerhalb des Trägerelements T angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das jeweilige Substrat S an mehreren Punkten und / oder Flächen an dem Trägerelement T anliegt und daher nicht oder nur unzureichend von dem flüssigen Medium benetzt werden kann oder dass flüssiges Medium bei einem Trocknungsprozess genau an diesen Punkten verbleibt. In der Regel sind die Substrate S gegen ihre Senkrechte geringfügig gekippt.
Das Trägerelement steht innerhalb des Beckens B auf einem ortsfesten Standelement 217. Das Becken B ist mit flüssigem Medium F vollständig gefüllt. Die zwei Hebe- und Halteelemente 222, 212 sind unabhängig voneinander in und gegen die Richtung eines Pfeils 213 bzw. eines Pfeils 224 zumindest mittelbar durch die Hebearme 214, 215 bewegbar.
Das erste Hebe- und Halteelement 222 besteht aus zwei Fixierelementen 222a, 222b sowie einem Hebearm 223, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel die Fixierelemente 222a, 222b oberhalb des im Becken B angeordneten Trägerelements T und von diesem beabstandet angeordnet sind. Es übernimmt bei diesem Ausführungsbeispiel nur die Halte- bzw. Fixierfunktion. In der Beladungssituation des Behälters B durch das Trägerelement T sind diese derart positioniert, dass diese weit beabstandet sind, so dass eine Positionierung innerhalb des Behälters B nicht störend wirkt. Die Fixierelemente 222a, 222b sind vorzugsweise in und gegen die Pfeilrichtung 224 bewegbar (Fig. 3 A). Das zweite Hebe- und Halteelement 212 kann vom Grund G des Beckens als Stützelement auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen. Es weist vorzugsweise eine punktförmige Aufnahme auf, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 216) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift.
Das erste Hebe- und Halteelement 222 ist derart gestaltet, dass es in einer Ausgangsstellung nicht in Eingriff mit dem Trägerelement T und den Substraten S steht (Fig. 3 C-D). Dies gilt auch für das zweite Hebe- und Halteelement 212.
Um den Bearbeitungsprozess, beispielweise einen Trocknungsprozess zu beginnen, ist der Stand des flüssigen Mediums innerhalb des Behälters zu senken. Wie in Fig. 3 E und F dargestellt, ist dieser so weit zu senken, bis das erste Hebelelement 222 frei von flüssigem Medium ist.
Das erste Hebe- und Halteelement 222 wird nun über den Hebearm 223 derart positioniert, dass dieses zumindest nahezu die jeweiligen Substrate an deren Umfang halten kann. Hierfür werden die Fixierelemente 222a bzw. Halter 222b in Richtung des Pfeils 224 bewegt. Gleichzeitig mit weiterem Absenken des Spiegels des flüssigen Mediums innerhalb des Behälters B wird nun das zweite Hebe- und Halteelement 212 mit seinem Hebelarm 215 in Pfeilrichtung 213 (Fig. 3 G-H) bewegt, bis eine punktförmige Aufnahme an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S erreicht ist. Das zweite Hebe- und Halteelement 212 führt die Substrate S so weit, bis diese zur Anlage in und an dem bereits positionierten ersten Hebe- und Halteelement 222 bzw. deren Fixierelemente 222a, 222b gelangen. Damit greift das erste Hebe- und Halteelement 222 das Substrat bereits im trockenen Bereich an. Eine weitere Anlage auf der flächigen Seite ist nicht mehr vorhanden, so dass durch weiteres Absinken des Stands des flüssigen Mediums eine vollständige Trocknung der jeweiligen Substrate S erreicht werden können.
Ist der Stand des flüssigen Mediums innerhalb des Behälters B so weit gesunken, dass alle Auflageflächen des Tragelements T trocken sind, kann das zweite Hebe- und Halteelement 212 wieder gesenkt werden. Die Substrate S werden wieder vollständig von dem Trägerelement T aufgenommen (Fig. 3 I-L).
Der Behälter B kann nun freigeben werden, in dem das nicht näher dargestellte Deckelement entfernt wird. Zuvor werden die Fixierelemente 222a 222b des Hebe- und Halteelements 222 wieder in die Ausgangsposition verfahren, so dass einer Entnahme des Trägerelements T aus dem Behälter B kein Hindernis entgegensteht. Das Trägerelement T ist mit dem Substraten S nun aus dem Behälter entnehmbar.
Viertes Ausführungsbeispiel (Fig. 4 A-G)
Die Hebe- und Halteeinrichtung 310 bei dem vierten Ausführungsbeispiel besteht aus zwei Hebe- und Halteelementen 322, 312, die mit jeweils einem Hebearm 323, 315 gekoppelt sind. Diese Hebe- und Halteeinrichtung 310 ist für Trägerelemente T, sogenannte Low-Mass-Carrier, geeignet. In dem Trägerelement T sind die jeweiligen Substrate S sequenziell angeordnet und weisen mehrere Anlagepunkte und -flächen auf. Die Anlagepunkte und - flächen entstehen durch die Aufnahme der Substrate S in den jeweiligen kammartigen Aussparungen, die in definierten Bereichen innerhalb des Trägerelements T angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das jeweilige Substrat S an mehreren Punkten und / oder Flächen an dem Trägerelement T anliegt und daher nicht oder nur unzureichend von dem flüssigen Medium benetzt werden kann oder dass flüssiges Medium bei einem Trocknungsprozess genau an diesen Punkten verbleibt. In der Regel sind die Substrate S gegen ihre Senkrechte geringfügig gekippt.
Das Trägerelement T steht innerhalb des Beckens B auf einem im Vergleich zum dritten Ausführungsbeispiel nicht ortsfesten Standelement 317 mit dem damit verbundenen Hebearm 323 Das Becken B ist mit flüssigem Medium F vollständig gefüllt. Die zwei Hebe- und Halteelemente 322, 312 sind unabhängig voneinander in und gegen die Richtung eines Pfeils 324 bzw. Pfeil 313 zumindest mittelbar durch die Heber 323, 315 bewegbar.
Das erste Hebe- und Halteelement 322 besteht aus zwei Fixierelementen 322a, 322b sowie dem Hebearm 323, wobei die Fixierelemente 322a, 322b oberhalb des im Becken B angeordneten Trägerelements T angeordnet sind. Diese Fixierelemente übernehmen - im Gegensatz zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel - nicht eine Hebefunktion, sondern ausschliesslich eine Halte- und damit Fixierfunktion. In der Beladungssituation des Behälters B durch das Trägerelement T sind diese derart positioniert, dass diese weit beabstandet sind, so dass eine Positionierung innerhalb des Behälters B nicht störend wirkt. Die Fixierelemente 322a, 322b sind vorzugsweise in und gegen die Pfeilrichtung 324 bewegbar (Fig. 4 A). Das zweite Hebe- und Halteelement 312 kann vom Grund G des Beckens auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen. Es hat eine Stützfunktion und greift vorzugsweise das jeweilige Substrat auf der Stirnseite und damit am Umfang des Substrats an. Es weist eine punktförmige Aufnahme auf, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 316) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift. Ferner ist ein bewegbares und damit nicht ortsfestes Standelement 317 vorgesehen, das in Pfeilrichtung 313 über einen Hebelarm 320 bewegbar ist.
Das erste Hebe- und Halteelement 322 ist derart gestaltet, dass es in einer Ausgangsstellung nicht in Eingriff mit dem Trägerelement T und den Substraten S steht (Fig. 4 A-B). Dies gilt auch für das zweite Hebe- und Halteelement 312.
Um den Bearbeitungsprozess, beispielweise einen Trocknungsprozess zu beginnen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel zunächst nicht der Spiegel des flüssigen Mediums gesenkt, sondern das Trägerelement T mit den Halteelemente 322, 312 über den Spiegel des flüssigen Mediums des Behälters B angehoben, in dem das Standelement 317 über den Hebelarm 320 in Pfeilrichtung 313 (Fig. 4 C-F) bewegt wird. Sobald das erste Hebe- und Halteelement 322 oberhalb des Spiegels des flüssigen Mediums ist, also im trockenen Bereich, bewegen dies die Heber 322a, 322b in Pfeilrichtung 324 auf die jeweiligen Substrate S zu. Um die Auflage des Substrats S innerhalb des Trägerelements T während des Trockenvorgangs zu reduzieren, wird zudem die zweite Hebe- und Halteeinrichtung 312 über die Betätigung des Hebearms 315 aktiviert. Diese ist derart gestaltet, dass diese punktuell an dem Aussenumfang des Substrats S aufliegt. So schiebt diese beim Anheben in Pfeilrichtung 313 das jeweilige Substrat in die jeweiligen Fixierelemente 322a, 322b, deren Bereiche inzwischen trocken sind. Das Trägerelement T wird weiter über das Standelement 317 aus dem Behälter gehoben, bis das Substrat vollständig ausserhalb des flüssigen Mediums ist und damit trocken ist.
Entweder kann das Trägerelement T nun entnommen werden, nachdem die erste Hebe- und Halteeinrichtung 322 wieder in die Ausgangssituation zurückgefahren ist oder das flüssige Medium wird aus dem Becken B abgelassen, das Trägerelement T mit der ersten und der zweiten Hebe- und Halteeinrichtung 322, 312 wieder zurück in den Grund des Beckens verfahren, so dass das Deckelelement durch eine Querverschiebung geöffnet werden kann (Fig. 4 G).
Fünftes Ausführungsbeisoiel (Fig. 5 A-E)
Das in den Fig. 5 A-B dargestellte Ausführungsbeispiel einer Hebe- und Halteeinrichtung 410 ist in zwei unterschiedlichen Varianten ausführbar, nämlich in einer ersten Variante, bei der das Trägerelement T für den Trocknungsprozess aus dem Becken B gehoben wird und eine weitere Variante, bei der prozessbedingt jeweils der Spiegel des flüssigen Mediums gesenkt wird. Es handelt sich dabei um eine Kombination aus den vorherigen Ausführungsbeispielen. Die als fünftes Ausführungsbeispiel gezeigte Ausführung eignet sich dafür, unterschiedliche Grössen von Substraten, beispielsweise von 6 Zoll oder 8 Zoll Grösse mit einer einzigen Einrichtung zu bearbeiten, beispielweise zu trocknen.
Die Hebe- und Halteeinrichtung 410 bei dem fünften Ausführungsbeispiel weist die identischen Funktionen auf, wie sie bereits in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 dargestellt sind, jedoch mit dem Unterschied, dass die jeweiligen Hebe- und Halteelemente zwei unterschiedliche Fixierelemente, die jeweils für die entsprechenden Grössen zum Einsatz gelangen, aufweisen. Diese Fixierelemente haben die Funktion, die Substrate aufzunehmen und anzuheben, derart, dass die Substrate allein durch diese Fixierelemente in dem jeweiligen Trägerelement gehalten werden. Dies bedeutet, dass es für die erste Substratgrösse eine Hebe- und eine Halteeinrichtung gibt und ebenfalls eine weitere der Grösse angepasste Hebe- und Halteeinrichtung. Vorteilhafterweise übernimmt die erste Hebe- und Halteeinrichtung für die kleinere Substratgrösse Funktionen für die Anwendung bei der grösseren Substratgrösse. In Fig. 5 A ist das Grundprinzip des fünften Ausführungsbeispiels gezeigt. Die Hebe- und Halteeinrichtung 410 besteht aus Fixierelementen 411.1, 412.1, 411.2. 412.2 gekoppelt mit jeweils einem Hebearm (in diesen Zeichnungen nicht dargestellt).
Diese Hebe- und Halteeinrichtung 410 ist für Trägerelemente T, sogenannte Standard Carrier, geeignet (eine vereinfachte Darstellung sieht vor, in den Fig. 4 A das Trägerelement T nicht darzustellen). In dem Trägerelement T sind die jeweiligen Substrate S sequenziell angeordnet und weisen mehrere Anlagepunkte und -flächen auf. Die Anlagepunkte und -flächen entstehen durch die Aufnahme der Substrate S in den jeweiligen kammartigen Aussparungen, die in definierten Bereichen innerhalb des Trägerelements T angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das jeweilige Substrat S an mehreren Punkten und / oder Flächen an dem Trägerelement T anliegt und daher nicht oder nur unzureichend von dem flüssigen Medium benetzt werden kann oder dass flüssiges Medium bei einem Trocknungsprozess genau an diesen Punkten verbleibt. In der Regel sind die Substrate S gegen ihre Senkrechte geringfügig gekippt.
In den Fig. 5 B-C ist die Behandlung von Substraten S, gehalten in einem Trägerelement T.l gezeigt. Die Substrate S weisen einen erste Substratgrösse auf, die kleiner ist, als die Substratgrösse, die in den Fig. 5 D-E gezeigt ist.
Variante 1
Das Trägerelement T.l steht innerhalb des Beckens B auf einem ortsfesten Standelement 417.1. Das Becken B ist mit flüssigem Medium F vollständig gefüllt. Die zwei Hebe- und Halteelemente 411.1, 412.1 sind unabhängig voneinander in und gegen die Richtung eines Pfeils 413 bewegbar.
Das erste Hebe- und Halteelement 411.1, geeignet für Substrate mit einer ersten definierten Substratgrösse, besteht aus zwei Fixierelementen 411.1a, 411.1b, wobei die Fixierelemente 411.1a, 411.1b auf der zum Grund G hinweisenden Seite der Substrate S ausserhalb der jeweiligen senkrechten Symmetrieachse 416.1 der Substrate S angreifen. Diese dienen zum einen zur Aufnahme der Substrate im Bereich deren Aussenumfang und zum anderen zum Anheben in Pfeilrichtung 413. Für die Aufnahme weisen die Fixierelemente 411.1a, 411.1b jeweils eine Linienführung 411.1c auf. Dies bedeutet, dass das im Trägerelement T.l angeordnete Substrat S über einen definierten Bogenkreis mit seiner Stirnseite auf dem ersten Hebe- und Halteelement 411.1 auf- bzw. anliegen kann. Auch das zweite Hebelelement 412.1 ist zunächst äusser Eingriff. Das zweite Hebe- und Halteelement 412.1 kann ebenfalls vom Grund G des Beckens auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen, jedoch im Gegensatz zum erstem Hebe- und Halteelement 411.1 mit einer punktförmigen Aufnahme, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 416.1) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift (Fig. 5 B-C).
Das erste Hebe- und Halteelement 411.1 ist derart gestaltet, dass es in einer Ausgangsstellung nicht in Eingriff mit dem Trägerelement T und den Substraten S steht. Dies gilt auch für das zweite Hebe- und Halteelement 412.1.
Für diese Variante ist vorgesehen, das Standelement 417.1 derart zu wählen, dass es mit dem ersten Hebe- und Halteelement 411.2, das für die zweite Grösse geeignet ist und gegenüber der ersten Grösse grösser ist, identisch ist. Dies bedeutet, dass das Standelement 417.1 durch das erste Hebe- und Halteelement 411.2 für die zweite Substratgrösse gebildet wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass dieses Hebe- und Halteelement 411.2 und damit das Standelement 417.1 für den Arbeitsprozess für diese erste Substratgrösse ortsfest verbleibt (vergleichbar mit dem ersten Ausführungsbeispiel) oder in Pfeilrichtung 413 und dessen Gegenrichtung bewegbar ist und damit mit dem zweiten Ausführungsbeispiel vergleichbar ist. Variante 2
Die Hebe- und Halteeinrichtung 410 umfasst eine zweite Variante, die dafür vorgesehen ist, Substrate von einer zweiten Grösse, die grösser sind als die erste Grösse, zu bearbeiten. Die Substrate S sind in einem grösseren Trägerelement T.2 angeordnet.
Das erste Hebe- und Halteelement 411.2, besteht aus zwei Fixierelementen 411.2a, 411.2b, wobei die Fixierelemente 411.2a, 411.2b auf der zum Grund G hinweisenden Seite der Substrate S ausserhalb der jeweiligen senkrechten Symmetrieachse 416.2 der Substrate S angreifen und weisen jeweils eine Linienführung 411.2c auf. Dies bedeutet, dass das Substrat S über einen definierten Bogenkreis mit seiner Stirnseite auf dem ersten Hebe- und Halteelement 411.2 auf- bzw. anliegen kann. Zudem weisen diese die Funktion auf, dass sie die Substrate S anheben können. Auch das zweite Hebelelement 412.2 ist zunächst äusser Eingriff. Das zweite Hebe- und Halteelement 412.2 kann ebenfalls vom Grund G des Beckens auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen, jedoch im Gegensatz zum erstem Hebe- und Halteelement 411.2 mit einer punktförmigen Aufnahme, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 416.2, wobei die Symmetrieachsen von dem Substrat der ersten Grösse und von dem der zweiten Grösse unterschiedlich sind) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift (Fig. 5 B-C).
Das erste Hebe- und Halteelement 411.2 ist derart gestaltet, dass es in einer Ausgangsstellung nicht in Eingriff mit dem Trägerelement T.2 und den Substraten S steht. Dies gilt auch für das zweite Hebe- und Halteelement 412.2.
Für diese Variante ist vorgesehen, das Standelement 417.2 derart zu wählen, dass die Fixierelemente 411.2a und 411.2b vom Grund G aus in das Trägerelement T.2 und damit die Substrate angreifen und damit anheben. Vorzugsweise ist das jeweilige Standelement 417.2 neben dem Hebe- und Halteelement 411.2 angeordnet. Alternativ können auch die Standelemente zumindest teilweise und zumindest auf einer Seite teilweise in den Hebe- und Halteelementen 411.2 integriert sein. Die Hebe- und Halteelemente 411.1 für die erste Grösse bleiben äusser Funktion. Es ist auch vorgesehen, ein Standelement 417.2 derart zu gestalten, dass dieses das Trägerelement T.2 aus dem Becken heben kann. Die Funktionen der Hebe- und Halteelemente 411.2 und 412.2 bleiben davon unberührt.
Sechstes Ausführungsbeisoiel (Fig . 6A-K)
Das weitere Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Weiterbildung der ersten Hebe- und Halteeinrichtung 510. Diese ist im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen an oder im Bereich des Trägerelements T angeordnet.
Die Hebe- und Halteeinrichtung 510 bei dem sechsten Ausführungsbeispiel besteht aus zwei Hebe- und Halteelementen 511, 512, wobei das zweite Hebe- und Halteelement 512 mit einem Hebearm 515 gekoppelt sind. Diese Hebe- und Halteeinrichtung 510 ist für Trägerelemente T, sogenannte Low- Mass- Carrier, geeignet (eine vereinfachte Darstellung sieht vor, in den Fig. 5 B-C das Trägerelement T nicht darzustellen). In dem Trägerelement T sind die jeweiligen Substrate S sequenziell angeordnet und weisen mehrere Anlagepunkte und -flächen auf. Die Anlagepunkte und -flächen entstehen durch die Aufnahme der Substrate S in den jeweiligen kammartigen Aussparungen, die in definierten Bereichen innerhalb des Trägerelements T angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das jeweilige Substrat S an mehreren Punkten und / oder Flächen an dem Trägerelement T anliegt und daher nicht oder nur unzureichend von dem flüssigen Medium benetzt werden kann oder dass flüssiges Medium bei einem Trocknungsprozess genau an diesen Punkten verbleibt. In der Regel sind die Substrate S gegen ihre Senkrechte geringfügig gekippt. Das Trägerelement steht innerhalb des Beckens B auf einem ortsfesten Standelement 517. Die in Fig. 6B-C dargestellte Variante zeigt die Alternative zu einer ortsfesten Ausbildung. Damit das Standelement 517 sich in und gegen die Pfeilrichtung bewegt werden kann, ist ein weiterer Hebearm 520 vorgesehen (vergleichbar mit dem zweiten Ausführungsbeispiel). Diese Ausführung wird dann angewendet, wenn für den Trocknungsvorgang das Trägerelement T aus dem Becken gehoben werden soll. Zudem ist diese Ausführung des bewegbaren Standelements 517 damit gekoppelt, dass auch die zweite Hebe- und Halteeinrichtung 512 damit gleichzeitig angehoben werden kann.
Die weitere Beschreibung beschränkt sich auf die Ausführung mit einem ortsfesten Standelement. Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch ein nichts ortsfestes Standelement, damit das Trägerelement T angehoben und vorzugsweise aus dem Becken gehoben werden kann.
Das Becken B ist mit flüssigem Medium F vollständig gefüllt. Die zwei Hebe- und Halteelemente 511, 512 sind unabhängig voneinander. Das erste Hebe- und Halteelement 511 ist als Fixierelement 511a, 511b ortsfest mit dem Trägerelement T verbunden. Es hat die Funktion, das jeweilige Substrat über dessen Aussenumfang teilweise umzugreifen und zu fixieren. Es ist derart ausgebildet, dass es in der Ausgangsstellung äusser Eingriff mit dem jeweiligen Substrat S ist.
Auch das zweite Hebelelement 512, das mit einem Haltearm 515 gekoppelt ist, ist zunächst äusser Eingriff. Das zweite Hebe- und Halteelement 512 kann ebenfalls vom Grund G des Beckens auf die jeweiligen Substrate auf- bzw. anliegen, jedoch im Gegensatz zum erstem Hebe- und Halteelement 511 mit einer punktförmigen Aufnahme, die achsmittig (Verlängerung der Symmetrieachse 516) an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S angreift (Fig. 6 B-E).
Um den Bearbeitungsprozess, beispielweise einen Trocknungsprozess zu beginnen, wird der Spiegel des flüssigen Mediums F innerhalb des Behälters B so weit abgesenkt, bis dass das erste Hebe- und Halteelement 511 bzw. dessen Fixierelemente 511a, 511b trocken und damit nicht mit dem flüssigen Medium benetzt sind
Um auch eine Trocknung in den Bereichen zu ermöglichen, an denen bisher das jeweilige Substrat an dem Trägerelement T anliegt, zu ermöglichen, wird nun das zweite Hebe- und Halteelement 512 mit seinem Hebelarm 515 in Pfeilrichtung 513 (Fig. 6 F-G) bewegt, bis eine punktförmige Aufnahme an der Stirnseite des jeweiligen Substrats S erreicht ist. Das zweite Hebe- und Halteelement 12 agiert als Stützelement und führt die Substrate S so weit, bis diese zumindest an den Fixierelementen 511a, 511b, die bereits trocken sind, anliegen und von diesen aufgenommen werden. In diesem Zustand wird das jeweilige Substrat im trockenen Bereich von den Fixierelementen 511a, 511b gehalten und noch im nassen Bereich von dem zweiten Hebe- und Halteelement 512, das an dem Aussenumfang des jeweiligen Substrats S angreift.
Der Stand des flüssigen Mediums sinkt weiter, bis auch das zweite Hebe- und Halteelement 512 im trockenen Bereich ist (Fig. 6 H-I).
In diesem Prozessstadium ist das gesamte Substrat nun trocken und kann nach weiter abgesenktem Spiegel des flüssigen Mediums wieder zurück in das Trägerelement T überführt werden, in dem die zweite Hebe- und Halteeinrichtung 512 entgegen der Pfeilrichtung 513 verfährt. Dabei löst sich das jeweilige Substrat S aus der Fixiereinrichtung 511a, 511b und wird gestützt durch die zweite Hebe- und Halteeinrichtung 512 zurück in das Trägerelement T überführt. Die nun trockenen Substrate S sowie das trockene Trägerelement T können aus dem trockenen Becken B entnommen werden.
Mit der vorliegenden Erfindung und dem der damit verbundenen Hebe -und Halteeinrichtung sowie dem Verfahren wird eine wesentlich höhere Prozesssicherheit bei gleichzeitiger Kostenersparnis erzielt.

Claims

A N S P R Ü C H E
1. Hebe- und Halteeinrichtung zum Behandeln von mindestens einem in einem Trägerelement angeordneten Substrat, insbesondere Wafer, wobei mindestens eine Hebe- und Halteeinrichtung in einem Becken gefüllt mit einem flüssigen Medium einsetzbar und über mindestens eine Manipulatoreinheit in das Becken, im Becken und aus diesem Becken bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebe- und Halteeinrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510) ein erstes Hebe- und Halteelement (11; 111; 211; 311; 411; 511) sowie ein zweites Hebe- und Halteelement (12; 112; 212; 312; 412; 512) umfasst, wobei a. das erste Hebe- und Halteelement (11; 111; 211; 311; 411; 511) mindestens ein Fixierelement (11a, 11b; lila, 111b; 211a, 211b; 311a, 311b; 411a, 411b; 511a, 511b) umfasst, das mit dem Substrat S an der Stirnseite des Substrats S funktional zusammenführbar ist und die Funktion des Fixierens des Substrats S und wahlweise zusätzlich die Funktion des Hebens aufweist, b. das zweite Hebe- und Halteelement (12; 112; 212; 312; 412;
512) ein Stützelement ist, das funktional mit dem Substrat S an der Stirnseite des Substrats S punktuell angreifen kann, und c. ein Standelement (17; 117; 217; 317; 417; 517) zur Aufnahme des Trägerelements (T; TI; T2) vorgesehen ist, das wahlweise ortsfest oder beweglich innerhalb des Beckens B angeordnet ist.
2. Hebe- und Halteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hebe- und Halteelement (11; 111; 211; 311; 411) innerhalb des Beckens angeordnet ist und über mindestens einen Hebearm (14; 114; 214; 314) innerhalb des Beckens bewegbar ist und als bewegbare Fixiervorrichtung gestaltet ist. Hebe- und Halteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hebe- und Halteelement (511) an dem Trägerelement (T) angeordnet und als Fixiervorrichtung gestaltet ist. Hebe- und Halteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hebe- und Halteelement (11; 111; 211; 411) eine Linienführung (11c; 111c; 211c; 411c) aufweist, die zudem kammartig für ein teilweise Umschliessen des Substrats an dessen stirnseitigem Aussenumfang des Substrats S geeignet ist. Hebe- und Halteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwei erste Hebe- und Halteelemente (411.1, 411.2) und zwei zweite Hebe- und Halteelemente (412.1, 412.2) innerhalb des Beckens B vorgesehen sind. Hebe- und Halteeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der ersten Hebe- und Halteelemente (411.1) als Standelement (417.2) bei Verwendung der anderen Hebe- und Halteelemente (411.2) ausgebildet sind. Hebe- und Halteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hebe- und Halteelement (11; 111; 211; 311; 411; 511) symmetrisch zur Symmetrieachse (16; 116; 216; 316; 416; 516) des aufzunehmenden Substrats S in einem gleichen Abstand zu beiden Seiten der Symmetrieachse angeordnet ist. Hebe- und Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hebe- und Halteelement (12; 112; 212; 312; 412; 512) in Flucht zur Symmetrieachse (16; 116; 216; 316; 416; 516) des zu stützenden Substrats angeordnet ist.
9. Verfahren zum Behandeln von in mindestens einem Trägerelement angeordneten Substraten, insbesondere Wafer, in einem mit einem flüssigen Medium gefüllten Becken, wobei das Trägerelement auf einem Standelement innerhalb des Beckens angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a. Anheben der im Becken B befindlichen und im Trägerelement (T; T.l; T.2) angeordneten Substrate S durch eine erste Hebe- und Halteeinrichtung (11; 111; 211; 311; 411; 511), soweit bis keine Berührung mit dem Trägerelement (T; T.l; T.2) vorliegt; b. entweder teilweises Ablassen des flüssigen Mediums F aus dem Behälter B oder Anheben des Trägerelements (T; T.l; T.2) durch Bewegung des Standelements (17; 117; 217; 317; 417; 517) zusammen mit einer zweiten Hebe- und Halteeinrichtung (12; 112; 212; 312;
412; 512), so weit, bis die erste Hebe- und Halteeinrichtung (11; 111; 211; 311; 411; 511) sich noch in dem flüssigen Medium F befindet; c. Weiteres Anheben der Substrate S durch die zweite Hebe- und Halteeinrichtung (12; 112; 212; 312; 412; 512), derart, dass die Substrate S zumindest teilweise ausserhalb des flüssigen Mediums F wieder von dem Trägerelement (T; T.l; T.2) oder einer weiteren Hebe- und Halteeinrichtung im trockenen Bereich gehalten werden, derart, dass die Substrate S der ersten Hebe- und Halteeinrichtung (11; 111; 211; 311; 411; 511) äusser Eingriff gebracht werden; d. optionales Ablassen und Entleeren des Behälters B; e. Äusser Eingriff Bringen der zweiten Hebe- und Haltevorrichtung (12; 112; 212; 312; 412; 512), bis die Substrate S wieder in dem Trägerelement (T, T.l; T.2) angeordnet sind und anschliessendes äusser Eingriff Bringen der zweiten Hebe - und Halteeinrichtung (12; 112; 212; 312; 412; 512).
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