JP2003115475A - 回転キャリヤ用環状容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環状容器、特に半導体のような円盤形物体を
収容するための回転キャリヤ用環状容器に関する。 【解決手段】 円盤形物体を収容する回転キャリヤ用環
状容器であって、物体用キャリヤの支持表面の半径方向
に延びる環状チャンネル（２６，２６′）を少なくとも
一つ有し、少なくとも一つの環状チャンネル（２６，２
６′）は、内壁（１２）を基点として延びる少なくとも
一つの吸引装置に隣接し、吸引装置は、内壁（１２）の
領域に位置する複数の吸引孔（１６）と、これら吸引孔
（１６）の吸引端に放射状に隣接する環状吸引チャンバ
ー（１８，１８′，１８″）とを備え、圧力配分チャン
バー（３０）が、吸引管（３８）を吸引チャンバー（１
８，１８′，１８″）に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、環状容器に関
し、特に半導体のような円盤形物体を収容するための回
転キャリヤ用環状容器に関する。この発明は、次に述べ
る半導体やウエハだけでなく、ＣＤや磁気ディスクのよ
うなあらゆるタイプの円盤形物体を含む。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】円盤形
の半導体を製造するために、例えばシリコンディスク
（ウエハ）をエッチングするために、場合によっては異
なる酸を使用することや、回転キャリヤ（チャック）上
に半導体を位置させることが知られている。処理液、例
えば酸は、処理すべき半導体の表面に適用される。エッ
チング液は、半導体の回転運動によって表面上に分散さ
れ、半導体の縁へ向けて左右に（放射状に）加速され
る。

【０００３】この処理液を収集するために、欧州特許第
0 444 714 号公報には、容器の内側へ向けて開いた少
なくとも２つの環状チャンネルを、環状容器（ポット）
に備える方法が提案されている。換言すると、両環状チ
ャンネルは、飛散した処理液を収集する目的で使われ
る。したがって、両環状チャンネルは、処理する半導体
の半径方向に延びて容器に配列される。独国特許出願第
198 07 460 号明細書には、この種の環状容器が述べら
れており、そこで述べられている容器は、処理液を取り
除く環状チャンネルに加えて、少なくとも一つの吸引装
置を備えている。この周知の解決策の基本的な考えは、
装置（設備）内の処理空気（処理気体）を、放射状に吸
収される飛散処理液とは別々に吸引することである。

【０００４】しかしながら、容器が本質的に回転対称な
構造のため、独国特許出願第 198 07 460 号明細書で提
案されているように、環状チャンネルに収集された処理
空気が放射状に走る接続管を介して吸引される場合に、
吸引性能が均一でないことが問題となる。その上、周知
の容器は比較的大きい。この種の装置が取り付けられる
クリーンルームでは、容器の大きさに起因してスペース
の問題が生じる。装置に必要なスペースの重要性は、総
体的な生産コストにとって取るに足らないような影響力
ではない。

【０００５】最終的に、周知の装置は、（装置の周囲を
考慮した）異なる圧力比のために、比較的高い吸引力を
要求し、吸引力は例えば直径３０ｃｍのウエハに対して
１０００ｍ^３／ｈまでになる。

【０００６】したがって、この発明は、次の基準のうち
少なくとも一つ、好ましくは全てを実現するために、説
明した種類の装置（容器）を構造的に最適化することを
目的とする。 − 装置は処理物体の決められた大きさに対して出来る
だけ小さいこと。 − （装置の周囲を考慮して）出来るだけ均一である圧
力条件は、それぞれの吸引装置について求められるべき
である。 − 必要な吸引力は、コストの理由から、出来るだけ低
くあるべきである。 − それぞれの処理雰囲気を含む異なる処理媒体を、出
来るだけ正確に分離することが求められる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これらの目的及び本明細
書の以下の記載に由来する更なる目的を達成するため
に、本発明は、次の基本的な考えに基づいている：この
種の容器のような、本質的に回転対称な構成要素におい
ては、もし個々の供給管が吸引管に通じる共通の周辺チ
ャンネルに直接排出すると、均一な圧力比は、程度の差
はあれ一点に集中して動作する負圧源を有する容器内で
は達成されない。

【０００８】反対に、もし除去された雰囲気が最初に吸
引チャンバーに導かれ、そこから吸引管が接続されてい
る圧力配分チャンバーに導かれると、圧力比は大いに改
良される。

【０００９】これと関係した有利な点は、特に“多層容
器”、つまり処理物体のキャリヤが垂直に移動可能かつ
異なる処理過程が様々な垂直高さで行われる装置、にお
いて明らかである。このように、例えば一つのステップ
でウエハがエッチングされ、他のステップでウエハの表
面が脱イオン水で洗浄される。この場合、それぞれの処
理ステップに対応する環状チャンネルが割り当てられ、
環状チャンネルを介してそれぞれの処理液が取り除かれ
る。それから次々に、それぞれの環状チャンネルは、上
記及び次に述べる方法で実施される吸引装置に割り当て
られる。複数の吸引装置は、好ましくは一つの同じ圧力
配分チャンバーに設けられている。その圧力配分チャン
バーは、吸引力を均一化させ、対応する負圧を、従来技
術のように中央の吸引管を介して生じさせしめる。

【００１０】したがって、この発明は、最も一般的な実
施形態において、円盤形物体を収容するための回転キャ
リヤ用環状容器に関し、次の特徴を備える。 − 容器は、物体用キャリヤの支持表面の半径方向に延
びる環状チャンネルを少なくとも一つ備える。 − 少なくとも一つの環状チャンネルは、内壁を基点と
して容器内で延びる少なくとも一つの吸引装置に隣接す
る。 − 吸引装置は、内壁の近くに位置する複数の吸引孔
と、これら吸引孔の吸引端に放射状に隣接する環状吸引
チャンバーとを含む。 − 少なくとも一つの圧力配分チャンバーは、吸引管を
吸引チャンバーに接続する。

【００１１】処理物体（例えばウエハ）と同様、装置も
本質的に回転対称である。“本質的に回転対称”とは、
この場合、（中央の吸引管を除いて）装置の残りの部分
が装置の長手中心軸の回りに本質的に均一に分配されて
配置されることを意味する。

【００１２】投入された処理液を案内可能とされた環状
チャンネルと対応して、吸引孔も、例えば容器の内壁を
直接構成することができる環状表面に沿って配置され
る。これらの吸引孔は、後に図の説明を参照して詳細に
説明されるように、関連する環状チャンネルの上方及び
／又は下方に延びてよい。吸引孔は、単なる孔（内腔）
でよいが、吸引ノズルのように構成してもよい。吸引ス
ロットを設けてもよい。

【００１３】吸引孔から流れの方向に沿って接続される
吸引チャンバーは、直接水平面の半径方向の外側にある
吸引孔に隣接してよい。しかしながら、一つの実施形態
によれば、少なくとも一つの吸引チャンバーは、容器の
内壁を基点として、外側下方へ傾斜しており、及び／又
は、関連するキャリヤの支持面と関係して延在したもの
となっている。

【００１４】吸引チャンバーから、吸引された気体が
“バッフル”（断面で次第に狭まる場所）を介して接続
されている圧力配分チャンバーに達する。

【００１５】吸引チャンバーは、不連続孔を介して圧力
配分チャンバーに接続されてよい。換言すると、容器の
内壁と吸引チャンバーとの間の吸引孔のように、吸引チ
ャンバーと流れの方向に隣接している圧力配分チャンバ
ーとの間の接続は、本質的に所望の構成とすることがで
きる。

【００１６】しかしながら、圧力比を均等にすることを
最適化するために、吸引チャンバーと圧力配分チャンバ
ーとの間の孔を回転対称に配置することが考えられる。

【００１７】容器内で互いの上に延びる複数の環状チャ
ンネルと該環状チャンネルに分配された吸引装置とを備
えた容器においては、少なくとも二つの吸引装置、可能
性としては全ての吸引装置、が同一の圧力配分チャンバ
ーに接続される、という一実施形態が与えられている。
この方法では、関係する処理気体は、装置の個々の
“層”にある各吸引チャンバーに別々に吸引されるが、
後にそこから共通の圧力配分チャンバーまで供給され、
その結果、全体として本質的に等方的な圧力比が設備全
体に及ぶ。

【００１８】この場合、図の描写で説明されるように、
圧力配分チャンバーを、比較的狭い幅を有するが本質的
には容器の全高を超えて延びる周辺チャンバーとして利
用することが考えられる。

【００１９】吐出管は、処理液を案内する個々のチャン
ネルに接続されてよい。あるいは、この接続は、処理液
が後で再循環する、つまり例えば円盤形物体の上方の噴
霧装置に戻るような方法で実行されてよい。

【００２０】この場合、特にもし同一又は同種の液体が
対応するチャンネルを介して案内されるならば、複数の
環状チャンネルは共通の吐出管に接続されてよい。

【００２１】説明した構造では、関連技術によれば同等
の装置に対して吸引力を７５％まで低減することが可能
となる。これは、特に圧力比の均一化と空気伝導の最適
化との結果である。加えて、容器は小型に構成されて、
かつほんの少しのスペースだけ必要とする。例えば、直
径３０ｃｍのウエハを処理するために、装置の外径はお
よそ６０ｃｍ又はそれ以下に抑えられる。

【００２２】本発明の更なる特徴は、従属クレーム及び
他の出願書類の特徴に由来する。

【００２３】

【発明の実施の形態】この発明は、例示的な一実施形態
を参照して、以下により詳細に述べられている。唯一の
図は、多段式環状（ポット型）容器を貫く縦断面図を表
すが、処理物体のキャリヤは示されておらず、これは、
例えば 独国特許出願第 198 07460 号明細書から取得可
能な関連技術だからである。

【００２４】容器は、容器の内壁１２によって境界が定
められた円筒状内部チャンバー１０を備えている。キャ
リヤ（図示せず）は、内部チャンバー１０内に垂直に調
整可能に配置されている。処理物体は、キャリヤ上に平
らに載置されている。

【００２５】環状帯１４は、対応する吸引チャンバー１
８が周囲に（半径方向に）接続される複数の吸引孔１６
を有しており、内壁１２の近くに配置されている。吸引
チャンバー１８の底部１８ｂには、圧力配分チャンバー
３０に排出する複数の開口２０が回転対称に分配されて
配置されている。これら開口２０は、圧力配分チャンバ
ー３０に排出される。該圧力配分チャンバー３０は、装
置の長手中心軸Ｍに対して同心円状に延び、チャンバー
の幅（チャンネルの幅）より数倍大きい（長手中心軸Ｍ
に平行な）高さを有する。圧力配分チャンバー３０は、
底部横板２２によって下端の範囲が定められている。

【００２６】環状帯１４に類似して構成された環状帯１
４′が、環状帯１４の下方（上方）に隔てて備えられて
いる。環状チャンバー１８′が、この環状帯１４′の外
部に隣接している。環状チャンバー１８が水平面内で環
状帯１４に隣接する一方、吸引チャンバー１８′は、環
状帯１４′を基点として外側下方へ傾斜している。吸引
チャンバー１８′は、この場合、概略三角形状の断面と
されており、本質的に垂直の外壁を有している。この外
壁の周囲には、複数の開口２０′が配置されており、こ
れら開口２０′には、吸引チャンバー１８′から圧力配
分チャンバー３０まで直通するように管状のスペーサ２
４が放射状に隣接している。

【００２７】円筒状内部チャンバー１０に放射状に隣接
し、かつ本質的には吸引チャンバー１８，１８′の間に
延びる環状チャンネル２６は、同時に環状帯１４，１
４′の間に範囲を定められている。

【００２８】環状チャンネル２６は外側で、チャンネル
２８に向けて曲がっている。該チャンネル２８は、圧力
配分チャンバー３０と平行に延びており、所定のタイプ
の底溝３２に排出する。底溝３２は、ホース３４に通じ
ている。

【００２９】図からわかるように、スペーサ２４が、チ
ャンネル２８を横切って延びているが、チャンネル２８
の垂直方向の流れを弱めることはない。

【００３０】環状帯１４″が、環状帯１４，１４′に本
質的に類似して設計されており、環状帯１４′の下方に
隔てて延びている。環状帯１４と同様に、吸引チャンバ
ー１８″が外部に隣接しており、吸引チャンバー１８″
の周囲の壁の表面は（開口２０′のように）スペーサ２
４が隣接する複数の開口２０″を有し、これら開口２
０″は吸引チャンバー１８″と圧力配分チャンバー３０
との間に流れを形成する。

【００３１】さらなるチャンネル２６′が、環状帯１
４′，１４″の間に配置されており、傾斜上壁部２６′
ｗに加えて、下方には桶状の周辺部２６′ｒを含み、突
出管３６に通じている。

【００３２】周辺部２６′ｒは、内壁１２の部分１２ｕ
によって内部と境界が定められている。

【００３３】装置は、例えば次のように作用する。ウエ
ハを有するキャリヤを環状帯１４′，１４″の間の位置
に案内すると、キャリヤは回転するように駆動される。
ウエハは、チャンネル２６′に投入されたエッチング液
によって上方から処理され、エッチング液は、突出管３
６を介して案内される。同時に、処理空気が環状帯１
４′を介し、吸引チャンバー１８′及びスペーサ２４を
介して、図の左側の部分に示されるように、中央吸引管
３８に接続されている圧力配分チャンバー３０に吸引さ
れる。

【００３４】同時に、吸引は、環状帯１４，１４″を介
しても行われ、全この処理空気は（異なる方法ではある
が）結果的に圧力配分チャンバー３０に排出され、吸引
管３８を介して圧力配分チャンバー３０から排出され
る。

【００３５】この処理ステップの後、キャリヤは持ち上
げられ、環状帯１４，１４′の間の位置に運ばれる。ウ
エハは、例えばチャンネル２６の周囲で加速された脱イ
オン水によってここで処理され、脱イオン水はチャンネ
ル２８を介して底窪み３２に流れ、ホース３４を介して
底窪み３２から排出される。

【００３６】装置の大きさをさらに削減するには、圧力
配分チャンバー３０（気体の媒体用吐出管）と（処理液
を案内するための）チャンネル２８とを理想的には平行
に配置するとよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る回転キャリヤ用環状容器の断
面図である。

【符号の説明】

１２ 内壁 １４，１４′，１４″ 環状帯 １６ 吸引孔 １８，１８′，１８″ 環状チャンバー（吸引チャ
ンバー） ２０，２０′，２０″ 開口 ２６，２６′ 環状チャンネル ３０ 圧力配分チャンバー ３４ ホース（吐出管） ３６ 突出管（吐出管） ３８ 吸引管

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤形物体を収容する回転キャリヤ用環
   状容器であって、 物体用キャリヤの支持表面の半径方向に延びる環状チャ
   ンネル（２６，２６′）を少なくとも一つ有し、 少なくとも一つの環状チャンネル（２６，２６′）は、
   内壁（１２）を基点として延びる少なくとも一つの吸引
   装置に隣接し、 前記吸引装置は、内壁（１２）の領域に位置する複数の
   吸引孔（１６）と、これら吸引孔（１６）の吸引端に放
   射状に隣接する環状吸引チャンバー（１８，１８′，１
   ８″）とを備え、 圧力配分チャンバー（３０）が、吸引管（３８）を前記
   吸引チャンバー（１８，１８′，１８″）に接続してい
   ることを特徴とする回転キャリヤ用環状容器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 前記吸引孔（１６）は、前記環状チャンネル（２６，２
   ６′）の上方に延びていることを特徴とする回転キャリ
   ヤ用環状容器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 前記吸引孔（１６）は、前記内壁（１２）に沿って出来
   るだけ一様に分配された複数の吸引ノズルを備えている
   ことを特徴とする回転キャリヤ用環状容器。
4. 【請求項４】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 前記吸引孔（１６）は、環状帯（１４，１４′，１
   ４″）上に配置されていることを特徴とする回転キャリ
   ヤ用環状容器。
5. 【請求項５】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 前記吸引チャンバー（１８，１８′，１８″）は、複数
   の不連続な開口（２０，２０′，２０″）を介して前記
   圧力配分チャンバー（３０）に接続されることを特徴と
   する回転キャリヤ用環状容器。
6. 【請求項６】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 容器内で互いに上下に重なり合った複数の環状チャンネ
   ル（２６，２６′）と、それら複数の環状チャンネル
   （２６，２６′）に割り当てられた複数の吸引装置とを
   備え、 少なくとも２つの吸引装置が、同一の圧力配分チャンバ
   ー（３０）に接続されることを備えることを特徴とする
   回転キャリヤ用環状容器。
7. 【請求項７】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 少なくとも一つの吸引装置における吸引チャンバー（１
   ８′）は、前記内壁（１２）を基点として、キャリヤの
   支持表面に関して下方へ傾斜していることを特徴とする
   回転キャリヤ用環状容器。
8. 【請求項８】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 環状チャンネル（２６，２６′）に接続された吐出管
   （３４，３６）を備え、該吐出管（３４，３６）は、円
   盤形物体の上方の噴霧装置に戻るように切り替えられる
   ことを特徴とする回転キャリヤ用環状容器。
9. 【請求項９】 請求項８記載の回転キャリヤ用環状容器
   において、 複数の環状チャンネル（２６，２６′）は、共通の吐出
   管に接続されることを特徴とする回転キャリヤ用環状容
   器。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の回転キャリヤ用環状容
    器において、 圧力配分チャンバー（３０）は、比較的小さい幅を有
    し、本質的に該容器の全高を超えて延びることを特徴と
    する回転キャリヤ用環状容器。