JPH0744165B2 - ウエフア状ワークピース、特に半導体ウエフアを搬送・位置決めする装置およびワークピースの湿式化学的表面処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、ワークピースが液体媒質によって側壁のある
案内プレートを横切って移動させられ、この液体媒質が
プレート基底部に配置され搬送方向に傾斜した送りノズ
ルを通って搬送空間内に押圧され、該搬送空間内にはワ
ークピースを制動し位置決めする少なくとも１つの領域
が設けられているウエフア状ワークピース、特に半導体
ウエフアを搬送・位置決め装置において、制動ノズルお
よび回転ノズルがワークピースを制動・位置決めする領
域に設けられ、制動ノズルは搬送方向に対して傾斜した
角度でプレート基底部に設けられかつ少なくともワーク
ピースの制動・位置決めの間は液体媒質が供給され、回
転ノズルはプレート基底部に配置されかつワークピース
の制動中または制動後に液体媒質が供給されることを特
徴とする装置に関するものである。本発明は更に、一つ
以上の液体がウエフア表面に作用すべく誘導され、そし
てウエフアが液体媒質により行われる少なくとも一つの
搬送プロセスにかけられるウエフア状ワークピース、特
に半導体ウエフアの湿式化学的表面処理方法に関するも
のである。

＜先行技術＞ 前記方式の装置は、出願人テキサスインストルメンツ社
の1969年７月25日出願の出願番号844918号による米国出
願の優先権を主張した1970年４月22日出願のドイツ特許
出願DE−Ｂ−2036337号から公知である。この場合、搬
送機構としては、圧力下のガス状あるいは流体状の媒
質、通常は空気が用いられる。停止するために装置の所
定の位置でワークピースが制動面に誘導され、その結
果、機械的摩擦によりまず速度が減少し、ウエフアは前
以て決められた位置の近傍で静止し、結局、最終位置に
誘導される。しかしながら制動面とのこのような接触は
ワークピースの許容できないような汚染を生ずることに
なり、このことは、構造素子メーカーによって極めて高
い純度が求められる半導体ウエフアに対して特にあては
まることである。そのほか、このような装置はウエフア
の並進運動のみを許すが、回転運動を許さない。

ヨーロッパ特許EP−Ｂ−130866号または対応の米国特許
US−PS4,557,785号からは、腐蝕ステーション内で回転
しながらノズルにより行なわれる腐蝕／すすぎ処理後
に、ウエフアはすすぎ浴中を搬送され、最終的には遠心
分離乾燥機中に移し換えられ、この乾燥機中で付着水は
遠心分離され、最終的に得られた乾燥ウエフアは次の処
理段階のために取出すことができる。腐蝕ステーション
中へのウエフアの誘導およひ遠心分離乾燥機ないし乾燥
用遠心脱水機に誘導する際のウエフアの制動は機械的な
補助機構により行なわれるので、ウエフアの汚染または
損傷は排除されない。更に、腐蝕ステーションはその被
覆部の機械的運動によりそれぞれウエフアを供給ないし
送り出すべく開放しなければならないが、このことは当
然摩耗による汚染の危険性を内蔵している。別の欠点
は、腐蝕ステーションは腐蝕剤や水が交互に供給される
ので、化学薬品の残りが持ち込まれる可能性があるとい
うことである。

＜発明の目的＞ 本発明の目的は、このような欠点を回避し、機械的な接
触をせずに特に半導体ウエフアを搬送、確保、位置決め
し、場合により回転させかつ更に搬送し、また場合によ
りその際、ウエフアを一つ以上の湿式化学的処理および
／またはクリーニング段階へ誘導するのを可能にするよ
うな前記種類の装置を提供することである。更に本発明
の目的は、対応して構成されたこの種の処理段階にかか
わる方法を提供することにもある。

＜発明の構成＞ 上記の目的は、ワークピースが液体媒質によって側壁の
ある案内プレートを横切って移動させられ、この液体媒
質がプレート基底部に配置され搬送方向に傾斜した送り
ノズルを通って搬送空間内に押圧され、該搬送空間内に
はワークピースを制動し位置決めする少なくとも１つの
領域が設けられているウエフア状ワークピース、特に半
導体ウエフアを搬送・位置決め装置において、制動ノズ
ルおよび回転ノズルがワークピースを制動・位置決めす
る領域に設けられ、制動ノズルは搬送方向に対して傾斜
した角度でプレート基底部に設けられかつ少なくともワ
ークピースの制動・位置決めの間は液体媒質が供給さ
れ、回転ノズルはプレート基底部に配置されかつワーク
ピースの制動中または制動後に液体媒質が供給されるこ
とを特徴とする装置により達成される。本装置の有利な
構成は従属特許請求項から明らかである。本発明の目的
を達成する前記種類の方法は、ウエフアが少なくともこ
の種の装置を貫通し、装置内で作用する液体媒質として
使用されることを特徴としている。

室内プレートは、それぞれ使用される液体媒質に対し充
分に不活性な物質から作られるが、このような不活性物
質は搬送させるべきウエフアに対しても汚れを与えぬも
のである。珪素、ゲルマニウム砒化ガリウムまたは燐化
インジウムのような半導体のウエフアのように特に感受
性の大きいウエフア状ワークピースを搬送する際、また
ガリウム−ガドリウム−ざくろ石、藍宝石、尖晶石ある
いはガラス材料のような酸化物物質から成るウエフアを
搬送する際にも、とりわけ合成樹脂が優れていることが
わかった。特にポリメチルメタアクリレート（“フレキ
シガラス”）、ポリテトラフルオルエチレン、ポリカー
ボネート、弗化ポリビニリデン、ペルフルオロアルコキ
シアルカン、アクリルガラスまたはこれに類似する材料
やガラスが用いられる。特に透明な素材を用いるのが有
利である。何故ならば、このような材料は、目視による
監視および／または光学的センサによる監視、ならびに
ワークピース運動や使用液体媒質の供給ないし排出を容
易に制御することができるからである。選択された材料
がノズルの正確で寸法安定性のある配向および正確な表
面処理加工を可能とするのに十分な形態安定性を有し、
従って液体の難点がなくかつ乱れのない流れを許す平坦
でしかも凹凸のない案内プレート基底部の自由表面を、
例えば研摩により調製して、多様な運転条件下で正常に
維持されることも重要な点である。

液体が横から放出されるのを阻止する案内プレートの側
壁は案内プレートと同じ材料から構成されるのが有利で
あるが、このことは強制的に決められることではない。
最高の純度が求められる場合に、側壁は搬送すべきウエ
フアと同じ素材からもつくることができる。このように
して、摩耗による不純物混入の危険性は少なくなる。何
故ならば、極めて正確に加工された案内プレートであっ
てもウエフアが理想的な搬送方向から横方向にズレて、
例えば液体系における圧力変動発生時に横壁と接触する
ことは、一般に完全に排除できないからである。横壁
は、例えばねじ締め接続部または差込み接続部によりプ
レート基底部と解除可能に接続することができ、あるい
は例えば接着または溶接によりプレート基底部と強固に
接続することができる。一般的に、搬送されるウエフア
の外側周辺と両横壁との間で、それぞれ２〜50mmの自由
な中間空間が残るように案内プレートの寸法決めをする
のが良いことがわかった。しかしながらこのような値
は、例えば種々の径をもつウエフアを搬送するために用
意されるレイアウトにみられるように、強制的にまもら
れる必要はない。

案内プレートは好ましくは長方形または梯形断面をもつ
平らなトレイ形状を有し、場合により横方向のコーナー
に丸味を付けることができる。粒子または不純物が持ち
込まれるのを阻止するために、少なくとも部分的に、有
利には完全に案内プレートを被覆し、かつ上から閉鎖す
るような上部被覆が用意されることが好ましい。内側に
向った案内プレート基底面と同様に、被覆の内側に向っ
た表面は、液体および搬送ウエフアがトラブルなく通過
できるようにするために、できるだけ平坦かつ滑らかで
あるのが有利である。囲まれた空間部の高さまたは案内
プレート基底面からの被覆の距離は、所望の液体速度お
よび搬送されるウエフアの厚みによってきめられる。制
限とは考えられないが必要な最小高さに対するガイドラ
イン値は、例えば水性媒質により半導体ウエフアを搬送
する際に、ウエフア厚みのほぼ３倍に相当する値であ
り、一方、好ましい値は2.5〜15mmの範囲内にある。こ
の場合この高さは、案内プレートの全長に亘って一定に
維持される必要はなく、場合により減少または増加する
ことができる。このシステムの被覆は、同様にノズルを
具備できるという利点を有するが、このことは案内プレ
ートのすべての範囲において好ましいことがわかった。

流体としては基本的にガスまたは液体が用いられるが、
このような流体は、化学的には希望されるような反応特
性ないし不活性特性を有し、必要な流れ挙動に調製する
ための適正な低粘性を有しているものである。コストの
点から、ガスとしては場合により粒子の少ない圧搾空気
が好ましいが、純度の点からは窒素、アルゴンまたはヘ
リウムのような純粋ガスまたは最高純度ガスが必要とさ
れる。一般的にガスよりも好ましく用いられる液体は、
水性媒質例えば化学的反応剤またはすすぎ剤ないし洗剤
を含む水および／または水溶液が特に有利に使用され
る。

使用する液体を案内プレートの内側空間内に開放するノ
ズルのプレート基底部におけるレイアウトが重要であ
る。以下、搬送すべきウエフア状ワークピースの運動を
所定の方向に行なわせるノズルを送りノズルと呼び、こ
の運動を遅延させるノズルを制動ノズルと呼び、そして
ワークピースの回転を行なわせるノズルを回転ノズルと
呼ぶ。案内プレートの形態的に理想的な内側基底面が基
準面として使用されるが、この理想面内に存在する小な
さ凹凸は無視される。搬送方向とは、ウエフア状のワー
クピースの重心が理想的で乱れのない搬送工程において
案内プレートの上を運動する方向である。通常、搬送方
向は案内プレートの流さ軸に対して平行である。

目的に沿うべく、プレート基底部および場合により被覆
部において用意されるノズルは、共通の供給溝を介して
それぞれ液体、特に水性媒質が送られるようなノズル群
に認められるのが好ましい。ノズル配置はできるだけ真
直ぐに伸びるそれぞれの供給管に追従応している。何故
ならば、これらのノズルは場合により２つの半分部から
構成される案内プレートにおいて最も容易に例えば穿孔
または研削によって配設できるからである。相互に独立
した溝の上に送りノズル、制動ノズルおよび回転ノズル
を用意し、これ等のノズルに同時かつ継続的に液体を装
填されるのではなく、必要な場合にだけ液体により作動
されるようにするのが好ましい。

ノズルの形態および内径はそれぞれ使用される液体媒質
に合うようにされ、所望の搬送条件での予備試験で目的
に合うように最適化される。好ましい水性媒質の場合、
例えば円形断面および0.1〜5mm、有利には0.5〜1.5mm径
を有するノズルがよいことがわかったが、この場合、下
限値は通常、媒質の粘度および含まれる粒子の大きさに
より与えられ、上限値は最終的には確保できるポンプ吸
引力と受容流量とによって与えられる。円形断面を有す
るノズルの代りに楕円形、正方形、長方形またはスリッ
ト状断面を有するノズルも使用することができる。一般
に送出し開口部の形状により媒質の送出し特性に影響を
及ぼし、そして例えば集中放射、分散放射、噴霧放射あ
るいは対応の混合形態を使用することもできる。

各種の液体供給系を圧力変動に対してできるだけ十分に
安定化することも重要である。このことは、例えば圧力
調整機構あるいは緩衝器によって行なわれる。一般に水
性媒質やガス状媒質の場合、約200〜500kPaの作動圧に
より良好な結果が達成できた。必要な圧力は例えば市販
のポンプまたは高圧容器によっても発生させることがで
きる。

案内プレートのプレート基盤には、送りノズルがプレー
ト基盤に対して本質的に直交しかつ搬送方向に対して本
質的に平行に走っている面内に存在するように個々の送
りノズルが配置されていて、送りノズルが本質的に搬送
方向に向けられるように合成モーメントが相互に関連し
合う範囲で、理想的配向からのズレがあってもよい。し
かしながら基本的には、搬送方向にみて、前記面が搬送
方向と鋭角を成すレイアウト状態も排除されるものでは
なく、こうしてノズルから発する液体放射物は案内プレ
ートの流さ方向軸に対して外側から傾斜し、そして本質
的には搬送方向に対して同じ向きになる。この場合、搬
送方向に対して上記の如く傾斜したり、あるいは平行状
態で向かう送りノズルを有する混合形態のものの使用も
排除されない。

搬送方向にみると、ノズルはプレート基底部と鋭角をな
し、有利には30〜60゜、好ましくは約45゜である。この
ようなノズルに対しては、案内プレートの搬送方向また
は流さ方向軸に対して平行に走り、互に異ったまたは好
ましくは同じ間隔を有する複数列をノズルが形成し、こ
のような列内において互いに変動間隔をおいてあるいは
相互に一定間隔をとってノズルが配置されているような
レイアウトが好ましい。異なる列において互に対応する
ノズルは、ノズルが本質的に直線状前端部を構盛し、基
盤プレート中に誘導されるようになっているのが有利で
あるが、前方が彎曲していることは排除されない。

本発明によれば、プレート基盤に設けられる制動ノズル
は、制動ノズルがプレート基盤に対して本質的に直交
し、搬送方向に対して本質的に平行して走っている面内
に存在するように配置されるのが好ましく、制動ノズル
が本質的に搬送方向に向けられるように合成モーメント
が相互に関連し合う範囲で、理想的配向からのズレがあ
ってもよい。しかしながら基本的には、搬送方向にみ
て、このような面が搬送方向とは鈍角を構成し、従って
ノズルから発する液体放射物が案内プレートの長さ方向
軸に対して外側から傾斜し、かつ搬送方向には本質的に
逆向きになっているレイアウトも排除されない。この場
合、搬送方向に対して前記のように傾斜してまたは平行
に向けられた制動ノズルを有する混合形態のものの使用
も排除されない。

制動ノズルはプレートを基盤に対して傾斜した方向を向
き、しかも搬送方向に見て傾斜角度は90゜〜170゜、好
ましくは120〜150゜、特に約135゜である。その結果、
制動ノズルは最終的には搬送方向に対して傾くことにな
る。送りノズルの場合のように制動ノズルに対しても、
搬送方向または案内プレートの長さ方向軸に対して平行
に走り、互いに異なるかまたは好ましくは同じ間隔を有
する複数列をノズルが形成し、このような列内において
互に変動間隔をおいてあるいは相互に一定間隔をとって
ノズルが配置されているようなレイアウトが好ましい。
異なる列の互に対応するノズルは、ノズルが本質的に直
線状前端部を形成し、基盤プレート中に誘導されるよう
になっているのが有利であるが、前方が彎曲しているこ
とは排除されない。この場合、すべての制動ノズルが同
一の傾斜角を有することが強制的に決められるというこ
とはない。実際に、ノズルが一つの列内で異なる傾斜角
で方向づけられ、例えば近似的に直交あるいは完全に直
交の状態から更に著るしく傾いた状態へと移行し、この
移行が段階的に行なわれるようなレイアウトも考えられ
る。制動ノズルの列および送りノズルの列がそれぞれ一
つ線上に配置されることも都合がよい。

＜実施例＞ 本発明の実施例を示す添付図面を参照して以下に本発明
を詳述する。

送り−および制動ノズルの実施例、および場合により追
加的に回転ノズルの実施例を第１図および第２図によっ
て説明し、本発明の装置を使用してウエフア、特に半導
体ウエフアを湿式化学的処理する方法の実施態様も同様
に説明する。

第１図には、側壁２を有し、例えばポリメチルメタクリ
レート（プレキシガラス）からなる案内プレート１が示
されている。平らなプレート基底部３には、相互に独立
した供給溝系4,5,6および７が設けられていて、供給溝
系４と５を介して送りノズル11に、供給溝系６を介して
制動ノズル12に、そして供給溝系７を介して図示の装置
にあり有利ではあるが強制はされないで回転ノズル13に
例えば水性媒質が供給される。わかりやすくするため
に、溝から発する個々のノズル列が示されている。溝の
中または溝への矢印は、ノズルから流出する媒質が運動
する主方向を示している。特に示唆されるものではない
が、案内プレートの長さ方向軸に対して左から右に平行
に走る搬送方向がある。

本発明の好ましい実施態様によれば、搬送ウエフアが制
動ノズルの作用を受けて停止するような案内プレート領
域に更に回転領域８が用意されていて、この回転領域内
で上記搬送ウエフアは制動時または制動後に回転状態に
置くことができる。この領域内に用意され、わかりやす
くするために図示された回転ノズル13はその配置におい
て、本質的にウエフアの回転中心に一致する共通の中心
点から半径方向に向う線型になっているのが有利であ
る。これ等の線型は直線状でもよいが彎曲しているのが
好ましく、有利には円、楕円、放物線、あるいは双曲線
の曲線部分であり、曲率半径中心点はそれぞれ所定の回
転方向に位置する。第１図に示されたように回転ノズル
のレイアウトのためにそれぞれ選択されたこれ等の線型
構成システムにおいても供給溝系７は目的にかなってい
て、この供給溝系を介して最終的に放出される液体が準
備されるが、例えばリング溝のような他のシステムも排
除されない。

信頼性あるウエフアの回転を得るには、共通の中心点か
ら発し、それぞれ選択された好ましくは彎曲した線型構
成に従った回転ノズル列が少なくとも３列、できれば４
ないし10列必要である。好ましくはこのようなレイアウ
トは共通の中心点に関して回転対称性を有する。このよ
うな列では、互いに対応するノズルが共通の中心点に関
して同心円上に位置するのが好ましいことがわかった。
このことは、相前後する円の半径差が一定状態でなく、
内側から外側にかけて減少し、従って最後にノズル列の
内側から外側にかけて相隣るノズル相互間の距離が減少
するときに立証される。

回転領域８の回転ノズルを有する面は、搬送ウエフア状
ワークピースの表面にほぼ一致しているのが好ましい。
特に回転ウエフアの位置安定性に関しては、最も外側の
回転ノズルは、回転運動時にこの回転ノズル自体が、ウ
エフアにより覆われる面内に存在するように配置されて
いるのが有利なことがわかった。共通の中心点からノズ
ル列のそれぞれ最も外側の回転ノズルまでの距離はウエ
フア径の60〜95％であるのがよい。

回転ノズルは、それぞれ案内プレート１のプレート基底
部に垂直な面内にあるのが好ましいが、正確な垂直の配
向方向から約±５゜のズレが許容される。この面は、ノ
ズルが共通の中点からそれに沿って配置されている線分
を垂直にカットしていて、同様に±５゜のズレが許容さ
れる。従って回転ノズルが直線上にある場合に、このよ
うな面は本質的に平行に伸びている。回転ノズル列が彎
曲線、例えば円を形成する時、面が理想的な整列状態に
ある場合、曲率中心を直交して通る線内で交叉する。し
かしながら理想的な配列から上記のズレがあっても許容
される。更に、それぞれの曲率中心がウエフア周辺外に
あるときに、回転時のウエフアは偏向に対して特に敏感
ではないことがわかった。

回転ノズルは回転方向に傾斜している。プレート基盤に
対する傾斜角は、それぞれ回転方向にみて10〜80゜、好
ましくは30〜60゜であり、約45゜が望ましい。

特に回転ウエフアの湿式化学処理時に、ウエフア中央に
おいて遠心力により処理不充分な領域が生ずるのを防止
するために、中央供給管９が設けられ、この供給管によ
りそれぞれ導入される特に水性の媒質が中央で下方から
および／または上方へとウエフアに向って誘導される。
このことに関連して、驚くべきことに着色溶液による試
験によって、本発明による装置内で回転するウエフアの
場合に、ウエフア上側に付与された媒質からウエフア下
側へ、およびその逆の媒質の持ち去りが観察されないこ
とがわかった。このことは例えば半導体ウエフアのクリ
ーニング時に重要である。

好ましい実施態様による装置において回転領域が用意さ
れている時には、送りノズルと制動ノズルとの間の前端
部は、搬送方向に直交せず傾斜しているのがよく、この
場合にそれぞれのノズルは、垂直な前方部分に対して位
置ズレしているが、この前方部分では液体の出口方向が
所定の回転方向と一致している。図示されたレイアウト
においても縁部領域で実現されているこのレイアウトで
は、すでに制動プロセスの段階でウエフアに働らく運動
量モーメントが生ずるが、この運動量モーメントは一方
では回転を容易にし、そして他方ではウエフアを回転位
置に迅速に位置決めするに好適である。しかしながらそ
の際に回転領域８は無条件に送りノズルまたは制動ノズ
ルを取り付ける必要はない。何故ならば特に水性媒質を
使用する際に試験によれば、回転ノズルは作動状態でな
くても、周辺ノズルから解放される液体量がウエフアを
支持するからである。送りノズルおよび制動ノズルの間
の前方部分が回転領域を通って伸びているような交錯領
域は、特に例えば20cm以上の大きな径をもつウエフアを
搬送、制動および回転させる時には排除されない。

交錯領域の上記のような場合、あるいはウエフアが単に
制動を受けるような回転領域のないレイアウトの場合、
送りノズルおよび制動ノズルの前方部分は正確にまたは
殆んど互いに平行になるのが有利である。ここで例えば
制動ノズル系の円形または放物線形状に窪ませた中央部
分を具備しているときに、案内プレートの長さ方向軸に
対して例えば直角または斜めに直線状の前方部分および
彎曲した前方部分も考慮される。

線分Ａ−Ａに沿う長さ方向断面は、好ましい実施態様に
よれば、被覆部10を備えたレイアウトを図示している。
プレート基盤３中にも、また被覆部10内部にも互いに独
立した供給溝系4,6および７が装着されていて、この供
給溝系は左から右へ進む搬送方向に傾斜した上側および
下側送りノズル11、搬送方向に対して傾いた上側および
下側の制動ノズル12、および回転方向に傾いた上側およ
び下側の回転ノズル13に、液体特に水性媒質を供給す
る。この場合、被覆部中およびプレート基盤中におい
て、ノズル系特に制動ノズルでほぼ鏡像配置のレイアウ
トが実証されているが、他の、例えば他のスライドファ
スナ状の交互の配置のレイアウトも排除されない。基本
的には、被覆部内およびプレート基盤内の溝も相互に置
き換えるか、またはノズルを異なる傾斜角で配置するこ
ともできる。

回転時にウエフアの前側および後側にそれぞれ導入され
る媒質の均一な作用を得るためには、被覆部10がプレー
ト基盤３に近接し、従って流量が減少するような細くな
った部分14を回転域内に設けるのがよいことがわかっ
た。細くなった部分14は、被覆部10の送り込み側および
送り出し側の傾斜部に亘ってプレート基盤に至る所定の
距離、典型的には約３〜5mmの距離に達するまで作られ
ることが有利である。水平面からのズレは傾斜域内では
好ましくは小さく保たれる。大抵の場合、および10゜ま
での値がよいとされる。その際、場合により水平面から
水平面までの過渡域においては、縁部分を丸くすること
ができる。

各種のノズル系は、たえ間なく連続的に運転する必要は
ない。液体の使用量を小さく保つために、有利には通過
ウエフアをリリースする制御パルスによって、それぞれ
必要なノズル系が起動される制御系を設けるのが好まし
い。例えば、ウエフア、特にウエフアが装置中に送り込
まれる時には、ウエフアを内部に移行させるために、供
給溝系４上に配置した送りノズル11のみがウエフア機能
すれば充分である。例えば、光学的センサにより監視で
きるような一定位置に到達する際には、制動ノズル12は
供給溝系６を介して同様に起動され、その結果、送りノ
ズルにより生成される液体流に対して向流の流れが形成
される。ウエフアの送り運動は、向流域に入ったとき
に、ウエフアが最後に停止し回転位置に達するまで減速
される。有利には同様にセンサー制御され、回転ノズル
13が接続され、そしてウエフアは速度上昇につれて旋回
しはじめる。例えば第１図によって示される装置では、
約20cmの径をもつ珪素ウエフアで、約60r.p.mの回転速
度を確保することができる。この場合液体として水を用
いたが、圧力はおよそ450キロパスカル（kPa）であっ
た。

予定した回転時間を経過した後に、液体の供給は回転ノ
ズルおよび制動ノズルにより中断され、一方、作動状態
におかれていない案内プレート内送りノズルが起動さ
れ、供給溝システム４および５の上に装着したすべての
送りノズルが機能を発揮する。ウエフアは、これにより
再び搬送方向で運動し、そして最終的には案内プレート
を去る。好ましくはセンサー制御を介して、次いで液体
供給は供給溝系５を介し再び終了するが、一方、送込み
側に更に次のウエフアを誘導搬送することができる。基
本的に操作は例えば試運転時あるいは運転パラメータ最
適化時に手操作によっても行なわれ得る。

例えば前の処理ステップにより、場合によりなお付着状
態にある液体、反応液、または粒子を除去するか、ある
いは液体残分が該装置から後続の処理ステップに同伴さ
れる危険を少なくするために、本発明の装置には、ウエ
フアを通過させる少なくとも一つの液体捕集機構が入口
側および出口側に設けるのが有利なことがわかった。捕
集効果は例えば、液体カーテンや液体噴霧によって達成
できるが、このようなカーテンや液体噴霧は、通過する
全ウエフア表面に作用を及ぼすことができる相当する幅
を有している。この場合、通過ウエフアと液体カーテン
または液体噴霧との間の相対運動により捕集効果が得ら
れる。場合により、複数個の相前後して配置した液体捕
集機構が設けられる。このような液体捕集機構には、本
発明の装置内でそれぞれ使用された媒質を供給するのが
好ましい。

少なくとも一つの、有利には最後の液体捕集機構の下流
に乾燥領域を配置し、この乾燥領域内において、例えば
必要に応じて温められた空気または窒素ガスのようなガ
ス流が送出されるウエフアの表面上を誘導されるときに
は、搬送ウエフアを伴なった液体、特に水溶液が該装置
から下方へ極くわずか随伴するだけである。本発明によ
る装置を通って搬送されるウエフア捕集機構と好ましく
は温風を用いた乾燥領域とから成るこのような組合せ部
分を通過した後、極めて微量の粒子や水性媒質を伴なっ
ていることが見出された。なおこの水性媒質は予め搬
送、制動および場合により回転を行なうための液体とし
て使われたものである。捕集機構および乾燥領域と案内
プレートとからなるこのような組合せは、相互の関連に
ついては上下の組合せもあれば、前後の接続もあり、従
って完全な処理プロセスが構成されることになり、この
処理プロセスにおいてウエフアは相前後して液を変えて
いる装置を貫通し、かつ例えば相前後して腐蝕、すす
ぎ、洗浄をされ、あるいは他の湿潤処理工程にゆだねら
れる。

第２図には、前記のような処理プロセスからなる可能な
構成部分が示されている。この図はまず起動位置15を示
していて、ウエフアは例えば処理台中に準備され、また
放水ノズルまたは空気ノズルにより群をなして送られ
る。次いでウエフアは第１の処理ステーション16中に入
り込むが、この処理ステーションは例えば図示されるよ
うなトレイ17中に存在し、このトレイはこのステーショ
ン内に放出される液体を捕集するのに役立つ。ウエフア
はまず装入ノズル18によって所定速度とされ、次に装置
の案内プレート１の中に送り込まれるが、この装置にお
いてウエフアは前記の方法で搬送、制動、回転せしめら
れ、かつ更に移動を続ける。案内プレートを過ぎた後、
ウエフアは送出しノズル19から更に別の運動パルスを受
取り、そてて液体捕獲機構20、および例えば乾燥領域と
して構成された分離域21を通過して第２の処理ステーシ
ョン22の中に入って行くが、この第２処理ステーション
は基本的には第１の処理ステーションと同様に構成され
ていて、同一かまたは他の液体が供給される。このよう
な原理に対応して、更に多くの任意の処理ステーション
を接続することができる。異なるステーションにおい
て、例えば異なる水性媒質、純水、酸性溶液、表面活性
剤含有溶液または酸化性溶液のような液体が特に有利に
用いられる。分離域21においては、ウエフアの乾燥の外
に、または乾燥の代りに、例えば水洗、すずき、中和プ
ロセスのような処理ステップを設けてもよい。

前記のような装置は、ウエフア状ワークピース、特に半
導体ウエフアを湿式化学的表面処理するのに特に適して
いる。この表面処理においては、一つ以上の液相がウエ
フア表面に作用するように付与され、そしてウエフアが
液体媒質により少なくとも一つの搬送プロセスにまかさ
れる。このような方法では、一つの処理ステップ、ある
いは複数の独立した処理ステップにおいてのみ、それぞ
れ本発明による装置を使用することができ、その際に液
体媒質としてはそれぞれの処理段階においてウエフア表
面に作用する液体が使用される。好ましい実施態様によ
れば、このような方法では上記方式を採って複数の、少
なくとも２つの相前後して配置された装置が使用され
る。この場合にステーション相互間で異る液体が液状媒
質として使用され、ステーションからステーションへ移
行が行なわれる際に、ウエフアはすすぎおよび乾燥域
で、好ましくは洗浄、液体カーテンおよび乾燥ガス流の
形の領域を通過し、先のステーションで使われた液体を
十分に除去される。ここで液体としては好ましくは水性
媒質が使用され、しかも例えば最終クリーニングプロセ
スの枠内で、半導体ウエフアの湿式化学的表面処理に対
し現在知られているすべての溶液が用いられる。

一つの処理ステーションにおいて一定組成の水性媒質が
常に用いられ、従って化学薬品の交換による汚染が排除
され、後続の処理ステーション中への同伴の危険は少な
くなり、水性媒質の調製や処理ステーション内での再利
用ないし循環が可能となるという点で、特に有利であ
る。更にいろいろな溶液による多数の相前後して配置し
た処理ステップに対しても、ウエフアの制動や回転作動
に対すると同様に、機械的可動部による機械的接触や搬
送プロセスは不要となる。更に、作動に必要な油圧構造
および駆動要素は摩耗が小さく、必要な圧力範囲は容易
にコントロールされ、従って、機械的搬送ステップを実
行する装置やプロセスよりも、より高純度の数品、特に
半導体ウエフアの得られる外に、満足な寿命が確保され
る。

以下、本発明の好適な実施態様を例示する。

（１）制動ノズル（12）の傾斜角が搬送方向にみて90〜
170゜、好ましくは120〜150゜であることを特徴とする
請求項１に記載の装置。

（２）回転ノズル（13）が、少なくとも３本、好ましく
は４〜10本の共通の中心点から発する曲線上に配備され
ていて；その曲線中心点が前以て用意された旋回方向に
存在することを特徴とする請求項１に記載の装置。

（３）回転ノズル（13）が、この共通中心点のまわりに
同心的に配備されていることを特徴とする請求項１また
は上記（２）のいずれかに記載の装置。

（４）回転ノズル（13）が傾斜角が10〜80゜、好ましく
は30〜60゜であることを特徴とする請求項１または上記
（１）〜（３）のいずれか１項に記載の装置。

（５）案内プレート（１）が少なくとも部分的に上側被
覆部（10）を有することを特徴とする請求項１または上
記（２）〜（４）のいずれか１項に記載の装置。

（６）被覆部（10）においても、送りノズル（11）、制
動ノズル（12）および回転ノズル（13）が設けられてい
ることを特徴とする上記（５）に記載の装置。

（７）ノズルが被覆部（10）およびプレート基底部
（３）においてほぼ鏡像的に配置されていることを特徴
とする上記（６）に記載の装置。

（８）供給側および／または送り出し側で、ウエフアを
貫通させる少なくとも一つの液体捕集機構（20）が設け
られていることを特徴とする請求項１または上記（２）
〜（７）のいずれか１項に記載の装置。

（９）少なくとも一つの液体捕集機構（20）に乾燥域と
して構成された分離域（21）が後続配置されていること
を特徴とする上記（８）に記載の装置。

（10）ウエフアが少なくとも２つの相前後して配置され
た装置を貫通し；装置間で異る液体が液体媒質として使
われ、そしてそれぞれ、次の隣りの装置に移行する際
に、捕集域および乾燥域内でウエフアが、少なくとも部
分的に先の装置で使用された液を除かれることを特徴と
する請求項（２）に記載の方法。

（11）液体として水性媒質が用いられることを特徴とす
る請求項（２）または上記（10）に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は、送りノズル、制動ノズルおよび回転ノズルを
有する案内プレートの実施態様の正面図と理想化した長
さ方向断面であり、第２図は処理すべきウエフアが相前
後して通過する。前後して並んで配置した装置を有する
処理経路の断面を示している。相互に対応する要素には
両図で同一の照合番号が与えられている。 照合番号は、下記の機械部分をそれぞれ示している。 １……案内プレート、２……側壁、 ３……プレート基底部、4,5,6,7……供給溝系、 ８……回転領域、９……中央供給管、 10……被覆部、11……送りノズル、 12……制動ノズル、13……回転ノズル、 14……細くなった部分、15……起動位置、 16……第１処理ステーション、17……トレイ、 18……装填ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーリヒ・ヴィマー ドイツ連邦共和国 シュタムハム、ローゼ ンシユトラネーセ ４ (72)発明者 ラツロ・アイクナー ドイツ連邦共和国 マヘンドルフ、キルヒ ドルフ、アーロイス‐オベルアウアー‐シ ュトラーセ 42 (56)参考文献 特開 昭63−225028（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークピースが液体媒質によって側壁
   （２）のある案内プレート（１）を横切って移動させら
   れ、この液体媒質がプレート基底部（３）に配置され搬
   送方向に傾斜した送りノズル（11）を通って搬送空間内
   に押圧され、該搬送空間内にはワークピースを制動し位
   置決めする少なくとも１つの領域が設けられているウエ
   フア状ワークピース、特に半導体ウエフアを搬送・位置
   決め装置において、制動ノズル（12）および回転ノズル
   （13）がワークピースを制動・位置決めする領域に設け
   られ、制動ノズル（12）は搬送方向に対して傾斜した角
   度でプレー基底部（３）に設けられかつ少なくともワー
   クピースの制動・位置決めの間は液体媒質が供給され、
   回転ノズル（13）はプレート基底部（３）に配置されか
   つワークピースの制動中または制動後に液体媒質が供給
   されることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】一つ以上の液体がウエフア表面に作用する
   ために供給され、そしてウエフアが液体媒質により少な
   くとも一つの搬送プロセスに付されるウエフア状ワーク
   ピース、特に半導体ウエフアの湿式化学的表面処理方法
   において、ウエフアが請求項１に記載の装置を通過し、
   該装置内で作用するために供給される液体が、液体媒質
   として使用されることを特徴とする方法。