NL1005410C2 - Stelsel voor het laden, behandelen en ontladen van op een drager aangebrachte substraten. - Google Patents

Description

Stelsel voor het laden, behandelen en ontladen van op een drager aangebrachte substraten

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor 5 het laden, behandelen en ontladen van op een drager aangebrachte substraten, zoals wafers, in een reactor, zoals een oven, omvattende toevoermiddelen voor die substraten, een transportvlak, zoals een draaitafel, een inbrenginrichting voor die reactor alsmede afvoermid-delen voor die substraten.

10 Een dergelijke stelsel is bekend uit het Amerikaanse octrooi- schrift 5.407.449 t.n.v. Zinger. Bij de daarin beschreven constructie zijn op een draaibare tafel ten hoogste drie dragers aangebracht. Een drager bevindt zich voor de sluis, die de ruimte waarin de reactor aangebracht is, afsluit van de omgeving. Door deze sluis worden wafers 15 aan een daarvoor geplaatste drager toegevoerd. Na het vullen van de drager wordt deze een positie verplaatst onder een oven en met een hefinrichting in de oven aangebracht. Vervolgens vindt in de oven behandeling plaats en na het met de hefinrichting verwijderen van de drager en terugplaatsen op het transportvlak, d.w.z. de draaitafel, 20 wordt de drager met wafers in staat gesteld af te koelen. Daarna wordt de drager naar een volgende positie bewogen en bevindt zich weer voor de sluis waar deze geledigd kan worden en opnieuw kan worden gevuld.

Op deze wijze wordt bepaalt de eigenlijke behandelingstijd in de oven de doorgang in het stelsel. D.w.z. voldoende tijd is aanwezig 25 voor het tijdens het behandelen van een drager in de oven lossen van een andere drager en weer laden daarvan terwijl een volgende drager in staat gesteld wordt met de daarin aanwezige wafers op geleidelijke wijze onder optimale omstandigheden af te koelen.

Op deze wijze kan een bijzonder hoge capaciteit voor een enkele 30 oven verkregen worden.

Hoewel een dergelijk systeem van voordeel is, wordt bij bepaalde toepassingen bovendien als eis gesteld dat tijdens de behandeling in de oven de warmteverdeling over de wafers zo gelijkmatig mogelijk is terwijl bovendien een optimale verdeling van het procesgas kritisch 35 wordt. Om een en ander te bereiken, is voorgesteld de wafers met drager roterend aan te brengen. Bij de constructie volgens het Amerikaanse octrooischrift 5*421.892 ontstaat daarbij een hanteerprobleem.

Het doel van de onderhavige uitvinding is bij het stelsel volgens 1005410 2 het Amerikaanse octrooischrift 5.407.449 de dragers draaibaar in de oven aan te brengen terwijl de complexe vaste verbinding tussen drager en de elektromotor, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5.421.892, vermeden wordt.

5 Dit doel wordt bij een hierboven beschreven stelsel verwezenlijkt doordat die drager voorzien is van een daarmee verbonden deurplaat voor die reactor, waarbij een vast aangebrachte aandrijfmotor aanwezig is voor roterende beweging van die drager, alsmede koppelmiddelen om die roterende verbinding tussen aandrijfmotor en drager tot stand te 10 brengen resp. te verbreken.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag de deurplaat niet permanent met de hefinrichting te verbinden, zoals in het Amerikaanse octrooischrift 5-421.892. Bij de inrichting volgens de uitvinding wordt de deurplaat met drager voor het inbrengen in de oven 15 voorzien van halfgeleiderwafers en vervolgens wordt de zo gevulde eenheid met de bekende hefinrichting in de oven gebracht waarbij op enigerlei wijze koppeling met een draaiende verbinding plaatsvindt. Daarna wordt de eenheid bestaande uit drager en deurplaat uit de oven genomen en in staat gesteld af te koelen en vervolgens wordt de drager 20 geledigd. In de tussentijd kan echter een inmiddels gevulde deur-plaat/dragereenheid in de oven geplaatst worden. Op deze wijze kan bijzonder snel en efficiënt gewerkt worden. Door de langere verblijftijd van de deurplaat buiten de oven zal deze minder snel opwarmen en behoeven minder ingrijpende maatregelen genomen te worden om in 25 afdichting tussen oven en deurplaat te voorzien.

De roterende aandrijving voor de drager kan in principe op twee wijzen verwezenlijkt worden. Ten eerste kan de drager draaiend in de deurplaat aangebracht zijn, zoals als zodanig bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 5*421.892. Daarbij wordt de aandrijving van de 30 drager verwezenlijkt door koppeling met de hefmiddelen, die de deurplaat met drager in de oven brengen en in welke hefmiddelen zich een roterende aandrijving voor de drager bevindt. Deze roterende aandrijving kan zelfs buiten het vat waarin de behandelingen plaatsvinden, aangebracht zijn.

35 Volgens een andere benadering is de deurplaat draaibaar in de oven aangebracht en wordt de deurplaat na het sluiten tegen de oven in roterende beweging gebracht. Daarbij is vanzelfsprekend de drager vast in de deurplaat gemonteerd.

1005410 3

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van twee in de tekeningen afgebeelde uitvoeringsvoorbeelden verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 in het algemeen de wijze van laden, behandelen en ontladen 5 van halfgeleidersubstraten volgens een eerste uitvoering van de uitvinding;

Fig. 2 schematisch, gedeeltelijk in doorsnede, een zijaanzicht van de deurplaat-dragereenheid volgens fig. 1.

Fig. 3 een bovenaanzicht van de arm volgens fig. 2, 10 Fig. 4 een zij-aanzicht volgens fig. 2; en

Fig. 5 schematisch een tweede uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding.

In fig. 1 is met 1 een oven aangegeven. De opening 4 mondt uit in een met stippellijn 13 aangegeven behuizing. Binnen deze behuizing kan 15 een bepaalde, bijvoorbeeld inerte N2 atmosfeer, gehandhaafd worden. Met 2 is een deurplaat aangegeven die met behulp van een hefinrichting 12, die voorzien is van een arm 11, volgens pijl 5 naar boven bewogen kan worden, zodat de deurplaat 2 met de daarop aangebrachte drager 3 voorzien van wafers 14, in de oven gebracht kan worden. Deurplaat 2 is 20 geplaatst op een basisplaat 15, die zoals met pijl 16 aangegeven is, roterend is. Met 51 is een hanteerrobot aangegeven die in een andere ruimte geplaatst is, waarvan de afscherming door stippellijnen 17 aangegeven is. Ruimten 13 en 17 kunnen via een sluis met elkaar verbonden worden. Robot 51 maakt deel uit van een clusteropstelling. 25 Hiertoe wordt bijvoorbeeld verwezen naar het Amerikaanse octrooi-schrift 5.^07.449.

De verschillende posities van de deurplaat 2 met drager 3 zijn in fig. 1 met A,B, en C aangegeven. In positie A is de drager 3 leeg en wordt met wafers 14 gevuld. Vervolgens wordt basisplaat 15 geroteerd, 30 zodat positie A ** B wordt enz. Daarna wordt de betreffende drager 3 met deurplaat 2 omhoog bewogen tot tegen de onderzijde van de oven 1 aan en vindt behandeling van de wafers plaats. Dit kan elke in de techniek bekende behandeling zijn. Vervolgens wordt de drager met wafers en deurplaat uit de oven verwijderd op basisplaat 15 geplaatst 35 en wordt deze basisplaat 15 één positie verder bewogen. In positie C kunnen de wafers afkoelen terwijl de inmiddels gevulde volgende drager met deurplaat in de oven geplaatst wordt. In een volgende positie kan de drager geledigd worden en kunnen nieuwe wafers in de drager ge- 1005410 4 plaatst worden.

In fig. 2 zijn details van de deurplaat/dragereenheid getoond. Daaruit blijkt dat de deurplaat 2 voorzien is van twee op afstand liggende lagers 7 waarbinnen zich een as 10 uitstrekt die verbonden is 5 met de onderplaat 37 van drager 3. Met 18 zijn afdichtingen aangegeven en tussen de afdichtingen 18 is een kanaal 19 aanwezig, dat geëvacueerd wordt om eventueel langs bovenste afdichting 18 lekkende gassen af te voeren. Het is eveneens mogelijk in kanaal 19 gassen in te blazen. As 10 is aan de onderzijde voorzien van een flens 20 die voorzien 10 is van een koppelingspen 41.

Draaiing van flens 20 ten opzichte van deurplaat 2 kan geblokkeerd worden met behulp van grendelarm 46 (fig.3). Deze is zowel in de geblokkeerde positie (doorgetrokken lijnen) als in de niet-geblokkeer-de positie met stippellijnen getekend. Arm 11 is, zoals uit fig. 2 en 15 3 blijkt, nabij het vrije uiteinde voorzien van een draaibaar aange bracht plateau 42, dat met behulp van een tandriem 43 aangedreven wordt. Tandriem 43 grijpt op niet nader afgebeelde wijze aan op een op as 44 met spievertanding aangebracht tandwiel dat met behulp van een in fig. 4 afgebeelde motor 6 aangedreven wordt. Pen 4l grijpt bij kop-20 pelen in een groef 45 waardoor een draaiende aandrijving met flens 20 ontstaat. Sturing voor het ontgrendelen van grendelarm 46 vindt plaats door middel van een in fig. 3 getoonde bedieningsstang 47· Het juist functioneren wordt gecontroleerd door een controlestang 48, die op een niet verder afgebeelde sensor werkt.

25 Indien deurplaat 2 van arm 11 verwijderd is, zal door het niet werkzaam zijn van bedieningsstang 47 na enige draaiing altijd koppeling van as 10 en deurplaat 2 plaatsvinden, zodat de drager onver-draaibaar gekoppeld is met deze deurplaat. De bedieningsstang 47 wordt langs pneumatische weg bediend met behulp van cilinder 49. Drie veren-30 de draagpoten 50 zijn aanwezig op arm 11 voor het ondersteunen van het stationaire deel van de deurplaat. Een afdichting 52 is aanwezig, die in een afdichting met de onderzijde van de oven voorziet. Doordat vaak met onderdruk wordt gewerkt kan een dergelijke afdichting verhoudingsgewijs eenvoudig te verwezenlijken zijn, afgezien van de optredende 35 hoge temperaturen.

In fig. 5 is een variant van de constructie volgens de uitvinding getoond. Daarbij is de oven met 21 aangegeven en bij deze uitvoering zijn drager 23 en deksel 22 vast met elkaar verbonden. Via een verhou- 1005410 5 dingsgewijs eenvoudige scharnierkogel 25 of dergelijke kan verbinding met de arm 30 van de hef inrichting verwezenlijkt worden. De rand van opening 4 van de oven is voorzien van een lager 27. Dit bestaat uit een bovenring 28 en een onderring 29. Daarbij is de drager 53 van de 5 onderring voorzien van een vertanding 32 waarop een tandwiel 33 van een motor 26 aangrijpt. Drager 53 is voorzien van een afdichtring 34 naar deksel 22. Bovendien is tussen drager 53 en de oven 21 een afdichting 35 aanwezig. Door het naar boven brengen van arm 30 wordt deksel 22 tegen binnenring 53 geplaatst en door de optredende onder- 10 druk vanzelf tegen deze ring aangezogen. Met behulp van motor 26 kan dan draaiing verwezenlijkt worden.

Uit het bovenstaande blijkt dat in beide uitvoeringen de motor 6 resp. 26 buiten de 'schone' ruimte gehouden kan worden waardoor stof dat ontstaat door slijtage buiten de ruimte blijft.

15 Uit het bovenstaande blijkt eveneens dat talrijke varianten moge lijk zijn op de uitvindingsgedachte die de permanente koppeling tussen drager en deurplaat inhoudt. Dergelijke varianten liggen vanzelfsprekend binnen het bereik van de onderhavige aanvrage.

2o ####** 1005410

Claims (9)

1. Stelsel voor het laden, behandelen en ontladen van op een drager (3,23) aangebrachte substraten, zoals wafers, in een reactor, zoals een oven (1,21), omvattende toevoermiddelen voor die substraten, 5 een transportvlak, zoals een draaitafel, een inbrenginrichting voor die reactor alsmede afvoermiddelen voor die substraten, met het kenmerk, dat die drager voorzien is van een daarmee verbonden deurplaat (2,22) voor die reactor, waarbij een vast aangebrachte aandrijfmotor (6,26) aanwezig is, voor roterende beweging van die drager, alsmede 10 koppelmiddelen om die roterende verbinding tussen aandrijfmotor en drager tot stand te brengen resp. te verbreken.

2. Stelsel volgens conclusie 1, waarbij die drager (23) vast met de deurplaat (22) verbonden is.

3. Stelsel volgens conclusie 2, waarbij de opening (24) van de 15 reactor voorzien is van een legering (27), omvattende een vest met de reactor verbonden lagerdeel (28,29) en een draaibaar ten opzichte van de reactor aangebrachte lagerdeel (29,28), geschikt voor koppeling met die deurplaat.

4. Stelsel volgens conclusie 3. waarbij die overbrengmiddelen 20 omvatten op dat draaibare lager deel (29) aangebrachte middelen.

5· Stelsel volgens conclusie 1, waarbij dat deurplaat (2) voorzien is van een legering (7) omvattende een vast met de deurplaat verbonden lagerdeel (8) en een draaibaar ten opzichte van die deurplaat aangebrachte lagerdeel (9), waaraan de drager bevestigd is en 25 voorzien van overbrengmiddelen.

6. Stelsel volgens conclusie 5. waarbij die overbrengmiddelen omvatten een zich die deurplaat uitstrekkende as (10) voorzien van koppelmiddelen (11) voor verbinding met een roterende aandrijving.

7· Stelsel volgens conclusie 6, waarbij die inbreng-/uitbreng-30 middelen (12) een roterende aandrijving omvatten.

8. Stelsel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die inbreng-/uitbrengmiddelen een in hoogte verplaatsbare hefarm (11) omvatten.

9- Drager toe te passen bij een stelsel volgens een van de voor-35 gaande conclusies, voorzien van een legering (7) omvattende een vast met de deurplaat verbonden lagerdeel (8) en een draaibaar ten opzichte van die deurplaat aangebrachte lagerdeel (90), waaraan de drager bevestigd is en voorzien van overbrengmiddelen. 1005410