TW447032B - Device and method for treating substrates - Google Patents

Description

A7 447032 __________B7 _ 五、發明説明（1·) 本發明侧於-種触赦之裝置及絲，基板在一包 含處理流體之槽内，有一基板用之下降_及上昇裝置。 在製造程序中，特別是在半導體工業中，需將基板以處 理流體加以處理’例如在晶片製造時，基板會受到溼處理。 在EP-B-0 38S 536及未公開之，同一專利權人之 DE-A-197 03 646中，描述在一包含處理流體之容器中將基 板溼處理之裝置’於該容器内，基板可與—基板載具一同被 置入此容器中。基板，例如半導體晶圓，藉一下降及上昇 裝置，被置入此包含處理流體之容器内，然後被此處理流體 處理。在溼處理完成後，半導體晶圓藉一刀狀裝置，從處理 流體中被取出’然後以如ΕΡ-Β-0 385 536中所描述之馬拉哥 尼方法加以脫乾，隨後再楝在容器上之頂蓋接收。在此裝置 中，是針對所處理基板之尺寸來設計，例如直徑為65公釐 ，84公釐，95公釐，130公釐或220公釐之半導體晶圓。 由於為基板特別尺寸作特別設計，因此，基板之下降及上昇 是固定不變的，而且基板在處理時，永遠被降至容器底部附 近之一固定位置上。 在習知之裝置中，皆希望能增加變通性，使不同尺寸之 基板均能被處理。裝置設計時會考慮基板的尺寸，故一般而 言，裝置只能處理較設計尺寸為小或相同之基板。因而，具 較小直徑之半導體晶圓，和具較大尺寸之半導體晶圓一樣， 是以同一固定速度下降置入容器内，及從容器中舉昇，而且 是從前面所說的固定位置開始。此下降及上昇因而是以一定 時間完成，與基板載具之尺寸無關。 裝----—訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員X.消費合作社印製 (CNS)A4 規格（21〇 X 297 公釐〉 447032 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -------- --- 五、發明說明（2.) 本發明之任務是’設計一簡單及有效率之裝置及方法， 用以處理在盛有處理流體之槽内的基板，使基板在置入槽中 及從槽中取出之時間均得以最佳化。 本發明任務以如下方式解決：下降_及上昇裝置之昇降 速度可依基板尺寸而改變^如此之優點為：具不同尺寸之基 板，可依個別之要求，以不同之速度下降置入槽中，或是從 槽中取出，尤其是具較小尺寸之基板，其上昇時間可被最佳 化。 當基板完全被處理流體蓋住時，最好將基板以較高之速 度舉昇’隨後當基板從處理流體中冒出後’速度則降低。當 基板被處理流體蓋住時’可以隨意快速地將基板舉昇，而不 會有與基板處理，特別是與脫乾相關之缺點產生，隨後基板 從處理流體中冒出時，很重要的是要以一相對而言較慢及穩 定之速度，將基板從處理流體中舉出，使基板能達到均勻地 ，完全地脫乾。 此任務另一方面以下述方法加以解決：下降_及上昇裝 置之昇降高度可依基板尺寸而改變。藉此，其優點為：不同 尺寸之基板可被降至此包含處理流體之槽内不同之深度處。 基板最好只降至完全被處理流體蓋住之深度。此足以使 基板有完全之處理，尤其是當基板尺寸較小時，昇降會較小 ，而可節省基板置入及舉出之時間。 在一偏好之發明實施形式中，以一感測器探測基板之尺 寸，使所需之昇降速度及昇降高度之設定及控制可以自動進 行。 X 297# 釐） _ J — ！ — 訂---------. (.請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 447032 A7 B7 五、發明說明（3.) 在另一發明實施例中’基板被最少一在槽上之頂蓋接收 ’此時最好對不同財之基板設置不同之職。藉著不同尺 寸之基板設置不同之頂蓋，可輕易接收基板，並將之從槽内 運走或是送至槽内。 最好將頂蓋依其應用之基板尺寸而加以標記 ，如此可藉 此頂蓋之標記得知基板尺寸大小，不需量測基板。此標記最 好是可供自動辨識之條碼。 在一偏好之發明實施形式中，由於可自動認出基板之尺 寸，而且可自動調整昇降速度及昇降高度，使裝置完全自動 化，因而節省操作之人力及避免操作之失誤。 本發明之任務另外藉一方法加以解決。在此方法中，昇 降速度及/或昇降高度可依基板之尺寸而改變。 以下藉一較偏好之實施例說明本發明，其中包括一些描 述此基板處理裝置之示意圖。 圖式簡單說明 此圖式為本發明之用於處理基板之裝置之示意圖。 裝置1有一槽3，槽有半圓形之底部5及與之相接之侧 壁6及7。在底部5上設計有入口-及/或出口 9，處理流 體10可經此口流入或流出。 在側壁6及7上各有一 L型之凸緣12及13。在凸緣 13上設計有一出口 IS，從槽3之侧壁6，7溢出之處理流體 10由此流出。 在槽3内為基板載具30及刀狀之元件25設有一上昇_ 或下降裝置20以舉昇晶圓，此元件在下文稱之為刀25。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1!!1 裝 i I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- --線-一 447032 A7 五、發明說明（4.) 此類《上昇-及下降裝置可在例如同一申請人未公開 义專利DE_A·W 37 802中看到。為避免重複，DE-A-197 37 802之内容也被引用為本案之内容。 ί請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 在基板載具30之照準方向上裝有連續多個晶圓32 (圖 中八看到-個）。基板載具3〇由上昇―及下降裝置支撑 ，並藉其在槽内上下運動。刀25與基板载具3〇内承載之晶 圓32之最下點接觸，其用處為，如同在抓^97 37卿 中所描述之方式：將晶圓32從基板載具3〇推出，並推進頂 蓋35内，此頂蓋35將在下文中再加以描述。 在槽3上有-頂蓋35，其有侧邊導軌％，晶圓％被固 持在此導軌内部。圖中以虛線晶圓处表示晶狀如何被固 持在頂蓋35内。在頂蓋35上設有—氣體或混合氣體用之導 管37 ’此氣體或混合氣體用於晶圓32之脫乾，可參見上述 ΕΡ-Β-0 385 536中所說明之馬拉哥尼方法。 在圖中所τκ之頂蓋％，其内部尺寸適合承裝—定尺寸 線· 之晶圓32。為承裝不同尺寸之晶圓32，可使用不同之、未 圖不出之頂蓋。各頂蓋之設計，均與槽3相配。 在頂蓋35外侧設有條碼4〇，用以銀別頂蓋35之内部 經濟部智慧財產局員X消費合作杜印數 尺寸’以及間接地鑑别油部所承裝之晶圓尺寸及晶圓本身 〇 控制裝置45用來控制上昇—及下降裝置2〇，而且是藉 線路46相連接。另外，設有一條碼讀取器48，以讀取在頂 蓋35上之條碼40。 條碼讀取H 祕5G與鋪裝| 45祕，以傳

447032 A7 經齊郎眢慧財i笱員X消費Λ.Β作tt&si • B7 五、發明說明（5,） 遞控制裝置頂蓋之種類及因而間接地傳遞晶圓32之尺寸。 控制裝置45即依此資訊控制上昇—及下降裝置2〇。 在裝置操作時，不同尺寸之晶圓32與不同尺寸之頂蓋 35被輸送到槽3，及從槽3送出。當各頂蓋35及在其内有 一定尺寸或直徑之晶圓到達槽3上後，條碼讀取器48被啟 動’讀取條碼，將有關基板之尺寸經線路50送至控制裝置 45 ° 依測出晶圓尺寸’控制裝置控制上昇-及下降裝置2〇 ，將晶圓32下降至槽3之内。通常在此時刻，槽3内充滿 了處理流體10。 根據本發明之實施例，此晶圓32僅下降至處理流體1〇 ，直到晶圓完全被處理流體1〇蓋住為止。也就是說，對較 小直徑之晶圓32，其上昇〜及下降裝置2〇之下降距離不會 與較大直徑之晶圓一樣。如此可以節省將晶圓32置入槽3 之時間。當晶圓32被置於處理流體内後，即開始處理過程 ，例如經一未圖示出之噴嘴，將加壓後之處理流體1〇導入 槽3内，以將晶圓32洗淨。 在處理完後’上昇-及下降裝置20將晶圓32從槽3中 舉出，此晶圓32緩慢且持續地離開處理流體1〇，同時，從 頂蓋35導入-紐或混合氣體’將晶圓依馬拉哥尼方法脫 乾。因上昇-及下降裝置20只將晶圓32降至完全被處理流 體蓋住之位置，此晶圓32 一開始料即是連續及均句的， 因為晶圓32在-開始舉昇後，其上緣即離開處理流體ι〇， 也就是冒出處理流體。因具較小直徑之晶圓32不像大 (請先閱讀背面之注意事項再填萬本頁) 裝 訂· --線

447032 A7 B7 五、發明說明（6.) 直徑之晶圓一樣下降的那麼深，將晶圓32從槽3舉出也較 省時間，因而縮短處理時間，增加產量。 根據本發明另一實施形式中，所有晶圓，不論其尺寸大 小’均被降至槽3内一最深處之固定點上。此方式在下列情 況下是有利的：當前述未圖示出之導入處理流體之噴嘴被如 此設置，使得當上昇-及下降裝置20在一特定位置時，此 噴嘴可發揮最佳之作用。此方式還有一個優點，就是只需要 在槽3内最深處設定一固定點作為參考點。此參考點作為設 備之零點，其可顯示，例如在槽3上之頂蓋35可自由運動 ’而不會危害到放置於槽3内之晶圓32，而且與晶圓大小 無關。 在降至一固定之點後，在較小直徑之晶圓32上會出現 一相對較大的、被處理流體10充滿之空間，在舉昇時，只 要晶圓32仍完全被處理流體蓋住，晶圓就可以一較高之速 度上昇，隨後當晶圓32從處理流體10昇出後，速度則需較 慢及連續’使晶圓32可依馬拉哥尼方法均勻地脫乾a因具 較小直控之晶圓32首先可以較快速度上升，故也可節省時 間，使裝置得以最佳化。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 • mill! « I I (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁) -線- 如前所述’此上昇及下降裝置20是由控制裝置45控制 ’條碼讀取器48則提供晶圓之尺寸資訊。 以上藉一較偏好之實施例說明了本發明。專業人士可以 作出更多的變化及設計，但都不背離本發明構思。特別是此 上昇及下降裝置20,及所示之槽3均可有其他形式。另外， 晶圓32之尺寸可直接由一例如設在槽3内之感測器導出， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10 * 447032 A7 B7 五、發明說明（7.) 而不是由裝在頂蓋35上之條碼40讀出。在頂蓋35上之條 碼40也可使用其他標註，以表明頂蓋内晶圓之尺寸。另外， 也可使用其他種類之頂蓋，例如同時承裝晶圓及基板載具之 類。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ί ^° Τ ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 447032 A7 經齊郎智慧时轰笱員1-一消費咋；ώ中製 _B7 五、發明說明（8.) 元件符號說明 1 裝置 3 槽 '5 底部 6,1 侧壁 9 出口 10 處理流體 12, 13凸緣 15 出口 20 下降裝置 25 刀 30 基板載具 32 晶圓 35 頂蓋 36 導軌 37 導管 40 條碼 45 控制裝置 46 線路 48 條碼讀取器 50 線路 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 線

Claims (1)

1. 447032 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財轰笱員11嵙費kn乍出故 六、申請專利範圍 1. 一種處理基板之裝置，在一包含處理流體（1〇)之槽（3) 内，具一基板（32)用之下降及上昇裝置（2〇)，其特徵 為’下降及上昇裝置（20)之昇降速度可依基板（32) 之尺寸而加以變化^ 2. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其特徵為，基板 (32)在完全被處理流體（1〇)蓋住時之舉昇速度，較 隨後基板（32)從處理流體（1〇)中冒出後之舉昇速度 為快。 3. —種處理基板之裝置，基板（32)在一包含處理流體（ 10)之槽（3)内’具一基板（32)用之下降及上昇裝置 (20) ’其特徵為，下降及上昇裝置（2〇)之昇降高度可 依基板（32)之尺寸加以變化。 4. 根據申請專利範園第3項所述之裝置，其特徵為，此昇 降高度如此之變化^使基板（32)在降下之狀態，永遠 是完全地被處理流體（10)蓋住。 5. 根據申請專利範圍第1項或第3項所述之裝置，其特徵 為，至少有一感測器用以得知基板尺寸。 6. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其特徵為，至少 有一頂蓋（35)用以承裝基板（32)。 7. 根據申請專利範圍第3項所述之裝置，其特徵為，至少 有一頂蓋（35)用以承裝基板（32)。 8. 根據申請專利範圍第6項或第7項所述之裝置，其特徵 為’為不同尺寸之基板（32)設有不同之頂蓋（35)。 9·根據申請專利範圍第6項所述之裝置，其特徵為，頂蓋 本紙張尺;度適用中國國家標準(CNS>A4規格（210x297公楚Γ__ -13- - I i — I · I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線丨· A8 B8 C8 D8 4470 3 2 六、申請專利範圍 (35)在用於不同尺寸之基板（32)時，設有標記。 10·根據申請專利範圍第7項所述之裝置，其特徵為，頂蓋 (35)在用於不同尺寸之基板（32)時，設有標記。 11. 根據申請專利範圍第9項或第10項所述之裝置，其特徵 為，此標記是條碼.（40)。 ' 12. 根據申請專利範圍第1項或第3項所述之裝置，其特徵 為，設有裝置（48 ; 45)，用以自動識別基板之尺寸，以 調整昇降速度。 13. —種處理基板之方法，在一包含處理流體（1〇)之槽（3 )内’基板（32)需下降至處理流體（！〇)内，及從處 理流體中舉出，其特徵為，昇降速度是依基板（32)之 ' 尺寸而改變。 14‘根據申請專利範圍第13項所述之方法，其特徵為，基板 (32)在完全被處理流體（10)蓋住時之舉昇速度，較 隨後基板（32)從處理流體（1〇)中冒出之舉昇速度為 快。 15. —種處理基板之方法，在一包含處理流體（1〇)之槽（3 )内，基板（32)為處理需要被下降至處理流體（10) 内’及從處理流體中舉出’其特徵為，基板（32)依其 尺寸’被下降至處理流體（1〇)内不同之深度。 16. 根據申請專利範圍第15項所述之方法，其特徵為，基板 (32)只被下降到處理流體（1〇)内完全被處理流體（ 10)蓋住之位置。 17. 根據申請專利範圍第13項或第15項所述之方法，其特 本紙張尺度柳帽IS絲準（CNS)A4規格（2IG X 297— !11!111 ^ ' 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) LrJ· •線· 4物32 μ § 一 - ___ ____ D8 六、申請專利範圍 徵為’基板（32)之尺寸是藉一感測器讀出。 18. 根據申請專利範圍第13項所述之方法，其特徵為，基板 (32)被至少一在槽上之頂蓋（35)接收。 19. 根據申請專利範圍第18項所述之方法，其特徵為，為應 用於不同尺寸之基板（32)，頂蓋（35)上設有標記。 20. 根據申請專利範園第19項之方法，其特徵為，此標記是 條碼（40)。 21·根據申請專利範園第13項或第U項所述之方法，其特 徵為，基板（32)之尺寸是以自動方式確定，而且昇降 速度及/或昇降高度是自動铜節。 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 HST. --線· 經濟卸智慈时轰笱員1.肖费·乍It,?崑 適 度 尺 張 紙 本 準 標 10 (2 格 規