WO1996005611A1 - Träger für substrate - Google Patents

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WO1996005611A1
WO1996005611A1 PCT/EP1995/003069 EP9503069W WO9605611A1 WO 1996005611 A1 WO1996005611 A1 WO 1996005611A1 EP 9503069 W EP9503069 W EP 9503069W WO 9605611 A1 WO9605611 A1 WO 9605611A1
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WO
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carrier according
rods
substrates
carrier
side plates
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Application number
PCT/EP1995/003069
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen FUNKHÄNEL
Stefan RÜMMELIN
Original Assignee
Steag Microtech Gmbh Donaueschingen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steag Microtech Gmbh Donaueschingen filed Critical Steag Microtech Gmbh Donaueschingen
Publication of WO1996005611A1 publication Critical patent/WO1996005611A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67313—Horizontal boat type carrier whereby the substrates are vertically supported, e.g. comprising rod-shaped elements

Definitions

  • the invention relates to a carrier for substrates with at least two rods which are arranged parallel to one another at a distance from one another between two side plates and have transverse slots for receiving edge regions of the substrates, the rods being arranged on both sides of the longitudinal plane of symmetry.
  • Substrate carriers for transporting or handling substrates for example silicon wafers or wafers
  • substrates for example silicon wafers or wafers
  • Such carriers also called wafer cassettes
  • Such cassettes are not only heavy, but in particular also have relatively large areas with edges and corners, so that a relatively large amount of chemicals is carried from one process tank to the other and the service life of the chemical baths is therefore short.
  • the edges and large areas of the conventional substrate carriers in particular also extend the respective cleaning, rinsing and drying steps during the treatment, because a relatively large amount of liquid adheres to the areas, edges and corners and the flushing out of the chemicals becomes more difficult.
  • wet treatment plants for substrates are known in which the substrates are brought from one process tank to another process tank and to the corresponding rinsing and drying stations without substrate carriers, for example by automatic manipulators, and then put back into a transport carrier to become.
  • the substrates are thus always rearranged from tank to tank, from basin to basin or from the corresponding substrate receiving devices provided therein.
  • the mechanical load on the substrates is very high, so that substrate edges are often broken off or entire substrates are broken.
  • DE 38 29 159 A1 discloses a device for receiving semiconductor wafers, in which at least two rods with transverse slots for receiving edge regions of the semiconductor wafers are arranged between two side plates spaced parallel to one another.
  • the slots of the rods are each at the same distance from the end plates. The inserted in the slots
  • Semiconductor wafers are therefore in the slots with a certain play, so that the semiconductor wafers are not perpendicular, but are at a certain incline in the device.
  • the distances between the semiconductor wafers must therefore be relatively large in order to prevent the semiconductor wafers from touching in their inclined position.
  • the slots are made very narrow and with as little play as possible for the semiconductor wafers, there is a risk of damage to the semiconductor wafers when entering and unloading.
  • narrow slits are disadvantageous in connection with rinsing processes because chemicals or rinsing liquid remain in these narrow slits, which contaminate the chemicals in the next treatment tank or prolong the drying process.
  • EP-A-506 052 discloses a receiving or clamping device for use in a diffusion furnace for the heat treatment of semiconductor wafers.
  • a receiving or clamping device for use in a diffusion furnace for the heat treatment of semiconductor wafers.
  • rods fastened perpendicularly to it between two side windows arranged in parallel, between which the silicon wafers are arranged.
  • the wafers are stacked one above the other in this arrangement and the rods have no transverse slots for holding the wafers.
  • the object of the invention is to create a substrate carrier which, with little mechanical stress on the substrates during handling, enables the process result to be improved and the process time to be shortened.
  • the object is achieved in that the rods are arranged such that the transverse slots (10) of the rods are offset from one another in the axial direction between the side plates (1, 2).
  • the substrates used are clamped between the mutually offset slots of the adjacent rods.
  • the substrate carrier according to the invention consists only of two side plates and rods, so that the total mass of the carrier is very low. It is particularly important that such a substrate carrier has only small areas and few edge lines and corners, so that in each case only a little liquid adheres to the carrier itself.
  • Drying processes can be carried out faster because the time to flush chemicals is shorter and the drying takes place faster.
  • the slot width decreases from the slot opening to the slot bottom.
  • the substrates can be introduced more easily into the slot openings and are securely held after the introduction.
  • a further simplification for inserting the substrates into the carrier results from slanted slot walls in the opening area of the slots.
  • the slot spacing and width can be chosen freely.
  • the slot spacings and widths of the rods are preferably the same.
  • the spacing of the bars from one another is preferably selected such that the edge regions of the substrates lie on the bars at an angular distance of 80 to 130 degrees. In this way, a stable arrangement of the substrates in the substrate carrier is ensured.
  • an additional rod is provided at the point at which edge regions of the substrates are located.
  • the substrates for example semiconductor wafers, which are present in slices, have sawn-off corners, so-called fiats. If this additional rod is now located at a location at which the fats are preferably the main or primary filings, this rod ensures that the wafers cannot twist during the treatment.
  • the same angular position of the wafer as during the canting is therefore ensured, so that the canting can take place reliably because mechanical grippers do not accidentally access flat areas.
  • the substrate carrier according to the invention can be produced from a wide variety of materials. In view of the mechanical as well as the chemical stress, however, quartz or PTFE plastic has proven to be particularly advantageous.
  • the side plates have a lower edge region, the shape of which is complementary to a mounting profile of a carrier receiver. Attachment profiles are located in the individual process tanks and chemical tanks to hold the substrate carrier in a defined position. Accordingly, complementary shapes are provided for the attachment profile and the edge areas of the side plates.
  • the edge regions of the side plates preferably have profile projections and no profile recesses, so that as few chemicals as possible on the process carrier adhere and the cleaning, rinsing and drying steps can run quickly.
  • projections are preferably provided for gripping the carrier.
  • Projections have centering wedges on the underside, that is to say at the point at which sensors for the carrier engage, so that the carrier is centered automatically and is held securely during removal from the baths and during transport.
  • the lateral projection for gripping the carrier is also chamfered on the upper side, for example wedge-shaped, which in turn makes cleaning and drying easier at this point of the carrier.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of the substrate carrier according to the invention in the direction of view of a side plate and in a partial cross-sectional view
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal cross section along the section line I-I shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the substrate carrier shown in FIGS. 1 and 2 in the direction of view from above and
  • FIG. 4 shows a schematic detailed view of two
  • FIGS. 1 to 4 Slits in one of the bars.
  • four rods 3, 4, 5, 6 are fastened between two side plates 1, 2 on the mutually facing sides of the side plates 1, 2.
  • the arrangement of the side plates 1, 2 and the bars 3 to 6 forms a rigid frame which serves as a carrier for the substrates.
  • the rods 3 to 6 which are round rods in the present exemplary embodiment, are arranged such that their respective longitudinal axes are arranged on a circular arc 8 which is concentric with the outer circumference of the substrate 7 and whose radius is somewhat larger than the radius of the substrate 7.
  • the Rod 6 is symmetrical to rod 3 with respect to a plane of symmetry 9 and rod 5 is arranged symmetrically to rod 4 with respect to plane of symmetry 9.
  • the two lower bars 4, 5 are spaced on the circular arc 8 at an angle of 40 to 45 degrees to the plane of symmetry 9.
  • the upper bars 3 and 6 are spaced on the circular arc 8 at an angle of 58 to 65 degrees.
  • the person skilled in the art is free to choose the position of the rods on the circular arc 8, depending on the circumstances and
  • the rods 3 to 6 have slots 10 which, in the exemplary embodiment shown, are formed equidistant axially next to one another.
  • the substrates 7 are inserted into these slots and held perpendicularly parallel to one another therein.
  • FIG. 4 shows an enlarged section of a rod 3 to 6 with two slots 10.
  • the width of the slot tapers from the slot opening to the bottom of the slot.
  • the slot width is 0.8 to 2 mm and the slot depth is 4 to 6 mm.
  • the substrates 7 therefore lie in the slots 10 with a desired play in order to facilitate the rinsing and drying processes.
  • the slots 10 of the adjacent bars 3, 4 and 5, 6 located on one side of the plane of symmetry 9 are not arranged in alignment with one another, but are somewhat offset from one another.
  • the substrates 7 are clamped between the slots 10 of the adjacent rods 3, 4 or 5, 6 and in this way are given a firm, secure stand, so that the substrates 7 do not touch. This is particularly important so that a uniform process result can be achieved.
  • the jamming of the substrates 7 between the slot side surfaces of two adjacent bars 3, 4 or 5, 6 has the advantage, in addition to the secure fixing of the substrates 7 in the carrier, that the slots can be made wider than the width of the substrates 7, to thereby - the has already been carried out - to improve and accelerate the rinsing and drying processes.
  • a particular advantage of this fixation is that the substrates 7 can be arranged much closer to one another due to the secure vertical and parallel mounting of the substrates 7 due to the tension between the slots 10 of the adjacent rods 3, 4 or 5, 6. without running the risk of them touching each other.
  • the carrier according to the invention with half the substrate spacing compared to the standard cassettes, it is possible with these so-called "half spacing" carriers to double the throughput of a cleaning system with the basin size remaining the same, with the same chemical consumption and the same process time.
  • the side plates 1, 2 of the carrier have special shapes in order to give the carrier a secure stand in the process basin and to accelerate the drying process.
  • the upper and lower edges of the side surfaces 1, 2 are chamfered, for example at an angle of 10 degrees, in order to accelerate the washing process and the drying process by means of a better process.
  • standing profiles 13 On the lower edge area of the side plates 1, 2 there are standing profiles 13 which can be inserted into corresponding, complementary recesses on the process pool floors and ensure a safe, defined position of the support in the pool during the treatment process.
  • Projections 14, 15 are formed on the outer surfaces of the side plates 1, 2 and can be gripped by grippers for inserting and removing the carriers into and out of the process tank and for transporting the carrier.
  • the lower region of the projections 14 is designed in the form of a centering wedge 16, so that the carriers center themselves during the automatic transfer and are held securely.
  • the bevels of the centering wedge 16 further contribute to a good fluid drainage and thus to a quick rinsing and drying.
  • bevels 17 are provided on the top of the projections 14, 15.
  • an additional rod can be provided between the side plates 1, 2, which is located in the area of the fiats, for example the underside of the substrate 7 is in the middle of the side plates 1, 2.
  • the defined rotational position of the substrates 7 in the carrier ensures that the substrates 7 are cured securely.
  • quartz is preferably used as the material at least for the rods, but optionally also for the side plates 1, 2. This material also has the advantage of being largely neutral towards the chemicals.

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Abstract

Mit einem Träger für Substrate, insbesondere für Halbleiterwafer, ergeben sich wesentlich kürzere Prozeßzeiten bei besseren Prozeßergebnissen durch einen Aufbau, bei dem wenigstens zwei Stäbe (3 bis 6), die zwischen zwei Seitenplatten (1, 2) zueinander parallel beabstandet angeordnet sind, wobei die Stäbe (3 bis 6) Querschlitze (10) zur Aufnahme von Randbereichen der Substrate (7) aufweisen.

Description

Träger für Substrate
Die Erfindung betrifft einen Träger für Substrate mit wenigstens zwei Stäben die zwischen zwei Seitenplatten zueinander beabstandet parallel angeordnet sind und Quer¬ schlitze zur Aufnahme von Randbereichen der Substrate aufweisen, wobei die Stäbe auf jeweils beiden Seiten der Längssymmetrieebene angeordnet sind.
Substratträger zum Transportieren oder Handhaben von Substraten, beispielsweise, von Siliziumscheiben oder Wa- fern, sind allgemein bekannt und beispielsweise in der EP-A-385 536 beschrieben. Derartige Träger, auch Wafer¬ Kassetten genannt, sind üblicherweise als Kästen aufge¬ baut, in denen die Substrate durch Schlitze gehalten wer¬ den, die auf der Innenfläche der Seitenwände der Kassette ausgebildet sind. Derartige Kassetten sind nicht nur schwer, sondern weisen insbesondere auch relativ große Flächen mit Kanten und Ecken auf, so daß eine relativ große Menge an Chemikalien von einem Prozeßtank in den anderen verschleppt wird und dadurch die Standzeiten der Chemikalienbäder klein sind. Die Kanten und großen Flächen der herkömmlichen Substratträger verlängern ins¬ besondere auch die jeweiligen Reinigungs-, Spül- und Trocknungsschritte während der Behandlung, weil relativ viel Flüssigkeit an den Flächen, Kanten und Ecken haften bleibt und das Freispülen der Chemikalien umständlicher wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden, sind Naßbehandlungsanla¬ gen für Substrate bekannt, bei denen die Substrate ohne Substratträger, etwa durch automatische Manipulatoren von einem Prozeßbecken in ein anderes Prozeßbecken und an die entsprechenden Spül- und Trocknungsstationen gebracht werden, um dann wieder in einen Transportträger gesetzt zu werden. Die Substrate werden also jeweils von Tank zu Tank, von Becken zu Becken bzw. von den entsprechenden darin vorgesehenen Substrataufnahmeeinrichtungen immer wieder umgehortet. Die mechanische Belastung auf die Substrate ist dabei jedoch sehr hoch, so daß häufig Subs¬ tratränder abgebrochen oder ganze Substrate zerbrochen werden.
Aus der DE 38 29 159 AI ist eine Vorrichtung zur Aufnahme von Halbleiterscheibchen bekannt, bei der wenigstens zwei Stäbe mit Querschlitzen zur Aufnahme von Randbereichen der Halbleiterscheibchen zwischen zwei zueinander paral¬ lel beabstandete Seitenplatten angeordnet sind. Die Schlitze der Stäbe weisen jeweils den gleichen Abstand zu den Endplatten auf. Die in die Schlitze eingesetzten
Halbleiterscheibchen liegen in den Schlitzen daher mit einem gewissen Spiel, so daß die Halbleiterscheibchen nicht senkrecht, sondern in einer gewissen Schräge in der Vorrichtung stehen. Die Abstände der Halbleiterscheibchen müssen daher relativ groß sein, um zu verhindern, daß sich die Halbleiterscheibchen in ihrer Schräglage berüh¬ ren. Werden die Schlitze sehr schmal und mit möglichst wenig Spiel für die Halbleiterscheibchen ausgebildet, so besteht die Gefahr der Beschädigung der Halbleiterscheib- chen beim Ein- und Austragen. Darüber hinaus sind schmale Schlitze im Zusammenhang mit Spülvorgängen nachteilig, weil in diesen schmalen Schlitzen Chemikalien oder Spül¬ flüssigkeit verbleiben, die die Chemikalien des nächsten Behandlungstanks verunreinigen oder den Trocknungsvorgang verlängern.
Aus der EP-A-506 052 ist eine Aufnahme- oder Einspannvor¬ richtung zur Verwendung in einen Diffusionsofen zur Wär¬ mebehandlung von Halbleiterwafern bekannt. Bei dieser An- Ordnung befinden sich zwischen zwei parallel angeordneten Seitenscheiben senkrecht dazu befestigte Stäbe, zwischen denen die Siliziumwafer angeordnet sind. Die Wafer werden in dieser Anordnung übereinander gestapelt und die Stäbe besitzen keine Querschlitze zur Halterung der Wafer.
Aus den Druckschriften DE-A-39 07 301, DE-A-43 00 205 und US-Z.: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 26, No. 4, 1983 sind Wafer - Aufnahmevorrichtungen mit Stäben oder Profilstäben bekannt, in denen Schlitze zur Halterung der Wafer vorgesehen sind. Keine dieser Anordnungen betrifft Maßnahmen, die Substrate oder Wafer möglichst senkrecht in der Halterung zu fixieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Substrat¬ träger zu schaffen, der bei geringer mechanischer Belas¬ tung der Substrate während der Handhabung eine Verbesse- rung des Prozeßergebnisses und eine Verkürzung der Pro¬ zeßzeit ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge¬ löst, daß die Stäbe die Querschlitze (10) der Stäbe in der axialen Richtung zwischen den Seitenplatten (1, 2) zueinander versetzt angeordnet sind.
Da die benachbarten Stäbe vorzugsweise auf wenigstens einer Seite der Längs- Symmetrieebene zueinander achsial versetzt sind, klemmen sich die eingesetzten Substrate zwischen den zueinander versetzten Schlitzen der benach¬ barten Stäbe ein. Die Substrate erhalten da'durch einen festen, fixierten Sitz, so daß die Substrate sich insbe¬ sondere nicht neigen, und ein Berühren der Substrate untereinander verhindert wird. Denn für die einzelnen
Prozeßschritte muß verhindert werden, daß die Wafer sich berühren, weil andernfalls ein einheitliches Prozeßergeb¬ nis nicht erreicht werden kann. Eine derartige Fixierung der Wafer ist insbesondere ohne die Notwendigkeit mög- lieh, die einzelnen Schlitze eng zu machen, was insbeson¬ dere für die Spül- und Trocknungsvorgänge nachteilig ist. Der erfindungsgemäße Substratträger besteht lediglich aus zwei Seitenplatten und Stäben, so daß die Gesamtmasse des Trägers sehr gering ist. Von besonderer Bedeutung ist es, daß ein derartigen Substratträger nur kleine Flächen und wenig Kantenlinien und Ecken aufweist, so daß jeweils nur wenig Flüssigkeit am Träger selbst haften bleibt. Im Ver¬ gleich zu herkömmlichen Substratträgern ist daher die Chemikalienverschleppung von einer Prozeßstation zur nächsten wesentlich geringer, so daß die Chemikalien in den einzelnen Prozeßtanks oder Chemikalienbecken erheb¬ lich länger verwendet werden können, also die Standzeit der Chemikalien vergrößert und der Chemikalienverbrauch verringert wird. Aufgrund der geringeren Flächen und der wenigen Ecken und Kanten am erfindungsgemäßen Substrat- träger können die einzelnen Reinigungs-, Spül- und
Trocknungsvorgänge schneller durchgeführt werden, da die Zeit zum Freispülen von Chemikalien kleiner ist und die Trocknung schneller erfolgt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Schlitzbreite von der Schlitzöffnung zum Schlitzboden hin ab. Dadurch können die Substrate einfa¬ cher in die Schlitzöffnungen eingeführt werden und werden nach der Einführung sicher gehalten.
Eine weitere Vereinfachung zum Einsetzen der Substrate in den Träger ergibt sich durch abgeschrägte Schlitzwände im Öffnungsbereich der Schlitze.
Je nach dem gegebenen Anwendungs- und Bedarfsfall können die Schlitzabstände und -breiten frei gewählt werden. Vorzugsweise sind die Schlitzabstände und -breiten der Stäbe jedoch jeweils dieselben.
Der Abstand der Stäbe zueinander ist vorzugsweise so ge¬ wählt, daß die Randbereiche der Substrate in einem Win¬ kelabstand von 80 bis 130 Grad auf den Stäben aufliegen. Auf diese Weise ist eine stabile Anordnung der Substrate im Substratträger gewährleistet.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein zusätzlicher Stab an der Stelle vorge¬ sehen, an der sich gerade Randbereiche der Substrate be¬ finden. Die Substrate, beispielsweise Halbleiterwafer, die in Scheiben vorliegen, weisen abgesägte Ecken, soge¬ nannte Fiats, auf. Befindet sich nun dieser zusätzliche Stab an einer Stelle, an der sich die Fiats vorzugsweise die Haupt- oder Primärfiats befinden, so ist durch diesen Stab sichergestellt, daß sich die Wafer während der Be¬ handlung nicht verdrehen können. Beim Aushorten der Wafer aus dem erfindungsgemäßen Substratträger ist daher die selbe Winkellage des Wafers wie beim Einhorten sicherge¬ stellt, so daß das Aushorten zuverlässig erfolgen kann, weil mechanische Greifer nicht ungewollt an Flatstellen zugreifen.
Der erfindungsgemäße Substratträger kann aus unterschied¬ lichsten Materialien hergestellt werden. Im Hinblick so¬ wohl auf die mechanische als auch die chemische Belastung hat sich jedoch Quarz oder PTFE-Kunststoff als besonders vorteilhaft erwiesen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Seitenplatten einen unteren Randbe¬ reich auf, dessen Form zu einem Aufsetzprofil eines Trä¬ geraufnehmers komplementär ist. In den einzelnen Prozeß- tanks und Chemikalienbecken befinden sich Aufsetzprofile, um den Substratträger an einer definierten Stelle zu hal- tern. Dementsprechend sind komplementäre Ausformungen für das Aufsetzprofil und die Randbereiche der Seitenplatten vorgesehen. Vorzugsweise weisen die Randbereiche der Sei- tenplatten ProfilvorSprünge und keine Profilausnehmungen auf, damit möglichst wenig Chemikalien am Prozeßträger anhaften und die Reinigungs-, Spül- und Trocknungsschrit¬ te schnell ablaufen können.
Zur Beschleunigung der Reinigungs-, Spül- und Trocknungs- Vorgänge und zur Minimierung einer Chemikalienverschlep¬ pung ist es weiterhin vorteilhaft die oberen und unteren Längskanten der Seitenplatten abzuschrägen.
Auf der Außenseite der Seitenplatten sind vorzugsweise Vorsprünge zum Ergreifen des Trägers vorgesehen. Diese
Vorsprünge weisen auf der Unterseite, also an der Stelle, an der Aufnehmer für den Träger angreifen, Zentrierungs¬ keile auf, so daß sich der Träger automatisch zentriert und während des Heraushebens aus den Bädern und während des Transports sicher gehalten ist.
Der seitliche Vorsprung zum Ergreifen des Trägers ist auf der Oberseite ebenfalls abgeschrägt, beispielsweise keil¬ förmig ausgeführt, was wiederum das Reinigen und Trocknen auch an dieser Stelle des Trägers erleichtert.
Die Erfindung, sowie weitere Einzelheiten und Vorteile wird bzw. werden nachfolgend anhand von Ausführungsbei¬ spielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsge¬ mäßen Substratträgers in Blickrichtung auf eine Seitenplatte und in teilweiser Querschnittsdar- Stellung,
Fig. 2 einen schematischen Längs-Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie I-I,
Fig. 3 Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Substratträ¬ ger in Blickrichtung von oben und Fig. 4 eine schematische Detailansicht von zwei
Schlitzen in einem der Stäbe. Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbei¬ spiel sind zwischen zwei Seitenplatten 1, 2 vier Stäbe 3, 4, 5, 6 auf den einander zugewandten Seiten der Seiten¬ platten 1, 2 befestigt. Die Anordnung aus den Seitenplat- ten 1, 2 und den Stäben 3 bis 6 bildet einen starren Rah¬ men, der als Träger für die Substrate dient.
In Fig. 1 ist ein kreisscheibenförmiges Substrat 7, beispielsweise in Form eines Halbleiter-Wafers darge- stellt, wie er im Träger gehalten ist. Die Stäbe 3 bis 6, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel Rundstäbe sind, sind so angeordnet, daß ihre jeweiligen Längsachsen auf einem Kreisbogen 8 angeordnet sind, der konzentrisch zum Außenumfang des Substrats 7 liegt und dessen Radius etwas größer ist als der Radius des Substrats 7. Der Stab 6 ist bezüglich einer Symmetrieebene 9 symmetrisch zu dem Stab 3 und der Stab 5 ist bezüglich der Symmetrieebene 9 symmetrisch zum Stab 4 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die beiden unteren Stäbe 4, 5 auf dem Kreisbogen 8 in jeweils einem Winkel von 40 bis 45 Grad zur Symmetrieebene 9 beabstandet. Die oberen Stäbe 3 und 6 sind auf dem Kreisbogen 8 in einem Winkel von jeweils 58 bis 65 Grad beabstandet. Der Fach¬ mann ist in seiner Wahl bezüglich der Lage der Stäbe auf dem Kreisbogen 8 frei, um je nach den Gegebenheiten und
Substratformen eine optimale Halterung der Substrate 7 im Substratträger zu erreichen.
Die Stäbe 3 bis 6 weisen Schlitze 10 auf, die im darge- stellten Ausführungsbeispiel äquidistant achsial neben¬ einander ausgebildet sind. In diesen Schlitzen werden die Substrate 7 eingesetzt und darin parallel zueinander senkrecht gehalten.
Die in Fig. 4 dargestellte Detailzeichnung zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Stabes 3 bis 6 mit zwei Schlitzen 10. Wie sich daraus unmittelbar ergibt, ver- jungt sich die Schlitzbreite von der Schlitzöffnung zum Schlitzboden. Durch die Verengung der Schlitze 10 nach innen wird ein sicherer Stand der Substrate 7 in den Schlitzen 10 erreicht und dennoch ist es gleichzeitig möglich, die Schlitze dadurch vollständig und kurzzeitig zu trocknen. Im Bereich der Schlitzöffnung 11 sind die Schlitzwände abgeschrägt, um auf diese Weise eine Ein¬ führhilfe beim Einsetzen der Substrate 7 in den Träger zu schaffen und ein problemloses Umhörten ohne Waferbruch zu ermöglichen.
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Substratträgers für 6-Zoll-Halb- leiterwafer mit einer Dicke von 0,6mm beträgt die Schlitzbreite 0,8 bis 2mm und die Schlitztiefe 4 bis 6mm. Die Substrate 7 liegen daher mit einem gewollten Spiel in den Schlitzen 10, um die Spül- und Trocknungsvorgänge zu erleichtern.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung sind die Schlitze 10 der einander benachbarten, auf einer Seite der Symmetrieebene 9 befindlichen Stäbe 3, 4 bzw. 5, 6 nicht fluchtend zueinander angeordnet, sondern etwas zueinander versetzt. Dadurch werden die Substrate 7 zwischen den Schlitzen 10 der benachbarten Stäbe 3, 4 bzw. 5, 6 eingeklemmt und erhalten auf diese Weise einen festen, sicheren Stand, so daß sich die Subs¬ trate 7 nicht berühren. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, damit ein einheitliches Prozeßergebnis erreicht werden kann.
Das Verklemmen der Substrate 7 zwischen den Schlitzsei¬ tenflächen zweier benachbarter Stäbe 3, 4 bzw. 5, 6 hat zusätzlich zur sicheren Fixierung der Substrate 7 im Trä- ger den Vorteil, daß die Schlitze breiter als die Breite der Substrate 7 ausgeführt werden kann, um dadurch - die bereits ausgeführt wurde - die Spül- und Trocknungspro¬ zesse zu verbessern und zu beschleunigen.
Das Versetzen der Schlitze der benachbarten Stäbe 3, 4 bzw. 5, 6 erfolgt am einfachsten dadurch, daß die Stäbe achsial zueinander etwas versetzt sind.
Ein besonderer Vorteil dieser Fixierung besteht auch da¬ rin, daß aufgrund der sicheren senkrechten und parallelen Halterung der Substrate 7 durch die Verspannung zwischen den Schlitzen 10 der benachbarten Stäbe 3, 4 bzw. 5, 6 die Substrate 7 wesentlich enger nebeneinander angeordnet werden können, ohne Gefahr zu laufen, daß sie sich berüh¬ ren. Gegenüber herkömmlichen Standardträgern können daher pro Fläche des Trägers wesentlich mehr, bis zu doppelt so viel Substrate 7 in einem Träger angeordnet werden. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Trägers mit halbem Substratabstand gegenüber den Standardkassetten, ist es möglich mit diesen sogenannten "Half Spacing"-Trägern den Durchsatz einer Reinigungsanlage bei gleichbleibender Beckengröße, bei gleichbleibenden Chemikalienverbrauch und gleicher Prozeßzeit zu verdoppeln.
Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist, weisen die Seitenplatten 1, 2 des Trägers spezielle Ausformungen auf, um dem Träger einen sicheren Stand in den Proze߬ becken zu geben und den Trockenvorgang zu beschleunigen. Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die obe¬ ren und unteren Ränder der Seitenflächen 1, 2 abge- schrägt, beispielsweise in einem Winkel von 10 Grad, um den Spülprozeß und den Trocknungsvorgang durch einen bes¬ seren Ablauf zu beschleunigen. Auf dem unteren Randbe¬ reich der Seitenplatten 1, 2 befinden sich Standprofile 13, die in entsprechende, komplementäre Ausnehmungen auf den Prozeßbeckenböden einsetzbar sind und eine sichere, definierte Lage des Trägers im Becken während des Behand¬ lungsvorganges sicherstellen. Auf den Außenflächen der Seitenplatten 1, 2 sind Vor¬ sprünge 14, 15 ausgebildet, die von Greifern zum Einset¬ zen und Herausnehmen der Träger in und aus dem Proze߬ becken und zum Transport des Trägers ergriffen werden können. Wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist der untere Bereich der Vorsprünge 14 in Form eines Zen¬ trierungskeils 16 ausgebildet, so daß sich die Träger beim automatischen Transfer selbst zentrieren und sicher gehalten sind. Die Abschrägungen des Zentrierungskeils 16 tragen weiterhin zu einem guten Flüssigkeitsablauf und damit zu einer schnellen Spülung und Trocknung bei. Aus demselben Grund sind auf der Oberseite der Vorsprünge 14, 15 Abschrägungen 17 vorgesehen.
Die Substrate 1 , die hauptsächlich in Form von Kreis¬ scheiben vorliegen, weisen häufig abgesägte Ecken, soge¬ nannte Fiats 18, auf. Um ein Verdrehen der Substrate 7 während der Prozesse oder während des Transports zu ver¬ meiden und auch hinsichtlich der Drehlage eine definierte Stellung zu gewährleisten, kann ein zusätzlicher Stab zwischen den Seitenplatten 1, 2 vorgesehen sein, der sich im Bereich der Fiats, beispielsweise auf der Unterseite des Substrats 7 in der Mitte der Seitenplatten 1, 2 be¬ findet. Durch die definierte Drehlage der Substrate 7 im Träger ist ein sicheres Aushorten der Substrate 7 gewähr¬ leistet.
Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Aus¬ führungsbeispiels beschrieben. Dem Fachmann sind zahl- reiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispiels¬ weise können für den Träger unterschiedliche Materialien wie Quarz, Kunststoff, Verbundwerkzeuge usw. eingesetzt werden. Da aufgrund der geringen Waferabstände beim er- findungsge äßen Träger pro Stablänge im Vergleich zu her¬ kömmlichen Kassetten mehr Substrate oder Wafer 7 unterge¬ bracht werden können, ist auch die Belastung der Stäbe größer. Daher wird vorzugsweise Quarz als Material min¬ destens für die Stäbe, gegebenfalls aber auch für die Seitenplatten 1, 2 verwendet. Dieses Material hat auch den Vorteil, gegenüber den Chemikalien weitgehend neutral zu sein. Dem Fachmann ist es auch möglich, Träger mit den erfindungsgemäßen Merkmalen zu schaffen, die nur zwei Stäbe aufweisen, wenn auf die definierte Lage und Paral¬ lelität der Substrate 7 beispielsweise bei weniger dich¬ ter Anordnung der Substrate 7 kein großer Wert gelegt zu werden braucht. Dadurch vereinfacht sich der Träger wei¬ terhin. Auch ist es möglich, den Träger an unterschied¬ liche Abmessungen der Substrate oder Wafer 7 mit unter¬ schiedlichen Waferabständen anzupassen.

Claims

Patentansprüche
1. Träger für Substrate, mit wenigstens zwei Stäben (3 bis 6) , die zwischen zwei Seitenplatten (1, 2) zueinander beabstandet parallel angeordnet sind und Querschlitze (10) zur Aufnahme von Randbereichen der Substrate (7) aufweisen, wobei die Stäbe (3, 4 bzw. 5, 6) auf jeweils beiden Seiten der Längssymmetrieebene (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschlitze (10) der Stäbe (3, 4 bzw. 5, 6) in der axialen Richtung zwischen den Seitenplatten (1, 2) zueinander versetzt sind.
2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Querschlitze (10) benachbarter Stäbe (3, 4 bzw. 5, 6) auf wenigstens einer Seite der Längs-Symmetrieebene (9) zu¬ einander versetzt sind.
3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Versetzung der Querschlitze (10) kleiner als deren Breite ist.
4. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite von der Schlitzöffnung (11) zum Schlitzboden hin abnimmt.
5. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzwände im Öffnungs¬ bereich des Schlitzes (10) abgeschrägt sind.
6. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (3 bis 6) jeweils die selben Schlitzabstände und/oder -breiten aufweisen.
7. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Stäbe (3 bis 6) voneinander so gewählt ist, daß die Randbereiche des Substrats (7) in einem Winkelabstand von 80 bis 130 Grad auf den Stäben (3 bis 6) aufliegen.
8. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Stäbe (3 bis 6) im wesentlichen auf einem zum Substratrand konzentrischen Kreisbogen (8) liegen.
9. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Stab an der Stelle vorgesehen ist, an der sich gerade Randbereiche (18) der Substrate befinden.
10. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (3 bis 6) aus Quarz bestehen.
11. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (1, 2) einen unteren Randbereich aufweisen, dessen Form (13) zu einem Aufsatzprofil eines Trägeraufnehmers komplementär ist.
12. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren
Längskanten der Seitenplatten (1, 2) Abschrägungen (12) aufweisen.
13. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der
Seitenplatten (1, 2) Vorsprünge (14, 15) zum Ergreifen des Trägers vorgesehen sind.
14. Träger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14, 15) auf der Unterseite einen Zentrie¬ rungskeil (16) aufweisen.
15. Träger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Vorsprünge (14, 15) auf der Oberseite Abschrägungen (17) aufweisen.
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