WO1997040522A1 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln von substraten in einem fluid-behälter - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum behandeln von substraten in einem fluid-behälter Download PDF

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WO1997040522A1
WO1997040522A1 PCT/EP1997/001528 EP9701528W WO9740522A1 WO 1997040522 A1 WO1997040522 A1 WO 1997040522A1 EP 9701528 W EP9701528 W EP 9701528W WO 9740522 A1 WO9740522 A1 WO 9740522A1
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holding
fluid
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PCT/EP1997/001528
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Dietmar SCHÖNLEBER
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Steag Microtech Gmbh
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    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

Definitions

  • EP-B-0 385 536, US Pat. No. 5,265,184 or DE-A-44 13 077 based on the applicant in the present application are known, the substrates with a substrate receiving device in the fluid container or in a substrate carrier either by means of a 3-point holder or with a 1-point holder and additional guide slots on the inside of the container wall or slots in the walls of a hood.
  • the holding of the substrates is limited to a small edge area on the underside of the substrates.
  • Another disadvantage of the known arrangements is that if fluid flows rapidly below the substrates into the container, there is a risk that the substrates will be raised or float. As a result, the secure, parallel and spaced holding of the substrate in the substrate receiving device or in a substrate carrier is not guaranteed.
  • a device of the type mentioned in which a rod or a plate is placed on flat areas of substrates during the treatment in the fluid container in order to prevent floating of the substrates.
  • This rod or plate is only pivoted over the substrates by means of a drive device when they are inserted into the fluid container. Before the substrates are removed from the fluid container, the rod or the plate is again pivoted in order to remove substrates from the fluid container.
  • Such an arrangement is very complex, and in particular with regard to the pivoting, a large amount of space is required above the fluid container. Furthermore, the substrates are not held by this rod or this plate during loading and unloading, so that there is a risk that the substrates will lean against and touch one another.
  • the invention has for its object to provide a device and a method of the type mentioned, in which substrates having large dimensions during the treatment and / or during the entry and exit into and out of the fluid pool si ⁇ cher be kept.
  • the object is achieved according to the invention in that the holding strip lies or remains on the substrates during the entry and / or exit process or during the loading and / or unloading process.
  • the holding strip lies or remains on the substrates during the entry and / or exit process or during the loading and / or unloading process.
  • the holding strip is connected via appropriate connecting elements to a drive device, for example a stepper motor or a driver, which is connected to the drive device of the substrate receiving device, or the like.
  • a drive device for example a stepper motor or a driver, which is connected to the drive device of the substrate receiving device, or the like.
  • the holding strip preferably extends over the entire width of the substrate package, so that it holds all substrates of the package.
  • the holding strip on the side facing the substrates has recesses, for example notch-like or V-shaped slits, in which the substrate edges lie.
  • the recesses ensure that the substrates are held securely and prevent a change in position relative to one another. Even if high capillary forces occur between the substrates, they remain upright and parallel in the package one behind the other and are safely spaced apart. This avoids contact between the substrates on which the
  • At least two holding strips are provided, which can be placed spaced apart from one another on upper edge regions of the substrates or of the substrate package.
  • the at least two holding strips already define two stopping points, so that the substrate receiving device in the fluid container only has to have one stopping point, which is preferably a knife-like one. Is edge, which is provided for lifting the substrates. Further breakpoints are in this embodiment in
  • Fluid containers are not required, so that the fluid container can be made small and thus only requires a small volume of fluid, can be produced inexpensively and can be reliably held with simple means during substrate treatment and during retraction and extension enables.
  • the holding strip (s) do not lie on the substrates when they are are immersed in the treatment fluid. Rather, the holding strip (s) is or are held at a predetermined distance, which is preferably 3 to 20 mm, above the surface of the treatment or rinsing fluid, so that the holding strip does not come into contact with the fluid , and is also held so far above the fluid surface that no splashes or drops can get onto the holding strip.
  • a predetermined distance which is preferably 3 to 20 mm
  • the strip should remain 2 to 20 mm above the fluid surface in order not to get wet .
  • the holding bar thus waits for the predetermined distance above the fluid surface to be lifted out of the fluid container. the substrates. The holding strip (s) are then lifted when the substrates are further lifted out.
  • the object is achieved by a method in which the holding strip is placed on the substrates during at least part of the insertion and / or extension process or at least part of the loading and / or unloading process is launched.
  • the advantages achieved in this way correspond to those previously mentioned in connection with the device according to the invention.
  • the following method steps are provided: a) inserting the substrates into the fluid container; b) treating the substrates in the fluid container; c) lifting the substrates from the fluid container; d) placing a holding strip (6) on the upper edge areas of the substrates, which edge areas have already been lifted out of the treatment fluid, and e) further lifting out the substrates together with the
  • This method ensures that the holding strip itself does not come into contact with the treatment or rinsing fluid or is wetted, which would have the consequence that the substrates do not dry reliably or only with great effort. Nevertheless, the substrates are held in place by the holding strip provided above the fluid surface after exiting the treatment fluid, that is, when they are already dry, so that the wafers contract and are not touched .
  • the tendency for the substrates to approach and touch, particularly when exiting the treatment fluid is due to forces caused by the capillary action of the water between the substrates.
  • the holding strip is placed on the edge regions of the substrates which are lifted out of the treatment fluid, preferably by a relative movement between the holding strip and substrates, the holding strip in particular waiting at a predetermined distance above the fluid surface, and the substrates from below on the waiting holding part.
  • telebar can be raised.
  • the hood which is preferably flooded with a fluid accelerating and improving the drying process, for example with alcohol-containing nitrogen, according to the Marangoni process, has guides in or on its inner walls for the substrates it is advantageous to remove the holding strip from the substrates, for example by further lifting, when the substrates have been inserted into the guides and are held therein.
  • the retaining strip is then no longer necessary and may even be disadvantageous.
  • the guiding slots of the hood must only extend so far down that they do not come into contact with the fluid.
  • the substrates are therefore held at a defined distance from one another by the holding strip in an area above the fluid surface, where the forces arising due to the capillary action of the water between the substrates are greatest, until they reach the guide slots in the guide slots Enter the hood and then be held by them.
  • the holding strip when inserting the substrates into the fluid container by lying on the substrates during the loading process. However, this is not necessary if the substrates are inserted into the fluid container together with a substrate carrier, a so-called carrier, and are only lifted out of the substrate carrier and out of the fluid container during the drying process.
  • substrates is not only to be understood as wafers, but also other plate-like or disk-shaped parts, such as CDs, masks, LED display boards or the like.
  • a fluid container 1 there is a hood 2, which is used, for example, to dry substrates 3, as is described in DE-A-44 13 077 or the unpublished DE-A-195 00 239 or DE-A -196 15 108 by the same applicant.
  • the fluid container 1 there is a substrate receiving device 4 with slots or notches 5 in which the schematically indicated substrates 3 are located. Since the design of the substrate receiving device 4 is not the subject of the present invention, an explanation thereof is omitted and, in this respect, the already mentioned DE-A-44 13 077, DE-A-195 46 990 and DE -A-196 15 108.
  • a holding strip 6 rests on the top of the substrates 3.
  • the holding strip 6 also has recesses in the form of notches or V-shaped incisions 7, in which the upper edges of the substrates 3 are held.
  • the holding bar 6 ensures a secure hold of the
  • Substrates 3 in an upright, parallel position and prevents contact with the wafer even with large dimensions and a high attraction due to capillary action, in particular with a high packing density or close spacing.
  • the holding strip 6 is connected to a slide 8 which slides in or on a rail 9 which is attached or formed on an inside 10 of a fluid wall 11 of the fluid container 1.
  • the rail 8 continues in the hood 2 in an upper rail section 12 which is designed in accordance with the rail 9 of the fluid container 1.
  • the wafers 3 in the fluid container 1 After the treatment of the wafers 3 in the fluid container 1, they are lifted into the hood 2 by drying the substrate receiving device 4 together with the holding strip 6 lying on the substrates 3 for drying.
  • the wafers are lowered into a wafer carrier or carrier, not shown, which is located in the container 1.
  • the hood is laterally displaced together with the retaining strip 6 located at the upper end of the hood 2, as indicated by the arrow 13.
  • the wafers 3 come free from both the hood and the holding bar 6, so that they can be loaded and unloaded.
  • An embodiment is also very advantageous, in particular in connection with the drying process, in which the holding strip does not come into contact with the treatment or drying fluid, but waits above the fluid surface until it removes the substrates when it is lifted out grips the treatment fluid and holds them in their positions parallel to one another.
  • Another possible embodiment is to move the holding strip 6 into any position, independently of the movement of the substrate receiving device 4, by means of its own drive device, for example a stepping motor.
  • the guiding and moving elements can also be designed to raise and lower the holding strip, depending on the circumstances.
  • an embodiment is also conceivable in which the rail is integrated in the wall of the fluid container 1.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Behandeln von Substraten (3) in einem Fluid-Behälter (1) erhalten die Substrate (3) auch bei großen Abmessungen einen besonders sicheren Halt durch wenigstens eine Halteleiste (6), die auf den oberen Kantenbereich der Substrate (3) auflegbar ist. Ein Verfahren zum Behandeln von Substraten ist ebenfalls angegeben.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Substraten in einem Fluid-Behälter
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Substraten in einem Fluid-Behälter, in den die Substrate voneinander beabstandet als Pakete ein¬ setzbar sind, wobei eine Halteleiste auf den oberen Rand¬ bereich der Substrate auflegbar ist.
Bei Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der
EP-B-0 385 536, der US-PS 5 265 184 oder der auf die An¬ melderin der vorliegenden Anmeldung zurückgehenden DE-A-44 13 077 bekannt sind, werden die Substrate mit ei¬ ner Substrataufnahme-Vorrichtung im Fluid-Behälter oder in einem Substratträger entweder mittels einer 3-Punkt- Halterung oder mit einer 1-Punkt-Halterung und zusätzli¬ chen Führungsschlitzen an den Innenseiten der Behälter¬ wandung bzw. Schlitzen in den Wandungen einer Haube ge¬ halten. Im Falle der 3-Punkt-Halterung beschränkt sich das Halten der Substrate auf einen kleinen Kantenbereich auf der Unterseite der Substrate. Insbesondere bei der Behandlung von großen Wafer-Abmessungen bzw. -durchmes- sern, beispielsweise von 300 nun ist eine solche Halterung jedoch nicht sicher, da nicht ausgeschlossen werden kann, daß sich die Wafer zumindest im oberen, von der Halterung entfernten Bereich aneinander anlehnen und dadurch die Ausschußrate groß ist. Das Berühren der nebeneinander an¬ geordneten Substrate wird insbesondere auch beim Heraus¬ heben der Wafer aus dem Fluid durch die Kapillarwirkung zwischen den Wafern begünstigt. Die Verwendung von Füh¬ rungsschlitzen und seitlichen Halterungen im Fluid-Behäl¬ ter bzw. in einer über dem Fluid-Behälter angeordneten Haube weist den Nachteil auf, daß die Herstellungskosten für die Behälter und/oder die Hauben wesentlich höher sind. Darüberhinaus beeinträchtigen derartige Schlitze eine möglichst störungsfreie, gleichmäßige Strömung des Behandlungsfluids im Behälter. Führungsschlitze erschwe- ren weiterhin die Reinigung bzw. Trocknung des Behälters bzw. der Haube. Aber auch bei der Verwendung von Füh- rungsschlitzen in der Trocknungshaube ist insbesondere bei Substraten mit großen Abmessungen das Einführen der Substrate in die Schlitze insbesondere aufgrund der Ka¬ pillarwirkung zwischen den aus dem Behandlungsfluid her¬ ausgehobenen Substraten nicht sichergestellt, sodaß da¬ durch Beschädigungen an den Substraten auftreten-können.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnungen besteht darin, daß bei schnellem Einströmen von Fluid unterhalb der Substrate in den Behälter die Gefahr besteht, daß die Substrate angehoben werden bzw. aufschwimmen. Dadurch ist der sichere, parallele und beabstandete Halt der Substra- te in der Substrat-Aufnahmevorrichtung bzw. in einem Sub¬ stratträger nicht gewährleistet.
Aus der US 5 488 964 AI ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der ein Stab oder eine Platte während der Behandlung im Fluid-Behälter auf flache Be¬ reiche von Substraten aufgelegt wird, um ein Aufschwimmen der Substrate zu verhindern. Dieser Stab oder diese Plat¬ te wird erst dann mittels einer Antriebseinrichtung über die Substrate geschwenkt, wenn sie in den Fluid-Behälter eingesetzt sind. Vor dem Entfernen der Substrate aus dem Fluid-Behälter wird der Stab bzw. die Platte wiederum verschwenkt, um Substrate aus dem Fluid-Behälter zu ent- fernen. Eine derartige Anordnung ist sehr aufwendig, und insbesondere im Hinblick auf das Verschwenken ist ein großer Raumbedarf über dem Fluid-Behälter erforderlich. Darüberhinaus werden die Substrate während des Be- und Entladens von diesem Stab oder dieser Platte nicht gehal¬ ten, sodaß die Gefahr besteht, daß sich die Substrate an¬ einander anlehnen und berühren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auch große Abmessungen aufweisende Substrate während der Behandlung und/oder während des Ein- und Ausfahrens in das bzw. aus dem Fluid-Becken si¬ cher gehalten werden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge¬ löst, daß die Halteleiste während des Ein- und/oder Aus- fahr-Vorgangs bzw. während des Be- und/oder Entlade-Vor- gangs auf den Substraten aufliegt bzw. liegenbleibt. Auf diese Weise ergibt sich für die Substrate auch im oberen Bereich ein Halt, so daß die Gefahr einer Berührung der Substrate oder Wafer bei der Behandlung im Fluid-Behälter oder beim Ein- und Ausfahren vermieden wird, und zwar insbesondere auch bei Wafern mit großen Abmessungen. Wei¬ terhin ist auch bei schnellem Fluid-Einlaß von unten oder bei der Verwendung von starken Einlaßdüsen kein Anheben bzw. Aufschwimmen der Substrate möglich. Aufgrund der Halteleiste sind auch Führungsschlitze in bzw. an der Be¬ hälterwand und/oder in oder an der Haubenwand ggf. nicht erforderlich, so daß die Herstellungskosten der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung kleiner sind, eine nachteilige Beeinflussung der Fluidströmung vermieden, und das Reini- gen des Behälters oder des Beckens vereinfacht wird.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfin¬ dung ist die Halteleiste vorzugsweise senkrecht in einer Führung verschiebbar, die im Fluidbecken und/oder in ei- ner Beckenhaube vorgesehen ist. Die Führung kann dabei beispielsweise eine Schiene sein, die an einer Beckenwand und/oder an einer Hauben-Wand vertikal angeordnet ist. In oder auf dieser Schiene gleitet ein Schlitten, der über einem Winkelelement mit der waagrecht angeordneten Halte- leiste verbunden ist. Die Halteleiste liegt vorzugsweise mit ihrem Eigengewicht auf den Substratkanten auf. Dazu ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Gewicht und/oder das Material der Halteleiste entsprechend dem gewünschten Auflagegewicht der Halteleiste auf den Substraten ge¬ wählt. Bei Verwendung einer Führungsschiene zur senkrech¬ ten Verschiebung der Halteleiste wird dabei die Haltelei¬ ste vorzugsweise zusammen mit dem Substratpaket abgesenkt bzw. angehoben, ohne daß eine eigene Antriebsvorrichtung für die Halteschiene erforderlich ist.
Für spezielle Anwendungsformen kann es jedoch auch vor¬ teilhaft sein, die Halteschiene unabhängig vom Anheben oder Absenken der Substrate getrennt zu bewegen. Für die- sen Fall ist die Halteleiste über entsprechende Verbin¬ dungselemente mit einer Antriebsvorrichtung, beispiels¬ weise einem Schrittmotor oder einem Mitnehmer der mit der Antriebseinrichtung der Substrat-Aufnahmevorrichtung in Verbindung steht, oder dergleichen verbunden.
Die Halteleiste erstreckt sich vorzugsweise über die ge¬ samte Breite des Substratpakets, so daß sie alle Substra¬ te des Pakets hält.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Halteleiste auf der den Substraten zugewandten Seite Ausnehmungen, beispielsweise kerbenartige oder sich vförmig verengende Schlitze auf, in denen die Substrat¬ kanten liegen. Die Ausnehmungen gewährleisten einen si- cheren Halt der Substrate und verhindern eine Lageände¬ rung zueinander. Auch bei Auftreten hoher Kapillarkräfte zwischen den Substraten bleiben diese im Paket aufrecht und parallel hintereinander stehen und sind voneinander sicher beabstandet. Dadurch werden Berührungen zwischen den Substraten vermieden, an denen auch der
Trocknungsvorgang nur sehr schwer möglich ist und Partikelgefahr besteht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Abstände zwischen den Ausnehmungen entsprechend den vorgesehenen Abständen zwischen den Substraten gewählt, so daß entsprechend der Abstandswahl der Ausnehmungen der Halteleiste die Abstände der Substrate zueinander im Sub¬ stratpaket festgelegt wird. Befinden sich in der Sub¬ strat-Aufnahmevorrichtung des Beckens und/oder dem Sub¬ stratträger, etwa einem Substratcarrier, ebenfalls Auf- nahmeschlitze mit definiertem Abstand zueinander, so sind die Abstände der Ausnehmungen der Halteleiste vorzugswei¬ se entsprechend den Abständen der Schlitze gewählt. Hin¬ sichtlich der Ausbildung von Aufnahme-Vorrichtungen und/oder Schlitzen für die Aufnahme der Substrate in Fluid-Behältern bzw. im Substratträger wird insbesondere auf die nicht-vorveröffentlichten DE-A-195 46 990, DE-A-196 15 108 sowie auf die DE-A-44 28 169 derselben Anmelderin verwiesen, deren Inhalt insofern zum Gegen¬ stand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Für einen sicheren, definierten Halt der Substrate, seien es nun scheibenförmige oder rechteckige Substrate, sind drei Punkte erforderlich. Bei Verwendung einer Haltelei¬ ste vorzugsweise am höchsten Punkt der Substratkante wird dadurch ein Haltepunkt definiert, so daß zwei weitere Haltepunkte in der Substrat-Aufnahmevorrichtung des Fluid-Behälters oder des Substratträgers ausreichen und Führungsschlitze in den Behälter- und/oder Haubenwänden nicht erforderlich sind. Beispiele für Substrat-Aufnahme- Vorrichtungen mit mindestens zwei Haltepunkten sind bei¬ spielsweise in der bereits erwähnten DE-A-44 13 077 sowie in den nicht-vorveröffentlichten DE-A-195 46 990 und DE- A-196 15 108 beschrieben, deren Inhalte zur Vermeidung von Wiederholungen auch insofern zum Inhalt der vorlie- genden Anmeldung gemacht werden. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Halteleisten vorgesehen, die voneinander beabstandet auf obere Kantenbereiche der Substrate bzw. des Substratpakets auflegbar sind. Auf diese Weise definieren die wenigstens zwei Halteleisten bereits zwei Haltepunkte, so daß die Substrataufnahmevor¬ richtung im Fluid-Behälter lediglich einen Haltepunkt aufweisen muß, der vorzugsweise eine messerartige. Kante ist, die zur Anhebung der Substrate vorgesehen ist. Wei- tere Haltepunkte sind bei dieser Ausführungsform im
Fluid-Behälter nicht erforderlich, so daß der Fluid-Be¬ hälter klein gebaut werden kann und damit nur ein kleines Fluid-Volumen benötigt, kostengünstig herstellbar ist und mit einfachsten Mitteln eine zuverlässige Halterung der Substrate während der Substratbehandlung und während des Ein- und Ausfahrens ermöglicht.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform insbesondere in Zusammenhang mit einem Trocknungsvorgang, wenn also die Substrate zum Trocknen aus einem Behand- lungsfluid, etwa einem Spülfluid herausgehoben werden, liegt bzw. liegen die Halteleiste(n) nicht auf den Sub¬ straten auf, wenn sie im Behandlungsfluid eingetaucht sind. Vielmehr ist bzw. sind die Halteleiste(n) in einem vorgegebenen Abstand, der vorzugsweise 3 bis 20 mm be¬ trägt, über der Oberfläche des Behandlungs- oder Spül- fluids gehalten, so daß die Halteleiste nicht mit dem Fl-uid in Berührung kommt, und auch soweit über der Flui- doberflache gehalten ist, daß keine Spritzer oder Tropfen an die Halteleiste gelangen können. Da beim Herausheben der Substrate aus dem Fluid Adhäsionskräfte zwischen dem Fluid und Substraten auftreten und durch Kapillarwirkung zwischen den Substraten ein Wasserfilm mit nach oben ge¬ zogen wird, sollte die Leiste 2 bis 20 mm über der Flui- doberfläche bleiben, um nicht naß zu werden. Die Halte¬ leiste wartet also in dem vorgegebenen Abstand über der Fluidoberflache auf die aus dem Fluid-Behälter anzuheben- den Substrate. Die Halteleiste(n) wird bzw. werden dann beim weiteren Ausheben der Substrate mit angehoben.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Halteleiste während wenigstens eines Teils des Ein- und/oder Ausfahr-Vorgangs bzw. wenigstens eines Teils des Be- und/oder Entlade-Vorgangs der Substrate auf diese aufgelegt wird. Die damit erzielten Vorteile entsprechen denen, die zuvor in Zusammenhang mit der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung genannt wurden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform insbe¬ sondere in Zusammenhang mit dem Trocknen der Substrate nach einem Behandlungs- bzw. Spülvorgang sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: a) Einsetzen der Substrate in den Fluid-Behälter; b) Behandeln der Substrate im Fluid-Behälter; c) Anheben der Substrate aus dem Fluid-Behälter; d) Auflegen einer Halteleiste (6) auf die oberen, be¬ reits aus dem Behandlungsfluid herausgehobenen Rand¬ bereiche der Substrate und e) weiteres Ausheben der Substrate zusammen mit der
Halteleiste.
Mit diesem Verfahren ist sichergestellt, daß die Halte¬ leiste selbst nicht mit dem Behandlungs- bzw. Spülfluid in Berührung kommt bzw. benetzt wird, was zur Folge hätte, daß die Substrate nicht oder nur mit hohem Aufwand zuverlässig trocken werden. Dennoch wird den Substraten durch die über der Fluidoberflache bereitstehende, war¬ tende Halteleiste nach dem Austritt aus dem Behandlungs- fluid, wenn sie also bereits trocken sind, ein Halt gege¬ ben, so daß ein Zusammenziehen der Wafer zueinander und ein Berühren derselben verhindert wird. Die Tendenz, daß sich die Substrate insbesondere beim Austritt aus dem Behandlungsfluid nähern und berühren, wird durch Kräfte bewirkt, die aufgrund der Kapillarwirkung des Wassers zwischen den Substraten auftritt.
Das Auflegen der Halteleiste auf die aus dem Behandlungs- fluid herausgehobenen Randbereiche der Substrate erfolgt vorzugsweise durch eine Relativbewegung zwischen Halte¬ leiste und Substraten, wobei insbesondere die Halteleiste in einem vorgegebenen Abstand über der Fluidoberflache wartet, und die Substrate von unten an die wartende Hal- teleiste angehoben werden.
Insbesondere dann, wenn die Haube, die gemäß dem Maran- goni-Verfahren vorzugsweise mit einem den Trocknungsvor¬ gang beschleunigenden und verbessernden Fluid, beispiels- weise mit alkoholhaltigem Stickstoff geflutet wird, Füh¬ rungen in oder an ihren Innenwänden für die Substrate aufweist, ist es vorteilhaft, die Halteleiste von den Substraten beispielsweise durch weiteres Anheben zu ent¬ fernen, wenn die Substrate in die Führungen eingeführt worden sind und darin gehalten werden. Im Falle von Hau¬ ben mit Führungsschlitzen ist danach die Halteleiste nicht mehr erforderlich und möglicherweise sogar nachtei¬ lig.
Die Führungsschlitze der Haube dürfen nur so weit nach unten reichen, daß sie nicht mit dem Fluid in Berührung kommen. Die Substrate werden daher in einem Bereich ober¬ halb der Fluidoberflache, wo die durch die Kapillarwir¬ kung des Wassers zwischen den Substraten auftretenden Kräfte am größten sind, durch die Halteleiste in defi¬ nierten Abstand zueinander gehalten bis sie sicher und zuverlässig in die Führungsschlitze der Haube eintreten und danach von diesen gehalten werden.
Es ist auch möglich, die Halteleiste beim Einsetzen der Substrate in den Fluid-Behälter zu verwenden, indem sie während des Ladevorgangs auf den Substraten aufliegt. Dies ist jedoch nicht erforderlich, wenn die Substrate zusammen mit einem Substratträger, einem sogenannten Carrier, in den Fluid-Behälter eingesetzt und erst beim Trocknungsvorgang aus dem Substratträger und aus dem Fluid-Behälter angehoben werden.
Unter dem Begriff Substrate sind nicht nur Wafer, sondern auch andere platten- oder scheibenförmige Teile, wie CD's, Masken, LED-Anzeigetafeln oder dergleichen zu ver- stehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine einzige Schemazeichnung erläutert.
Über einem Fluid-Behälter 1 befindet sich eine Haube 2, die beispielsweise der Trocknung von Substraten 3 dient, wie dies in der DE-A-44 13 077 oder der nicht-vorveröf- fentlichten DE-A-195 00 239 oder DE-A-196 15 108 dersel- ben Anmelderin beschrieben ist.
Im Fluid-Behälter 1 befindet sich eine Substrat-Aufnahme¬ vorrichtung 4 mit Schlitzen oder Einkerbungen 5, in denen die schematisch angedeuteten Substrate 3 stehen. Da die Ausbildung der Substrat-Aufnahmevorrichtung 4 nicht Ge¬ genstand der vorliegenden Erfindung ist, wird auf eine Erläuterung derselben verzichtet und insofern auf die be¬ reits erwähnten DE-A-44 13 077, die DE-A-195 46 990 und die DE-A-196 15 108 verwiesen.
Auf der Oberseite der Substrate 3 liegt eine Halteleiste 6 auf. Die Halteleiste 6 weist ebenfalls Ausnehmungen in Form von Kerben oder v-förmigen Einschnitten 7 auf, in denen die oberen Kanten der Substrate 3 gehalten sind. Die Halteleiste 6 gewährleistet einen sicheren Halt der
Substrate 3 in aufrechter, paralleler Lage und verhindert die Berührung der Wafer auch bei großen Abmessungen und einer hohen Anziehungskraft durch Kapillarwirkung insbe¬ sondere bei hoher Packungsdichte bzw. geringem Abstand.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Halteleiste 6 mit einem Schlitten 8 verbunden, der in oder auf einer Schiene 9 gleitet, die auf einer Innenseite 10 einer Fluidwand 11 des Fluid-Behälters 1 angebracht oder ausge¬ bildet ist. Die Schiene 8 setzt sich in der Haube 2 in einem oberen Schienenabschnitt 12 fort, der entsprechend der Schiene 9 des Fluid-Behälters 1 ausgebildet ist.
Nach der Behandlung der Wafer 3 im Fluid-Behälter 1 wer¬ den diese durch Anheben der Substrat-Aufnahmevorrichtung 4 zusammen mit der auf den Substraten 3 liegenden Halte- leiste 6 zum Trocknen in die Haube 2 angehoben. Der mit der Halteleiste 6 fest verbundene Schlitten 8 gleitet da¬ bei auf der Schiene 9 des Fluid-Behälters 1 und des obe¬ ren Schienenabschnitts 12 in der Haube 2 nach oben und gibt den Substraten 3 auch während dieses Vorgangs einen sicheren Halt.
Nach Abschluß des Trocknungsvorgangs werden die Wafer in einen nicht dargestellten Waferträger oder -Carrier abge¬ senkt, der sich im Behälter 1 befindet. Die Haube wird zusammen mit der sich am oberen Ende der Haube 2 befind¬ lichen Halteleiste 6 seitlich verschoben, wie dies durch den Pfeil 13 angedeutet ist. Dadurch kommen die Wafer 3 sowohl von der Haube als auch von der Halteleiste 6 frei, so daß sie be- und entladen werden können.
Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Aus¬ führungsbeispiels erläutert. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Bei- spielsweise ist es möglich, lediglich in der Haube 2 eine Schiene zum Verschieben der Halteleiste 6 vorzusehen, wo¬ bei der auf der Schiene 12 der Haube 2 gleitende Schiit- ten 8 mit der Halteleiste 6 über ein Halteelement verbun¬ den ist, das im geschlossenen Zustand der Haube soweit in den Fluid-Behälter 1 hineinragt, daß die Halteleiste 6 auch in der tiefsten Lage der Substrate 31 noch auf die- sen aufliegt. Sehr vorteilhaft ist auch eine Ausführungs¬ form insbesondere in Zusammenhang mit dem Trocknungsvor- gang, bei der bzw. bei dem die Halteleiste nicht mit dem Behandlungs- bzw. Trocknungsfluid in Berührung kpmmt, sondern oberhalb der Fluidoberflache wartet, bis sie die Substrate beim Herausheben aus dem Behandlungsfluid er¬ greift und in ihren Lagen parallel zueinander hält.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, die Halteleiste 6 unabhängig von der Bewegung der Substrat- Aufnahmevorrichtung 4 mittels einer eigenen Antriebsvor¬ richtung, beispielsweise eines Schrittmotors in eine be¬ liebige Lage zu bewegen. Auch können die Führungs- und Bewegungselemente zum Anheben und Absenken der Haltelei¬ ste je nach den vorliegenden Gegebenheiten ausgebildet sein. Um die Strömungsverhältnisse im Fluid-Behälter 1 oder in der Haube 2 durch eine Schiene 9 oder 12 nicht nachteilig zu beeinflussen, ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die schiene in der Wandung des Fluid-Be¬ hälters 1 integriert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Behandeln von Substraten (3) in ei- nem Fluid-Behälter (1) , in dem die Substrate (3) voneinander beabstandet als Pakete einsetzbar sind, wobei eine Halteleiste (6) auf den oberen Randbe¬ reich der Substrate (3) auflegbar ist, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Halteleiste (6) während wenig- stens eines Teils des Ein- und/oder Ausfahr-Vorgangs der Substrate (3) auf diese liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (6) in einer Führung (9) ver- schiebbar ist, die im Fluid-Becken (1) und/oder in einer Beckenhaube (2) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Gewicht und/oder das Material der Halteleiste (6) entsprechend dem ge¬ wünschten Auflagegewicht der Halteleiste (6) auf den Substraten (3) gewählt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halteleiste (6) über die Breite des Substratpakets hinweg erstreckt.
5.- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (6) auf der den Substraten (3) zugewandten Seite Ausnehmun¬ gen (7) aufweist, in denen die Substratkanten lie¬ gen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Ausnehmungen (7) der Halteleiste (6) entsprech- end den vorgesehenen Abständen zwischen den Substra¬ ten (3) gewählt sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Ausnehmungen (7) der Halteleiste (6) den Abstän¬ den zwischen den Schlitzen (5) einer Aufnahmevor¬ richtung (4) und/oder eines Substratträgers entspre¬ chen, in denen die Substrate (3) stehen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteleiste (6) eine Antriebsvorrichtung zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Halte¬ leisten (6) vorgesehen sind, die voneinander beab¬ standet auf obere Kantenbereiche der Substrate (3) auflegbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (6) nicht auf den Substraten (3) aufliegt, wenn diese im Behandlungsfluid eingetaucht sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Halteleiste (6) in einem vorgegebenen Abstand über der Oberfläche des Behandlungsfluids gehalten ist und beim Ausfahren der Substrate (3) von diesen mit angehoben wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß der vorgegebene Abstand zwischen der Ober¬ fläche des Behandlungsfluids und der Halteleiste (6) 3 bis 20 mm beträgt.
13. Verfahren zum Behandeln von Substraten (3) in einem Fluid-Behälter (1) , in den die Substrate (3) vonein¬ ander beabstandet als Pakete eingesetzt werden, wo¬ bei eine Halteleiste (6) auf den oberen Randbereich der Substrate (3) aufgelegt wird, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Halteleiste (6) während wenigstens eines Teils des Ein- und/oder Ausfahr-Vorgangs der Substrate (3) auf diese aufgelegt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Einsetzen der Substrate (3) in den Fluid- Behälter (1) ; b) Behandeln der Substrate (3) im Fluid-Behälter
(1) ; c) Anheben der Substrate (3) aus dem Fluid- Behälter (1) ; d) Auflegen einer Halteleiste (6) auf die oberen, bereits aus dem Behandlungsfluid herausragenden
Randbereiche der Substrate (3) und e) weiteres Anheben der Substrate (3) zusammen mit der Halteleiste (6) .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflegen der Halteleiste gemäß Schritt d) während des Anhebens der Substrate (3) bei wartender Halteleiste geschieht.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (6) von den Substraten (3) entfernt wird, wenn diese von Führungen gehalten werden, die in einer Haube ausge¬ bildet sind.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (6) beim Einsetzen der Substrate (3) in den Fluid-Behälter (1) auf diesen aufliegt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Substrate (3) zusammen mit einem Substrattrager in den Fluid-Behälter (1) eingesetzt werden.
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