DE29915696U1 - Ätzanlage zum HF-Dampfätzen - Google Patents

Ätzanlage zum HF-Dampfätzen

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Description

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12.08.99 Kut/Wt
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ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Ätzanlage zinn HF-Dampf ätzen
Die Erfindung betrifft eine Ätzanlage zum HF-Dampfätzen von Substraten unter gleichzeitiger Vermeidung von Kontaminationen, nach der Gattung des Hauptanspruches 15
Stand der Technik
Zur selektiven, bereichsweisen Entfernung einer SiO2-Opferschicht in einem strukturierten Siliziumwafer zur 0 Erzeugung von oberflächenmikromechanischen Strukturen bedient man sich in der Sensorfertigung vielfach eines aus DE 197 04 454 Al bekannten HF-Dampfätzverfahrens. Im einzelnen wird dabei der zu prozessierende Wafer bei definierter Temperatur einem azeotropen, wäßrigen Flußsäure-Wasserdampf-Gemisch ausgesetzt.
Dieses Verfahren reagiert jedoch bekanntermaßen kritisch auf Verunreinigungen der zu ätzenden Waferoberflache und insbesondere der zu ätzenden Oxidoberflächen. So können schon organische Materialbedeckungen oder Kontaminationen von diffuser Zusammensetzung, wie sie bereits aus einem längeren Kontakt der Wafer mit der Reinraumluft resultieren, die Ätzraten dieses HF-Dampfätzverfahrens empfindlich beeinflussen.
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Um derartige, auf der Oberfläche der zu ätzenden Wafer vorliegende Verunreinigungen zu beseitigen, werden diese üblicherweise vor dem eigentlichen HF-Gasphasenätzen in an sich bekannter Weise in einem Sauerstoffplasmastripper zunächst gereinigt. In DE 199 24 058 ist weiter bereits vorgeschlagen worden, nach oder alternativ zu dem Sauerstoffplasmastrippen unmittelbar vor dem Ätzen eine insitu Reinigung der zu prozessierenden Wafer durch Ozonbehandlung bei erhöhter Temperatur vorzunehmen.
Da es sehr aufwendig und kostenintensiv ist, jeden Wafer einzeln in einem Sauerstoffplasmastripper zu reinigen und unmittelbar danach dem HF-Gasphasenätzen zuzuführen, ist es üblich, jedesmal ein Waferbatch von beispielsweise 25 Wafern, die sich in einer Einganskassette befinden, gemeinsam durch Sauerstoffplasmastrippen zu reinigen, und diesen Waferbatch danach in eine Kassettenstation der HF-Dampf ätzanlage einzuführen und dort zu lagern.
Zur Prozessierung der gesamten vorgereinigten Wafern eines solchen Waferbatches werden in bekannten HF-Dampfätzanlagen typischerweise 10 bis 15 Stunden benötigt. Somit werden die noch nicht prozessierten, in der Kassettenstation auf die Ätzung wartenden Wafer durch das Verweilen in einer Warteposition der HF-Dampfätzanlage im Laufe der Zeit zunehmend wieder beispielsweise mit organischen Verunreinigungen kontaminiert, was später beim Ätzen zu Ätzratenabweichungen in beträchtlichem Ausmaß führen kann.
0 Somit können unerwünschte Differenzen in den Eigenschaften der geätzten Wafer über einen Waferbatch auftreten und die vorgenommene Reinigung der Wafer in dem Sauerstoffplasmastripper geht teilweise, insbesondere für die zuletzt geätzten Wafer, wieder verloren.
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Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Ätzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß eine nachträgliche Kontamination beispielsweise bereits in einem Sauerstoffplasmastripper und/oder durch Ozonbehandlung gereinigter Wafer vor dem eigentlichen HF-Dampfätzen vermieden wird. Somit muß jeder Wafer oder jeder Waferbatch nur ein einziges Mal vorgereinigt werden und es ist ein gleichbleibendes Ätzergebnis über einen Waferbatch mit einer Vielzahl von einzelnen Wafern zu erwarten. Dies bedeutet insgesamt eine deutliche Qualitätsverbesserung und Qualitätsvergleichmäßigung der durch die Ätzung in den Wafern erzeugten mikromechanischen Strukturen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.
So ist es besonders vorteilhaft, wenn die einzelnen Schleusen der Ätzanlage, die Steuerung der Belüftungs- und Evakuierungsvorgänge und der Transfer der zu ätzenden oder geätzten Substrate zwischen den einzelnen Stationen der Ätzanlage vollautomatisch und computergesteuert über eine entsprechende Maschinensteuerung erfolgt. Dies führt zu einer deutlichen Kostenersparnis und zu einem erhöhten Durchsatz von zu ätzenden Substraten durch die Ätzanlage.
Weiter ist es sehr vorteilhaft, wenn die Greiferstation als Transportvorrichtung und die Vakumkassettenstation als Lagervorrichtung auf ein Hochvakuum evakuiert werden. In diesem Fall tritt auch nach einer längeren Lagerung von
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mehreren Stunden eine erneute Kontamination von bereits gereinigten Substraten nicht auf.
Zur Befüllung der Greiferstation wird weiter vorteilhaft hochreiner Stickstoff verwendet, der gegebenenfalls durch Filter weiter von organischen Verunreinigungen befreit wird. Somit wird eine Kontamination der Greiferstation beim Belüften vermieden, und die zum Evakuieren auf Hochvakuum erforderliche Zeit sinkt ab. Gleichzeitig gast die Greiferstation in diesem Fall nach dem Evakuieren nicht in relevanter Weise aus, d.h eine Abgabe von auf der Innenseite der Greiferstation beim Belüften absorbierten Kohlenwasserstoffverbindungen wird minimiert und auf ein tolerierbares Maß reduziert.
Zeichnung
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Prinzipskizze einer HF-Dampfätzanlage mit einer Reinigungsvorrichtung, einer Transportvorrichtung, mehreren Ätzvorrichtungen und einer Lagervorrichtung.
Ausführungsbeispiele
Die Figur zeigt eine Ätzanlage 10 zu Ätzung von strukturierten Siliziumwafern, die bereichsweise mit einer zu ätzenden SiO2-Opferschient vesehen sind, in einem vorzugsweise azeotropen, dampfförmigen Flußsäurewasser-Wasser-Gemisch bei einer definierten Temperatur. Weitere Details dieses dem Fachmann an sich bekannten Ätzverfahrens sind in DE 198 50 078.5 beschreiben.
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Die Ätzanlage 10 weist dazu zunächst eine Vakuumkassettenstation 1 als Lagervorrichtung und eine daran über eine Lagerschleuse 13 verbundene Greiferstation 9 mit einem Greifer 8 als Transportvorrichtung auf. Weiterhin weist die Ätzanlage 10 mehrere HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, als Ätzvorrichtungen auf, in denen der eigentliche, an sich bekannte HF-Dampfätzprozeß der einzelnen Siliziumwafer durchgeführt wird. Diese HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 sind jeweils über Ätzschleusen 14, 15, 16, 17 mit der Greiferstation 9 verbunden.
Außerdem steht die Greiferstation 9 optional über eine Reinigungsschleuse 18 mit einer an sich bekannten Reinigungsstation 6 in Verbindung, die als Reinigungsvorrichtung für die zu ätzenden Substrate dient und beispielsweise in Form eines Sauerstoffplasmastrippers und/oder Ozonreinigers ausgeführt ist. Die Zu- und Abfuhr der zu prozessierenden bzw. bereits fertig geätzten Wafer oder von Waferbatches mit einer Vielzahl von Einzelwafern in einer Waferkassette in die Ätzanlage 10 erfolgt über eine Ausgangskassettenstation 7, die über eine Eingangsschleuse 12 mit der Greiferstation 9 in Verbindung.steht.
Die Greiferstation 9 mit dem Greifer 8 weist weiter mehrere Parkpositionen 11 zum vorübergehenden Ablegen von Wafern auf, welche bevorzugt zusätzlich jeweils eine Heizeinrichtung zum Aufheizen der dort geparkten Wafer aufweisen. Zusätzlich kann die Greiferstation 9 daneben noch weitere Heizeinrichtungen aufweisen, um beispielsweise einen 0 auf dem Greifer 8 liegenden, gerade transferierten Wafer aufzuheizen.
Bei Betrieb der Ätzanlage 10 wird zunächst beispielsweise ein zu prozessierender Waferbatch von 25 Siliziumwafern, die
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sich in einer Waferkassettte befinden, und die jeweils durch eine HF-Dampfätzung in einem der Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 gemäß dem aus DE 197 04 454 Al bekannten Verfahren einer Opferschichtätzung von SiO2-Opferschichten zur Erzeugung oberflächenmikromechanischer Strukturen in den Siliziumwafern unterzogen werden sollen, zunächst über die Ausgangskassettenstation 7 bei äußerem Atmosphärendruck mit dem Greifer 8 über die Eingangsschleuse 12 in die Greiferstation 9 eingeschleust, und von dort über die Reinigungsschleuse 18 in die ebenfalls unter Atmosphärendruck stehende Reinigungsstation 6 transferiert.
Dort wird die eingeschleuste Waferkassette mit dem Waferbatch zunächst in an sich bekannter Weise gründlich durch Sauerstoffplasmastrippen und/oder eine Beaufschlagung mit einem ozonhaltigen Gas bei erhöhter Temperatur gemäß DE 199 24 058.2 gereinigt, und insofern in einen für die Applikation des HF-Dampfätzverfahrens in den HF-Dampf ätzmodulen 2, 3, 4, 5 geeigneten Zustand überführt.
Zur Vermeidung einer nachfolgenden Kontamination der derart vorbereiteten Wafer des Waferbatches vor der Ätzung in einem der HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 werden die gereinigten Wafer in der Waferkassette dann zunächst über die Greiferstation 9 mit dem Greifer 8 in die Vakuumkassettenstation 1 transferiert, die danach über eine an die Vakuumkassettenstation 1 angeschlossene Turbomolekularpumpe auf ein Hochvakuum mit einem bevorzugten Druck von weniger als 10"6 mbar evakuiert wird.
Die vorgereinigten Wafer verbleiben somit während der gesamten "Wartezeit" in der Vakuumkassettenstation 1 bis zum eigentlichen HF-Dampfätzen in den Dampfätzmodulen 2, 3, 4, permanent unter Hochvakuum, so daß eine Kontamination
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unterbleibt. Weiter verbleibt die Vakuumkassettenstation 1 auch während der gesamten Prozeßzeit des Waferbatches, d.h. bis alle Wafer des jeweiligen Waferbatches geätzt sind, unter diesem Hochvakuum.
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Das eigentliche HF-Dampfätzen in den Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5 findet wie üblich unter Atmosphärendruck statt, d.h. der Greifer 8 in der Greiferstation 9 operiert ständig zwischen Hochvakuumbedingungen in der Vakuumkassettenstation 1 und Atmosphärendruck in den Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5, indem die Greiferstation 9 bei Waferhandlingvorgängen und Tranfers von Wafern regelmäßig belüftet und wieder evakuiert wird.
Ein Transport der einzelnen Wafer und der Waferkassette erfolgt insbesondere stets derart, daß zunächst die jeweils vom Wafertransfer betroffenen Schleusen zwischen der Greiferstation 9, den Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5, sowie der Reinigungsstation 6 und der Ausgangskassettenstation 7 geschlossen werden. Dazu sind die Schleusen 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 beispielsweise in Form von pneumatisch betätigbaren Vakuumschiebern ausgestaltet.
Im einzelnen wird zum Transfer eines Wafers aus der Vakuumkassettenstation 1 zunächst die Greiferstation 9 beispielsweise über eine daran über ein geignetes Ventil angeschlossene Turbomolekularpumpe evakuiert und auf einen zu der Vakuumkassettenstation 1 vergleichbar niedrigen Druck gebracht. Anschließend wird die Lagerschleuse 13 geöffnet, 0 so daß der Greifer 8 in die Vakuumkassettenstation 1 eingeführt werden kann, um einen oder mehrere Wafer aus der Vakuumkassettenstation 1 in die Greiferstation 9 zu transferieren.
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Nach diesem Transfer wird dann die Lagerschleuse 13 wieder geschlossen und die Greiferstation 8 beispielsweise mit hochreinem, von organischen Verunreinigungen weitgehend freiem Stickstoff belüftet. Hierzu wird bevorzugt Stickstoff verwendet, der durch Verdampfen oder „Bubblen" aus einem Flüssigstickstoffreservoir erhalten worden ist. Dieser Stickstoff kann weiter bei Bedarf durch zusätzliche Filter von organischen Restverunreinigungen befreit werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erläuterten Ausführungsbeispiels sieht im übrigen vor, während der Zeit des Belüftungsvorgangs der Greiferstation 9 mit Stickstoff, um den oder die darin befindlichen Wafer in jeweils ein HF-Dampf ätzmodul 2, 3, 4, 5 zu befördern, diese Wafer bereits auf eine Temperatur von vorzugsweise 700C bis 2000C vorzuheizen. Dazu sind entsprechende an sich bekannte Heizeinrichtungen, insbesondere eine oder mehrere Strahlungsheizungen oder Heizplatten, in der Greiferstation 9 vorgesehen, auf denen oder mit denen die Wafer in der 0 Greiferstation 9 aufgeheizt werden können. Damit wird erreicht, das die Temperatur der jeweils in die HF-Dampf ätzmodule 2, 3, 4, 5 eingeführten Wafer nicht unter 700C liegt. Eine derartige Temperatur der vorgeheizten, in die HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 transferierten Wafer vermeidet, daß dort bei dem eigentlichen HF-Dampfätzprozeß lokale Kondensationen des dampfförmigen Fluorwasserstoffsäure-Wassergemisches auf dem Wafer auftreten, was zu unerwünschten Kondensationströpfchen und lokalen Ätzratenüberhöhungen führt.
Weiterhin bewirkt das Vorheizen der Wafer in der Greiferstation 9, daß die Wafer weniger anfällig für organische Kontamination sind, so daß organische Restgase, die mit dem Spülgas Stickstoff evtl. doch in die
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Greiferstation 9 eingebracht worden sind, den Wafer in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit des BelüftungsVorgangs nicht nennenswert kontaminieren können.
Um in den HF-Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5 beim Ätzen der Wafer die beim HF-Dampfätzprozeß erforderlichen Temperaturen von 6O0C bis 8O0C zu gewährleisten, weisen diese im übrigen ebenfalls an sich bekannte Heizvorrichtungen auf, wie sie beispielsweise in DE 198 50 078.5 beschrieben sind.
Ist der Atmosphärendruck in der Greiferstation 9 durch das Belüften mit Stickstoff erreicht, wird schließlich eine der Ätzschleusen 14, 15, 16, 17 zum jeweiligen, für die Ätzung dieses Wafers vorgesehenen HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 geöffnet, und der zu prozessierende Wafer durch den Greifer
8 in dieses HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 transferiert und dort abgelegt.
Danach wird die Schleuse des betreffenden HF-Dampfätzmoduls 0 nach dem Zurückziehen des Greifers 8 in die Greiferstation geschlossen und der Wafer wird in an sich bekannter Weise einer HF-Dampfphasenätzung unterzogen.
Nach Abschluß dieser Ätzung wird die Schleuse des 5 betreffenden HF-Dampfätzmoduls zur Greiferstation 9 wieder geöffnet, der Greifer 8 übernimmt den Wafer aus dem Dampfätzmodul und transferiert ihn in die Greiferstation 9 zurück. Danach wird die Schleuse zwischen der Greiferstation
9 und dem betreffenden HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 geschlossen und die Greiferstation 9 evakuiert. Bei Erreichen eines dem Druck der Vakuumkassettenstation 1 entsprechenden Druckes wird schließlich die Lagerschleuse geöffnet und der fertig prozessierte Wafer mittels des Greifers 8 in der Waferkassette (Eingangskassette) oder
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alternativ in einer zweiten, dort befindlichen sogenannten Ausgangskassette abgelegt.
Anschließend übernimmt der Greifer 8 einen neuen Wafer aus der Waferkassette (Eingangskassette) und transportiert diesen, analog den vorstehenden Ausführungen, zur Ätzung über die Greiferstation 9 und darüber im weiteren in ein HF-Dampf ätzmodul 2, 3, 4, 5.
Die verwendeten Waferkassetten für den Waferbatch bestehen im übrigen bevorzugt aus einem hochvakuumtauglichen Material, beispielsweise Edelstahl oder Quarzglas, welches nicht ausgast und somit selbst keine Kontaminationsquelle ist.
Das erläuterte Ausführungsbeispiel läßt sich weiterhin hinsichtlich der Abfolge der Handlingvorgänge optimieren, was zu einer Minimierung der pro prozessierten Wafer aufzuwendenden Zeit führt. Insbesondere werden die notwendigen, jedoch zeitaufwendigen Abpump- und Belüftungsvorgänge möglichst gering gehalten.
So wird in bevorzugter Ausgestaltung des erläuterten Ausführungsbeispiels ein fertig prozessierter Wafer aus einem HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 nicht in die Vakuumkassettenstation 1 zurücktransportiert, sondern vom Greifer 8 unter Atmosphärendruck in eine Atmosphärenkassettenstation, beispielsweise die Ausgangskassettenstation 7, überführt und dort 0 beispielsweise in einer Ausgangskassette abgelegt. Dort werden die Wafer zwar im weiteren durch organische Verunreinigungen kontaminiert, dies ist jedoch nicht mehr störend.
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Im einzelnen wird in diesem Fall zum Ausladen eines Wafers aus einem HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 zunächst die betreffende Schleuse zu der im belüfteten Zustand befindlichen Greiferstation 9 geöffnet, der Greifer 8 transferiert den Wafer in die Greiferstation 9, die Schleuse zum HF-Dampfätzmodul wird geschlossen und die Eingangsschleuse 12 geöffnet. Dort legt der Greifer 8 dann den fertig prozessierten Wafer in einer Ausgangskassette ab. Nach dem Schließen der Eingangsschleuse 12 wird die Greiferstation 9 dann wieder evakuiert, um nachfolgend einen neuen Wafer aus der in der Vakuumkassettenstation 1 befindlichen Waferkassette in ein HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 zu transportieren. Dadurch ergibt sich eine Halbierung der Abpumpvorgänge in der Greiferstation 9.
In diesem Zusammenhang können auch die in der Greiferstation 9 vorgesehenen Parkposition 11, auf denen jeweils ein Wafer abgelegt und gegebenenfalls beheizt werden kann, zu einer weiteren Reduktion der Zahl der erforderlichen 0 Abpumpvorgänge beitragen.
Dazu transferiert der Greifer 8 beispielsweise wie vorstehend erläutert zunächst einen Wafer aus der Waferkassette in der Vakuutnkas set tens tat ion 1 in eine Parkposition 11 innerhalb der Greiferstation 9, wo der Wafer beispielsweise durch eine Strahlungsheizung oder eine Kontaktheizung (Heizplatte) bereits aufgeheizt wird, während die Greiferstation 9 noch belüftet wird. Nach dem Belüften der Greiferstation 9 auf Atmosphärendruck transferiert der 0 Greifer 8 dann zunächst den fertig prozessierten Vorgängerwafer aus einem HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 in eine zweite Parkposition 11 innerhalb der Greiferstation 9 oder alternativ bereits in eine atmosphärische Kassettenstation, beispielsweise die Ausgangskassettenstation 7, bevor
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anschließend der in seiner Parkposition 11 wartende neue Wafer in das HF-Dampfätzmodul eingeführt wird.
Erst danach muß dann wieder die Greiferstation 9 evakuiert werden, um entweder den in seiner Parkposition 11 wartenden, bereits fertig prozessierten Wafer in die Vakuumkassettenstation 1 zu transportieren und entweder in der Waferkassette (Eingangskassette) oder einer zweiten Ausgangskassette abzulegen, und um einen neuen Wafer aus der Waferkassette (Eingangskassette) aufzunehmen und in die Greiferstation 9 zu transportieren. Damit wird insgesamt die Anzahl der Abpump- und Belüftungsvorgänge pro Waferoperation erneut halbiert.
Das erläuterte Verfahren mit Parkpositionen 11 in der Greiferstation 9 insbesondere dann ist besonders vorteilhaft, wenn durch eine zentrale Greiferstation 9 mehrere angeschlossene HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 bedient werden können. Durch das "Clustern" von HF-Dampfätzmodulen 0 2, 3, 4, 5 an einer Greiferstation 9 kann somit der Durchsatz an Wafern erheblich gesteigert und die Ausnutzung zentraler Funktionen wie der Vakuumkassettenstation 1 oder der Greiferstation 9 verbessert werden. In diesem Zusammenhang ist weiter anzumerken, daß es ohne weiteres möglich ist, über eine entsprechende automatisierte, computergesteuerte Maschinensteuerung die erläuterten Transfer- und Abpump- bzw. Belüftungsprozesse vollautomatisch zu steuern und insbesondere die Schleusen und Ventile zu den Pumpen zu betätigen.
Sind beispielsweise &eegr; HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 an einer Greiferstation 9 als Cluster angeordnet, so werden beispielsweise zunächst im evakuierten Zustand der Greiferstation 9 aus der in der Vakuumkassettenstation 1
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befindlichen Waferkassette (Eingangskassette) durch den Greifer 8 nacheinander beispielsweise &eegr; (&eegr; = 1 bis 40) Wafer in dafür vorbereitete n+1 Parkpositionen 11 in der Greiferstation 9 eingebracht. Diese Parkpositionen sind vorteilhaft mit entsprechenden Heizvorrichtungen kombiniert, welche ein Vorheizen der Wafer auf die für das HF-Dampfätzen erforderliche Einbringtemperatur bewirken. Anschließend wird die Lagerschleuse 13 geschlossen und die Greiferstation 9 belüftet. Beim Erreichen von atmosphärischen Druck werden dann zunächst die &eegr; Schleusen 14, 15, 16, 17 zwischen den &eegr; Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5 zu der Greiferstation 9 geöffnet und die &eegr; angeschlossenen HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 vom Greifer 8 nacheinander entladen. Dabei kann der Greifer 8 jeden bereits fertig prozessierten, aus den &eegr; Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5 zu entnehmenden Wafer entweder in eine zusätzliche, atmosphärische Ausgangskassette, beispielsweise die Ausgangskassettenstation 7 ausladen, oder alternativ jeden der ausgeladenen &eegr; Wafer zunächst in eine Parkposition 11 innerhalb der Greiferstation 9 0 transportieren.
Wird dabei jedesmal nach dem Ausladen eines Wafers aus einem HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 dieses sofort mit einem neuen Wafer aus einer Parkposition 11 nachgeladen, so beschränkt sich die Zahl der benötigten Parkpositionen 11 auf n+1 anstelle von 2n. Gleichzeitig wird die Zeit, innerhalb der ein HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 geöffnet werden muß, minimiert.
0 Das Clustern von mehreren HF-Dampfätzmodulen 2, 3, 4, 5 ist insbesondere dann zweckmäßig und vorteilhaft, wenn ein hoher Waferdurchsatz erforderlich ist. Es bewirkt gleichzeitig eine möglichst wirtschaftliche Ausnutzung der teueren
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zentralen Komponenten der Ätzanlage 10, d.h. der Vakuumkassettenstation 1 und der Greiferstation 9.
Sofern die Ätzanlage 10 mit einer Reinigungsstation 6 versehen ist, ist es weiter zweckmäßig, das Sauerstoffplasmastrippen der zu prozessierenden Wafer vor dem Einladen in die Vakuumkassettenstation 1 zunächst zu unterlassen, und die Waferkassette wie beschrieben zuerst über die Ausgangskassettenstation 7 in die Greiferstation einzuschleusen. Danach wird dann die Greiferstation 9 auf Hochvakuum evakuiert und die Waferkassette mit den zu prozessierenden Wafern aus der Greiferstation 9 über die Reinigungsschleuse 18 in die sich ebenfalls unter Vakuum befindliche Reinigungsstation 6 transferiert und dort in einem Sauerstoffplasma in an sich bekannter Weise gestrippt bzw. gereinigt.
Danach werden dann die einzelnen Wafer zur Ätzung ohne noch einmal das Vakuum zu brechen, wie vorstehend erläutert, über die Greiferstation 9 in die einzelnen HF-Dampfätzmodule 2, 3, 4, 5 transferiert. Da die Wafer bei dieser Vorgehensweise zwischen dem Strippen bzw. der Reinigung in der Reinigungsstation 6 und der Ätzung in einem HF-Dampfätzmodul 2, 3, 4, 5 das Vakuum nicht verlassen, sind besonders kontaminationsfreie Verhältnisse sichergestellt.
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Bezugszeichenliste
1 Vakuumkassettenstation
2 erstes HF-Dampfätzmodul
3 zweites HF-Dampfätzmodul
4 drittes HF-Dampfätzmodul
5 viertes HF-Dampfätzmodul 6 Reinigungsstation
7 Ausgangskassettenstation
8 Greifer
9 Greiferstation
10 Ätzanlage
11 Parkposition
12 Eingangsschleuse
13 Lagerschleuse
14 erste Ätzschleuse
15 zweite Ätzschleuse 16 dritte Ätzschleuse
17 vierte Ätzschleuse
18 Reinigungsschleuse

Claims (19)

1. Ätzanlage mit mindestens einer Ätzvorrichtung zur Ätzung von Substraten, insbesondere von mit einer SiO2- Opferschicht mikrostrukturierten Siliziumwafern, in einem dampfförmigen Fluorwasserstoffsäure-Wasser-Gemisch, mindestens einer evakuierbaren Transportvorrichtung (9) für die Substrate, die mit mindestens einer der Ätzvorrichtungen (2, 3, 4, 5) über mindestens eine, zumindest weitgehend vakuumdicht verschließbare Schleuse (14, 15, 16, 17) in Verbindung steht, und mit mindestens einer evakuierbaren Lagervorrichtung (1), die mit mindestens einer, zumindest weitgehend vakuumdicht verschließbaren Schleuse (13) mit der Transportvorrichtung (9) in Verbindung steht, wobei ein in der Lagervorrichtung (1) befindliches Substrat über die Transportvorrichtung (9) in eine der Ätzvorrichtungen (2, 3, 4, 5) transferierbar ist.
2. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzvorrichtung ein HF-Dampfätzmodul (2, 3, 4, 5) ist.
3. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung eine Greiferstation (9) ist.
4. Ätzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstation (9) mindestens einen Greifer (8) aufweist.
5. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung eine Vakuumkassettenstation (1) ist.
6. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzanlage (10) mindestens eine Beladevorrichtung, insbesondere eine Ausgangskassettenstation (7), aufweist, die mit der Transportvorrichtung (9) über mindestens eine, zumindest weitgehend vakuumdicht verschließbare Eingangsschleuse (12) verbunden ist.
7. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusen (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) pneumatisch über eine eine Maschinensteuerung betätigbare Vakuumschieber sind.
8. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Evakuierung der Transportvorrichtung (9) oder der Transportvorrichtung (9) und der Lagervorrichtung (1) vorgesehen ist, die insbesondere mindestens eine Turbomolekularpumpe aufweist.
9. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (9) oder die Transportvorrichtung (9) und die Lagervorrichtung (1) auf ein Hochvakuum, insbesondere auf einen Druck kleiner als 10- 6 mbar, evakuierbar sind.
10. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Belüftungsvorrichtung für die Transportvorrichtung (9) oder die Transportvorrichtung (9) und die Lagervorrichtung (1) vorgesehen ist, über die die Transportvorrichtung (9) und/oder die Lagervorrichtung (1) insbesondere mit hochreinem oder gereinigten Stickstoff belüftbar sind.
11. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere eine Reinigungsstation (6) vorgesehen ist, die mit der Transportvorrichtung (9) über mindestens eine, zumindest weitgehend vakuumdicht verschließbare Reinigungsschleuse (18) verbunden ist.
12. Ätzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsstation (6) mindestens eine Vorrichtung zur Reinigung eines Substrates durch Sauerstoffplasmastrippen oder zur Beaufschlagung mit einem ozonhaltigen Gas aufweist.
13. Ätzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (9) mindestens eine Parkposition (11) zur vorübergehenden Ablage eines Substrates aufweist.
14. Ätzanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Parkposition (11) insbesondere mittels einer Strahlungsheizung oder einer Kontaktheizung beheizbar ist.
15. Ätzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsstation (6) mindestens eine Vorrichtung zur Beheizung eines Substrates aufweist und/oder daß die Ätzvorrichtungen mindestens eine Heizeinrichtung, insbesondere zur Beheizung eines Substrates während der Ätzung, aufweist.
16. Ätzanlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladevorrichtung (7) mit einer Eingangskassette mit einer Vielzahl von Substraten befüllbar ist.
17. Ätzanlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsstation (6) mit der Eingangskassette oder mit der Eingangskassette und einer Ausgangskassette beladbar ist, wobei die Eingangskassette und/oder die Ausgangskassette mit einer Vielzahl von Substraten befüllbar sind.
18. Ätzanlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzanlage (10) mindestens eine Entladevorrichtung aufweist, die mit der Transportvorrichtung (9) über eine zumindest weitgehend vakuumdicht verschließbare Ausgangsschleuse verbunden ist, über die ein geätztes Substrat oder eine Ausgangskassette mit geätzten Substraten aus der Ätzanlage (10) entnehmbar ist.
19. Ätzanlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zumindest weitgehend automatisierte, insbesondere computergesteuerte Maschinensteuerung zur Betätigung der Schleusen (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) und der Vorrichtung zur Evakuierung der Transportvorrichtung (9) sowie zur Steuerung des Greifers (8) zum Transfer von Substraten zwischen Lagervorrichtung (1), Transportvorrichtung (9), Beladevorrichtung (7), Reinigungsstation (6) und der Entladevorrichtung vorgesehen ist.
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