DE4038587A1 - Transportvorrichtung fuer substrate - Google Patents
Transportvorrichtung fuer substrateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für vorzugsweise
flache Substrate. Eine solche Transportvorrichtung kann
vorzugsweise innerhalb und zwischen Behandlungsanlagen
für flache Substrate angewendet werden. Sie ist besonders
in solchen Behandlungsanlagen von Vorteil, in denen hochreine
nasse Prozesse unter Verwendung von Wasser, insbesondere
hochreinem Wasser, oder flüssigen Chemikalien an solchen
Substraten ablaufen. Dabei ist es meist wichtig, daß die
Substratoberflächen zu keinem Zeitpunkt abtrocknen, da
dadurch die Oberflächenreinheit der Substrate eingeschränkt
werden könnte.
Außerdem müssen die Transportvorgänge so ablaufen, daß
die Substrate dabei weder erschüttert noch verschmutzt
werden.
Eine Aufgabe der Erfindung wird deshalb darin gesehen,
die bekannten Transportvorrichtungen dieser Art im Hinblick
auf die vorgenannten Kriterien zu verbessern.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer eingangs
genannten Transportvorrichtung dadurch gelöst, daß die
Substrate auf einem Flüssigkeitsfilm getragen und entlang
dessen Strömung transportiert werden.
Dabei geht man mit besonderem Vorteil so vor, daß die Flüssigkeit
von unten durch schräge Öffnungen in einer Platte nach
oben strömt, auf die Oberfläche der Platte ausströmt und
dort einen im wesentlichen gleichförmigen Film bildet,
der in Richtung der Steigung dieser Öffnungen auf der Platte
entlangströmt.
Mit besonderem Vorteil werden die schrägen Bohrungen in
der Platte von einem Raum oder einer Mehrzahl von Räumen
unterhalb der Platte mit Flüssigkeit versorgt, wobei dieser
Raum oder diese Räume mit einem entsprechenden Flüssigkeitsdruck
beaufschlagt sind.
Mit besonderem Vorteil werden ferner entlang der gelochten
Platte seitliche Kanten oder dergleichen vorgesehen, die
zusammen mit der Platte eine Art Rinne bilden, innerhalb
deren das Substrat während seiner - vorzugsweise horizontalen -
Bewegung sicher geführt wird. Diese seitlichen Kanten werden
mit besonderem Vorteil nicht vollkommen geschlossen ausgebildet,
so daß die Flüssigkeit durch sie hindurch in eine geeignete
Auffangrinne oder dergleichen abströmen kann, ohne daß
die Funktion der seitlichen Kanten als Führungen eingeschränkt
wird.
Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
die Substrate während des Transportvorgangs zusätzlich
mit derselben Flüssigkeit, die den Flüssigkeitsfilm bildet,
von oben zu besprühen, da dadurch an jedem Punkt der Substratoberfläche
eine Trocknung verhindert wird.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen
und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel,
sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teilstücks
einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung,
teilweise im Schnitt dargestellt; auf der Transportvorrichtung
ist ein Substrat dargestellt, das gerade transportiert
wird,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Transportvorrichtung
der Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Transportvorrichtung
der
Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit der Darstellung
nach
Fig. 2, mit zusätzlichen Informationen
zum Steigungs
winkel der Plattenöffnungen, und
Fig. 5 ein Schema einer Filtrations-Rückführungseinheit
für die bei der Transportvorrichtung
verwendete Flüssig
keit.
In Fig. 1 ist ein Teilstück einer erfindungsgemäßen
Transportvorrichtung 10 perspektivisch dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch diese
Vorrichtung 10 etwa in deren Mitte, und Fig.
3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung 10.
Beispielsweise in der Halbleitertechnik müssen
Substrate, typisch in Form von flachen Scheiben
(vgl. die Scheibe 16 der Fig. 1), zwischen verschiedenen
Stellen einer Anlage transportiert werden. Solche Scheiben
16 können z. B. aus Silizium bestehen und haben heute typisch
einen Durchmesser von 200 mm, doch kann dieser Durchmesser
auch größer sein und z. B. 300 mm betragen.
Bei der Fertigung werden solche Substrate 16 Naßbehandlungen
unterzogen. Sie werden z. B. gereinigt oder geätzt, und
sie müssen zwischen den Stellen transportiert werden, an
denen solche Naßbehandlungen erfolgen. Dabei ist es meistens
wichtig, daß hierbei die Oberflächen dieser Substrate 16
zu keinem Zeitpunkt abtrocknen, da hierdurch die Reinheit
der Oberflächen dieser Substrate verringert würde. Eine
erfindungsgemäße Transportvorrichtung 10 dient also bevorzugt
zum Transport im Bereich solcher Naßbehandlungen.
Die dargestellte Transportvorrichtung 10 weist eine gelochte
Platte 11 auf. Diese hat eine Vielzahl von schrägen Bohrungen
12 mit jeweils gleichen Durchmessern, z. B. von wenigen
Millimetern. Diese Bohrungen 12 sind in einem gleichmäßigen
Raster in der Platte 11 angeordnet, z. B. mit einem Abstand
von einigen Millimetern voneinander. Unterhalb der Platte
11 ist ein Raum 13 vorgesehen, der im Betrieb der Transportvorrichtung
10 mit einer geeigneten Flüssigkeit unter Überdruck gefüllt
wird. Dieser Raum 13 ist mit Anschlußvorrichtungen 14 versehen,
an welche Schläuche oder Rohre angeschlossen werden, die
diesen Raum 13 mit unter Druck stehender Flüssigkeit versorgen.
Durch den im Raum 13 dann herrschenden Oberdruck wird die
Flüssigkeit durch die Bohrungen 12 hindurchgedrückt, tritt
an der Oberseite der Platte 11 aus diesen Bohrungen 12
aus und formt auf der Oberseite der Platte 11 einen Flüssigkeitsfilm
15, der in horizontaler Richtung entlang der Oberseite
der Platte 11 strömt. Statt der Bohrungen 12, oder zusätzlich
zu ihnen, könnten alternativ auch entsprechende schräge
Schlitze vorgesehen werden.
Auf dem Wasserfilm 15 und von ihm wird das Substrat 16
getragen. Die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
aus den Bohrungen sorgt dafür, daß das Substrat 16 nicht
absinkt und die Oberfläche der Platte 11 nicht berührt.
Dies ist für den Transport solcher Substrate 16 wichtig,
da bei Reibungen zwischen dem Substrat 16 und anderen Oberflächen
Partikel entstehen, die das Substrat 16 verschmutzen. Dies
führt in der Halbleiterfertigung und ähnlichen Produktionsprozessen
zu einer Verschlechterung der Prozeßergebnisse und zu Ausschuß.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das
Schwimmen des Substrats 16 auf dem Wasserfilm 15 einen
außerordentlich schonenden Transport gewährleistet, während
dessen das Substrat 16 nur mit einem Medium in Berührung
kommt, mit dem es im Zuge des Prozesses ohnehin in Berührung
kommen muß. Dadurch wird die Verschmutzungsgefahr wesentlich
verringert.
Die Flüssigkeit strömt nach ihrem Austritt aus den Bohrungen
12 in Form eines dünnen Filmes 15 auf der Oberfläche der
Platte 11 zunächst in Richtung der Bohrungen 12 der Platte
11. Dies ist durch kleine Pfeile 17 in Fig. 2 angedeutet.
Die Geschwindigkeit der Längsströmung hängt u. a. von dem
Steigungswinkel alpha der Bohrungen 12 in der Platte 11
ab. Dieser Steigungswinkel alpha (Fig. 4) kann dem Anwendungsfall
angepaßt werden und damit etwa zwischen wenig über 0° (sehr
flache Steigung, hohe Strömungsgeschwindigkeit in Längsrichtung
der Platte 11) und 90° (sehr steile Steigung, keine Geschwindigkeit
in Richtung der Plattenlängsachse) variieren. In den Fig.
2 und 4 ist beispielhaft eine Steigung alpha von etwa 45°
dargestellt. Die Flüssigkeit strömt durch seitliche Rinnen
18 wieder von der Platte 11 ab. Deshalb strömt der Flüssigkeitsfilm
insgesamt leicht schräg über die Platte 11, wie das durch
die Pfeile 19 in Fig. 1 angedeutet ist.
Für die Transportrichtung des Substrats 16 ist jedoch ausschließlich
die Bewegungskomponente der Flüssigkeit in Längsrichtung
der Platte 11 verantwortlich. Die seitlichen Komponenten
heben sich im wesentlichen auf, da die Flüssigkeit etwa
zu gleichen Teilen nach rechts und nach links von der Platte
11 abströmt. Das Substrat 16 bewegt sich deshalb in Richtung
des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Pfeiles 22. Zusätzlich
sind kleine seitliche Kanten 20 als Führungen entlang der
Platte 11 angebracht, die das Substrat 16 auf der Platte
11 führen, auch wenn es seitlich abdriften sollte. Diese
seitlichen Kanten 20 sind in Fig. 1 nicht durchgehend,
sondern in Form von Zinnen, ähnlich denen einer Burg,
dargestellt, wobei diese Zinnen zwischen sich weniger
hohe Lücken 20′ haben, durch welche die Flüssigkeit -
nach Art eines Wehrs - in die seitlichen Rinnen 18
abströmen kann. Diese Flüssigkeitsdurchlässigkeit kann
jedoch beispielsweise auch dadurch realisiert werden,
daß in den seitlichen Kanten 20 entsprechende Löcher
(nicht dargestellt) vorgesehen werden.
Für bestimmte Anwendungsfälle ist es von besonderem
Vorteil, wenn das Substrat 16 während des Transportvorgangs
zusätzlich von oben mit derselben Flüssigkeit besprüht
wird, auf der es auch getragen wird. Dazu dienen die
in den Fig. 2 und 3 dargestellten Sprühdüsen 25,
die über eine Flüssigkeitsleitung 21 mit Flüssigkeit
versorgt werden. Dadurch trocknet das Substrat 16 während
des Transportvorgangs an keiner Stelle seiner Oberfläche.
Dies kann beispielsweise zwischen den verschiedenen
Behandlungsschritten innerhalb eines Reinigungsprozesses
von entscheidender Bedeutung für das Reinigungsergebnis
sein. Sobald nämlich eine Oberfläche des Substrats
16 unkontrolliert abtrocknet, haften die zuvor in dem
Flüssigkeitsfilm enthaltenden Partikel mit großer Kraft
auf dieser Oberfläche fest und verschlechtern dadurch
das Reinigungsergebnis.
Eine Steigerung sowohl der Wirtschaftlichkeit als auch
der Reinheit des Transportvorgangs ist erreichbar,
indem die verwendete Flüssigkeit nach dem Abströmen
von der Platte 11 durch einen geeigneten Filter geleitet
und anschließend der Transportvorrichtung 10, d. h.
dem Raum 13 unterhalb der Platte 11, wieder zugeführt
wird. Eine entsprechende Anordnung ist beispielhaft
in Fig. 5 dargestellt. Dabei wird die Flüssigkeit aus
den seitlichen Ablaufrinnen 18 über Leitungen 26 einer
Pumpe 23 zugeführt und von dort durch einen Partikelfilter
24 wieder in den Raum 13 gepumpt. Dadurch wird diese
Flüssigkeit ständig gereinigt, und eine sehr hohe Reinheit
des Transportvorgangs wird gesichert. Als Flüssigkeit
wird gewöhnlich deionisiertes Wasser verwendet, doch
sind auch andere Flüssigkeiten nicht ausgeschlossen.
Naturgemäß sind im Rahmen der Erfindung vielfache Abwandlungen
und Modifikationen möglich.
Claims (11)
1. Transportvorrichtung für vorzugsweise flache Substrate
(16), dadurch gekennzeichnet, daß diese Substrate
(16) auf einem Flüssigkeitsfilm (15) getragen und
entlang dessen Strömung transportiert werden.
2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flüssigkeitsfilm (15) auf der Oberfläche
einer Platte (11) vorgesehen ist.
3. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Platte (11) vorgesehen
ist, welche schräge Öffnungen (12) zum Durchlaß
einer Flüssigkeit aufweist.
4. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnungen (12) im wesentlichen
zylindrisch ausgebildet sind.
5. Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen schlitzförmig ausgebildet sind.
6. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb
der Platte (11) mindestens ein Raum (13) vorgesehen
ist, über welchen den schrägen Öffnungen (12) Flüssigkeit
zuführbar ist.
7. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
im Seitenbereich der Platte (11) mindestens ein Abfluß
(18) für die Flüssigkeit vorgesehen ist.
8. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Zufuhr für die Flüssigkeit eine Filtrationsvorrichtung
(24) vorgesehen ist.
9. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Platte (11) seitliche Kanten (20) zur Führung des
Substrats (16) aufweist.
10. Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der seitlichen Kanten (20) mindestens
ein Flüssigkeitsdurchlaß (20′) vorgesehen ist.
11. Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
oberhalb der Transportvorrichtung (10) eine Sprühvorrichtung
(21, 25) zum Besprühen der Substrate (16) mit Flüssigkeit
vorgesehen ist.
Priority Applications (2)
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Publications (1)
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DE4038587A1 true DE4038587A1 (de) | 1992-06-11 |
Family
ID=6419532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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