DE69422897T2

DE69422897T2 - Handhabungsvorrichtung für Halbleiterplatten

Info

Publication number: DE69422897T2
Application number: DE69422897T
Authority: DE
Inventors: Hideo Kudo; Isao Uchiyama
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2014-11-30
Also published as: JPH07161670A; JP2758558B2; DE69422897D1; EP0657919A1; US5595412A; EP0657919B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Handhabung von Wafern mit jeder Gruppe, die aus mehr als einem besteht und die in eine kassettenfreie, automatische Waferreinigungsvorrichtung eingebaut werden kann, deren Genauigkeit zum Positionieren der Wafer nicht sehr hoch sein muß und die Wafer mit unterschiedlichen Durchmessern unterbringen kann.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen werden Halbleiterbauelemente als Endprodukte hinsichtlich ihrer Leistung durch Verunreinigungen oder Fremdbestandteile, die an der Oberfläche eines aus einem Halbleitereinkristall bestehenden Wafers (nachfolgend als Wafer bezeichnet), der als Ausgangsmaterial für die Bauelemente dient, anhaften, beeinträchtigt.
Ein Reinigungsvorgang ist daher bei Verfahren zur Herstellung von Wafern unentbehrlich. Außerdem steht beim Reinigungsvorgang für ein Verfahren zur Herstellung von Wafern eine Auswahl von Reinigungsmethoden zur Verfügung, welche ganz allgemein in die zwei Gruppen physische Methoden und chemische Methoden eingeteilt werden.
Die physischen Methoden beinhalten eine Methode, bei der die Verunreinigungen, die an der Oberfläche eines Wafers anhaften, unmittelbar durch die mechanische Einwirkung einer Waschbürste entfernt werden, eine weitere Methode, bei der eine unter Druck gesetzte Flüssigkeit von einer Strahldüse in einem Strahl auf einen Teil der Oberfläche oder auf die gesamte Oberfläche eines Wafers schießt und dadurch die Verunreinigungen entfernt werden, und eine weitere Methode, bei der die Verunreinigungen, die an der Oberfläche eines Wafers anhaften, durch die Anwendung von Ultraschallwellen entfernt werden (die sogenannte Ultraschall-Reinigungsmethode).
Die chemischen Methoden beinhalten Methoden, bei denen die Verunreinigungen, die an der Oberfläche eines Wafers anhaften, chemisch durch Chemikalien oder Enzyme in zu entfernende Bestandteile abgebaut werden. In der Zwischenzeit können die zwei Methoden kombiniert werden, um das gesamte Reinigungsvermögen zu verbessern.
Ein in den letzten Jahren aufgekommener Trend in Richtung zunehmend komplexer Halbleiterbauelemente gibt vor, daß Wafer, die als Ausgangsmaterial bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen dienen, mit einem zunehmend größeren Durchmesser hergestellt werden, so daß beim Reinigungsvorgang mühsame Arbeit erforderlich wäre, wenn eine herkömmliche Methode angewendet wurde, bei der Wafer in einer Kunststoffkassette als Träger enthalten sind und gewaschen werden, während sie darin aufbewahrt werden.
Ein weiteres Problem besteht außerdem darin, daß unerwünschte Partikeln an Wafern anhaften und sie als Folge des Zusammenstoßes oder der Reibung zwischen den Wafern und der Kassette verschmutzen würden, wodurch die Partikeln in einem Beförderungssystem, bei dem die Wafer innerhalb der Kassette enthalten sind, erzeugt werden.
Der vorliegende Anmelder unterbreitet eine kassettenfreie, automatische Waferreinigungsvorrichtung für einen einzigen Wafer, welche in JP-A-5- 36667 offenbart wird, bei der jeweils ein Wafer auf einmal gehandhabt wird, um gänzlich in die Reinigungslösungen eingetaucht zu werden, welche zum Waschen jeweils in einer Vielzahl von Reinigungsbädern gehalten werden. Der Anmelder hat auch eine Waferhandhabungsvorrichtung vorgeschlagen, die ausgeführt ist, um einen einzigen Wafer auf einmal zu handhaben, welche in JP-A-5-47729 offenbart wird. US-A-5 030 057 offenbart eine Waferhandhabungsvorrichtung, die ausgeführt ist, um eine Vielzahl von Wafern auf einmal zu handhaben.
Die obenerwähnte, kassettenfreie automatische Waferreinigungsvorrichtung für einen einzigen Wafer ist von denen, die im Bereich der Technik arbeiten, sehr gut aufgenommen worden, da die erforderliche mühsame Arbeit im Vergleich zu derjeniger, die von einer herkömmlichen Methode erfordert wird, erheblich reduziert wird, wobei in einer Trägerkassette eine Vielzahl von Wafern zum Waschen enthalten sind und zusätzlich zum obenerwähnten Vorteil das bei der Beförderung von einer Trägerkassette selbst verursachte Verschmutzungsproblem des herkömmlichen Wafers völlig gelöst wird.
Die obenerwähnte, kassettenfreie automatische Waferreinigungsvorrichtung für einen einzigen Wafer hat jedoch noch den Nachteil, daß aufgrund der Handhabungsmethode keine große Zunahme der Vorgangseffizienz von jeweils einem Wafer auf einmal erwartet werden kann.
Daher haben die Erfinder Untersuchungen durchgeführt, um die Vorgangseffizienz der kassettenfreien, automatischen Waferreinigungsvorrichtung zu erhöhen, und sind schließlich zur vorliegenden Erfindung gelangt. Während diese Untersuchungen durchgeführt wurden, wurde die Möglichkeit in Betracht gezogen, die Vorgangseffizienz zu erhöhen, indem man Wafer in einer Gruppe mit mehr als einem statt einen Wafer auf einmal handhabt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung hat es zum Ziel, eine Vorrichtung zur Handhabung von Wafern bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung keinen besonders hohen Genauigkeitsgrad bei der Positionierung von Wafern erfordert, eventuell Wafer mit unterschiedlichen Durchmessern handhaben könnte und eine einfachere mechanische Struktur aufweist, um dadurch die Kosten zu reduzieren sowie eine höhere Zuverlässigkeit bei den Bewegungen der Bestandteile zu erzielen, so daß die Vorrichtung eine effiziente, kassettenfreie, automatische Waferreinigungsvorrichtung darstellt, indem sie darin bereitgestellt wird und dadurch die Handhabung von Wafern in jeder Gruppe von mehr als einem erleichtert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde hervorgebracht, um das Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Handhabung von Wafern wird in Anspruch 1 bestimmt und besteht aus folgendem: hohlen Außenschaften, die horizontal angebracht und in der Achsenrichtung beweglich sind; Innenschaften, die in die hohlen Außenschafte eingeführt und darin frei verschiebbar sind; einem Paar Handhabungsteilen, die jeweils an Enden neben jedem Paar der hohlen Außenschafte und der Innenschafte so festgehalten sind, daß die Oberflächen einander jeweils entgegengesetzt sind; einem Antriebsmechanismus zum Bewegen der Außenschafte und Innenschafte in ihre jeweils entgegengesetzten Richtungen; und einer Vielzahl von Tragstrukturen, die an beiden jeweils entgegengesetzten Oberflächen der Handhabungsteile bereitgestellt sind.
Die zwei obenerwähnten Handhabungsteile bewegen sich in gleichen Abständen in ihre jeweils entgegengesetzten Richtungen wie die Bewegung der Vorrichtung von der Waferhandhabung aus gesehen.
Der Mechanismus, wodurch die zwei Handhabungsteile in ihre jeweils entgegengesetzten Richtungen beweglich sind, besteht aus folgendem: einem Paar Trennstangen, die jeweils an den Außenschaften und Innenschaften jedes Endpaars der Handhabungsteile festgehalten werden; einem Zahnriemen, der den hohlen Außenschaft mit dem Innenschaft verbindet; und einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Zahnriemens, damit sich beide Schaffe bewegen.
Die Handhabungsteile können jeweils die Form einer geräumigen Platte aufweisen, deren einander entgegengesetzten Oberflächen Tragstrukturen in der Form einer Vertiefung (nachfolgend als Tragvertiefung bezeichnet) aufweisen. Eine Vielzahl von die Platte durchdringenden Spalten sind vorzugsweise angrenzend an die Tragstrukturen geöffnet, wobei jeder Spalt zur unmittelbaren Übertragung der Flüssigkeit zwischen beiden Seiten (nachfolgend als Flüssigkeitsübertragungsspalt bezeichnet) ausgeführt ist. Daher soll eine Reinigungsflüssigkeit von dem Zwischenraum zwischen den Handhabungsteilen schnell versetzt werden, wenn die entgegengesetzten Handhabungsteile sich aufeinander zu bewegen, das heißt, jeweils in die Richtung, die den Zwischenraum dazwischen schließt, und als Folge können die Handhabungsteile einer beeinträchtigenden Wirkung der Reinigungslösung entgehen, um den Bewegungen davon trotz ihrer unvorteilhaften planaren Formen zu widerstehen.
Die Einstellbarkeit bei der Steuerung der jeweiligen Bewegungsrichtungen des Außenschafts und des Innenschafts ermöglicht, daß die Handhabungsteile Wafer mit unterschiedlichen Durchmessern ohne jegliche Auswahlbegrenzung tragen können.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Waferhandhabungsvorrichtung werden die hohlen Außenschafte und Innenschafte jeweils in ihre entgegengesetzten Richtungen verschoben, indem eine Antriebsvorrichtung betätigt wird, wodurch an beiden Schaffen festgehaltene Handhabungsteile geöffnet oder geschlossen werden, und wenn sie geschlossen werden, werden die Wafer senkrecht durch die Handhabungsteile wie etwa in einer Trägerkassette dazwischen gehalten. Als nächster Schritt werden alle Wafer aufeinanderfolgend jeweils in die in Säuberungsbädern enthaltenen Reinigungslösungen eingetaucht, und schließlich werden die Wafer mit jeder Gruppe von mehr als einem Wafer mit dem gesamten automatischen Reingungsverfahren fertigbearbeitet. Die obenerwähnten Vorgänge werden bei Wafern mit jeder Gruppe von mehr als einem Wafer wiederholt angewendet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird in den beigefügten Ansprüchen definiert. Die vorliegende Erfindung selbst und weitere Ziele und Vorteile davon werden jedoch am besten aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, wobei:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht ist, die eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung zur Handhabung von Wafern zeigt;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht ist, die die Antriebsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung zur Handhabung von Wafern zeigt;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht ist, die das Antriebsmittel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung zur Handhabung von Wafern zeigt;
Fig. 4 eine Schnittansicht auf der Linie IV-IV aus Fig. 1, aus der Richtung der Pfeile gesehen, ist;
Fig. 5 eine der Darstellung dienende, schematische Schnittansicht ist, die den Tragzustand eines von einer Tragvertiefung der Handhabungsteile getragenen Wafers zeigt;
Fig. 6 eine bruchstückartige Perspektivansicht ist, die eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Handhabungsteile zeigt;
Fig. 7 eine bruchstückartige Perspektivansicht ist, die eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Handhabungsteile zeigt;
Fig. 8 ein Aufriß einer automatischen Waferreinigungsvorrichtung mit einer eingebauten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung zur Handhabung von Wafern ist;
Fig. 9 eine Draufsicht der in Fig. 8 abgebildeten Vorrichtung ist; und
Fig. 10 ein Seitenriß der in Fig. 8 abgebildeten Vorrichtung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Weiter unten wird in bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Handhabung von Wafern 20. Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die den Antriebmechanismus der Vorrichtung zur Handhabung von Wafern 20 darstellt. Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die den Antriebmechanismus darstellt.
In Fig. 1 bezeichnet 21 einen am oberen Ende eines Schafts 22 befestigten Basisteil, der frei nach oben oder unten verschoben werden kann. Der Basisteil 21 trägt die hohlen Außenschafte 23 und die Innenschafte 24, welche eine Doppelschaftstruktur bilden, bei der die Innenschafte in die hohlen Außenschafte eingeführt werden und darin waagerecht frei verschiebbar sind.
Die waagerecht frei verschiebbaren, hohlen Außenschafte 23 werden jeweils von im Basisteil 21 eingebauten Lagern 25 getragen und die frei verschiebbaren Innenschafte 24, die einen kleineren Durchmesser aufweisen, werden andererseits jeweils in die hohlen Außenschafte 23 eingeführt und sind frei verschiebbar. Jeder Handhabungsteil 27 und 28, der mehr als einen Wafer auf einmal handhaben kann, wird senkrecht an den Enden neben jedem Paar der Außenschafte und Innenschafte gehalten, und die Trennstangen 29 und 30 sind jeweils mit den anderen Endpaaren der Schafte verbunden.
Die Handhabungsteile 27 und 28 weisen insgesamt die Form einer geräumigen Platte auf und eine Vielzahl von Tragstrukturen 31 zum Tragen der Wafer W wird an den einander entgegengesetzten Oberflächen bereitgestellt. Die Tragstrukturen 31 erfordern jeweils als Mindestbedingung eine besonders detaillierte Form, so daß die Wafer W gehalten werden können, indem sie wenigstens von einem Teil des Umrißes eines Waferumfangs berührt werden. Ein Beispiel wird als eine Tragvertiefung 31 gezeigt, welche hergestellt wird, indem örtlich, wie in Fig. 1 und 4 abgebildet, in die entgegengesetzten Oberflächen geschnitten wird.
Eine schräg verlaufende Abschnittsform der Tragvertiefungen 31 ist nur erforderlich zum Tragen eines Wafers, indem sie an oder entlang dem Peripherieumriß und den Vertiefungen 31, wie beispielhaft in Fig. 5 dargestellt, in Berührung kommt, wobei der schräg verlaufende Abschnitt eine Öffnung aufweist, deren Breite größer ist als die Dicke des Wafers W. In diesem Fall besteht der Vorteil darin, daß der Bedarf an Genauigkeit bei der Positionierung beider Handhabungsteile 27 und 28 nicht besonders groß ist. Die unteren Teile der Tragvertiefungen 31 können übrigens so geformt sein, daß sie mit der gleichen Substanz wie die sie in Fig. 4 und 5 umgebenden völlig bedeckt sind, oder so daß sie nicht wie der Spalt in Fig. 7 abgedeckt sind.
Geometrische Formen der Handhabungsteile 27 und 28 sind nicht auf die obenerwähnten, in Fig. 1 abgebildeten Formen beschränkt, aber jedes Paar oberer und unterer Tragteile 31c ist, wie in Fig. 6 abgebildet, eine lineare, abwechselnde Kombination aus den Teilen 31a mit einem größeren Durchmesser und den Teilen 31b mit einem kleineren Durchmesser, welche der Form einer axialen, aufeinanderfolgenden Verbindung von miniaturisierten japanischen Handtrommeln ähneln. Das Paar Tragteile 31c ist fest durch die senkrecht angebrachten Schafte 31e aufgehängt, welche ihrerseits von einer Tragstange 31d aufgehängt sind. Das Paar Tragteile hat ebenso viele bogenförmige Rillen 31f, die jeweils zwischen jedem Paar der angrenzenden Teile mit einem größeren Durchmesser gebildet sind, wie die Tragstrukturen.
Angrenzend an die Tragvertiefungen 31 sind geöffnete Flüssigkeitübertragungsspalten 33, die zur Übertragung der Flüssigkeit auf beiden Seiten beitragen, so daß die Reinigungslösung von dem Zwischenraum zwischen den Handhabungsteilen schnell versetzt wird, wenn die Handhabungsteile sich aufeinander zu bewegen, das heißt, jeweils in die Richtung, die den Zwischenraum davon verschließt, und als Folge kann die Wirkung, daß die dazwischen befindliche Reinigungslösung eine beeinträchtigende, verlangsamende Wirkung auf die Bewegung der Handhabungsteile hat, vorteilhaft umgangen werden. Die Flüssigkeitsübertragungsspalten 33 sind nur dazu bestimmt, dem unmittelbaren Versetzen vom Inneren zum Äußeren der dazwischen befindlichen Lösung beizutragen. Als Folge kann die in Fig. 7 offenbarte Form verwendet werden, bei der die Spalten besonders in der Form von Zähnen eines Kamms geformt sind.
Wie in Fig. 2 und 3 abgebildet, weist die untere Platte 21a des Basisteils 21 zwei darauf befindliche Riemenscheiben 32 und 34 mit Lagerplatten 32a und 34a dazwischen auf. Die Riemenscheibe 32 ist durch den Ausgangsschaft und den Eingangsschaft mit einem Antriebsmotor 36 durch den Ausgangsschaft und den Eingangsschaft verbunden. Die Riemenscheiben 32 und 34 werden um einen Zahnriemen 38 gegeben. Die Verweiszahl 41 bezeichnet einen Satz von Blasebälgen, die frei dehnbar oder zusammenziehbar sind, und der Satz von Blasebälgen 41 ist so befestigt, daß er den herausziehbaren Abschnitt des Innenschafts 24 aus dem Innern des Außenschafts 23 umhüllt, ohne daß er die offene Oberfläche des Innenschafts 24 berührt. Der Satz von Blasebälgen 41 verhindert, daß Staub auf die Wafer W fällt, wenn er bei dem verschiebbaren Abschnitt, der zwischen dem Innenschaft 24 und dem hohlen Außenschaft 23 funktioniert, erzeugt wird.
Der Zahnriemen 38 weist einen oberen Block 40 und einen unteren Block 42 auf, welche beide daran befestigt sind. Der obere Block 40 ist mit der Trennstange 29 für den hohlen Außenschaft 23 durch eine obere Feder 44 dazwischen verbunden, während der untere Block 42 mit der Trennstange 30 für den Innenschaft 24 durch eine untere Feder 46 dazwischen verbunden ist.
Die oberen und unteren Federn 44 und 46 funktionieren derart, daß der Haltezustand der Wafer W durch die Handhabungsteile 27 und 28 eingestellt werden kann. Das heißt, wenn die Handhabungsteile 27 und 28 sich zum Halten der Wafer W aufeinander zu bewegen, verlangsamen die Federn 44 und 46 die Bewegung der Handhabungsteile 27 und 28 und, wenn die Handhabungsteile 27 und 28 sich zur Freisetzung der Wafer W voneinander entfernen, üben die Federn 44 und 46 keine Kraft auf die Bewegung der Handhabungsteile 27 und 28 aus, wodurch sich diese schnell bewegen können.
Die Verweiszahl 48 bezeichnet einen oberen Druckstift, der am oberen Block 40 befestigt ist, und die Verweiszahl 50 bezeichnet einen unteren Druckstift, der am unteren Block 42 befestigt ist. Beide Druckstifte 48 und 50 schieben jeweils obere und untere Empfangsstreifen 52 und 54, die an den Trennstangen 29 und 30 befestigt sind, wodurch die Kraft des Zahnriemens 38 seinerseits auf die Außen- und Innenschafte 23 und 24 übertragen wird.
Die Verweiszahlen 56 und 58 bezeichnen jeweils erste und zweite Positionierungssensoren, die erste und zweite Objekte 60 und 62 nachweisen, welche am Zahnriemen 38 befestigt sind, um die Bewegungsgrenzen des Zahnriemens 38 nachzuweisen. Der Antriebsmotor 36 wird durch die Signale von den Positionierungssensoren 56 und 58 gesteuert, um den Bewegungsabstand des Zahnriemens 38, das heißt, den Zwischenraum der Handhabungsteile 27 und 28 einzustellen. Die Positionen der ersten und zweiten Positionierungssensoren 56 und 58 an der unteren Platte 21a können gemäß den verschiedenen Durchmessern der Wafer W geändert werden, wodurch die Handhabungsteile 27 und 28 die Wafer W mit verschiedenen Durchmessern handhaben können.
In der obenerwähnten Struktur wird der Antriebsmotor 36 angetrieben, damit er sich linksdrehend dreht, wodurch der Zahnriemen 38 um die Riemenscheibe 32 angetrieben wird, um sich, wie aus Fig. 3 ersichtlich, nach links zu bewegen. In diesem Fall bewegen sich die Außen- und Innenschafte 23 und 24 mit demselben Abstand jeweils in ihre entgegengesetzten Richtungen, wodurch die Handhabungsteile 27 und 28, die jeweils an den offenen Enden jedes Paars von Außen- und Innenschaften 23 und 24 befestigt sind, sich aufeinander zu bewegen. Wenn jedoch der Antriebsmotor 36 angetrieben wird, um sich in die Rückwärtsrichtung zu drehen, bewegt sich der Zahnriemen 38, wie aus Fig. 3 ersichtlich, nach rechts, wodurch die Außen- und Innenschafte 23 und 24 sich mit demselben Abstand jeweils in ihre entgegengesetzten Richtungen bewegen, so daß die Handhabungsteile 27 und 28 sich voneinander weg bewegen.
Wenn die Handhabungsteile 27 und 28 sich aufeinander zu bewegen, wirken die obere Feder 44 und die untere Feder 46 auf die Handhabungsteile 27 und 28 ein, so daß sich die Teile 27 und 28 den Wafern W entgegen der Einwirkungen der oberen und unteren Federn 44 und 46 nähern und im Ende die Peripherien des Wafers W leicht berühren, so daß der mögliche Stoß zum Zeitpunkt der Berührung durch die Einwirkungen der Feder absorbiert wird, wodurch die Wafer W nicht durch eine zu hohe Kraft gebrochen werden können.
Wenn jedoch die Handhabungsteile 27 und 28 sich voneinander weg bewegen, schiebt der obere Druckstift 48 den oberen Empfangsstreifen 52 und gleichzeitig schiebt der untere Druckstift 50 den unteren Empfangsstreifen 54, so daß die Handhabungsteile 27 und 28 die Wafer W durch ihre schnelle Bewegung voneinander weg schnell freisetzen.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus, in dem die Außen- und Innenschafte 23 und 24 bewegt werden, besteht der Mechanismus aus dem Antriebsmotor 36, den Riemenscheiben 32 und 34 sowie dem Zahnriemen 38. Das wesentliche Merkmal des Mechanismus besteht darin, daß die Außen- und Innenschafte 23 und 24 sich immer jeweils in ihre entgegengesetzten Richtungen bewegen.
Das Waferreinigungsverfahren, das von einer automatischen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Handhabung von Wafern 20 ausgestatten Waferreinigungsvorrichtung durchgeführt wird, wird weiter unten kurz erklärt. Fig. 8, 9 und 10 stellen jeweils einen vorderen Aufriß, eine Draufsicht und einen seitlichen Aufriß einer automatischen Waferreinigungsvorrichtung, welche mit Vorrichtungen zur Handhabung von Wafern 20a bis 20d ausgestattet ist, dar, wobei die automatische Waferreinigungsvorrichtung X aus einem Ladeteil A, Reinigungsbädern B bis K, einem Trockner L und einem Entladungsteil M besteht.
Wafer, deren Oberfläche bei dem vorhergehenden Polierschritt poliert worden sind, werden danach von einem Fließband 64 auf den Ladeteil A in Kassetten 66 übertragen, wo die enthaltenen Wafer als Charge behandelt werden. Das Fließband 64 bildet einen Teil des Ladeteils A. Die Wafer W in einer Kassette 66 werden am Ende des Fließbands 64 im Ladeteil A zu einer erhöhten Position angehoben, indem die unteren Teile durch eine nicht abgebildete Vorrichtung nach oben gedrückt werden und die angehobenen Wafer W dann durch die geschlossenen Handhabungsteile 27 und 28 einer Vorrichtung zur Handhabung von Wafern 20a festgehalten werden, wenn die Wafer W senkrecht in der vorherigen Position gehalten werden.
Die derart durch eine Vorrichtung zur Handhabung von Wafern 20a senkrecht gehaltenen Wafer W werden nacheinander eingetaucht, um in den jeweiligen Reinigungslösungen, die in den Reinigungsbädern B bis D enthalten sind, gereinigt zu werden und die Wafer W werden weiters jeweils in den Reinigungslösungen, die in den Reinigungsbädern E bis G enthalten sind, nacheinander mit einer weiteren Vorrichtung zur Handhabung von Wafern 20b gereinigt, und weiters werden die Wafer W in einer ähnlichen Weise wie in den obenerwähnten Vorgängen mit weiteren Vorrichtungen zur Handhabung von Wafern 20c und 20d automatisch nacheinander und zusammen durch die Reinigungsbäder H bis K, den Trockner L and dann den Entladungsteil M transportiert, um richtig in den jeweiligen Teilen der Vorrichtung behandelt zu werden, so daß eine Reihe von zweckdienlichen an den Wafern W auszuführenden Reinigungsvorgängen abgeschlossen werden. In der Zwischenzeit bezeichnet die in Fig. 8 abgebildete Verweiszahl 68 die Schaufenster zur Beobachtung der Vorgänge, die innerhalb der Vorrichtung durchgeführt werden.

Claims

1. Eine Vorrichtung (20) zur Handhabung von Wafern (W), bestehend aus:

einem ersten Teleskopschaft, bestehend aus einem hohlen Außenschaft (23), der horizontal angebracht und in der Achsenrichtung frei beweglich ist, und einem Innenschaft (24), der in den hohlen Außenschaft (23) eingeführt und darin frei verschiebbar ist, wobei der erste Teleskopschaft an einem Ende durch einen Basisteil (21) gehalten wird, in den jeweils ein Ende des Außen- und Innenschafts hineinragt;

Handhabungsmitteln, bestehend aus einem ersten Handhabungsteil (27), der mit dem hohlen Außenschaft (23) nahe dessen anderem Ende fest verbunden ist, wobei dieses Ende in den Basisteil hineinragt, und einem zweiten Handhabungsteil (28), der mit dem Innenschaft (24) nahe dessen anderem Ende fest verbunden ist, wobei dieses gegenüberliegende Ende in den Basisteil hineinragt und sich von dem anderen Ende des hohlen Außenschafts (23) nach außen erstreckt;

wobei die Handhabungsteile (27, 28) jeweils Waferhalteteile (31) aufweisen, um die Außenkante eines Wafers zu umfassen, wobei der Waferhalteteil (31) des ersten Handhabungsteils (27) dem Waferhalteteil (31) des zweiten Waferhandhabungsteils (28) zugewandt und mit ihm ausgerichtet ist, wobei bei Gebrauch der Vorrichtung ein Wafer an seiner Kante zwischen den Waferhandhabungsteilen (27, 28) gehalten werden kann; und

einem Antriebsmechanismus zum Bewegen des hohlen Außenschafts (23) und des Innenschafts (24) in jeweils entgegengesetzte Richtungen;

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Vorrichtung einen zweiten Teleskopschaft beinhaltet, der an einem seiner Enden von dem Basisteil gehalten wird und ebenfalls einen hohlen Außenschaft (23) umfaßt, der horizontal angebracht ist und in der Achsenrichtung frei beweglich ist, sowie einen Innenschaft (24), der in den hohlen Außenschaft (23) eingeführt und darin frei verschiebbar ist, wobei jeweils ein Ende des Innen- und des Außenschafts in den Basisteil hineinragt und wobei der erste und der zweite Teleskopschaft zusammen ein Paar Teleskopschäfte umfassen, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind;

wobei der erste Handhabungsteil (27) fest mit jedem der hohlen Außenschäfte (23) nahe an deren ersten Enden verbunden ist und der zweite Handhabungsteil (28) fest mit jedem der Innenschäfte (24) nahe an deren ersten Enden verbunden ist, welche sich von den ersten Enden der hohlen Außenschäfte (23) nach außen erstrecken;

die Handhabungsteile (27, 28) jeweils mit einer Vielzahl von Waferhalteteilen (31) ausgestattet sind, wobei jeder der Waferhalteteile (31) des ersten Handhabungsteils (27) einem entsprechenden Waferhalteteil (31) des zweiten Waferhandhabungsteils (28) zugewandt und mit ihm ausgerichtet ist, wobei bei Gebrauch der Vorrichtung eine Vielzahl von Wafern an ihren Kanten zwischen den Waferhandhabungsteilen (27, 28) parallel und in einem Abstand zueinander gehalten werden kann;

und wobei der Antriebsmechanismus folgendes umfaßt:

eine erste Trennstange (29), die mit den hohlen Außenschäften (23) nahe an deren einen Enden innerhalb des Basisteils fest verbunden ist, und eine zweite Trennstange (30), die mit den Innenschäften (24) nahe an deren einen Enden innerhalb des Basisteils fest verbunden ist, die sich von den einen Enden der hohlen Außenschäfte (23) nach außen erstrecken;

einen Zahnriemen (38), der um Riemenscheiben (32, 34) herumläuft und auf einer Bodenplatte (21a) des Basisteils (21) befestigt ist; eine Antriebsvorrichtung (36), um den Zahnriemen anzutreiben;

wobei die Riemenscheiben (32, 34) so angeordnet sind, daß der Zahnriemen (38) eine Schleife auf einer ersten Ebene vollführt, die im wesentlichen rechtwinklig zu einer zweiten Ebene, die durch die Längsachsen des ersten und zweiten Teleskopschafts definiert wird, steht und parallel zu den Längsachsen der Teleskopschäfte ist, wobei diese Schleife einen obersten und einen untersten Abschnitt aufweist, welche sich als Reaktion auf die Tätigkeit der Antriebsvorrichtung (36) parallel zu den Längsachsen der Teleskopschäfte in entgegengesetzte Richtungen bewegen;

einen oberen Block (40), der mit dem obersten Abschnitt der Schleife fest verbunden ist, und einen unteren Block (42), der mit dem untersten Abschnitt der Schleife fest verbunden ist;

wobei der obere Block (40) sich an einer Seite der ersten Trennstange befindet, wobei diese Seite die Seite der Stange ist, welche der Seite des hohlen Außenschafts, der den ersten Handhabungsteil hält, am nächsten ist, und mittels einer ersten Feder (44) an die erste Trennstange (29) gekoppelt ist, wobei durch eine Bewegung des obersten Abschnitts der Schleife in eine erste Richtung die erste Trennstange (29) zusammen mit dem oberen Block (40) in diese erste Richtung geschoben wird, wobei der obere Block (40) weiters einen ersten Druckstift (48) beinhaltet, der in die erste Trennstange (29) eingreift, wenn sich der oberste Abschnitt der Schleife in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bewegt, wobei durch eine Bewegung des obersten Abschnitts der Schleife in die zweite Richtung die erste Trennstange (29) in die zweite Richtung geschoben wird;

wobei der untere Block (42) sich an einer Seite der zweiten Trennstange befindet, wobei diese Seite die Seite der Stange ist, welche dem Ende des hohlen Innenschafts, der in den Basisteil hineinragt, am nächsten ist, und mittels einer zweiten Feder (46) an die zweite Trennstange (30) gekoppelt ist, wobei durch eine Bewegung des obersten Abschnitts der Schleife in eine erste Richtung die zweite Trennstange (30) zusammen mit dem unteren Block (42) in die zweite Richtung geschoben wird, wobei der untere Block (42) weiters einen zweiten Druckstift (50) beinhaltet, der in die zweite Trennstange (30) eingreift, wenn sich der oberste Abschnitt der Schleife in eine zweite Richtung bewegt, wobei durch eine Bewegung des obersten Abschnitts der Schleife in die zweite Richtung die zweite Trennstange (30) in die erste Richtung geschoben wird, und die hohlen Außenschäfte (23) und die Innenschäfte (24) sich durch die Tätigkeit des Antriebsmechanismus um die gleiche Entfernung in entgegengesetzte Richtungen bewegen können;

wobei die Vorrichtung weiters folgendes beinhaltet:

Positionierungssensoren (56, 58), die an veränderlichen Stellen auf der Bodenplatte (21a) des Basisteils (21) angebracht sind, und Objekte (60, 62), die auf dem Zahnriemen befestigt sind, um von den Positionierungssensoren (56, 58) entdeckt zu werden, zur Steuerung des Betriebs der Vorrichtung, wodurch die jeweilige Bewegung der hohlen Außenschäfte (23) und der Innenschäfte (24) bei Betrieb kontrollierbar verändert werden kann, um Wafer mit verschiedenem Durchmesser halten zu können.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Handhabungsteile (27, 28) beide die Form einer Platte haben, der Waferhalteteil eine Vielzahl von Haltevertiefungen (31) beinhaltet, die in gegenüberliegenden Flächen der Handhabungsteile gebildet sind, und wobei Flüssigkeitsübertragungsschlitze (33) neben jeder der Vertiefungen (31) vorhanden sind.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Waferhalteteil ein Paar sich horizontal erstreckender und vertikal in einem Abstand zueinander angeordneter Stützteile (31c) mit kreisförmigem Querschnitt umfaßt, deren Durchmesser der Länge nach variiert, so daß eine Abfolge von abwechselnd stumpfkegelförmigen Teilen (31a) mit großem Durchmesser und zylindrischen Teilen (31b) mit kleinerem Durchmesser entsteht, wobei die Stützteile (31c) mittels einer Vielzahl von vertikal angebrachten Schäften (31e) parallel und vertikal mit einem Abstand zueinander gehalten werden.