DE19616402C2 - Device for treating substrates in a fluid container - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten, insbesondere Halbleiterwafern, in einem Fluid-Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a device for treating Substrates, in particular semiconductor wafers, in one Fluid container with the features of claim 1.
Es sind Vorrichtungen aus der US 5 275 184 oder der auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden DE 44 13 077 A1 be kannt, bei der ein Fluid über eine Einlaßöffnung bzw. ei nen Diffusor in das Fluid-Becken eingeleitet und über ei nen Überlauf am oberen Ende aus ihm ausströmt. Bei Ver wendung einer einzigen Zuströmöffnung am Boden des Fluid behälters ist die pro Zeiteinheit einströmende Menge so wie die Geschwindigkeit des einströmenden Fluids be grenzt. Insbesondere ist es damit nicht möglich, im Be hälter gleichmäßige Strömungsverhältnisse zu erreichen, um die im Fluid-Becken zu behandelnden Substrate oder Wa fer über die gesamte Substratbreite oder -fläche hinweg gleichmäßig mit dem Fluid zu beaufschlagen bzw. zu umspü len. Bei Verwendung eines Diffusors ist es zwar möglich, das einströmende Fluid im Fluid-Behälter besser über die Fluidfläche hinweg zu verteilen, die pro Zeiteinheit ein strömende Fluid-Menge und insbesondere auch die Einström geschwindigkeit des Fluids ist bei der Verwendung von Diffusoren aber stark beschränkt.They are devices from US 5 275 184 or the DE 44 13 077 A1 going back to the same applicant knows in which a fluid via an inlet opening or egg NEN diffuser introduced into the fluid pool and over egg an overflow flows out of it at the upper end. With Ver use of a single inflow opening at the bottom of the fluid container is the amount flowing in per unit time like the velocity of the inflowing fluid borders. In particular, it is not possible to use the Be to achieve even flow conditions, to the substrates or water to be treated in the fluid pool fer across the entire substrate width or area to apply or to wash around evenly with the fluid len. When using a diffuser, it is possible the inflowing fluid in the fluid container better over the Distribute fluid area across that per unit of time flowing amount of fluid and especially the inflow speed of the fluid is when using Diffusers but very limited.
Aus JP 5-267263 A, JP 6-208984 A, US 5 000 795, JP 6-196466 A, JP 5-267262 A oder JP 4-80924 A sind Vorrichtungen zur Substratbehandlung in einem Fluid- Behälter bekannt, bei denen ein Düsensystem mit mehreren Düsen zum Einleiten eines Fluids vorgesehen sind. Die Dü sen sind auf einem Behälterboden verteilt angeordnet, um die Fluidverteilung über die Bodenfläche hinweg zu ver bessern. Die Fluid-Strömung erfolgt dabei im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden von unten nach oben, wobei die Substrate in einigen Fällen in Substratbehältern, so genannten Kassetten, gehalten werden, mit denen die Sub strate in den Fluidbehälter eingesetzt und herausgehoben werden. Die Strömungsrichtung bei den bekannten Vorrich tungen ist parallel zu den senkrechten Wänden des Fluid behälters gerichtet. Um eine Strömungskomponente in einem Winkel zu den Fluidbehälterwänden zu erhalten, ist bei der Vorrichtung gemäß der JP 5-267263 A ein runder Behälterboden vorgesehen, in dem die Düsen ausgebildet sind. Ein derartiger Behälterboden ist jedoch fertigungs technisch außerordentlich kompliziert und kostenintensiv, weil für die Behälterwandungen üblicherweise Quarz ver wendet wird. Gemäß einer weiteren, aus der JP 5-267263 A und der JP 6-208984 A bekannten Vorrichtung sind Düsen vorgesehen, die im unteren Bereich des Fluidbehälters in einem Winkel zur Senkrechten das Behandlungsfluid ab strahlen. Abgesehen davon, daß dafür zusätzliche Düsen angeordnet und befestigt werden müssen, ist die genaue winkelmäßige Ausrichtung der Düsen kompliziert, ganz zu schweigen davon, daß für die Anbringung derartiger Düsen im Fluidbehälter ein erheblicher Raumbedarf besteht, der im Hinblick auf die sehr teuren Fluid-Materialien bzw. den hohen Aufwand bei der Wiederaufbereitung der Behand lungsfluids unerwünscht ist.From JP 5-267263 A, JP 6-208984 A, US 5,000 795, JP 6-196466 A, JP 5-267262 A or JP 4-80924 A Devices for substrate treatment in a fluid Containers known in which a nozzle system with several Nozzles for introducing a fluid are provided. The Dü sen are distributed around on a container bottom to ver the fluid distribution across the floor area improve. The fluid flow essentially takes place parallel to the side walls from bottom to top, where the substrates in some cases in substrate containers, so mentioned cassettes are held with which the sub strate inserted into the fluid container and lifted out become. The flow direction in the known Vorrich lines is parallel to the vertical walls of the fluid container directed. To a flow component in one Obtaining angles to the fluid container walls is at the device according to JP 5-267263 A a round Container bottom provided in which the nozzles are formed are. Such a container bottom is however manufacturing technically extremely complicated and costly, because usually quartz ver for the container walls is applied. According to another, from JP 5-267263 A and the device known from JP 6-208984 A are nozzles provided that in the lower region of the fluid container the treatment fluid from an angle to the vertical shine. Apart from that, there are additional nozzles must be arranged and fixed is the exact one angular alignment of the nozzles complicated, too be silent that for the attachment of such nozzles there is a considerable space requirement in the fluid container with regard to the very expensive fluid materials or the high cost of reprocessing the treatment lungsfluids is undesirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrich tung zum Behandeln von Substraten in einem Fluid-Behälter zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist, optimale Strömungsverhältnisse im Fluidbehälter aufweist, und große Umwälz- bzw. Fließgeschwindigkeiten zuläßt.The invention is based on the object, a Vorrich device for treating substrates in a fluid container to create that is inexpensive to manufacture, optimal Has flow conditions in the fluid container, and allows high circulation or flow speeds.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the Features of claim 1 solved.
Aufgrund mehrerer Düsen ist es möglich, das Fluid mit den gewünschten Strömungsverhältnissen bzw. zum Erreichen ge wünschter Strömungsverhältnisse im Fluid-Behälter einströmen zu lassen, so daß der gesamte zu behandelnde Sub stratbereich gleichmäßig von dem Fluid umspült und be aufschlagt wird. Durch die Verwendung von Düsen zur Ein leitung des Fluids ist es auch möglich, das Fluid mit ho hen Einströmgeschwindigkeiten und hohen Durchflußmengen pro Zeiteinheit in den Fluid-Behälter einzubringen und in ihm strömen zu lassen, so daß bei Aufrechterhaltung eines laminaren Stromes hohe Fließgeschwindigkeiten erreicht werden. Dadurch wird nicht nur die Behandlung der Sub strate verbessert, sondern auch der Behandlungsvorgang verkürzt, so daß die Produktivität der Vorrichtung erhöht wird.Due to several nozzles, it is possible to mix the fluid with the desired flow conditions or to achieve ge desired flow conditions in the fluid container to leave, so that the entire Sub to be treated Strat area evenly washed around by the fluid and be is opened. By using nozzles for on Line of the fluid, it is also possible to ho with the fluid hen inflow speeds and high flow rates per unit of time in the fluid container and in to let him flow, so that while maintaining a laminar flow reached high flow rates become. This will not only treat the sub strate improved, but also the treatment process shortened, so that the productivity of the device increases becomes.
Gemäß der Erfindung ist unter dem Boden des Fluid-Behäl ters ein Fluid-Zuführraum vorgesehen, mit dem die Düsen in Verbindung stehen. Dabei ist der Fluid-Zuführraum in Teilräume für einzelne Düsen und/oder Düsengruppen unter teilt. Der Fluid-Zuführraum unterhalb des Behälter-Bodens ist in Form eines Zwischenraums zwischen einem doppelten Boden ausgebildet.According to the invention is under the bottom of the fluid container ters a fluid supply space is provided with which the nozzles stay in contact. The fluid supply space is in Subspaces for individual nozzles and / or nozzle groups below Splits. The fluid supply space below the bottom of the container is in the form of a space between a double Bottom trained.
Gemäß der Erfindung weisen wenigstens einige Düsen unter schiedliche Abstrahlwinkel und/oder -formen auf. Die Ab strahlformen der Düsen können vorzugsweise kegelförmig, aber auch fächerförmig sein, so daß die Einleitung des Fluids je nach den Gegebenheiten des Einzelfalles und der Lage der Düsen im Hinblick auf eine gleichmäßige, lamina re Strömung im Fluid-Behälter und eine gleichmäßige Be aufschlagung der Substrate mit dem Fluid optimierbar ist.According to the invention, at least some have nozzles different beam angles and / or shapes. The Ab jet shapes of the nozzles can preferably be conical, but also be fan-shaped, so that the introduction of the Fluids depending on the circumstances of the individual case and the Position of the nozzles with a view to an even, lamina re flow in the fluid container and an even loading impact of the substrates with the fluid can be optimized.
Die Düsen sind vorteilhafterweise zu Düsengruppen zusam mengefaßt, die vorzugsweise an unterschiedlichen Bodenbe reichen des Behälters angeordnet sind. Vorteilhaft ist es, wenn eine Düsengruppe im mittleren Bereich und je weils eine Düsengruppe in den beiden Außenbereichen vor gesehen ist, wobei die Dichte und Anzahl der Düsen in den einzelnen Bereichen unterschiedlich gewählt sein kann. The nozzles are advantageously combined to form nozzle groups quantitative, preferably on different floors range of the container are arranged. It is advantageous it when a nozzle group in the middle area and each because there is a group of nozzles in the two outside areas is seen, the density and number of nozzles in the individual areas can be chosen differently.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die einzelnen Düsen und/oder Düsengruppen voneinander getrennte Fluid-Versor gungseinrichtungen aufweisen, so daß die Düsen mit unter schiedlichem Fluid-Druck beaufschlagbar sind.It is also advantageous if the individual nozzles and / or nozzle groups separate fluid suppliers supply devices so that the nozzles with under different fluid pressure can be applied.
Die Düsen sind auf dem Boden des Fluid-Behälters vorzugs weise matrixartig verteilt angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Fluid-Zufuhr über die gesamte Fläche des Fluid-Behälters hinweg und insbesondere ist es auch möglich, in den Randbereichen gute Strömungsverhältnisse zu schaffen.The nozzles are preferred on the bottom of the fluid container arranged in a matrix-like manner. In this way this results in an even distribution of the fluid supply over the entire area of the fluid container and in particular, it is also possible in the edge areas to create good flow conditions.
Vorzugsweise ist der Boden des Fluid-Behälters geneigt, und fällt jeweils zur Mitte, etwa zu einer Mittellinie oder zu einem Mittelpunkt des Fluid-Behälters hin ab. Auf diese Weise kann der Fluid-Behälter bei Ablassen des Fluids nach unten schnell und vollständig entleert wer den. Durch die Neigung des Bodens kann das Behältervolu men darüber hinaus verringert werden, sodaß die teuren und in ihrer Wiederaufbereitung aufwendigen Behandlungs fluids, wie beispielsweise Spülfluids oder dergleichen, in kleineren Mengen eingesetzt zu werden brauchen, ohne daß dadurch die Qualität des Behandlungsvorgangs leidet. Ein weiterer Vorteil des zur Mitte des Fluidbehälters hin abfallenden Bodens besteht insbesondere auch darin, daß die im Fluidboden vorgesehenen oder ausgebildeten Düsen oder Fluid-Eintrittsöffnungen das Behandlungsfluid durch die Neigung des Bodens selbst in einem dem Neigungswinkel des Bodens entsprechenden Winkel zur Senkrechten auf die Substrate, beispielsweise Wafer, gelangt, was für die Behandlung, insbesondere für die Reinigung und Spülung der Wafer von Vorteil ist, weil das Fluid dadurch nicht nur parallel an den senkrecht im Fluid Behälter angeord neten Wafer vorbei strömt, sondern auch auf seitliche Flächen der Wafer auftritt. The bottom of the fluid container is preferably inclined, and falls to the middle, for example to a center line or down to a center of the fluid container. On in this way the fluid container when draining the Anyone draining fluids quickly and completely the. Due to the inclination of the bottom, the container volume can Men can also be reduced so that the expensive and in their reprocessing complex treatment fluids, such as rinsing fluids or the like, need to be used in smaller quantities without that the quality of the treatment process suffers. Another advantage of being towards the center of the fluid container sloping soil is in particular that the nozzles provided or formed in the fluid base or fluid inlet openings through the treatment fluid the slope of the ground itself at an angle of inclination of the floor corresponding angle to the normal to the Substrates, such as wafers, what the Treatment, especially for cleaning and rinsing the wafer is advantageous because it doesn't cause the fluid only parallel to the vertically arranged in the fluid container Neten wafer flows past, but also on the side Areas of the wafer occurs.
Zusätzlich zu den Düsen können Freispül-Öffnungen zum Freispülen der Düsen vorgesehen werden, die vorteilhafterweise ebenfalls maxtrixförmig angeordnet sind und sich zwischen den Düsen befinden. Auf diese Weise ist es möglich, auch die Zwi schenräume zwischen den Düsen und die toten Winkel frei zuspülen. Die Freispül-Öffnungen stehen dabei vorteilhaf terweise ebenfalls wie die Düsen mit dem darunterliegen den Fluid-Zuführraum in Verbindung.In addition to the nozzles, flushing openings can be used for flushing of the nozzles are provided, which advantageously also are arranged in a maxtrix shape and are located between the nozzles are located. In this way it is possible to even the twos spaces between the nozzles and the blind spots free to wash. The flushing openings are advantageous also like the nozzles with the one underneath the fluid supply space in connection.
Zum schnellen Ablassen des Fluids ist im Fluid-Behälter, und dort insbesondere in der Mitte bzw. in der Mittelli nie, eine verschließbare Öffnung vorgesehen, die einen großen Durchmesser aufweist. Im Falle eines Stromausfalls oder einer sonstigen Unregelmäßigkeit, aber auch im Zu sammenhang mit gängigen Verfahrensschritten ist es auf diese Weise möglich, die im Fluid-Behälter befindlichen Substrate schnell von dem Behandlungs-Medium, beispiels weise ätzenden Substanzen, zu befreien. Zur Aufnahme des schnell abgelassenen Fluids ist vorzugsweise unterhalb des Fluidbeckens ein Auffangbehälter vorgesehen.To drain the fluid quickly, the fluid container and there in particular in the middle or in the middle never, a closable opening provided one has a large diameter. In the event of a power failure or any other irregularity, but also in the Zu in connection with common procedural steps it is on in this way possible those located in the fluid container Substrates quickly from the treatment medium, for example wise corrosive substances. To accommodate the rapidly drained fluid is preferably below of the fluid pool, a collecting container is provided.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, zusätzlich zu oder statt den Düsen auf dem Behälter-Boden Düsen an den Seitenwänden des Fluid-Behälters vorzusehen, um auf diese Weise auch seitlich oder im Bereich des Übergangs des Fluid-Bodens zu den Seitenwänden Fluid in den Fluid-Behälter einzuleiten, damit die Strömungsverhältnisse weiter verbessert oder dadurch das Umwälzvolu men erhöht werden bzw. wird.Another embodiment of the invention consists in in addition to or instead of the nozzles on the tank bottom To provide nozzles on the side walls of the fluid container, in order to be on the side or in the area of Transition of the fluid floor to the side walls fluid in to initiate the fluid container so that the flow conditions further improved or thereby the circulation volume men will be increased.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Düsen und/oder Düsengruppen für unter schiedliche Fluids vorgesehen. Die einzelnen Düsen und/oder Düsengruppen für unterschiedliche Gruppen sind dabei auch hinsichtlich der Zuleitungen und Pumpen von einander getrennt, so daß die unterschiedlichen Fluids, etwa unterschiedliche Chemikalien, durch Düsen- und/oder Düsengruppen eingeleitet werden, die den Chemikalien zu geordnet sind. Auf diese Weise ist ein Fluid-Wechsel schnell und ohne die Gefahr einer Vermischung möglich, da an die jeweiligen Düsen immer nur die diesen Düsen zuge ordneten Fluids gelangen.According to a further very advantageous embodiment the invention are nozzles and / or nozzle groups for under different fluids are provided. The individual nozzles and / or nozzle groups for different groups also with regard to the supply lines and pumps from separated from each other so that the different fluids, about different chemicals, through nozzle and / or Nozzle groups are introduced to the chemicals are ordered. This is a fluid change possible quickly and without the risk of mixing because to the respective nozzles always only those nozzles ordered fluid.
Beim Betrieb der Vorrichtung können zusätzlich zu den über die Düsen eingeleiteten Fluids weitere Fluids, beispielsweise zusätzliche Chemikalien, Gase, Ozon, Wasser usw. in den Fluid-Behälter eingeleitet werden. Insbesondere zur zusätzlichen Einleitung von Chemikalien, Gasen, Ozon oder Wasser ist im Fluid-Behälter wenigstens ein Diffusor vorgesehen.When operating the device, in addition to other fluids introduced via the nozzles, for example additional chemicals, gases, ozone, Water, etc. are introduced into the fluid container. Especially for the additional introduction of chemicals, There is at least gas, ozone or water in the fluid container a diffuser is provided.
Sehr vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der Erfin dung, bei der Sprühdüsen im oberen Bereich des Fluid-Be hälters, etwa an den Seitenwänden angeordnet sind, die zur Reinigung des Fluid-Behälters und/oder dazu dienen, die Substrate zwischen unterschiedlichen im selben Fluid- Behälter ablaufenden Verfahren, etwa zwischen dem Ätzpro zess, dem Reinigungsprozess und dem Trocknungsvorgang zu befeuchten bzw. naß zu halten. Vorzugsweise können hier für Aerosole, Wasser, sonstige Chemikaliendämpfe einge sprüht werden, oder aber auch Fluids von unten in den Fluid-Behälter eingeleitet werden. An embodiment of the invention is also very advantageous dung, with the spray nozzles in the upper area of the fluid loading halters, such as are arranged on the side walls to clean the fluid container and / or serve the substrates between different in the same fluid Processes running on the container, for example between the etching process process, the cleaning process and the drying process moisturize or keep wet. Preferably here for aerosols, water, other chemical vapors be sprayed, or also fluids from below into the Fluid containers are introduced.
Vorzugsweise weist der Fluid-Behälter eine Substrat-Auf nahmevorrichtung auf, die vorteilhafterweise drei Halte rungsbereiche für die Halterung der Substrate umfaßt. Im Gegensatz zur Verwendung von Substratkassetten wird die Strömung des Behandlungsfluids von unten nach oben nicht oder wesentlich weniger gestört, sodaß der Behandlungs vorgang besser abläuft und keine bzw. weniger tote Winkel für das Behandlungsfluid auftreten. Durch die Halterung der Substrate an drei Stellen ist eine definierte Lage der Substrate sichergestellt, ohne daß Führungen im Fluid-Becken erforderlich sind. Die Substrat-Aufnahmevor richtung ist vorzugsweise anheb- und absenkbar. Vorteil haft ist es dabei, wenn wenigstens ein Halterungsbereich ein messerartiger Steg ist, der quer zur Steglängsrich tung Schlitze zur Aufnahme der Substrat-Randbereiche auf weist. Vorzugsweise ist wenigstens ein Halterungsbereich relativ gegenüber wenigstens einem anderen Halterungsbe reich in senkrechter Richtung bewegbar. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird bezüglich dieses Merkmals auf die deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen P 196 15 108.2 und die nicht vorveröffentlichte DE 195 46 990 A1 derselben Anmelderin verwiesen, die zur Vermeidung von Wiederholungen insofern zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht werden.The fluid container preferably has a substrate Recording device, which advantageously three stops areas for holding the substrates. in the Contrary to the use of substrate cassettes, the Treatment fluid flow from bottom to top not or significantly less disturbed, so the treatment process runs better and no or less blind spots occur for the treatment fluid. Through the bracket the substrate at three locations is a defined position the substrates ensured without guides in Fluid basins are required. The substrate uptake direction can preferably be raised and lowered. Advantage it is contingent if at least one mounting area is a knife-like bridge that is perpendicular to the longitudinal bridge device slots for receiving the substrate edge areas has. There is preferably at least one mounting area relative to at least one other bracket richly movable in the vertical direction. Repetitions to avoid, is with regard to this feature on the German patent application with the file number P 196 15 108.2 and the unpublished DE 195 46 990 A1 referenced by the same applicant, to avoid Repetitions to the extent of the subject of the present Registration will be made.
Vorteilhafterweise weist die Substrat-Aufnahmevorrichtung nur einen Halterungsbereich, etwa einen messerartigen Steg auf, wobei in bzw. auf der Innenfläche wenigstens einer Seitenwand des Fluid-Behälters Führungen für die Substrate vorgesehen sind. Diese Ausführungsform hat neben der Verminderung von toten Winkeln und Verwirbe lungen des hochströmenden Behandlungsfluids den Vorteil, daß im Fluid-Becken für die Substrat-Aufnahmevorrichtung kein oder nur ein geringer Raumbedarf besteht, so daß das Behälter-Volumen und damit das Chemikalien-Volumen klein bleibt und die Prozesskosten, die in erheblichem Maße vom Verbrauch der Chemikalien abhängen, kleingehalten werden können. Die Führungen werden durch Schlitze, vorzugsweise jedoch durch Stege, Stifte und/oder Noppen gebildet, die gegenüber Schlitzen den Vorteil haben, daß sie einfacher und schneller gesäubert und - falls erforderlich - ge trocknet werden können. Beim Verdrängen eines Fluids durch ein anderes oder beim Umfüllen des Fluid-Behälters bleibt in den Schlitzen relativ viel Fluid haften und verunreinigt das nachfolgend eingeleitete Fluid.The substrate receiving device advantageously has only one mounting area, such as a knife-like one Web, at least in or on the inner surface a side wall of the fluid container guides for the Substrates are provided. This embodiment has in addition to reducing blind spots and swirls lungs of the high-flow treatment fluid the advantage that in the fluid pool for the substrate cradle little or no space is required, so that Container volume and thus the chemical volume small remains and the process costs, which to a large extent from Depending on the consumption of chemicals, be kept small can. The guides are preferably through slots however formed by webs, pins and / or knobs that have the advantage over slots that they are easier and cleaned faster and - if necessary - ge can be dried. When displacing a fluid by another or when decanting the fluid container relatively much fluid adheres to the slots and contaminates the subsequently introduced fluid.
Vorteilhafterweise weisen die Innenflächen der Seiten wände des Fluid-Behälters Bereiche ohne Führungen auf. Ohne die sichere Führung und Halterung der Substrate im Fluid-Behälter zum Beeinträchtigen sind die Bereiche der Innenflächen ohne Führungen zu den Bereichen der Innenflächen mit Führungen versetzt angeordnet. Wenn beispielsweise in einem Bereich der Innenfläche Führungen vorgesehen sind, sind Führungen auf der gegenüberlie genden Innenfläche nicht erforderlich, da Führungen auf einer Seite ausreichen. An den führungsfreien Bereichen der Innenflächen sind vorzugsweise Einlaßöffnungen, Sprühdüsen, Diffusoren, Ultraviolett-Lichtquellen und/oder Megasonic-Abstrahlvorrichtungen vorgesehen.The inner surfaces of the sides advantageously have walls of the fluid container areas without guides. Without the secure guidance and mounting of the substrates in the Fluid reservoirs are the areas of concern Interior surfaces without guides to the areas of the Inner surfaces offset with guides. If for example, guides in an area of the inner surface there are guided tours on the opposite inner surface is not necessary as guides on one side is sufficient. At the leadership-free areas the inner surfaces are preferably inlet openings, Spray nozzles, diffusers, ultraviolet light sources and / or Megasonic emitting devices are provided.
Es ist die Möglichkeit gegeben, eine über das Fluid- Becken bringbare Haube zu verwenden, die wenigstens eine Fluid-Einlaßöffnung, insbesondere zum Einlassen eines Fluids für den Trocknungsvorgang nach dem MARANGONI- Prinzip, aufweist. Um Wiederholungen zu dieser Aus führungsform zu vermeiden, wird insbesondere auf die DE 44 13 077 A1 sowie die auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldungen mit den, Aktenzeichen P 195 00 239.3, P 196 15 108.2 und P 196 15 970.9 verwiesen, die insofern zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht werden.There is the possibility of Can be used to bring pelvis hood, at least one Fluid inlet opening, in particular for admitting a Fluids for the drying process according to the MARANGONI Principle. To repetitions on this off Avoiding leadership is particularly important to the DE 44 13 077 A1 and the same applicant declining German patent applications with the Case number P 195 00 239.3, P 196 15 108.2 and P 196 15 970.9 referenced, which is the subject of present application are made.
Vorteilhaft ist weiterhin die Verwendung einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung zum Erwärmen und/oder Kühlen des Fluids im Fluid-Behälter, mit der die Fluid-Temperatur auf einen wählbaren, optimalen Wert einstellbar ist. Auch ist die Verwendung einer Ultraviolett-Lichtquelle vor teilhaft, die am Boden und/oder an den Seitenwänden des Fluid-Behälters angeordnet ist.It is also advantageous to use a heating and / or cooling device for heating and / or cooling the Fluids in the fluid container with which the fluid temperature can be set to a selectable, optimal value. Also is the use of an ultraviolet light source partial, which on the floor and / or on the side walls of the Fluid container is arranged.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be steht darin, einen Substrat-Niederhalter etwa in Form ei ner Halteleiste vorzusehen, die auf den oberen Randbe reich der Substrate auflegbar ist. Um Wiederholungen hierzu zu vermeiden, wird auf die auf dieselbe Anmelderin zurückgehende deutsche Patentanmeldung mit dem Akten zeichen P 196 15 970.9, angemeldet am 22. April 1996, verwiesen, die insofern zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.Another advantageous embodiment of the invention be is a egg hold-down in the form of egg ner retaining strip to be provided on the upper edge range of substrates can be placed. Repetitions To avoid this, the same applicant declining German patent application with the file symbol P 196 15 970.9, registered on April 22, 1996, referred to the content of the present Registration is made.
Vorteilhaft ist weiterhin eine Magasonic-Abstrahlvorrich tung, die vorzugsweise in Form eines Megasonic-Trans ducers im Fluid-Behälter integriert ist bzw. sind. Ein vorteilhafter Anbringungsort ist dafür die vom Boden und den Seitenwänden gebildeten Ecken des Fluid-Behälters, wobei die Abstrahlrichtung bezüglich der Horizontalen vorzugsweise 45° beträgt.A Magasonic radiation device is also advantageous tion, which is preferably in the form of a Megasonic Trans ducers is or are integrated in the fluid container. On advantageous location for this is from the ground and corners of the fluid container formed on the side walls, the direction of radiation with respect to the horizontal is preferably 45 °.
Da mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Behälter sehr schnell gefüllt werden kann, und eine starke Düsen wirkung beim Einbringen des Fluids in den Behälter auf tritt, ist insbesondere eine Vorrichtung zum Abdecken des Fluid-Behälters vorteilhaft, die verhindert, daß Fluid in Form von Spritzern in eine vorhandene Haube gelangt, die vorzugsweise für den Trocknungsvorgang eingesetzt wird.Since with the device according to the invention the container can be filled very quickly, and strong nozzles effect when introducing the fluid into the container occurs, is in particular a device for covering the Fluid container advantageous, which prevents fluid in Splashes into an existing hood that is preferably used for the drying process.
Die Vorrichtung kann mit einer Fluid-Aufbereitungsein richtung verbunden werden, in der Fluids oder Fluid mischungen aufgefangen und aufbereitet werden, so daß sie wiederverwendet werden können und vor zugsweise in den Fluid-Behälter rückgeführt werden.The device can be with a fluid treatment be connected in the direction of fluids or fluid mixtures collected and processed be so that they can be reused and before preferably be returned to the fluid container.
Vorteilhaft ist weiterhin eine Trenn-Anlage, in der die in der Abluft enthaltenen alkalischen und Säuredämpfe ge trennt werden können.Another advantage is a separation system in which the Alkaline and acidic vapors contained in the exhaust air can be separated.
Insbesondere für die Behandlungs- und Spülvorgänge ist es vorteilhaft, wenn die Substrate im Fluid-Behälter gedreht werden können. Dafür ist vorzugsweise eine Vorrichtung vorgesehen, die die Substrate im Fluid-Behälter dreht.It is especially for the treatment and rinsing processes advantageous if the substrates are rotated in the fluid container can be. There is preferably a device for this provided that rotates the substrates in the fluid container.
Es ist vorteilhaft, die Fluids bei der Verwendung von Fluid-Mischungen vor dem Einbringen in den Fluid-Behälter vorzumischen.It is advantageous to use the fluids Fluid mixtures before introduction into the fluid container premix.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen:The invention is based on preferred Embodiments with reference to the figures explained. Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt, Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention in cross-section,
Fig. 2 die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung in Aufsicht bzw. mit Blickrichtung von oben in den Fluid-Behälter, und Fig. 2 shows the device shown in Fig. 1 in supervision or looking from above into the fluid container, and
Fig. 3 einen Querschnitt entlang einer Querschnitts fläche, die gegenüber der Querschnittsfläche der in Fig. 1 gezeigten Darstellung um 90° gedreht ist. Fig. 3 shows a cross section along a cross-sectional area which is rotated by 90 ° with respect to the cross-sectional area of the illustration shown in Fig. 1.
Wie aus den Figuren ersichtlich ist, weist der Fluid-Be hälter 1 der erfindunsgemäßen Vorrichtung einen Boden 2 und Seitenwände 3 auf. Auf den in Fig. 1 gegenüberlie genden Seitenwänden 3 sind Schlitze 4 vorgesehen, in de nen Substrat-Scheiben 5 geführt sind, und die auf einer Substrat-Aufnahmevorrichtung 6 stehen, die mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in vertikaler Richtung beweglich ist und die Wafer 5 in den Fluid-Be hälter 1 absenkt und aus ihm herausfährt. Die Substrat- Aufnahmevorrichtung 6 besteht bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel aus einem messerartigen Steg mit Schlit zen oder Kerben, die entsprechend dem Abstand zwischen den Führungsschlitzen 4 in den einander gegenüberliegen den Seitenwänden 3 beabstandet sind.As can be seen from the figures, the fluid container 1 of the device according to the invention has a base 2 and side walls 3 . On the side walls 3 in FIG. 1, slots 4 are provided, in which substrate disks 5 are guided, and which are on a substrate receiving device 6 , which is movable in the vertical direction by means of a drive device, not shown, and the wafers 5 lowered into the fluid container 1 and moves out of it. The substrate receiving device 6 consists in the exemplary embodiment shown from a knife-like web with slots or notches which are spaced apart in accordance with the distance between the guide slots 4 in the mutually opposite side walls 3 .
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Boden 2 auf beiden Seiten einer Mittellinie nach innen geneigt, so daß ein Fluid bei Entleerung des Behälters 1 in der Mitte nach unten ausströmt.As can best be seen from FIG. 1, the base 2 is inclined inwards on both sides of a center line, so that a fluid flows out downwards in the middle when the container 1 is emptied.
Der Boden 2 weist eine Vielzahl von Düsen 7 auf, die ma trixförmig angeordnet sind, wie dies am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist. Die Düsen weisen unterschiedliche Dü senaustritts- bzw. Abstrahlwinkel 8, 9 auf, wie dies in Fig. 1 eingezeichnet ist. Aufgrund der unterschiedlichen Abstrahlwinkel bzw. aufgrund der unterschiedlichen Ab strahlformen ergibt sich eine gute, gleichmäßige laminare Strömung über das gesamte Fluid-Behälterprofil hinweg und die Substrate 5 werden über die gesamte Breite hinweg gleichmäßig mit dem aus den Düsen 7 austretenden Fluid beaufschlagt.The bottom 2 has a plurality of nozzles 7 , which are arranged in a triangular shape, as can best be seen from FIG. 3. The nozzles have different nozzle exit or radiation angles 8 , 9 , as shown in FIG. 1. Due to the different beam angles or due to the different jet shapes, there is a good, uniform laminar flow over the entire fluid container profile and the substrates 5 are applied uniformly across the entire width with the fluid emerging from the nozzles 7 .
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß unterhalb des Bodens 2 Hohlräume 12, 13, 14, 15 ausgebildet sind, die nach unten durch eine Abschlußplatte 16 abgeschlossen sind. Über die Hohlräume 12 bis 15 wird das Fluid den mit den jeweiligen Hohlräumen in Verbindung stehenden Düsen 7 zugeleitet.From Fig. 1 it can be seen that 2 cavities 12 , 13 , 14 , 15 are formed below the bottom, which are closed at the bottom by an end plate 16 . The fluid is fed via the cavities 12 to 15 to the nozzles 7 connected to the respective cavities.
Zwischen den Düsen 7 sind im Boden 2 Freispül-Öffnungen 18 vorgesehen, die entsprechend Fig. 2 ebenfalls matrix förmig auf dem Boden 2 des Fluid-Behälters 1 verteilt sind. Die Freispül-Öffnungen 18 spülen die Bereiche des Bodens 2 zwischen den Düsen 7 frei und stehen ebenfalls für die Fluid-Zufuhr mit entsprechenden Fluid-Zuführräu men 12 bis 15 unterhalb des Bodens 2 in Verbindung.Between the nozzles 7 , 2 flushing openings 18 are provided in the bottom, which are also distributed in a matrix in FIG. 2 on the bottom 2 of the fluid container 1 . The flushing openings 18 flush the areas of the base 2 between the nozzles 7 and are also for the fluid supply with corresponding fluid supply spaces 12 to 15 below the base 2 in connection.
Wie Fig. 1 zeigt, ist in der Mitte des Bodens 2 eine Öffnung 19 für das schnelle Ablassen des im Fluid-Behäl ter 1 befindlichen Fluids vorgesehen, etwa dann, wenn ein Stromausfall eintritt und/oder die sich im Fluid-Behälter 1 befindenden Substrate 5 schnell aus der Fluid-Umgebung, beispielsweise einem Ätz-Medium, befreit werden müssen. Bei Öffnen eines Verschlusses 20 wird das Fluid innerhalb eines kleinen Zeitraums in einen nicht dargestellten, un ter dem Fluid-Behälter 1 angeordneten Auffangbehälter entleert.As Fig. 1 shows, in the middle of the base 2 is provided an opening 19 for the rapid draining of the fluid in the fluid-Behäl ter 1, as when a power failure occurs and / or that are available in the fluid container 1 substrates 5 must be quickly removed from the fluid environment, for example an etching medium. When a closure 20 is opened, the fluid is emptied within a short period of time into a collecting container, not shown, arranged below the fluid container 1 .
Die Substrat-Aufnahmevorrichtung 6 befindet sich im Be reich oberhalb des Verschlusses 20 teilweise innerhalb des Bodens 2 und ragt nur zu einem geringen Teil über die Düsenöffnungen nach oben hinaus. Dadurch ist innerhalb des Fluid-Behälters 1 nur wenig zusätzlicher Raum für die Substrat-Aufnahmevorrichtung erforderlich, so daß das Fluid-Volumen im Fluid-Behälter 1 klein gehalten werden kann.The substrate receiving device 6 is located in the loading area above the closure 20 partially within the base 2 and only protrudes to a small extent above the nozzle openings. As a result, only a little additional space is required for the substrate receiving device within the fluid container 1 , so that the fluid volume in the fluid container 1 can be kept small.
Auf der Oberseite der Seitenwände 3 befinden sich Über lauf-Öffnungen 21, über die das von unten einströmende Fluid abfließt.On the top of the side walls 3 are over run openings 21 through which the fluid flowing in from below flows out.
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 über dem Fluid-Behälter 1 eine Haube an bringbar, oder es sind an den Seitenwänden 3 des Fluid- Behälters 1, beispielsweise im oberen Bereich, Sprühdüsen zum Reinigen des Beckens oder zum Besprühen der Substrate 5 zwischen den einzelnen Verfahrensschritten und Behandlungsprozessen vorgesehen. Auch ist der Einsatz von Me gasonic-Transducern, von Ultraviolett-Lichtquellen oder von Vorrichtungen zum Drehen der Wafer 5 im Fluid-Behäl ter 1 möglich, wie dies zuvor bereits beschrieben wurde.The invention was explained above using a preferred exemplary embodiment. However, numerous modifications and refinements are possible for the person skilled in the art without departing from the inventive idea. In example, a hood can be brought over the fluid container 1 , or there are provided on the side walls 3 of the fluid container 1 , for example in the upper region, spray nozzles for cleaning the basin or for spraying the substrates 5 between the individual method steps and treatment processes . It is also possible to use Me gasonic transducers, ultraviolet light sources or devices for rotating the wafer 5 in the fluid container 1 , as has already been described above.
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