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Número de publicaciónWO1998018156 A1
Tipo de publicaciónSolicitud
Número de solicitudPCT/EP1997/005413
Fecha de publicación30 Abr 1998
Fecha de presentación1 Oct 1997
Fecha de prioridad24 Oct 1996
También publicado comoDE19644254A1
Número de publicaciónPCT/1997/5413, PCT/EP/1997/005413, PCT/EP/1997/05413, PCT/EP/97/005413, PCT/EP/97/05413, PCT/EP1997/005413, PCT/EP1997/05413, PCT/EP1997005413, PCT/EP199705413, PCT/EP97/005413, PCT/EP97/05413, PCT/EP97005413, PCT/EP9705413, WO 1998/018156 A1, WO 1998018156 A1, WO 1998018156A1, WO 9818156 A1, WO 9818156A1, WO-A1-1998018156, WO-A1-9818156, WO1998/018156A1, WO1998018156 A1, WO1998018156A1, WO9818156 A1, WO9818156A1
InventoresJohn Oshinowo
SolicitanteSteag Microtech Gmbh
Exportar citaBiBTeX, EndNote, RefMan
Enlaces externos:  Patentscope, Espacenet
Substrate treatment device
WO 1998018156 A1
Resumen
The invention relates to a device for the treatment of substrates (5) comprising a treatment fluid container (4). The treatment liquid flows upwards into said container from a container bottom, the substrates (5) being placed on at least one substrate support (1). When the substrate support (1) is fitted with discharge openings (9, 10, 11), specially uniform flow conditions are achieved in the entire container area (4), particularly in the area of the substrate supports (1) thereby bringing about a better and more uniform treatment of the substrates (5). It is additionally or alternatively advantageous to also include guiding elements in or near the area of the substrate support (1) to guide the treatment fluid so as to achieve a uniform flow distribution in the fluid container. It is advantageous to integrate at least one ultrasound source in the substrate support (1) specially in connection with the cleaning of the substrate.
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Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Behandeln von Substraten (5) mit einem ein Behandlungsfluid enthaltenden Behälter (4) , in den das Behandlungsfluid von unten einströmt und die Substrate (5) auf wenigstens einem als Steg ausgebildeten Substrathalter (1) angeordnet sind, gekennzeichnet durch Führungselemente (16) zum Führen des Behandlungsfluids im oder um den Bereich des Substrathalters (1) . 1. Device for treating substrates (5) with a treatment fluid containing vessel (4) in the flowing treatment fluid from below and the substrates (5) on at least one designed as a web substrate holder (1) are arranged, characterized by guide elements ( 16) for guiding the treatment fluid in or around the area of the substrate holder (1).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (16) so ausgebildet und/oder angeordnet sind, daß die Strömungsverhält- nisse des Behandlungsfluid auch in oder um den Bereich des Substrathalters (1) im wesentlichen dieselben wie in den übrigen Bereichen des Behälters (4) sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the guide elements (16) so formed and / or arranged such that the flow conditions of the treatment fluid in or around the area of the substrate holder (1) is substantially the same as in the other areas the container (4).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um den Bereich des Substrathalters (1) herum Einlaßdüsen im Boden des Behälter (4) vorgesehen sind, die das Behandlungsfluid in den Behälterbereich über dem Substrathalter (1) lenken. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the area of the substrate holder (1) are provided around inlet nozzles in the bottom of the container (4) which direct the treatment fluid in the container region over the substrate holder (1).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Substrathalter (1) Auslaßöffnungen (9, 10, 11, 20) aufweist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate holder (1) outlet openings (9, 10, 11, 20).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Substrathalter (1) wenigstens ein mit einer Behandlungsfluid-Versorgungsleitung verbundener Kanal (8, 21) ausgebildet ist, und die Auslaßöffnungen (9, 10, 11, 20) mit dem Kanal (8, 21) in Verbindung stehen. 5. Device according to claim 4, characterized in that in the substrate holder (1) is formed at least one connected to a treatment fluid supply line channel (8, 21) and the outlet openings (9, 10, 11, 20) with the channel (8 , 21) are in communication.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalquerschnittsflache von der Zuführungs- stelle des Behandlungsfluids bis zum Kanalende hin abnimmt. 6. The device according to claim 5, characterized in that the channel cross-sectional area of the feeding point of the treatment fluid to the channel decreases towards the end.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (8, 21) ein konusför iges Rohr ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the channel (8, 21) is a konusför sodium tube.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da- durch gekennzeichnet, daß das Behandlungsfluid von der Unterseite des Substrathalters (1) in diesen einleitbar ist. 8. Device according to one of claims 4 to 7, by DA in that the treatment fluid from the underside of the substrate holder (1) in these can be introduced.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da- durch gekennzeichnet, daß die Öffnungen Löcher, 9. Device according to one of claims 4 to 8, by DA in that the holes holes,
Schlitze und/oder Düsen sind. Slots and / or nozzles.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sub- strathalter (1) ein messerartiger Steg ist, auf dem Kantenbereiche der Substrate (5) aufliegen. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sub strathalter (1) is a knife-like ridge, to rest on the edge regions of the substrates (5).
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter (1) einen der Kantenform der Substrate (5) angepaßten Halterungs-Bereich aufweist. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate holder (1) has one of the edge shape of the substrates (5) adapted bracket area.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (9, 10, 11, 20) zwischen den Bereichen der Substrathalter (1) vorgesehen sind, an denen die Kantenbereiche der Substrate (5) aufliegen. 12. The device according to one of claims 4 to 11, characterized in that the outlet openings (9, 10, 11, 20) between the areas of the substrate holder (1) are provided, on which rest the edge portions of the substrates (5).
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter (1) in vertikaler Richtung bewegbar ist. 13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate holder (1) is movable in the vertical direction.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsfluid wenigstens eine chemische Flüssigkeit, eine Spül- flüssigkeit und/oder wenigstens ein Gas, insbeson- dere Ozon, ist. 14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment fluid at least one chemical liquid, a rinsing liquid and / or at least one gas, in particular ozone, is.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Substrathalter (1) wenigstens eine Ultraschall-Quelle (17, 18) inte- griert ist. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the substrate holder (1) is at least one ultrasound source (17, 18) inte- grated.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Substrathalter (1) Auslaßöffnungen (9, 10, 11, 20) für das Behandlungs- fiuid und/oder Führungselemente (16) für das Behandlungsfluid und/oder Ultraschall-Quellen (17, 18) aufweist. 16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate holder (1) outlet openings (9, 10, 11, 20) for the treatment fiuid and / or guide elements (16) for treatment fluid and / or ultrasound sources ( 17, 18).
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Vorrichtung zum Behandeln von Substraten Device for treating substrates

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten in einem ein Behandlungsfluid enthaltenden Behälter, in den das Behandlungsfluid von unten einströmt, und die Substrate auf wenigstens einem als Steg ausgebildeten Substrathalter angeordnet sind. The invention relates to an apparatus for treating substrates in a treatment fluid containing container into which the treating fluid flows from below, and the substrates are arranged on at least one web designed as substrate holder.

Derartige Vorrichtungen werden insbesondere bei der Behandlung von Wafern eingesetzt und sind beispielsweise aus den auf die Anmelderin des vorliegenden Patents zurückgehenden DE 44 13 077 AI, DE 195 46 990.9 AI bekannt und auch in den nicht vorveröffentlichten deutschen Pa- tentanmeldungen DE 196 16 402.8, DE 196 15 969.5 oder Such devices are used particularly in the treatment of wafers and are known for example from returning to the assignee of the present patent DE 44 13 077 Al, DE 195 46 990.9 AI and patent filings also in the non-prepublished German patent DE 196 16 402.8, DE 196 15 969.5 or

DE 196 37 875.3 derselben Anmelderin beschrieben. DE 196 37 875.3 of the same applicant. Derartige Vorrichtungen weisen große Vorteile auf. Such devices have great advantages. Im Bereich der Substrathalter, die vornehmlich als messerartige Stege ausgebildet sind, sind die Strömungsverhältnisse je- doch nicht optimal, da der Substrathalter selbst die In the area of the substrate holders, which are primarily designed as a knife-like ridges, the flow conditions shall in any but not optimal since the substrate holder even the

Strömung in diesem Bereich durch Abschattungen oder Strömungsverdrängungen stört und um den Substrathalter herum andere Strömungsgeschwindigkeiten, Strömungsvolumina oder ein anderer Druck als in anderen Bereichen des Behälters auftreten. Flow in this region by shadowing or flow disturbs displacements and to the substrate holder around occur different flow velocities, flow volumes or other pressure than other areas of the container. Dadurch ist ein gleichmäßiges Strömungsverhalten des Behandlungsfluids im Behälter nicht möglich, so daß'die einzelnen Substrate bzw. unterschiedliche Bereiche der Substrate nicht gleichmäßig behandelt, beispielsweise gespült werden und dadurch die Behandlungsausbeute zu wünschen übrig läßt. , For example rinsed, thereby a uniform flow behavior of the treatment fluid in the container is not possible, daß'die individual substrates or different areas of the substrates are not treated equally and thus want the treatment yield leaves something.

Aus den Druckschriften JP 5-182946 A2 , JP 8-64572 A2 und US 5 370 142 sind Vorrichtungen zum Behandeln von Substraten bekannt, bei denen das Behandlungsfluid über Öffnungen an Halterungselementen eingeleitet wird, die zur Halterung der Substrate im Fluidbehälter vorgesehen sind. Devices for treating substrates are known from JP 5-182946 A2, JP 8-64572 A2 and US 5370142, in which the treatment fluid is introduced through openings on support elements which are provided for supporting the substrates in the fluid container. Aus der JP 7-22371 A2 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Naßreinigung von afern bekannt, bei der die afer in einer Kassette angeordnet sind, die in den Fluidbehälter eingesetzt wird. From JP 7-22371 A2 an apparatus for wet cleaning of afern is furthermore known, wherein the afer being arranged in a cassette which is inserted into the fluid container. An den Seitenwandungen des Fluidbehäl- ters sind Strömungssteuereinrichtungen in Form von quer in den Fluidbehälter hineinragenden Platten vorgesehen, um das über ein Rohr von oben eingeleitete und auf den Behälterboden geführte Behandlungsfluid in die Kassette und damit zu den zu behandelnden Wafern zu leiten. Flow control means in the form of laterally projecting into the fluid reservoir plates are provided on the side walls of the Fluidbehäl- ters to direct the through a pipe from above introduced and guided to the container floor treatment fluid into the cartridge and thus to the treated wafers.

Aus den Druckschriften JP 63-110640 A2 , JP 62-382430 A2 und US 5 100 476 sind Wafer-Behandlungsvorrichtungen bekannt, bei denen Ultraschall zur Verbesserung des Behand- lungsvorgangs im Fluidbehälter verwendet wird. From JP 63-110640 A2, JP 62-382430 A2 and US 5,100,476 wafer processing apparatuses are known in which ultrasound is used to improve the treatment process in the fluid container.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Strömungsverhältnisse im Behälter über den gesamten Behälterquerschnitt und insbesondere auch im Bereich der Substrathalter möglichst gleichmäßig sind, um die Substrate unabhängig von ihrer Lage im Behälter und sämtliche Substratbereiche gleichmäßig behandeln zu können. The invention has for its object to provide a device in which the flow conditions in the vessel over the entire vessel cross section, and particularly in the area of the substrate holder are evenly as possible to treat the substrates, regardless of their position in the container and all the substrate regions evenly.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Führungselemente vorgesehen sind, die das Behandlungsfluid in oder um den Bereich des Substrathalters führen. This object is inventively achieved in that guide elements are provided which guide the treatment fluid in or around the area of the substrate holder. Auf diese Weise ist es möglich, auch im direkten Bereich des Substrathalters optimale Strömungsverhält- nisse im Hinblick auf die Substrate zu schaffen und die sonst üblichen Nachteile durch die Störung der Strömungsverhältnisse durch den Substrathalter aufzuheben. In this way it is possible to create in the direct area of the substrate holder optimum flow conditions with respect to the substrates and to lift the usual drawbacks by disruption of the flow conditions through the substrate holder. Es ergeben sich dadurch sehr gleichmäßige Strömungsverhältnisse im Behälter mit der Folge einer gleichmäßigen Be- handlung der Substrate unabhängig von deren Substratbereichen und deren Lage im Behälter. There arise therefore very uniform flow conditions in the vessel, with the result a uniform loading of the substrates to act regardless of their substrate regions and their location in the container. Gemäß der Erfindung wird das von unten in den Behälter einströmende Behandlungsfluid mit entsprechenden Fuhrungselementen, beispielsweise Führungsblechen, so im Bereich des Substrathalters geführt, daß auch in diesen Bereichen gleichmäßige Strö ungsverhältnisse auftreten. According to the invention, the flowing in from below into the container treatment fluid with corresponding Fuhrungselementen, such as guide plates, is so guided in the region of the substrate holder that uniform Strö ungsverhältnisse occur in these areas.

Eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführungsform der Erfindung besteht darin, im Bereich oder in der Nähe des Substrathalters Einlaßdüsen im Behälterboden vorzu- sehen, die das Behandlungsfluid in den Behälterbereich über dem Substrathalter einführen. A further alternative or additional embodiment of the invention is to see vorzu- in the area or in the vicinity of the substrate holder inlet nozzles in the container bottom, which introduce the treatment fluid in the container region over the substrate holder. Dadurch ergeben sich auch im oder über dem Substrathalterbereich gleichmäßige Strömungsverhältnisse . This results in or above the substrate holder area uniform flow conditions.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Substrathalter Auslaßöffnungen auf. According to a very advantageous embodiment of the invention, the substrate holder to exhaust ports. Dadurch wird das Behandlungsfluid direkt im Bereich der Substratauflage auf den Substrathalter eingeleitet und verbessert dadurch zusätzlich die Strömungsverhältnisse im Bereich und oberhalb des Substrathalters. Thus, the treatment fluid is introduced directly in the area of the substrate support on the substrate holder and thereby improved in addition, the flow conditions in the range above and below the substrate holder.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist im Substrathalter wenigstens ein mit einer Behandlungsfluid-Versorgungsleitung verbundener Kanal ausgebildet. According to a further advantageous embodiment of the invention connected to a treatment fluid supply duct is formed at least in the substrate holder. Die Auslaßöffnungen stehen dabei mit dem Kanal in Verbindung, so daß über die gesamte Länge des Substrathalters hinweg gleichmäßige Ausström- und damit Strömungsverhältnisse im Behälter gewährleistet sind. The outlet openings are there to the passage, so that uniform outflow and thus flow conditions are ensured in the container over the entire length of the substrate holder of time.

Um über die gesamte Länge des Substrathalters hinweg möglichst gleichmäßige Druckverhältnisεe und Ausströmvolumi- na des Behandlungsfluids zu erreichen, nimmt die Kanal- Querschnittsflache von der Zuführungsstelle des Behandlungsfluids bis zum Kanalende des Substrathalters hin ab. In order to achieve as uniform as possible Druckverhältnisεe and Ausströmvolumi- na of the treatment fluid over the entire length of the substrate holder of time, the channel takes cross-sectional area of the feed point of the treatment fluid to the channel end of the substrate holder on back. Mit Vorteil wird als Kanal ein konusförmiges Rohr verwendet. Advantageously, a cone-shaped tube is used as a channel. Zusätzlich oder alternativ zur Ausbildung eines Kanals im Substrathalter ist es zur Lösung der gestellten Aufgabe weiterhin vorteilhaft, wenn das Behandlungsfluid von der Unterseite des Substrathalters in diesen einleitbar ist. Additionally or alternatively to form a channel in the substrate holder, it is also advantageous for solving the problem posed if the treatment fluid from the underside of the substrate holder in this can be introduced. Das Behandlungsfluid wird dabei an einer oder mehreren Stellen oder über die gesamte Länge des Substrathalters hinweg von unten in diesen eingeleitet und über Fluidfüh- rungen nach oben zu den Auslaßöffnungen geführt. The treatment fluid is then introduced at one or more points or along the entire length of the substrate holder away from the bottom in this and Fluidfüh- conclusions led to the outlet openings upward.

Die Auslaßöffnungen sind vorzugsweise Löcher, Schlitze und/oder Düsen je nach der Art des Behandlungsfluids, der Art des Substrathalters oder den Strömungsgegebenheiten, um die Strömungsverhältnisse auch im Bereich des Substrathalters möglichst gleichmäßig denen im übrigen Be- hälterbereich anzugleichen. The outlet openings are preferably holes, slots and / or nozzles depending on the type of the treatment fluid, the nature of the substrate holder or the flow conditions in order to uniformly as possible to equalize the flow conditions in the area of the substrate holder which in the rest loading holds heritage rich.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Substrathalter ein messerartiger Steg, wie er in den eingangs genannten Druckschriften verwendet wird, wobei auf dem messerartigen Steg Kantenbereiche der Substrate aufliegen. According to a particularly advantageous embodiment the substrate holder is a knife-like rib, as used in the above-mentioned publications, wherein resting on the knife-like web edge portions of the substrates.

Es ist jedoch auch möglich, die Substrathalter so auszubilden, daß sie wenigstens einen der Kantenform der Sub- strate angepaßten Halterungsbereich aufweisen, wie dies beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 196 40 848.2 dargestellt und beschrieben ist, um insbesondere auch rechteckige oder quadratische Wafer im Fluidbehälter sicher und zuverlässig zu haltern. However, it is also possible to form the substrate holder such that they have at least one of the edge shape of the sub- strate matched mounting region, for example as described in the not previously published DE is shown 196 40 848.2 and described in order in particular rectangular or square wafers in the fluid container to support safe and reliable.

Die messerartigen Stege weisen üblicherweise über ihre Länge hinweg gleichmäßig beabstandete Einschnitte zur Halterung der Substrate in äquidistanten Abständen auf. The blade-like webs have typically along its length equally spaced notches for holding the substrates at equidistant intervals. Ebenso weisen die der Kantenform der Substrate angepaßten Halterungsbereiche gleichmäßig beabstandete Rillen auf, in denen die Substratkanten liegen. Likewise, the edge shape of the substrates adapted to mount regions have equally spaced grooves in which lie the substrate edges. Um zwischen den Substraten auch im Bereich der Substrathalter eine gleich- mäßige Strömung zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn ausschließlich oder auch zusätzlich Auslaßöffnungen zwischen den Bereichen der Substrathalter vorgesehen sind, an denen die Kanten der Substrate aufliegen. To achieve a uniform flow between the substrates in the area of the substrate holder, it is particularly advantageous when outlet openings between the regions of the substrate holder are provided exclusively or in addition to which rest the edges of the substrates.

Die Substrathalter sind vorzugsweise in vertikaler Richtung bewegbar, um die Substrate in den Behälter abzusenken und aus ihm herauszuheben. The substrate holders are preferably movable in the vertical direction to lower the substrates in the container and lift out of it.

Das Behandlungsfluid ist vorzugsweise wenigstens eine chemische Flüssigkeit, insbesondere eine Spülflüssigkeit. The treating fluid is preferably at least one chemical liquid, especially a rinsing liquid. Es ist jedoch auch möglich, als Behandlungsfluid alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Gas, beispielsweise Ozon, zu verwenden. However, it is also possible to use as a treating fluid alternatively or additionally at least one gas, for example ozone.

Zur Verbesserung der Behandlungseigenschaften der Substrate im Behälter ist es sowohl alternativ als auch zusätzlich zu den bereits genannten Merkmalen vorteilhaft, erfindungsgemäß wenigstens eine Ultraschall-Quelle, vorzugsweise einen Megasonic-Transducer , im Substrathalter zu integrieren. For improving the treatment characteristics of the substrates in the container, it is either alternatively or in addition to the already mentioned features advantageous according to the invention at least one ultrasound source, preferably to integrate a megasonic transducer in the substrate holder. Die Ultraschall-Quelle (n) sollten dabei im Substrathalter so angeordnet sein, daß insbesondere bei Behältern aus Kunststoff möglichst kein Schall auf die Bodenwand in der Nähe der Ultraschall-Quelle gelangt, und um ein Aufheizen des Bodens zu verhindern. The ultrasonic source (s) should be arranged in the substrate holder so that, if possible reach particularly in containers made of plastic, no sound on the bottom wall in the vicinity of the ultrasound source, and in order to prevent heating of the soil. Die Verwendung von Ultraschall-Quellen unterstützt und verkürzt den Reinigungsvorgang der Substrate während des Spülprozesses wesentlich. The use of ultrasonic sources supports and shortens the cleaning process of the substrates during the rinsing process considerably.

Gemäß vorteilhaften Ausführungen der Erfindung weist der Substrathalter entweder alternativ oder auch kumulativ Auslaßöffnungen für das Behandlungsfluid, Führungsele- mente für das Behandlungsfluid und/oder Ultraschall-Quel- len auf. According to advantageous embodiments of the invention, the substrate holder either alternatively or cumulatively outlet for the treatment fluid guide elements for the treatment fluid and / or ultrasonic Quel- to len. Unter den Begriff Substrate sind nicht nur Wafer, sondern die verschiedensten Objekte zu verstehen, die bzw. deren Oberflächen behandelt und/oder gereinigt werden müssen, so daß der Begriff Substrate insbesonder Halbleiterwafer, CD's, Masken, LED-Anzeigeeinrichtungen usw. umfaßt. Under the term substrates are not only wafer, but a variety of objects to understand the treatment or their surfaces and / or need to be cleaned so that the term includes substrates insbesonder semiconductor wafer CD's, masks, LED display devices, etc..

Die Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile wird bzw. werden nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert. The invention and further features and advantages, and will be explained below with reference to preferred embodiments. Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines als messerartiger Steg ausgebildeten Substrathalters mit einem integrierten Kanal in perspektivischer Darstellung; Figure 1 is a schematic representation of a formed as a knife-like web substrate holder with an integrated channel in a perspective view.

Fig. 2 einen verkleinerten, schematischen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Substrathalter; Fig. 2 is a reduced, schematic cross-section through the substrate holder shown in Figure 1.

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a

Substrathalters, bei der das Behandlungsfluid von unten in den Substrathalter eingeleitet und im Substrathalter nach oben zu den Auslaßöffnungen geführt wird; Substrate holder, wherein the treatment fluid introduced from below into the substrate holder and is guided in the substrate holder up to the outlet openings is;

Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform, bei der um den Substrathalter herum Führungselemente für das Behandlungsfluid vorgesehen sind, und Fig. 4 is a schematic cross-sectional representation of an embodiment in which to the substrate holder around guide elements for the processing fluid are provided, and

Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform, bei der der Substrathalter zusätzlich zu Außlaßöffnungen Ultraschallquellen aufweist. Fig. 5 is a schematic cross-sectional view of an embodiment, wherein the substrate holder comprises in addition to Außlaßöffnungen ultrasound sources.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Substrathalter 1, der als messerartiger Steg ausgebildet ist. The embodiment shown in Fig. 1 shows a substrate holder 1 which is formed as a knife-like ridge. Der Substrathalter 1 befindet sich gemäß Fig. 1 mit seinem unteren Bereich in einen Schacht oder in einer Mulde 2 des Bodens 3 eines Behälters 4 , und damit in einer Stellung, in der sich Substrate 5 'zur Behandlung im Behälter 4 befinden. The substrate holder 1 is shown in FIG. 1 with its lower portion in a duct or in a well 2 of the base 3 of a container 4, and thus in a position in which the substrates are 5 'to the treatment in the vessel 4. Auf einer messerartigen Kante 6 des Substrathalters 1 sind die Substrate 5 parallel zueinander gehalten. On a knife-like edge 6 of the substrate holder 1, the substrates 5 are held parallel to each other. Obgleich dies nicht dargestellt ist, kann die Messerkante 6 gleichmäßig zueinander beabstandete Kerben zur Aufnahme und zur äquidistanten Halterung der Substrate 5 aufweisen. Although not shown, the knife edge 6 can have evenly spaced notches for receiving and retaining the substrates equidistant. 5

Innerhalb des Substrathalters 1 verläuft in dessen Längsrichtung ein Kanal 8 über seine Länge hinweg. Within the substrate holder 1, a channel 8 extends in the longitudinal direction along its length. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel münden in diesen Kanal 8 seitliche Schlitze 9, 10 sowie ein senkrechter Schlitz 11, die die Auslaßöffnungen bilden, durch die das Behandlungsfluid aus dem Substrathalter 1 ausströmt. In the illustrated embodiment in this channel 8 lateral slots 9, 10 as well as a vertical slot 11 which form the outlet openings through which the treatment fluid flows out of the substrate holder 1 open.

Die Lage, die Breite oder die Zahl der Schlitze 9, 10, 11 ist je nach den speziellen Gegebenheiten wählbar, um auch im Bereich des Substrathalters 1 optimale und insbesondere gleichmäßige Strömungsverhältnisse für das Behandlungsfluid im Behälter 4zu erreichen und dadurch die Substrate 5 unabhängig von deren Lage und deren Substratbe- reiche gleichmäßig mit dem Behandlungsfluid beaufschlagen bzw. umströmen zu können. The location, width, or the number of slits 9, 10, 11 is selected depending on the specific conditions to achieve also in the area of the substrate holder 1 optimal and, in particular uniform flow conditions for the treatment fluid in the container 4zu and thereby the substrates 5, regardless of their situation and its substrate's rich evenly with the treatment fluid act upon or to be able to flow around.

Obgleich dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, statt der Schlitze 9, 10, 11 Löcher oder Düsen an geeigneten Stellen und in geeigneten Abständen im Substrathalter 1 vorzusehen. Although this is not shown in Fig. 1, it is also possible to provide at suitable locations and at suitable intervals in the substrate holder 1, instead of the slits 9, 10, 11 holes or nozzles. Auf der Messerkante 6 ist es insbesondere vorteilhaft, zwischen jeweils zwei Substraten eine Öffnung oder eine Düse vorzusehen, so daß die Strömung zwischen den Substraten über die gesamte Substratflache hinweg optimiert wird. On the knife edge 6, it is particularly advantageous to provide an opening or a nozzle between two substrates, so that the flow between the substrates over the entire substrate surface is optimized time. Der in Fig. 2 dargestellte schematische Querschnitt durch den Substrathalter gemäß 1 zeigt einen in Längsrichtung des Substrathalters 1 konusförmigen Verlauf des Kanals 8, der bewirkt, daß über die gesamte Länge des Substrathal- ters 1 hinweg ein gleichmäßiger Druck, ein gleichmäßiges Strömungsvolumen und eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit in den Auslaßöffnungen 9,10,11 über die gesamte Länge des Substrathalters 1 hinweg gewährleistet ist. The illustrated in Fig. 2 is a schematic cross-section through the substrate holder according to Figure 1 shows a cone-shaped in the longitudinal direction of the substrate holder 1 course of the channel 8, which causes the entire length of the substrate holder 1 away a uniform pressure, a uniform flow volume and a uniform flow velocity in the outlet openings 9,10,11 is ensured over the entire length of the substrate holder 1 away. Das Behandlungsfluid wird über einen Arm 12 in den Substrat- halter 1 eingeleitet, der zusammen mit dem Substrathalter 1 auf und ab bewegbar ist, um die Substrate 5 in den Behälter 4 ein- und aus ihm auszuheben. The treatment fluid is introduced via an arm 12 in the substrate holder 1, which is movable together with the substrate holder 1 up and down, around the one- substrates 5 in the container 4 and dig out of it.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform befindet sich der Substrathalter 1 wiederum teilweise in einem In the illustrated in Fig. 3 embodiment, the substrate holder 1 is again located partly in a

Schacht oder einer Mulde 2 im Mittelbereich des Bodens 3 im Behälter 4. Die vom Substrathalter 1 gehaltenen Substrate 3 befinden sich daher in ihrer Behandlungs-Stellung innerhalb des Behälters 4. Well or a depression 2 in the central region of the base 3 in the container 4. The held by the substrate holder 1 substrates 3 are therefore in their treatment position within the container. 4

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Behandlungsfluid auf der Unterseite der Mulde 2 in den Behälter 1 eingeführt und strömt einerseits zwischen einer Muldenbahn 13 und dem Substrathalter 1 nach oben und andererseits durch wenigstens eine Einlaßöffnung 14 in den Substrathalter 1 hinein und wird über im Innern des Substrathalters 1 vorgesehenen Fluidführungen 15 zur Auslaßöffnungen 9, 10, 11 im oberen Bereich des Substrathalters 1 geleitet, aus denen dann das Behandlungsfluid in entsprechender Weise, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben ist, ausströmt. In the illustrated in Fig. 3 embodiment, the treatment fluid is introduced at the bottom of the trough 2 in the vessel 1 and flows the one hand between a trough sheet 13 and the substrate holder 1 to the top and on the other hand by at least one inlet opening 14 in the substrate holder 1 in and is provided inside the substrate holder 1 fluid guides 15 to the outlet openings 9, 10, 11 guided in the upper region of the substrate holder 1, from which then the treatment fluid in a corresponding manner as described in connection with Fig. 1, flows out.

Der in Fig. 4 schematisch im Querschnitt dargestellte Substrathalter 1 befindet sich ebenfalls in der Mulde 2 im Mittelbereich des Bodens 3 des Behälters 4, er weist jedoch keine Kanäle oder Führungen für das Behandlungs- fluid in seinem Innern auf. The substrate holder 1 shown schematically in Fig. 4 in cross-section is also in the well 2 in the central region of the bottom 3 of the container 4, but it has no channels or guides for the treatment fluid in its interior on. Stattdessen sind im Bereich des Substrathalters 1 Führungselemente 16 vorgesehen, die das aus dem Boden 3 des Behälters 4 und gegebenenfalls auch aus der Mulde 2 ausströmende Behandlungsfluid im Bereich des Substrathalters 1 so führen, daß es in optima- 1er Weise auch im Bereich des Substrathalters 1 selbst die zu behandelnden Substrate 5 umströmt, wodurch auch im kritischen Bereich des Substrathalters 1 gleichmäßige Strömungsverhältnisse geschaffen werden. Instead, 1 guide members 16 are provided in the region of the substrate holder, which guide the flowing out of the bottom 3 of the container 4 and optionally also from the well 2 treatment fluid in the area of the substrate holder 1 so that it in optimal 1er manner also in the area of the substrate holder 1 even the flow around substrates to be treated 5, whereby 1 uniform flow conditions are created also in the critical area of the substrate holder.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Substrathalters in schematischer Querschnittdarstellung, bei dem der Substrathalter 1 im wesentlichen rund ist und sich wiederum wenigstens teilweise in einer entsprechend ausgebildeten Mulde 2 am Boden 3 des Behälters 4 befindet. Fig. 5 shows an embodiment of the substrate holder according to the invention in a schematic cross-sectional view in which the substrate holder 1 is essentially round and in turn at least partly located in a correspondingly shaped trough 2 at the bottom 3 of the container 4. Am oberen Bereich des Substrathalterquerschnitts befinden sich zwei Ultraschall-Quellen 17, 18, zwischen denen ein Schlitz oder Kanäle 19 verläuft bzw. verlaufen, die die Auslaßöffnungen 20 mit einem Kanal 21 verbinden, durch den, wie im Falle des Ausführungsbei- spiels gemäß Fig. 1 und 2, das Behandlungsfluid strömt. At the upper region of the substrate holder cross-section, there are two ultrasonic sources 17, 18, between which a slot or channel 19 extends or extend, which connect the outlet 20 with a channel 21 through which, as in the case of the exemplary embodiment according to FIG. 1 and 2, the treatment fluid flows.

Der Bereich, auf den die Substrate 3 auf dem Substrathalter 1 aufliegen, ist bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform durch zwei voneinander beabstandete Stege 22, 23 gebildet, durch die das aus den Auslaßöffnungen 20 ausströmende Behandlungsfluid geführt wird. The area on which the substrates 3 supported on the substrate holder 1 is, in the embodiment shown in Fig. 5 is formed by two spaced apart webs 22, 23 through which the flowing out of the outlet openings 20 the treatment fluid is passed.

Insbesondere beim Spülvorgang der Substrate, wenn das Behandlungsfluid ein Spülfluid ist, trägt die Behandlung der Substrate mit Ultraschall bzw. Megaschall zu einer Beschleunigung und Verbesserung des Reinigungsvorgangs bei. In particular, during the flushing process of the substrates when the treatment fluid is a rinsing fluid, treatment of the substrate with ultrasonic or megasonic to accelerate and improve the cleaning process contributes. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ultraschall-Quelle 17,18 möglichst im Mittelbereich des Behäl- terbodens 3 angeordnet ist, weil dadurch die Beschallung der Substrate 5 am gleichmäßigsten erfolgt. It is particularly advantageous if the ultrasonic source, 17,18 arranged in the central region of the Behäl- terbodens 3 as possible as this will cause acoustic irradiation of the substrates 5 most evenly. Durch die In- tegration der Ultraschall-Quelle (n) 17, 18 in den Substrathalter 1 wird zusätzlich zu einer optimalen Strömungs- Verteilung des Spulfluids auch eine optimale Beschallung der zu reinigenden Substrate 5 mit Ultraschall erreicht. Through the integra- tion of the ultrasonic source (s) 17, 18 in the substrate holder 1 is also achieved an optimum flow distribution of the Spulfluids an optimal acoustic irradiation of the substrates to be cleaned 5 with ultrasound.

Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungs- beispiele beschrieben. The invention has been described with reference to preferred exemplary embodiments. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. The skilled person, however, numerous modifications and refinements are possible without limiting the inventive concept is exited. Beispielsweise sind die Merkmale der vorliegenden Erfindung auch im Zusammenhang mit Substrathaltern vorteilhaft einsetz- bar, die nicht nur messerartig ausgebildet sind, sondern bei denen auch andere Formen gewählt werden, wie dies beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 196 40 848.2 derselben Anmelderin beschrieben ist. For example, the features of the present invention in connection with substrate holders are bar advantageous Insertion, which are not only formed blade-like, but in which other forms are chosen, as for example in the unpublished DE 196 40 848.2 of the same applicant is described. Die jeweiligen Merkmale und Maßnahmen können auch in einer Vorrichtung mit Vorteil kombiniert werden. The respective features and measures can also be combined in a device with advantage. Beispielsweise ist es möglich, Substrathalter 1 mit Auslaßöffnungen zu verwenden und gleichzeitig Führungselemente 16 vorzusehen, wie dies beispielsweise im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 beschrieben wurde. For example, it is possible to use the substrate holder 1 with outlet openings and at the same time provide guide elements 16, as described for example in connection with the embodiment of FIG. 4. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist bereits eine derartige Kombination gegeben, nämlich dadurch, daß das Behandlungsfluid zusätzlich zu den Auslaßöffnungen 9, 10, 11 durch das Ausströmen aus der Mulde 2 in bestimmter Weise geführt ist. In the illustrated in Fig. 3 embodiment, such a combination is already given, namely in that the treatment fluid is performed in addition to the outlet openings 9, 10, 11 by the flowing out of the well 2 in a certain way. Auch die Kombination von Auslaßöffnun- gen 9, 10, 11, 20 im Substrathalter 1 und/oder der Führungselemente 16 mit Ultraschall-Quellen 17, 18 ist insbesondere bei für Reinigungsverfahren für Substrate 5 sehr vorteilhaft einsetzbar. The combination of Auslaßöffnun- gen 9, 10, 11, 20 in the substrate holder 1 and / or of the guide elements 16 with ultrasonic sources 17, 18 is very advantageous particularly applicable for cleaning method for substrates. 5

Citas de patentes
Patente citada Fecha de presentación Fecha de publicación Solicitante Título
GB2159328A * Título no disponible
JPH0864571A * Título no disponible
JPH06333903A * Título no disponible
US5090432 *16 Oct 199025 Feb 1992Verteq, Inc.Single wafer megasonic semiconductor wafer processing system
Otras citas
Referencia
1 *PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 95, no. 3 28 April 1995 (1995-04-28)
2 *PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 96, no. 7 31 July 1996 (1996-07-31)
Clasificaciones
Clasificación internacionalB01J19/10, H01L21/00, B01J19/26
Clasificación cooperativaB01J19/26, H01L21/67051, H01L21/67057, B01J19/10
Clasificación europeaH01L21/67S2D4W4, H01L21/67S2D4W6, B01J19/10, B01J19/26
Eventos legales
FechaCódigoEventoDescripción
30 Abr 1998AKDesignated states
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30 Abr 1998ALDesignated countries for regional patents
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2 Jul 1998DFPERequest for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
2 Sep 1998121Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
9 Feb 2000122Ep: pct application non-entry in european phase
24 Abr 2000NENPNon-entry into the national phase in:
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