DE19934301A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Transportieren eines Halbleiterwafers durch einen Behandlungsbehälter - Google Patents

Abstract

Um auf einfache und kostengünstige Weise eine homogene und gute Behandlung von Substraten zu gewährleisten, sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren eines Substrats durch einen Behandlungsbehälter mit einer Breite in Bewegungsrichtung des Substrats, die kleiner ist als der Durchmesser des Substrats, vorgesehen. Das Substrat wird mit einer ersten Transporteinrichtung, die in Bewegungsrichtung des Substrats angeordnet ist, teilweise durch den Behandlungsbehälter bewegt, und durch eine in Bewegungsrichtung des Substrats hinter dem Behandlungsbehälter liegende zweite Transporteinrichtung aufgenommen und durch den Behandlungsbehälter gezogen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transportieren eines Halbleiterwafers durch einen Behandlungsbehälter.

Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung ist beispiels­ weise aus der EP-A-0817246 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Halb­ leiterwafer durch einen in einer Gasatmosphäre angeordneten, ein Behand­ lungsfluid enthaltenden Prozeßbehälter, der wenigstens zwei unterhalb einer Behandlungsfluidoberfläche liegende Öffnungen zum linearen Durchführen des Halbleiterwafers Substrate aufweist, mittels einer einzelnen Handha­ bungsvorrichtung in den Prozeßbehälter ein und durch diesen hindurch be­ wegt. Dabei fährt die Handhabungsvorrichtung in den Prozeßbehälter hinein und kommt mit dem Behandlungsfluid in Kontakt. Dabei besteht die Gefahr einer Kontamination des Behandlungsfluid durch die Transportvorrichtung, insbesondere nach einem Medienaustausch innerhalb der Kammer. Durch die Kontamination des Behandlungsfluids wird die Behandlung der Wafer beein­ trächtigt, was zu erhöhtem Ausschuß führen kann. Darüber hinaus kann die Transportvorrichtung, sofern Behandlungsfluid an ihr anhaftet, den Wafer vor dem Einführen in den Prozeßbehälter mit dem Behandlungsfluid in Kontakt bringen, was zu seiner ungleichmäßigen Behandlung führt. Dies kann zu einer Beschädigung bzw. einen Ausschuß des Wafers führen.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Er­ findung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, die auf einfache und kostengünstige Weise eine homogene und verbesserte Behandlung von Substraten er­ möglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Transpor­ tieren eines Substrats durch einen Behandlungsbehälter mit einer Breite in Bewegungsrichtung des Substrats, die kleiner ist als der Durchmesser des Substrats gelöst, die eine in Bewegungsrichtung des Substrats vor dem Be­ handlungsbehälter angeordnete erste Transporteinrichtung zum teilweisen Bewegen des Substrats durch den Behandlungsbehälter und eine in Bewe­ gungsrichtung des Substrats hinter dem Behandlungsbehälter angeordnete zweite Transporteinrichtung zum Aufnehmen und Ziehen des Substrats durch den Behandlungsbehälter aufweist.

Mit dieser Vorrichtung wird ein Substrat durch einen Behandlungsbehälter hindurch bewegt, ohne daß eine Transporteinrichtung in den Behandlungsbe­ hälter eingreift. Dies wird dadurch ermöglicht, daß das Substrat durch die in Bewegungsrichtung des Substrats hinter dem Behandlungsbehälter angeord­ nete zweite Transporteinrichtung aufgenommen wird, ohne daß die in Bewe­ gungsrichtung vor dem Behandlungsbehälter angeordnete erste Transportein­ richtung in den Behandlungsbehälter einfährt. Hierdurch wird eine Kontamina­ tion des Behandlungsbehälters durch die Transporteinrichtungen verhindert. Darüber hinaus wird eine Kontamination des Substrats bzw. ein vorzeitiger Kontakt des Substrats mit einem an der Transporteinrichtung anhaftenden Behandlungsfluid verhindert.

Vorzugsweise ist die Breite des Behandlungsbehälters in Bewegungsrichtung des Substrats kleiner als der halbe Durchmesser des Substrats, so daß das Substrat wenigstens bis zur Hälfte mit der ersten Transporteinrichtung durch den Behandlungsbehälter bewegt werden kann. Dadurch wird ermöglicht, daß die zweite Transporteinrichtung das Substrat hinter der Hälfte des Substrats hintergreift.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Transporteinrichtung wenigstens einen vorderen Substratgreifer und einen hinteren Seitengreifer auf, um das Substrat dazwischen aufzunehmen. Vor­ zugsweise sind zwei hintere Seitengreifer vorgesehen, um eine gute Drei­ punkthalterung des Substrats zu gewährleisten.

Um ein seitliches Greifen des Substrats zu ermöglichen, sind die hinteren Seitengreifer vorzugsweise quer zur Bewegungsrichtung des Substrats be­ wegbar. Dabei greifen die hinteren Seitengreifer das Substrat vorzugsweise hinter seinem größten Durchmesser quer zu seiner Bewegungsrichtung. Vor­ teilhafterweise sind der vordere Substratgreifer bzw. die hinteren Seitengreifer Kantengreifer, um das Substrat nur an den Kanten zu greifen und einen Kon­ takt mit anderer Bereiche und gegebenenfalls eine Beschädigung des Sub­ strats zu verhindern.

Für eine besonders einfache Ausgestaltung der Vorrichtung ist der vordere Substratgreifer der Zugeinrichtung durch das Substrat bewegbar, d. h. er muß nicht separat angetrieben werden, sondern dient nur als passiver Haltepunkt für das Substrat.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist für die erste Transporteinrichtung und wenigstens die hinteren Seitengreifer der zweiten Transporteinrichtung eine gemeinsame Antriebsvorrichtung vorgese­ hen, um eine gleichmäßige und stetige Bewegung des Substrats durch den Behandlungsbehälter zu gewährleisten. Eine gleichmäßige und stetige Bewe­ gung ist für eine homogene Behandlung des Substrats von Bedeutung. Dabei sind vorzugsweise die erste Transporteinrichtung und wenigstens die hinteren Seitengreifer der, zweiten Transporteinrichtung an die gemeinsame An­ triebsvorrichtung ankoppelbar und von ihr abkoppelbar, um einen synchroni­ sierten Antrieb vorzusehen.

Um auf einfache und zuverlässige Weise die Bewegung der hinteren Seiten­ greifer quer zur Bewegungsrichtung des Substrats zu gewährleisten, ist we­ nigstens ein in einer Kurvenbahn geführtes Führungselement vorgesehen. Dadurch ist eine für jeden Transportvorgang gleichmäßige seitliche Bewegung der hinteren Seitengreifer gewährleistet. Zum Freigeben des Substrats am Ende des Transports ist vorzugsweise ein Entriegelungsschieber zum seitli­ chen Bewegen des Führungselements und somit der hinteren Seitengreifer vorgesehen. Der Vorteil des Entriegelungsschiebers gegenüber einer Führung durch die Kurvenbahn ist, daß der Entriegelungsschieber ein sofortiges Lösen des Substrats ermöglicht, während eine Kurvenbahn eine allmähliche Bewe­ gung und somit, ein allmähliches Lösen des Substrats bewirken würde.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist wenigstens ein Schließzylinder zum Bewegen der hinteren Seitengreifer quer zur Bewegungsrichtung des Substrats vorgesehen.

Für eine gute Führung des Substrats sind innerhalb des Behandlungsbehäl­ ters Führungseinrichtungen vorgesehen. Vorzugsweise weist der Behand­ lungsbehälters einen gegenüber seinen Randbereichen in Bewegungsrichtung des Substrats versetzten Teilbereich auf. Durch diese Form des Behand­ lungsbehälters ist es möglich, daß der Abstand zwischen der ersten Trans­ porteinrichtung und der zweiten Transporteinrichtung bei der Übergabe des Substrats verringert wird. Bei einem versetzten Teilbereich auf einer Ein­ gangsseite des Behandlungsbehälters ist es möglich, daß die erste Trans­ porteinrichtung näher an die zweite Transporteinrichtung heranfährt. Bei ei­ nem versetzten Teilbereich auf der Ausgangsseite ist es möglich, daß insbe­ sondere die hinteren Seitengreifer das Substrat früher ergreifen, oder bei glei­ chem Greifpunkt ist eine Verbreiterung des Behandlungsbehälters möglich. Ein breiter Behandlungsbehälter hat den Vorteil einer längeren Einwirkzeit des Medium pro Waferflächeneinheit bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit des Wafers. Dies führt zur besseren Reinigung bzw. Behandlung bei gleicher Pro­ zeßzeit. Vorzugsweise sind auf der Eingangsseite sowie der Ausgangsseite einander entsprechende Teilbereiche vorgesehen. Vorzugsweise weist der Behandlungsbehälter eine Bogenform auf. Zum Erreichen einer homogenen Behandlung des Substrats weist der Behandlungsbehälter in Bewegungsrich­ tung des Substrats vorzugsweise eine gleichmäßige Breite auf. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung ist besonders für Halbleiterwafer geeignet.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Transportie­ ren eines Substrats durch einen Behandlungsbehälter mit einer Breite in Be­ wegungsrichtung des Substrats, die kleiner ist als der Durchmesser des Sub­ strats, gelöst, bei dem das Substrat durch eine in Bewegungsrichtung des Substrats vor dem Behandlungsbehälter angeordnete erste Transporteinrich­ tung teilweise durch den Behandlungsbehälter bewegt wird und durch einen in Bewegungsrichtung des Substrats hinter dem Behandlungsbehälter angeord­ nete zweite Transporteinrichtung aufgenommen und durch den Behandlungs­ behälter hindurchgezogen wird. Hierdurch ergibt sich wiederum der Vorteil, daß keine der Transporteinrichtungen in den Behandlungsbehälter hineinfährt, wodurch eine Kontamination desselben durch die Transporteinrichtungen ver­ hindert wird.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den An­ sprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert in den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Wafer-Behandlungsvor­ richtung mit einer Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Behandlungsvorrichtung;

Fig. 3a-d schematische Draufsichten auf die erfindungsgemäße Transport­ vorrichtung in unterschiedlichen Transportpositionen;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine alternative Ausführungs­ form der Transportvorrichtung in Kombination mit einer speziellen Behandlungsvorrichtung;

Fig. 5 schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 in einer anderen Transportposition;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Ausführungs­ beispiel der Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 7-9 schematische Draufsichten auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 in unterschiedlichen Transportpositionen.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wafer-Behandlungsvorrichtung 1 mit einer Basis 2, sowie einem daran angebrachten Behandlungsbehälter 3 und einer Transportvorrichtung 4. Die Basis 2 weist Seitenwände 7, 8, End­ wände 9, 10 sowie einen Boden 11 auf, um einen im wesentlichen rechtecki­ gen, nach oben geöffneten Kasten zu bilden. Der Behandlungsbehälter 3 ist in geeigneter Weise in Längsrichtung der Seitenwände ungefähr mittig daran angebracht. Der Behandlungsbehälter 3 unterteilt die Basis in einen Ein­ gangsseitenteil 14 und einen Ausgangsseitenteil 15.

Die Seitenwände 7, 8 auf der Eingangsseite sind höher als auf der Ausgangs­ seite. Die Seitenwände 7, 8 besitzen auf der Eingangsseite an ihren oberen Kanten jeweils eine zur anderen Seitenwand weisende Ausnehmung, zur Bil­ dung einer Auflagefläche 18 sowie einer seitlichen Führungsfläche 19. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, kann beispielsweise ein Halbleiterwafer 20 auf der Auflagefläche 18 abgelegt werden, wobei er durch die seitlichen Führungsflä­ chen 19 seitlich fixiert ist.

Die Behandlungsvorrichtung 3, ist am besten in Fig. 2 dargestellt. Die Be­ handlungsvorrichtung 3 weist einen Prozeßbehälter 22 mit einem Überlaufbe­ hälter auf. Der Prozeßbehälter 22 ist mit Behandlungsfluid 25 gefüllt, welches über eine Überlaufkante 27 in den Überlaufbehälter 23 fließt. Der Prozeßbe­ hälter 22 weist unterhalb der Überlaufkante 27 und somit unterhalb des Be­ handlungfluidniveaus eine Eingangsöffnung 29 sowie eine der Eingangsöff­ nung gegenüberliegende Ausgangsöffnung 30 auf. An nicht dargestellten Seitenwänden des Prozeßbehälters 22 ist eine Auflagefläche 32 vorgesehen, welche auf der gleichen Höhe liegt wie die Auflagefläche 18 der Basis 2. Die Auflagefläche 32 dient dazu, den Wafer 20 bei seiner Bewegung durch den Prozeßbehälter 22 an den Kanten zu führen.

An einer Ausgangsseite des Prozeßbehälters 22 ist eine Trocknungskammer 35 vorgesehen, in der über Düsen 37, 38 ein Trocknungsfluid auf den durch den Prozeßbehälter 22 geführten Wafer 20 aufgebracht wird. Das Trocknungsfluid ist dabei vorzugsweise ein die Oberflächenspannung des Be­ handlungsfluids verringerndes Fluid, wodurch eine Trocknung gemäß dem Marangoni-Effekt erfolgt. Weitere Einzelheiten der Behandlungsvorrichtung 3 sind in der auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden, und am selben Tag ein­ gereichten Patentanmeldungen mit dem Titel "Vorrichtung zum Behandeln von Substraten" beschrieben, die insofern zum Gegenstand der vorliegenden Er­ findung gemacht wird, um Wiederholungen zu vermeiden.

Nun wird die Transportvorrichtung 4 unter Bezugnahme auf die Fig. 1 so­ wie 3a-d beschrieben. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist im Bereich des Ein­ gangsbereichs 14 der Basis 2 ein Schubmechanismus 40 vorgesehen, der zusammen mit einem Zugmechanismus 42 im Bereich des Ausgangsseiten­ teils 15 der Basis 2 die Transportvorrichtung bildet. Der Schubmechanismus 40 weist einen Schieber 44 auf, der über ein geeignetes Verbindungselement 45 mit einer an der Seitenwand 8 der Basis 2 befestigten Führungs- und An­ triebseinheit 46 verbunden ist. Das Verbindungselement 45 ist in zwei Schie­ nen 48, 49 der Führungs- und Antriebseinheit 46 geführt und wird in geeig­ neter, nicht näher dargestellter Art und Weise in Richtung der Behandlungs­ vorrichtung 3 und von dieser weg bewegt. Bei einer Bewegung in Richtung der Behandlungsvorrichtung 3 kommt der Schieber 44 mit einem auf den Auf­ lagen 18 der Seitenwände 7, 8 der Basis 2 abgelegten Wafer 20 in Kontakt und schiebt diesen in Richtung der Behandlungsvorrichtung 3, wie nachfol­ gend noch unter Bezugnahme auf die Fig. 3a-d beschrieben wird. Am Ende der Auflage 18 der Seitenwände ist eine zusätzliche obere Führung 50 vorgesehen (Fig. 2), die ein Abheben des Wafers von der Auflage 18 beim Eintreten in die Kammer verhindern soll.

Der Zugmechanismus 42 weist zwei gegenüberliegende Seitengreifer 52, 53, sowie einen vordere Greifer 55 auf, der in Fig. 1 nicht zu sehen ist aber schematisch in den Fig. 3a-d dargestellt ist.

Der vordere Greifer 55 ist zu den Seitengreifern 52, 53 in Längsrichtung rela­ tiv bewegbar. Die Seitengreifer 52, 53 sind in geeigneter Weise seitlich be­ wegbar, wie schematisch in den Fig. 3a bis d gezeigt ist, um aus dem Bewegungspfad des Wafers 20 heraus bewegbar zu sein und ihn nach dem Durchlassen des größten Durchmessers quer zur Bewegungsrichtung des Wafers 20 dahinter seitlich zu greifen, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 3a bis d noch näher beschrieben wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, greifen die Seitengreifer 52 und 53 den Wafer 20 in einem Seitenbereich von oben und von unten. Hierdurch ist es möglich, den Wafer ohne einen zusätzlichen vorderen Greifer allein durch die zwei Seiten­ greifer zu fixieren. Beim zusätzlichen Vorsehen des vorderen Greifers 55 ist es jedoch auch möglich, daß die Seitengreifer 52, 53 wie auch der vordere Greifer den Wafer 20 nicht oben und unten führen, sondern nur eine Auflage­ kante definieren, auf der der Wafer aufliegt. Durch Vorsehen der drei Greifer 52, 53 und 55 wäre trotzdem ein sicherer Halt gewährleistet.

Der Betrieb der Transportvorrichtung 4 wird nun unter Bezugnahme der Fig. 3a bis d beschrieben.

In den Fig. 3a bis d ist die Basis 2 zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.

Vor einer Behandlung in dem Behandlungsbehälter 3 wird ein Wafer 20 auf der Auflage 18 der Seitenwände 7, 8 der Basis 2 abgelegt, wie in Fig. 3a dar­ gestellt ist. Anschließend wird der Schieber 44 mit dem Wafer 20 in Kontakt gebracht und schiebt ihn in Richtung der Behandlungsvorrichtung 3. Wie in Fig. 3b gezeigt ist, schiebt der Schieber 44 den Wafer 20 in Behandlungsvor­ richtung 3 ein, wo er auf den Auflageflächen 32 im Prozeßbehälter 22 geführt ist. Ein Führungsende des Wafers 20 kommt mit dem vorderen Greifer 55 in Eingriff, und wird durch diesen Aufgenommen. Die seitlichen Greifer 52, 53 sind aus dem Bewegungspfad des Wafers 20 durch eine seitliche Bewegung herausbewegt.

Wie in Fig. 3c) zu erkennen ist, schiebt der Schieber 44 den Wafer 20 so weit durch die Behandlungsvorrichtung 3, bis der Schieber 44 kurz vor der Be­ handlungsvorrichtung 3 steht. Bevor der Schieber 44 in die Behandlungsvor­ richtung 3 eintritt wird er gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt haben sich jedoch die Seitengreifer 52, 53 in Kontakt mit dem Wafer 20 bewegt und den Wafer 20 hinter seinem größten Durchmesser quer zu seiner Bewegungsrichtung er­ griffen und ziehen den Wafer vollständig durch die Behandlungsvorrichtung 3 hindurch, wie in Fig. 3d zu sehen ist. Dabei ist die Zugbewegung durch die Seitengreifer 52, 53 mit der Schubbewegung des Schiebers 44 derart syn­ chronisiert, daß der Wafer 20 gleichmäßig durch die Behandlungsvorrichtung 3 hindurchbewegt wird. Sobald der Wafer 20 durch die Seitengreifer 52, 53 ergriffen ist, wird der Schieber 44 in die in Fig. 3d gezeigte Position zurück­ bewegt, so daß ein neuer Wafer 20 abgelegt werden kann.

Um eine gute Synchronisation der Bewegung des Schiebers 44 mit der Bewe­ gung der Seitengreifer 52, 53 in Bewegungsrichtung des Wafers 20 zu errei­ chen, sind sie vorzugsweise über eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben und an diese ankoppelbar und von dieser abkoppelbar. Alternativ können je­ doch auch zwei separate, aber synchronisierte Antriebsvorrichtungen vorge­ sehen werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch eine alternative Ausführungsform der Transportvorrichtung 4 in Verbindung mit einer alternativen Ausführungsform der Behandlungsvorrichtung 3. In den Fig. 4 und 5 werden dieselben Be­ zugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 3 verwendet, sofern dies zweckmäßig ist, und identische oder gleiche Bauteile bezeichnet werden.

Wie in der Draufsicht gemäß den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, besitzt der Prozeßbehälter 22 der Behandlungsvorrichtung 3 sowohl auf der Eingangs­ seite als auch auf der Ausgangsseite eine identische gebogene Form. Durch die Bogenform sowohl auf der Eingangsseite als auch auf der Ausgangsseite wird in Bewegungsrichtung des Wafers 20 eine gleichbleibende Breite des Prozeßbehälters 22 vorgesehen.

Die Transportvorrichtung weist wiederum einen Schieber 44 auf der Ein­ gangsseite der Behandlungsvorrichtung 3 sowie zwei Seitengreifer 52, 53 auf der Ausgangsseite der Behandlungsvorrichtung 3 auf. Statt eines einzelnen vorderen Greifers auf der Ausgangsseite, wie in den Fig. 3a bis d darge­ stellt ist, sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 zwei vordere Greifer 60, 61 vorgesehen. Die zwei vorderen Greifer 60, 61 nehmen den Wafer 20 seitlich bezüglich einer Längsmittelachse A der Transportvorrichtung 4 auf, und bilden in bestimmten Transportpositionen gemeinsam mit dem Schieber 44 eine Dreipunktauflage für den Wafer 20, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Zum Vorsehen dieser Dreipunktauflage sehen sowohl die vorderen Greifer 60, 61 als auch der Schieber 44 entsprechende Auflageflächen vor, die beispielswei­ se als Schrägen ausgebildet sind.

Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, nehmen die vorderen Substratgreifer 60, 61 den Wafer 20 auf, kurz nachdem er durch die Behandlungsvorrichtung 3 hin­ durchtritt. Ab diesem Zeitpunkt ist der Wafer 20 zumindest durch die zwei vor­ deren Greifer 60, 61 sowie den Schieber 44 an drei Punkten gehalten. Wenn der Wafer 20 weiter durch die Behandlungsvorrichtung 3 geschoben wird, ver­ liert der Wafer den Kontakt mit den Auflageflächen innerhalb der Behand­ lungsvorrichtung, wodurch der Halt des Wafers jedoch nicht beeinträchtigt wird, da er wie beschrieben an drei Punkten gehalten ist. Der Wafer wird weiter durch die Behandlungsvorrichtung 3 geschoben und nachdem der größte Durchmesser quer zur Bewegungsrichtung des Wafers 20 die zwei Seitengreifer 52, 53 passiert hat, bewegen sich diese relativ zueinander, bis sie mit Kanten des Wafers 20 in Eingriff kommen, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Ab dann kann die Bewegung des Schiebers 44 gestoppt werden und die Sei­ tengreifer 52, 53 ziehen den verbleibenden Teil des. Wafers durch die Be­ handlungsvorrichtung 3 hindurch. Wie ebenfalls in Fig. 5 zu sehen ist, kann durch die Bogenform der Behandlungsvorrichtung 3 der Schieber 44 bis auf einen Abstand d in Bewegungsrichtung des Wafers 20 an die Seitengreifer 52, 53 heranfahren, der kleiner ist als die Breite der Kammer in Bewegungsrich­ tung des Substrats. Somit kann die Breite der Behandlungsvorrichtung 3 in Bewegungsrichtung des Wafers 20 verbreitet werden und die Transportvor­ richtung ist immer noch in der Lage, den Wafer ohne Unterbrechung von einer Seite durch die Behandlungsvorrichtung, hindurchzuschieben und an der an­ deren Seite den Wafer aufzunehmen und vollständig durch die Kammer hin­ durchzuziehen.

Statt einer bogenförmigen Behandlungsvorrichtung 3 sind natürlich auch an­ dere Formen der Behandlungsvorrichtung denkbar, welche bei gleichbleiben­ der Breite der Kammer in Behandlungsrichtung ein näheres Heranfahren er­ lauben, wie beispielsweise ein Behandlungsbehälter 65, der durch eine ge­ strichelte Linie in Fig. 4 angedeutet ist.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Transportvorrichtung. In den Fig. 6 bis 9 werden dieselben Be­ zugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwendet, sofern gleiche bzw. ähnliche Bauteile betroffen sind.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, weist die Transportvorrichtung einen Schieber 44 auf einer Seite einer Behandlungsvorrichtung 3 sowie zwei Seitengreifer 52, 53 und einen vorderen Greifer 55 auf der gegenüberliegenden Seite der Be­ handlungsvorrichtung 3 auf. Die Seitengreifer sind für eine seitliche Bewe­ gung derselben in geeigneter Weise mit einer Führungsrolle 70 verbunden, die innerhalb einer Führungsbahn 72 geführt ist. Die Führungsrolle ist mit den Seitengreifern 52, 53 derart gekoppelt, daß sie sich bei einer seitlichen Bewe­ gung der Führungsrolle, d. h. quer zu einer Bewegungsrichtung des Wafers 20 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen.

Die Führungsbahn 72 weist eine Steuerkurve 74 auf, welche eine seitliche Bewegung der Führungsrolle 70 und somit eine entsprechende Bewegung der Seitengreifer 52, 53 bewirkt, wenn sich die Führungsrolle entlang der Füh­ rungsbahn und entlang der Steuerkurve bewegt. Während des Betriebs der Vorrichtung wird, wie zuvor beschrieben, durch den Schieber 44 der Wafer 20 teilweise durch die Behandlungsvorrichtung hindurchgeschoben und durch den vorderen Greifer 55 aufgenommen, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Sobald der größte Durchmesser des Wafers die Seitengreifer 52, 53 passiert, werden auch sie in Bewegungsrichtung des Wafers 20 angetrieben, und zwar durch Ankoppeln an den Antriebsmechanismus des Schiebers 44 oder durch einen separaten Antriebsmechanismus, der mit dem Antriebsmechanismus des Schiebers 44 synchronisiert ist. Durch die Bewegung der Führungsrolle 70 innerhalb der Führungsbahn in der Bewegungsrichtung des Wafers 20 bewe­ gen sich auch die Seitengreifer 52, 53. Durch die Steuerkurve 74 wird die Führungsrolle während dieser Bewegung seitlich nach rechts bewegt, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Diese seitliche Bewegung der Führungsrolle 70 bewirkt eine Relativbewegung der Seitengreifer 52, 53 aufeinander zu, so daß diese das Substrat 20 ergreifen wie in Fig. 7 dargestellt ist. Wir in Fig. 7 dargestellt ist, umgreifen die Seitengreifer 52, 53 den Wafer 20 im Bereich seines größ­ ten Durchmessers quer zur Bewegungsrichtung des Wafers. Der Bewegungs­ pfad des Seitengreifers 53 ist durch eine gepunktete Linie in den Fig. 6 bis 9 dargestellt. Sobald die Seitengreifer 52, 53 den Wafer 20 ergreifen, sind sie in der Lage, den verbleibenden Teil des Wafers durch die Behandlungsvor­ richtung 3 zu ziehen und der Schieber 44 wird vor Erreichen der Behand­ lungsvorrichtung 3 abgekoppelt, ohne daß die Bewegung des Wafers 20 durch die Behandlungsvorrichtung 3 unterbrochen wird.

Nachdem der Wafer 20 vollständig durch die Behandlungsvorrichtung 3 hin­ durchbewegt ist, wird er zu einer Entladeposition bewegt, wie in Fig. 8 darge­ stellt ist. In dieser Position wird die Bewegung der Seitengreifer 52, 53 ge­ stoppt, während der vordere Greifer wegfährt, so daß der Wafer 20 aus­ schließlich durch die Seitengreifer 52, 53 gehalten wird. Die mit den Seiten­ greifern 52, 53 in Verbindung stehende Führungsrolle 70 befindet sich am En­ de der Führungsbahn 72 und ist in einem Entriegelungsschieber 78 aufge­ nommen. Zum Freigeben des Wafers 20 wird der Entriegelungsschieber 78 samt der Führungsrolle 70 seitlich nach links bewegt, was eine Auseinander­ bewegung der Seitengreifer 52, 53 bewirkt. Dadurch wird der Wafer 20 freige­ geben, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Der Wafer 20 kann durch eine geeignete Vorrichtung weitertransportiert werden und die Transportvorrichtung kehrt in ihre Ursprungsstellung zurück, um ein neues Substrat durch die Behand­ lungsvorrichtung 3 hindurchzubewegen.

Obwohl die Vorrichtung zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be­ schrieben wurde ist sie nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsbei­ spiele beschränkt. Insbesondere sind Kombinationen der Merkmale der unter­ schiedlichen Ausführungsbeispiele möglich. Darüber hinaus ist es auch mög­ lich, statt einer seitlichen, horizontalen Bewegung der Seitengreifer 52, 53 eine vertikale Bewegung derselben vorzusehen, um sie einerseits aus dem Bewegungspfad des Wafers 20 herauszubewegen und andererseits mit dem Wafer 20 in Kontakt zu bringen. Ferner kann die Anzahl der horizontal oder vertikal bewegbaren Seitengreifer auf einen Seitengreifer reduziert werden, der beispielsweise in Kombination mit zwei vorderen Greifern eine Dreipunkt­ halterung vorsieht. Der vordere Greifer könnte auch vollständig entfallen, wenn zwei Seitengreifer den Wafer derart greifen, daß er fest gehalten wird und nicht kippen kann. Dies könnt dadurch erreicht werden, daß die Seiten­ greifer den Wafer von oben und von unten einklemmen.

Claims (32)

1. Vorrichtung (4) zum Transportieren eines Substrats (20) durch einen Be­ handlungsbehälter (22) mit einer Breite in Bewegungsrichtung des Sub­ strats (20), die kleiner ist als der Durchmesser des Substrats (20), mit

• - einer in Bewegungsrichtung des Substrats vor dem Behandlungsbe­ hälter angeordneten ersten Transporteinrichtung (40) zum teilweisen Bewegen des Substrats (20) durch den Behandlungsbehälter (22), und
• - einer in Bewegungsrichtung des Substrats (20) hinter dem Behand­ lungsbehälter angeordneten zweiten Transporteinrichtung (42) zum Aufnehmen des Substrats und zum Ziehen desselben durch den Be­ handlungsbehälter (22).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Behandlungsbehälters (22) in Bewegungsrichtung des Substrats (20) kleiner ist als der halbe Durchmesser des Substrats (20).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Transporteinrichtung (42) wenigstens einen vorderen Substratgreifer (55; 60, 61) und einen hinteren Seitengreifer (52, 53) aufweist, um das Sub­ strat (20) dazwischen aufzunehmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei hintere Seiten­ greifer (52, 53).

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die hinteren Seitengreifer (52, 53) quer zur Bewe­ gungsrichtung des Substrats (20) bewegbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die hinteren Seitengreifer (52, 53) das Substrat (20) hinter seinem größten Durchmesser quer zu seiner Bewegungsrichtung greifen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vordere Substratgreifer (55; 60, 61) und die hinte­ ren Seitengreifer (52, 53) Kantengreifer sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vordere Substratgreifer (55; 60, 61) der Zugein­ richtung durch das Substrat (20) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine für die erste Transporteinrichtung (40) und wenigstens die hinteren Seitengreifer (52, 53) der zweiten Transporteinrichtung (42) ge­ meinsame Antriebsvorrichtung.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (40) und wenigstens die hinteren Seitengreifer (52, 53) der zweiten Transporteinrichtung (55) an die gemeinsame Antriebsvorrichtung ankoppelbar und von ihr abkop­ pelbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein in wenigstens einer Kurvenbahn (72) geführtes Führungselement (70) zum Bewegen der hinteren Seitengreifer (52, 53) quer zur Bewegungsrichtung des Substrats (20).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch wenigstens einen Entriegelungsschieber (78) zum seitlichen Bewegen des Führungsele­ ments (70).

13. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch wenigstens einen Schließzylinder zum Bewegen der hinteren Substratgreifer (52, 53) quer zur Bewegungsrichtung des Substrats (20).

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Führungseinrichtungen (32) im Behandlungsbehälter (22).

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behandlungsbehälter (22) einen gegenüber sei­ nen Randbereichen in Bewegungsrichtung des Substrats (20) versetzten Teilbereich aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behandlungsbehälter (22) eine Bogenform auf­ weist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behandlungsbehälter (22) in Bewegungsrichtung des Substrats (20) eine gleichmäßige Breite aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Substrat (20) ein Halbleiterwafer ist.

19. Verfahren zum Transportieren eines Substrats (20) durch einen Be­ handlungsbehälter (22) mit einer Breite in Bewegungsrichtung des Sub­ strats (20), die kleiner ist als der Durchmesser des Substrats (20), bei dem

• - das Substrat (20) durch eine in Bewegungsrichtung des Substrats vor dem Behandlungsbehälter (22) angeordnete erste Transportein­ richtung (40) teilweise durch dem Behandlungsbehälter (22) bewegt wird; und
• - das Substrat durch eine in Bewegungsrichtung des Substrats hinter dem Behandlungsbehälter (22) angeordnete zweite Transportein­ richtung (42) aufgenommen und durch den Behandlungsbehälter ge­ zogen wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat auf der hinter dem Behandlungsbehälter (22) liegenden Seite von minde­ stens einem vorderen Substratgreifer (55; 60, 61) und wenigstens einem hinteren Seitengreifer (52, 53) aufgenommen und gezogen wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch zwei hintere Seiten­ greifer (52, 53) aufgenommen und gezogen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Seitengreifer (52, 53) zur Aufnahme des Substrats (20) quer zu seiner Bewegungsrichtung bewegt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewe­ gung der hinteren Seitengreifer (52, 53) über eine in einer Bahn (72) geführte Führungsrolle (70) erfolgt.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewe­ gung der hinteren Seitengreifer (52, 53) über Schließzylinder erfolgt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeich­ net, daß die hinteren Seitengreifer (52, 53) das Substrat (20) hinter sei­ nem größten Durchmesser quer zur Bewegungsrichtung greifen.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeich­ net, daß der vordere Substratgreifer (55; 60, 61) bzw. die hinteren Sei­ tengreifer (52, 53) Kanten des Substrats greifen.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Transporteinrichtung (40) und die zweit Transportein­ richtung (42) über eine gemeinsame Antriebsvorrichtung angetrieben werden.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (40) und die zweite Transporteinrichtung (42) wäh­ rend des Transports des Substrats (20) an die gemeinsame Antriebsvor­ richtung angekoppelt und von ihr abgekoppelt werden.

29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (40) vor Erreichen des Behandlungsbehälters (22) von der gemeinsamen Antriebsvorrichtung abgekoppelt wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Transporteinrichtung (42) an die gemeinsame An­ triebsvorrichtung angekoppelt wird, sobald sich das Substrat (20) ausrei­ chend durch den Behandlungsbehälter (22) bewegt hat.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Transporteinrichtung (42) das Substrat (20) zu einer Entladestation bewegt.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeich­ net, daß das Substrat (20) in dem Behandlungsbehälter (22) geführt wird.