DE10021329C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten - Google Patents

Abstract

Um auf einfache und kostengünstige Weise eine homogene Behandlung von Substraten, insbesondere Halbleiterwafern, in einem mit Behandlungsfluid gefüllten Behandlungsbecken vorzusehen, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, bei dem bzw. bei der die Substrate im Behandlungsbecken so gedreht werden, daß ein zuerst in das Behandlungsfluid eingeführtes Ende als erstes aus dem Behandlungsfluid herausbewegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten, insbesondere Halbleiter­ wafern, in einem mit Behandlungsfluid gefüllten Behandlungsbecken, bei dem die Substrate in das Behandlungsfluid eingeführt und nach einer Behandlung aus dem Behandlungsfluid herausbewegt werden.

In der Halbleiterindustrie werden Halbleiterwafer während des Fertigungs­ prozesses mehreren naß-chemischen Verfahrensschritten unterzogen. Aus der auf die selbe Anmelderin zurückgehenden DE-A-195 46 990 ist beispiels­ weise eine Anlage zur chemischen Naßbehandlung von Halbleiterwafern in einem ein Behandlungsfluid enthaltenden Behälter bekannt. Bei dieser Anlage werden die Halbleiterwafer von oben mit einer Hubvorrichtung in den mit Be­ handlungsfluid gefüllten Behälter eingesetzt und für eine vorgegebene Zeitpe­ riode behandelt. Anschließend werden die Halbleiterwafer mit einer Aushub­ vorrichtung aus dem Behälter herausgehoben und gemäß dem Marangoni- Prinzip getrocknet.

Bei dieser Anlage ergibt sich das Problem, daß die untere Hälfte des Wafers zuerst eingetaucht und zuletzt ausgehoben wird, wodurch die untere Hälfte des Wafers für eine längere Zeit dem Behandlungsfluid ausgesetzt ist. Der untere Teil des Wafers wird somit länger behandelt als der obere und es er­ gibt sich ein keilförmiges Wirkprofil über den Wafer hinweg. Um dieses keil­ förmige Wirkprofil zu reduzieren, wurden in der Vergangenheit Behandlungs­ fluide mit geringen Konzentrationen eingesetzt, was dazu geführt hat, daß die längere Verweildauer der unteren Hälfte des Wafers in dem Behandlungsfluid nur einen geringen Behandlungsunterschied zur Folge hatte. Die Verwendung von Fluiden mit geringen Konzentrationen führt jedoch dazu, daß sich die Prozeßzeiten verlängern.

Aus der ebenfalls auf die selbe Anmelderin zurückgehenden, nicht vorveröf­ fentlichten DE-A-199 34 301 ist eine alternative Vorrichtung zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Wafer horizontal durch Schlitze einer Behandlungskammer geschoben, bei der die Schlitze unterhalb einer Behandlungsfluid-Oberfläche liegen. Ein Un­ terdruck innerhalb der Kammer verhindert das Austreten von Flüssigkeit an den Schlitzen. Dadurch, daß die zuerst in die Kammer eintretende Hälfte des Wafers auch zuerst aus der Kammer austritt, wird eine gleichförmige Be­ handlung der Wafer gewährleistet, da jeder Punkt des Wafers im wesentlichen gleich lange innerhalb der Kammer verweilt. Dieses als Lineagoni-Verfahren bezeichnete Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß jeweils nur ein einzel­ ner Wafer behandelt werden kann. Darüber hinaus ist die Breite der Schlitze in der Kammer beschränkt, so daß Breite und gebogene Wafer nicht behan­ delt werden können. Ferner ist der Aufbau und der Betrieb dieser Vorrichtung sehr aufwendig, da verhindert werden muß, daß das Behandlungsfluid durch die unterhalb der Fluidfläche liegenden Schlitze austritt.

Aus der US-A-5,970,818 ist ferner eine Kerben- bzw. Notch- Ausrichtvorrichtung für Halbleiterwafer bekannt. Die Ausrichtvorrichtung weist eine drehbare Welle zum Anheben und Drehen der Wafer in einem Wafer- Carrier auf. Die Vorrichtung weist ferner einen Sensor auf, um eine Kerbe in dem Wafer zu erkennen. Die Antriebswelle wird in Abhängigkeit vom Sensor derart gedreht, daß die Kerbe in dem Wafer in eine vorbestimmte Position ge­ dreht wird, um eine Ausrichtung der Wafer in dem Wafer-Carrier zu erreichen.

Die US-A-5,183,378 zeigt ebenfalls eine Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern in einem Wafer-Carrier. Die Vorrichtung weist Drehrollen zum Anhe­ ben und Drehen der Wafer in dem Wafer-Carrier, sowie optische Sensoren zum Feststellen der Ausrichtung der Wafer innerhalb des Wafer-Carriers auf.

Ferner wird auf die DE-A-195 29 945 verwiesen, die eine Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen ein Innenloch aufweisenden Substrats, wie beispielsweise CD-Hälften zeigt. Die Vorrichtung weist kippbare Greifer auf, die in das Innenloch der CD eingeführt werden, und dann durch eine Kippbe­ wegung radial nach außen bewegt werden, um mit dem Innenloch der Sub­ strate in Eingriff zu kommen.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten vorzusehen, das bzw. die auf einfache und kostengünstige Weise eine homogene Behandlung der Substrate ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten, insbesondere Halbleiterwafern, in einem mit Behandlungsfluid gefüllten Behandlungsbecken dadurch gelöst, daß die Substrate im Behandlungsbecken so gedreht oder gerollt werden, daß ein zu­ erst eingeführtes Ende des Substrats als erstes aus dem Behandlungsfluid herausbewegt wird. Hierdurch wird eine gleiche Verweildauer jedes Bereiches im Behandlungsfluid und somit eine gleichförmige Einwirkung auf die Wafer erreicht. Infolge der gleichförmigen Einwirkung des Behandlungsfluids kann die Konzentration des Behandlungsfluids ohne die Gefahr einer inhomogenen Behandlung über den Wafer hinweg erhöht werden. Dies führt zu einer Ver­ kürzung von Prozeßzeiten und somit einem erheblich wirtschaftlicheren Be­ trieb der Behandlungsvorrichtung. Im Vergleich zum Lineagoni-Verfahren muß das Behandlungsfluid nicht durch zusätzlichen Aufwand, wie beispielsweise einen Unterdruck, innerhalb des Becken gehalten werden, und es können breite und gebogene Substrate behandelt werden. Durch die Drehung der Substrate im mit Behandlungsfluid gefüllten Behandlungsbecken ergibt sich ferner ein gleichmäßigerer Kontakt der Substrate mit dem Behandlungsfluid. Das Verfahren ist einfach durchzuführen und kann im wesentlichen in her­ kömmlichen Behandlungsbecken ohne große Modifikation der Becken durch­ geführt werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Substrate um etwa 180 Grad + n × 360 Grad bezüglich ihrer Anfangsposi­ tion gedreht, wobei n eine ganze Zahl ist. Indem die Wafer um 180 Grad gedreht werden, wird auf einfache Weise sichergestellt, daß beim Entnehmen der Substrate der zuletzt eingetauchte Teil des Wafers zuletzt aus dem Bad entnommen wird.

Um die Drehung der Substrate zu kontrollieren wird vorzugsweise die Drehpo­ sition der Substrate und/oder der Drehvorrichtung überwacht. Insbesondere wird die Position einer Markierung an den Substraten, insbesondere eine Ker­ be (Notch) und/oder eine Abflachung (Flat), überwacht.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die Substrate durch einen beweglichen Greifer bewegt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Substrate durch wenigstens eine drehbare Rolle gedreht, was eine besonders einfache Dre­ hung der Wafer ermöglicht. Dabei werden die Substrate vorzugsweise im we­ sentlichen nur durch die wenigstens eine Rolle gehalten, um eine Reibung zwischen den Substraten und anderen Elementen, die einen Abrieb zur Folge haben kann, auf ein Minimum zu reduzieren.

Um zu verhindern, daß während der Drehung entstehende Abriebpartikel in das Behandlungsfluid und an die Substrate gelangen, wird während der Dre­ hung der Substrate im Bereich von sich bewegenden Teilen, insbesondere Lagern der Drehvorrichtung, Behandlungsfluid aus dem Becken abgeleitet. Hierdurch wird sichergestellt, daß gegebenenfalls entstehende Abriebpartikel sofort aus dem Behandlungsbecken abgeleitet werden und sich nicht im Bec­ ken verteilen. Vorzugsweise wird während der Drehung der Substrate im Kontaktbereich zwischen Substraten und Drehvorrichtung Behandlungsfluid aus dem Becken abgeleitet, um in diesem Bereich entstehende Partikel mit dem Behandlungsfluid wegzuleiten und zu verhindern, daß sie sich im Becken verteilen.

Vorzugswaise werden die Substrate vor dem Drehvorgang in Kontakt mit der Drehvorrichtung gebracht und nach dem Drehvorgang auseinanderbewegt.

Hierdurch wird sichergestellt, daß die Drehvorrichtung eine Fluidströmung in­ nerhalb des Beckens möglichst wenig beeinträchtigt und somit eine gleichmä­ ßige Behandlung ermöglicht.

Vorzugsweise erfolgt die Drehung der Substrate direkt nach ihrem Einsetzen in das Behandlungsbecken, so daß die Substrate zunächst in ihre Endlage gebracht werden und anschließend in bekannter Weise behandelt werden können, so daß und die Drehung den bekannten Behandlungsvorgang nicht beeinträchtigt. Gegebenenfalls bei der Drehung entstehende Abriebpartikel können bei der nachfolgenden Behandlung aus dem Becken ausgespült wer­ den.

Um eine gleichförmige Einwirkung des Behandlungsfluids auf die Substrate sicherzustellen, werden die Substrate mit im wesentlichen gleicher Geschwin­ digkeit in das Behandlungsfluid eingebracht und ausgebracht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten, insbesondere Halbleiterwafern, in einem mit Behandlungsfluid gefüllten Behandlungsbecken dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Drehen der Substrate im Behandlungsbecken vor­ gesehen ist. Bei der Vorrichtung ergeben sich die schon unter Bezugnahme auf das Verfahren genannten Vorteile.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Steuervorrichtung zum Steuern der Drehvorrichtung derart auf, daß die Substrate beim Beenden der Drehung um etwa 180 Grad bezüglich ihrer Anfangsposition gedreht sind, um eine gleich­ förmige Einwirkung des Behandlungsfluids zu erreichen. Zum Überwachen der Drehposition der Substrate und/oder der Drehvorrichtung ist vorzugsweise ein Sensor vorgesehen. Vorzugsweise ist ein Sensor zum Überwachen der Position einer Markierung an den Substraten, insbesondere einer Kerbe und/oder einer Abflachung vorgesehen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Drehvorrichtung einen Greifer zum Greifen der Substrate auf. Bei einer alternativen, besonders ein­ fachen Ausführungsform der Erfindung weist die Drehvorrichtung wenigstens eine drehbare Rolle auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Substrate beim Drehen im wesentlichen nur durch die wenigstens eine Rolle gehalten, um einen Abrieb zwischen den Substraten und anderen Elementen auf ein Minimum zu reduzieren. Um eine Verunreinigung des Behandlungsfluids durch Abriebpartikel zu vermeiden, ist wenigstens eine Fluidauslaßleitung im Bereich von beweglichen Teilen, insbesondere Lagern der Drehvorrichtung und/oder im Kontaktbereich zwischen Substrat und Drehvorrichtung vorgese­ hen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Naß-Behandlungsvorrich­ tung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Naß-Behandlungsvorrich­ tung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Naß-Behandlungsvorrich­ tung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Naß-Behandlungs­ vorrichtung 1 für Halbleiterwafer 2. Der allgemeine Aufbau einer derartigen Vorrichtung ist beispielsweise aus der auf die selbe Anmelderin zurückgehen­ den DE-A-195 46 990 bekannt.

Die Vorrichtung 1 weist ein Behandlungsbecken 4 und eine darüber angeord­ nete Aufnahme- und Transporthaube 6 auf. Das Behandlungsbecken 4 ist über eine geeignete Behandlungsfluid-Zuleitungseinrichtung 8 mit Behandlungsfluid, wie beispielsweise einer Ätzflüssigkeit, einer Reinigungsflüssigkeit, einer Flüssigkeit zum Beschichten der Wafer etc. befüllbar. Das Behand­ lungsfluid wird von unten in das Becken 4 eingeleitet und zum Überlaufen in einen Überlauf 10 gebracht, so daß das Becken 4 während der Behandlung der Wafer 2 ständig mit dem Behandlungsfluid durchströmt wird. Wahlweise kann das in den Überlauf 10 austretende Behandlungsfluid wiederverwertet oder zu einem Abfluß abgeleitet werden.

Innerhalb des Beckens 4 sind seitliche Führungsvorsprünge 12 vorgesehen, welche die Wafer 2 innerhalb des Beckens 4 führen. Um das Einbringen und Ausheben der Wafer 2 in das Becken 4 hinein bzw. aus diesem heraus zu er­ möglichen, ist eine vertikal bewegliche Hubvorrichtung 14 in der Form eines messerartigen Stegs vorgesehen.

Im unteren Bereich des Behandlungsbeckens 4 sind ferner zwei drehbare Rollen vorgesehen, die über eine nicht näher dargestellte Antriebseinheit wie beispielsweise einen Servomotor drehbar angetrieben werden. Der Antrieb für die Rollen 16 befindet sich außerhalb des Behandlungsbeckens. Eine An­ triebswelle der Rollen erstreckt sich durch eine Behälterwand und ist in dieser gelagert. An der gegenüberliegenden Behälterwand ist ein Lager zum Lagern des freien Ende der Rolle vorgesehen. Um Verunreinigungen durch Abrieb innerhalb des Behandlungsbeckens zu vermeiden, sind im Bereich dieser La­ ger mit einer Auslaßleitung verbundene Öffnungen vorgesehen, über die wäh­ rend einer Drehung der Rollen steuerbar Behandlungsfluid aus dem Behand­ lungsbecken abgelassen wird. Die Ablaßleitung und die Öffnungen sind in den jeweiligen Rollen ausgebildet. Die Ablaßleitung ist mit einer Pumpe verbun­ den, um aktiv Behandlungsfluid aus dem Behandlungsbecken abzusaugen.

Die Behandlungsrollen weisen keilförmige Führungsrillen zur Aufnahme der Wafer 2 auf, die mit den Führungsvorsprüngen 12 innerhalb des Beckens ausgerichtet sind. Im Bereich der Führungsrillen sind ebenfalls mit der Ablaß­ leitung verbundene Öffnungen vorgesehen, um im Kontaktbereich zwischen Wafer 2 und den Rollen 16 während der Drehung Behandlungsfluid abzusau­ gen, um zu verhindern, daß sich Abriebpartikel innerhalb des Behandlungs­ fluids verteilen und an den Wafern anhaften.

Wie zuvor erwähnt ist oberhalb des Behandlungsbeckens 4 eine Aufnahme- und Transporthaube 6 vorgesehen. Die Aufnahme- und Transporthaube 6 weist seitliche Führungsvorsprünge 26 zur Führung der Substrate 2, sowie einen nicht näher dargestellten Verriegelungsmechanismus auf. Die Vorrich­ tung 1 weist eine nicht näher dargestellte Vorrichtung zum Aufbringen eines die Oberflächenspannung des Behandlungsfluids reduzierenden weiteren Fluids auf die Oberfläche des Behandlungsfluids auf, um beim Entnehmen der Wafer 2 aus dem Behandlungsfluid eine Trocknung gemäß dem Marangoni- Prinzip zu ermöglichen.

Im Nachfolgenden wird der Behandlungsvorgang der Wafer 2 in dem Becken 4 erläutert.

Zunächst werden die Wafer über eine geeignete Handhabungsvorrichtung, wie beispielsweise die Haube 6 in die durch den Pfeil A gezeigte Position be­ wegt. Die Hubvorrichtung 14 wird vertikal angehoben und in Kontakt mit einer Unterseite der Wafer 2 bewegt. Anschließend werden die Wafer 2 freigege­ ben, so daß sie auf der Hubvorrichtung 14 aufliegen, aber noch immer in den Führungsvorsprüngen 26 der Haube 6 geführt sind. Anschließend werden die Substrate 2 durch ein vertikales Absenken der Hubvorrichtung 14 in die durch den Pfeil B gezeigte Position in das mit Behandlungsfluid gefüllte Becken ab­ gesenkt. Während des Absenkvorgangs werden die Substrate 2 zunächst durch die Führungsvorsprünge 26 der Haube 6 und anschließend durch die Führungsvorsprünge 12 des Beckens 4 seitlich geführt.

Behandlungsfluid wird von unten durch das Becken 4 geleitet und zum Über­ laufen in den Überlauf 10 gebracht. Die Hubvorrichtung 14 wird noch weiter abgesenkt, so daß die Wafer 2 nur auf den drehbaren Rollen 16 aufliegen. Nun werden die Rollen 16 derart gedreht, daß sich die Wafer 2 innerhalb des Beckens 4 um 180° in der Scheibenebene drehen. Die Drehung der Rollen 16 wird dabei synchronisiert, um eine Relativbewegung und somit eine Reibung zwischen den Wafern 2 und den Rollen 16 zu verhindern. Die Drehung der Wafer 2 bzw. der Rollen 16 wird über einen geeigneten, nicht näher darge­ stellten, Sensor überwacht. Wenn nur die Drehung der Drehvorrichtung 16 durch einen Sensor überwacht wird, ist eine Rechnereinheit vorgesehen, wel­ che aus dem bekannten Umfang der Rollen 16 und der Wafer 2 eine Drehung des Wafers 2 infolge der Drehung der Rollen 16 berechnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Sensor vorgese­ hen, der eine Markierung an den Wafern, wie z. B. eine Kerbe (Notch) bzw. eine Abflachung (Flat) detektiert und dadurch die Drehposition der Wafer er­ mittelt.

Nach der 180° Drehung wird die Hubvorrichtung wieder in Kontakt mit den Wafern gebracht, und die Wafer werden für die weitere Behandlung von den Rollen abgehoben, um gleichmäßige Strömungsverhältnisse auf dem Wafer zu erreichen.

Alternativ kann die Drehung auch während der gesamten Behandlung fortge­ setzt werden. Nach Ablauf einer vorgegebenen Behandlungszeit wird dann die Drehung der Wafer 2 gestoppt, wobei eine Steuereinheit sicherstellt, daß die Substrate um etwa 180 Grad zur Anfangsposition gedreht sind.

Anschließend wird die Hubvorrichtung 14 vertikal angehoben, und die Wafer 2 werden aus dem Becken 4 bewegt. Während des Heraushebens wird über die nicht näher dargestellte Vorrichtung ein die Oberflächenspannung reduzieren­ des Fluid auf die Behandlungsfluidoberfläche aufgebracht, wodurch beim Herausheben aus dem Behandlungsfluid eine Trocknung der Wafer gemäß dem Marangoni-Prinzip erfolgt. Die Aushubgeschwindigkeit ist die selbe wie die Einbringgeschwindigkeit, um sicherzustellen, daß jeder Punkt des Wafers 2 die selbe Verweildauer innerhalb des Behandlungsfluids hat. Wenn die Wafer 2 vollständig aus dem Behandlungsbecken ausgehoben sind, werden sie in der Haube 6 verriegelt und abtransportiert.

Statt die Wafer in ein gefülltes Becken einzubringen ist es auch möglich sie in ein leeres Becken einzusetzen und erst im eingesetzten Zustand das Be­ handlungsfluid in das Becken einzulassen. In diesem Fall beginnt die Drehung der Wafer erst, wenn die Wafer vollständig mit dem Behandlungsfluid bedeckt sind. In umgekehrter Weise können die Wafer natürlich auch durch Ablassen des Behandlungsfluids hieraus entnommen und getrocknet werden.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Naß-Behandlungsvorrich­ tung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Sofern gleiche oder im wesentli­ chen gleiche Elemente betroffen sind, werden dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendet.

Die Behandlungsvorrichtung 1 weist ein Behandlungsbecken 4 mit einem langgestreckten rechteckigen Querschnitt auf, wie in Fig. 2 zu erkennen ist.

Das Becken 4 besitzt eine Breite, die es ermöglicht, daß drei Substrate 2 ne­ beneinander, wie in Fig. 2 dargestellt, in dem Becken aufgenommen werden. Das Becken weist nicht näher dargestellte Führungsvorrichtungen zum Füh­ ren der Substrate innerhalb des Beckens 4 auf. Ferner ist in dem Becken 4 eine Vorrichtung zum Rollen der Substrate von einem Ende des Beckens 4 zu dem anderen Ende des Beckens 4 vorgesehen, wie nachfolgend näher be­ schrieben wird.

Während des Betriebs der Vorrichtung 1 wird ein Wafer 2 in das mit einem Behandlungsfluid gefüllte Becken 4 von oben eingetaucht, wie durch den Pfeil C angezeigt ist. Die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Linie zeigt die Füllhöhe des Behandlungsfluids an. Nachdem der Wafer 2 vollständig in das Behand­ lungsfluid eingetaucht ist und auf einer nicht näher dargestellten Rollvorrich­ tung aufgesetzt ist, wird er nach rechts gemäß Fig. 2 gerollt, wie durch den Pfeil D angedeutet ist. Am rechten Ende des Behandlungsbeckens 4 wird die Rollbewegung des Wafers 2 gestoppt, und anschließend wird der Wafer 2 aus dem Becken 4 herausgehoben, wie durch den Pfeil E gezeigt ist. Wäh­ rend des Rollvorgangs wird der Wafer 2 so gerollt, daß ein beim Eintauchen in das Behandlungsfluid zuerst eingetauchtes Ende 30 des Wafers 2 am Ende des Rollvorgangs nach oben weist und somit beim Entnehmen des Wafers als erstes aus dem Behandlungsbecken herausgehoben wird. Am Ende des Roll­ vorgangs ist der Wafer somit um 180° bezüglich seiner Anfangsposition ge­ dreht, wie auch durch eine Markierungskerbe 32 des Wafers in Fig. 2 darge­ stellt ist.

In dem Becken 4 können, wie in Fig. 2 dargestellt ist, mehrere Substrate gleichzeitig behandelt werden. Die Behandlung kann als fortlaufender Prozeß ausgebildet sein. In der Blattebene können mehrere Substrate hintereinander angeordnet sein, um eine größere Menge an Substraten zu behandeln.

Fig. 3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen Behandlungsvorrichtung 1. In der folgenden Beschreibung werden, sofern dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnet werden, dieselben Bezugszei­ chen wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen verwendet.

Die Behandlungsvorrichtung 1 weist ein Behandlungsbecken 4 auf. In dem Behandlungsbecken 4 ist eine nicht näher dargestellte drehbare Greifvorrich­ tung vorgesehen, um ein Substrat 2 in dem Behandlungsbecken 4 zu greifen und um eine horizontale Mittelachse 34 des Substrats zu drehen, wie durch den Pfeil F angezeigt ist.

Im Nachfolgenden wird der Behandlungsvorgang eines Wafers 2 in dem Bec­ ken 4 gemäß Fig. 3 erläutert. Zunächst wird ein Wafer 2 über eine geeignete Handhabungsvorrichtung in das mit Behandlungsfluid gefüllte Becken 4 be­ wegt, wie durch den Pfeil G in Fig. 3 dargestellt ist. In dem Becken 4 ist der Wafer 2 in einer nicht näher dargestellten Haltevorrichtung aufgenommen. Wenn der Wafer 2 vollständig in dem Behandlungsfluid aufgenommen ist, greift eine Greifvorrichtung den Wafer 2 und dreht ihn um seine horizontale Mittelachse 34, wie durch den Pfeil F dargestellt ist. Eine zunächst unterhalb der horizontalen Mittelachse 34 liegende Markierung 32 wird in die gestrichelt dargestellte Position 32' bewegt. Somit weist ein zunächst unten liegendes Ende 30, welches auch zuerst in das Behandlungsfluid eingetaucht wurde, nach der Drehung nach oben.

Nach der Drehung kann die Drehvorrichtung von dem Wafer 2 wegbewegt werden, um die Behandlung in dem Becken nicht zu beeinträchtigen.

Nach Ablauf einer vorgegebenen Behandlungszeit wird der Wafer 2 aus dem Becken 4 herausbewegt, wie durch den Pfeil H dargestellt ist. Dabei wird das Ende 30, welches zuerst in das Behandlungsfluid eingetaucht wurde, als er­ stes aus dem Behandlungsfluid entnommen, so daß eine gleichmäßige Be­ handlungszeit für jeden Punkt des Wafers 2 gewährleistet ist.

Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be­ schrieben, ohne jedoch auf die konkret dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Beispielsweise ist es nicht notwendig, daß oberhalb des Beckens 4 eine Haube 6 vorgesehen ist. Vielmehr könnte jede geeignete Auf­ nahmevorrichtung vorgesehen sein. Auch ist es nicht notwendig, daß inner­ halb des Beckens 4 seitliche Führungen vorgesehen sind. Die Wafer 2 könn­ ten auch in einem Wafercarrier in dem Becken getragen werden, wie bei­ spielsweise in der zuvor genannten DE-A-195 46 990 beschrieben ist. In die­ sem Fall sind die drehbaren Rollen 16 vorzugsweise innerhalb des Wafercar­ riers integriert. Die Rollen können im Becken in Richtung der Wafer bewegbar gelagert sein, um die Wafer selektiv zu kontaktieren und freizugeben. Des­ weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Behandlung von Halblei­ terwafern beschränkt, da auch andere scheibenförmige Substrate, wie bei­ spielsweise CD's oder Masken auf diese Art und Weise behandelt werden können.

Claims (23)

1. Verfahren zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten, insbeson­ dere Halbleiterwafern, in einem mit Behandlungsfluid gefüllten Behandlungs­ becken, bei dem die Substrate in das Behandlungsfluid eingeführt und nach einer Behandlung aus dem Behandlungsfluid herausbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate im Behandlungsbecken so gedreht oder gerollt werden, daß ein zuerst in das Behandlungsfluid eingeführtes Ende als erstes aus dem Behandlungsfluid herausbewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sub­ strate um etwa 180° + n360° zu ihrer Anfangsposition gedreht werden, wobei n eine ganze Zahl ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehposition der Substrate und/oder der Drehvorrichtung überwacht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Position einer Markierung an den Substraten, insbesondere eine Kerbe und/oder eine Abflachung, überwacht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Substrate durch einen beweglichen Greifer gedreht werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Substrate durch wenigstens eine drehbare Rolle ge­ dreht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sub­ strate beim Drehen im wesentlichen nur durch die wenigstens eine Rolle ge­ halten werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während der Drehung der Substrate im Bereich von sich bewegenden Teilen, insbesondere Lagern der Drehvorrichtung, Behandlungs­ fluid aus dem Becken abgeleitet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während der Drehung der Substrate im Kontaktbereich zwischen Substraten und Drehvorrichtung Behandlungsfluid aus dem Becken abgeleitet wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Substrate vor dem Drehvorgang in Kontakt mit der Drehvorrichtung gebracht werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Substrate nach dem Drehvorgang auseinander bewegt werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehung der Substrate direkt vor ihrer Entnahme aus dem Behandlungsbecken erfolgt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Substrate mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit in das Behandlungsfluid eingebracht und ausgebracht werden.

14. Vorrichtung (1) zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten (2), insbesondere Halbleiterwafern, in einem mit Behandlungsfluid gefüllten Be­ handlungsbecken (4), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (16) zum Dre­ hen oder Rollen der Substrate (2) im Behandlungsbecken (4), und eine Steu­ ervorrichtung zum Steuern der Dreh- oder Rollvorrichtung (16) derart, daß die Substrate (2) nach dem Drehen oder Rollen um etwa 180° bezüglich ihrer Anfangsposition gedreht sind.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Sensor zum Überwachen der Drehposition der Substrate (2) und/oder der Drehvor­ richtung (16).

16. Vorrichtung (1) nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Überwachen der Position einer Markierung an den Substraten (2), insbesondere einer Kerbe und/oder einer Abflachung, vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehvorrichtung wenigstens einen Greifer zum Greifen der Substrate aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehvorrichtung (16) wenigstens eine drehbare Rolle (16) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sub­ strate (2) beim Drehen im wesentlichen nur durch die wenigstens eine Rolle (16) gehalten sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch wenigstens eine Fluid-Auslaßleitung im Bereich von beweglichen Tei­ len, insbesondere Lagern der Drehvorrichtung (16).

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch wenigstens eine Fluid-Auslaßleitung im Kontaktbereich zwischen Sub­ strat (2) und Drehvorrichtung (16).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehvorrichtung (16) und die Substrate (2) relativ zueinan­ der bewegbar sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, gekennzeichnet durch eine Hubvorrichtung (14) zum Ein- und Ausbringen der Substrate mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit.