DE10164192A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung von Substraten - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Bearbeitung von Substraten beinhaltet eine Waferlade-, Entlade- und Anordnungseinrichtung (14), um Substrate (W) aus einem Behälter (C) zu entfernen, in welchem sich mehrere unbearbeitete Substrate (W) befinden, die bearbeitet werden sollen, und zwar mit einem regelmäßigen Abstand zueinander, einen Substratanordnungsteil zum Anordnen der Substrate (W), welche aus zwei Behältern (C) entfernt worden sind, bei dem Lade-, Entlade- und Anordnungsteil (14) in einem Abstand, der halb so groß ist wie der Abstand, in dem die Substrate in dem Behälter (C) angeordnet sind, einen Bearbeitungsteil (4) zum Anwenden einer bestimmten Bearbeitung auf die Substrate (W), einen Transfermechanismus (17) zum Transportieren der Substrate (W), die durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind, zu dem Bearbeitungsteil (4), sowie einen Stand-by-Teil, der es ermöglicht, dass die durch die Substratanordnungsteile angeordneten Substrate temporär bereitstehen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Technisches Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Substraten bzw. zum Durchführen einer vorgesehenen Behandlung von Substraten, beispielsweise Halbleiterwafern.

Beschreibung des Standes der Technik

Vorrichtungen zur Nassreinigung sind bei der Herstellung von Halbleitereinrichtungen weit verbreitet. Mit einer solchen Nassreinigungsvorrichtung werden vorgesehene Behandlungen der Halbleiterwafer durchgeführt unter Verwendung von Bearbeitungsflüssigkeiten, wie beispielsweise chemischen Flüssigkeiten oder reinem Wasser, um verschiedene Verunreinigungen, beispielsweise Partikel, organische Schadstoffe, metallische Verunreinigungen, etc. von den Halbleiterwafern zu entfernen.

In einer solchen Reinigungsvorrichtung werden die Wafer, die sich in zumindest einem Träger befinden, daraus entfernt und kollektiv mittels eines Waferhaltearms gehalten, und dann werden sie in eine Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht, welche sich in einem Bearbeitungsbad befindet, im Hinblick auf die Miniaturisierung des Reinigungsbads und die Verbesserung im Durchsatz. Ein solches Reinigungsverfahren wird "Carrier-Less"-Verfahren genannt und ist in den letzten Jahren oft verwendet worden.

In dem Carrier-Less-Verfahren werden die Wafer, welche aus zwei Trägern entfernt worden sind, gleichzeitig mittels des Waferhaltearms gehandhabt, um den Durchsatz zu verbessern. Die mittels des Waferhaltearms gehaltenen Wafer sind in regelmäßigen Abständen voneinander beabstandet, welche halb so groß sind wie die Abstände, welche zwischen den Wafern in den Waferträgern vorgesehen sind, um die gesamte Länge der Reihe der Wafer zu verkürzen, um Platz in der Vorrichtung einzusparen.

In diesem Verfahren, welches in dem japanischen Patent Nr. 263450 offenbart ist, werden ein erster und ein zweiter Träger, die jeweils N Wafer beinhalten (N: Anzahl der Wafer) von dem Trägerlade- und Entladeabschnitt der Reinigungsvorrichtung zu dem Waferlade- und -entladeabschnitt befördert. In dem Waferlade- und -entladeabschnitt werden die Wafer aus dem ersten und zweiten Träger entfernt. Dann fügt der Abstandsveränderer, welcher bei dem Waferlade- und -entladeabschnitt vorgesehen ist, die Wafer einer zweiten Gruppe, welche aus dem zweiten Träger entfernt werden, in die Zwischenräume zwischen benachbarten Wafern einer ersten Gruppe, welche aus dem ersten Träger entfernt wurden.

Daraufhin sind (2N) Wafer in einer Reihe und in regelmäßigen Abständen angeordnet, welche halb so groß sind wie die Abstände, welche existieren, wenn die Wafer sich in dem ersten und zweiten Waferträger befinden. Die so angeordneten Wafer werden durch den Waferhaltearm gehalten und in den Reinigungsabschnitt der Vorrichtung befördert. Nach Vollendigung des Reinigungsvorgangs werden die gereinigten Wafer zu dem Abstandsveränderer zurückgeführt, um sie wieder in die erste und zweite Gruppe aufzuteilen. Die aufgeteilten Wafer werden in dem ersten und zweiten Träger untergebracht und zu dem Trägerlade- und Entladeabschnitt befördert.

Wenn in der Vorrichtung gemäß dem japanischen Patent Nr. 2634350 die gereinigten Wafer und die nicht-gereinigten Wafer in den Trägern gleichzeitig den Waferlade- und -entladeabschnitt erreichen, muss einer der Wafer (nicht- gereinigte Wafer) neben dem Waferlade- und -entladeabschnitt warten, weil der Waferlade- und -entladeabschnitt nicht die gereinigten und die nicht-gereinigten Wafer gleichzeitig handhaben kann. Dies beeinflusst den Durchsatz der Vorrichtung nachteilig.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorgenannten Probleme zu lösen, und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Substraten zu schaffen, welche eine Ruhezeit abkürzen können und dadurch den Durchsatz der Vorrichtung verbessern.

Um diese Ziele zu erreichen, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Substraten vorgesehen, die Folgendes beinhaltet: einen Behälterlade-/-entladeteil zum Einladen eines Behälters, der mehrere unbearbeitete Substrate beinhaltet, und zum Ausladen eines Behälters, welcher mehrere bearbeitete Substrate beinhaltet; einen Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate, welche aus den Behältern entfernt worden sind; einen Substrattransportteil, der vorgesehen ist zum Transportieren der Substrate zwischen dem Behälterlade-/-entladeteil und dem Bearbeitungsteil; und einen Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welche aus dem Behälter entfernt worden sind und dem Transport in dem Substrattransportteil unterliegen.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Substraten vorgesehen, die Folgendes beinhaltet: einen Behälterlade-/-entladeteil zum Einladen eines Behälters, der mehrere unbearbeitete Substrate beinhaltet, und zum Ausladen eines Behälters, welcher mehrere bearbeitete Substrate beinhaltet; einen Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate, welche aus den Behältern entfernt worden sind; einen Substratanordnungsteil, vorgesehen zwischen dem Behälterlade-/-entladeteil und dem Bearbeitungsteil, zum Verändern eines Anordnungszustands der Substrate zwischen einem ersten Anordnungszustand, in welchen die Substrate bei dem Behälterlade-/-entladeteil versetzt werden müssen, und einem zweiten Anordnungszustand, in welchen die Substrate bei dem Bearbeitungsteil gesetzt werden müssen; einen ersten Transfermechanismus zum Befördern der Substrate in dem ersten Anordnungszustand zwischen dem Behälterlade-/-entladeteil und dem Substratanordnungsteil; einen zweiten Transfermechanismus zum Befördern der Substrate in dem zweiten Anordnungszustand zwischen dem Substratanordnungsteil und dem Bearbeitungsteil; und einen Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welcher aus dem Behälter entfernt worden sind und deren Anordnungszustand verändert worden ist.

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Substraten vorgesehen, die Folgendes beinhaltet: einen Substratentfernungsteil zum Entfernen von mehreren Substraten, die bearbeitet werden sollen, aus einem Behälter, welcher die Substrate beinhaltet, während diese einen regelmäßigen Abstand voneinander haben; einen Substratanordnungsteil zum Anordnen der Substrate, welche aus zwei Behältern entfernt worden sind, so dass die Substrate einen regelmäßigen Abstand voneinander haben, welcher halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die Substrate sich in dem Behälter befinden; einen Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate; einen Transportmittel zum Befördern der Substrate, die durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind, zu dem Bearbeitungsteil; und einen Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welche durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind.

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Substraten vorgesehen, die Folgendes beinhaltet: einen Behälterlade-/-entladeteil zum Einladen eines Behälters, der mehrere unbearbeitete Substrate beinhaltet, und zum Ausladen eines Behälters, welcher mehrere bearbeitete Substrate beinhaltet; einen Substratentfernungsteil zum Entfernen von mehreren Substraten, die bearbeitet werden sollen, aus einem Behälter, welcher die Substrate beinhaltet, während diese einen regelmäßigen Abstand voneinander haben; einen Behältertransfermechanismus zum Befördern der Behälter, die die Substrate beinhalten, von dem Behälterlade-/-entladeteil zu dem Entfernungsteil; einen Substratanordnungsteil zum Anordnen der Substrate, welche aus zwei Behältern entfernt worden sind, so dass die Substrate einen regelmäßigen Abstand voneinander haben, welcher halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die Substrate sich in dem Behälter befinden; einen Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate; ein Transfermittel zum Befördern der Substrate, die von dem Substratanordnungsteil angeordnet worden sind, zu dem Bearbeitungsteil; und ein Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welche durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind.

Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Bearbeiten von Substraten vorgesehen, welches die folgenden Schritte beinhaltet: Entfernen von ersten Substraten, die bearbeitet werden sollen, aus zwei Behältern, in welchen die ersten Substrate mit einem regelmäßigen Abstand zueinander beinhaltet sind; Anordnen der so aus den beiden Behältern entfernten Substrate bei einem Substratanordnungsteil, so dass die ersten Substrate einen regelmäßigen Abstand zueinander haben, der halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die ersten Substrate sich in dem Behälter befinden; temporäres und kollektives Wartenlassen der so bei dem Substratanordnungsteil angeordneten ersten Substrate auf einen Transport zu einem Bearbeitungsteil; Befördern zweiter Substrate, die bearbeitet worden sind, von dem Bearbeitungsteil zu dem Substratanordnungsteil, während die ersten Substrate weiter auf den Transport zu dem Bearbeitungsteil warten; Unterbringen der zweiten Substrate, die bearbeitet worden sind, in zwei Behältern; Befördern der beiden Behälter, in denen sich die zweiten Substrate befinden, die bearbeitet worden sind; Befördern der ersten Substrate, welche auf den Transport warten, zu dem Bearbeitungsteil.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Träger zeigt;

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Lade/Entlade- und Transferblock der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht, welche eine Lade/Entladestation und einen beweglichen Tisch der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht, welche eine Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht, welche die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7A ist eine Seitenansicht, welche eine Modifikation der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung aus Fig. 7 zeigt;

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 ist eine Draufsicht, welche Waferrückhalteelemente in der Lade-, Entlade- und Anordnungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 10 ist eine Draufsicht, welche einen Stand-by-Teil der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Transfereinrichtung bei einer Wafertransfer- und -anordnungsstation der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, welche einen Zustand zum Liefern eines Wafers zwischen einer Waferhand und der Transfereinrichtung bei der Wafertransfer- und -anordnungsstation der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Transfereinrichtung bei einem Reinigungs- /Trocknungsblock der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zustand zum Liefern von Wafern zwischen der Transfereinrichtung nach Fig. 13 und der Wafertransfer- und -anordnungsstation;

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, wo ein Abdeckelement der Transfereinrichtung aus Fig. 13 hinzugefügt ist;

Fig. 16 ist eine Ansicht zur Erläuterung von Bearbeitungsschritten in der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung, und zwar beim Beladen der Wafer in einem Fall, in dem kein Wafer aus dem Reinigungs-/Trocknungsblock ausgeladen wird;

Fig. 17 ist eine Ansicht zur Erläuterung von Schritten, welche in der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung durchgeführt werden, und zwar in dem Fall, dass die Taktung von Abstandsveränderungs- und Beförderungsvorgängen für die unbearbeiteten und die bearbeiteten Wafer sich überlappt;

Fig. 18 ist eine Draufsicht, welche die Reinigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 19 ist eine Ansicht, welche einen Zustand zum Übertragen der Wafer zu einem Stand-by-Teil der Reinigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben in Bezug auf die Zeichnungen. Die Beschreibung wird gegeben durch ein Beispiel des Anwendens der Erfindung auf eine Reinigungsvorrichtung, welche das Einladen, Reinigen, Trocknen und Ausladen für einen Stapel von Halbleiterwafern konsistent ausführt.

Die erste Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben, welche eine perspektivische Ansicht bzw. eine Draufsicht der Reinigungsvorrichtung zeigen.

Mit Bezug auf Fig. 1 beinhaltet die Reinigungsvorrichtung 1: einen Lade/Entlade- und Beförderungsblock 2 zum Einladen und Ausladen von Trägern C, welche Wafer W aufnehmen können und die Wafer auch anordnen und befördern können; einen Trägeraufbewahrungsblock 3 zum Aufbewahren der Träger C; und einen Reinigungs-/Trocknungsblock (Bearbeitungsteil) 4 zum Reinigen und anschließenden Trocknen der Wafer W.

Mit Bezug auf Fig. 2 hat der Trägerlade/Entlade- und, Beförderungsblock 2 eine Trägerlade/Entladestation 5 (Trägerlade/Entladeteil) und eine Waferbeförderungs-/­ -anordnungsstation 6 (Substratbeförderungsteil). In der Trägerlade/Entladestation 5 werden das Ein- und Ausladen der Träger C durchgeführt. In der Waferbeförderungs-/­ -anordnungsstation 6 werden das Einfügen der Wafer W in den Träger C und das Herausnehmen der Wafer W aus dem Träger C durchgeführt, und das Anordnen und Befördern der Wafer W wird auch durchgeführt. Die Waferbeförderungs-/-anordnungsstation 6 befindet sich zwischen der Lade/Entladestation 5 und dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4.

Die Lade/Entladestation 5 ist an einem Ende der Vorrichtung 1 auf der gegenüberliegenden Seite des Reinigungs-/ Trocknungsblocks 4 angeordnet. Die Station 5 beinhaltet eine Träger-Ladestation 11, auf der zwei Träger C angebracht werden können, und eine Träger-Entladestufe 12, auf welcher zwei Träger C angebracht werden können, in welchen sich bearbeitete Wafer W befinden. Die Ladestufe 11 und die Entladestufe 12 sind durch eine Trennwand 10 voneinander getrennt. Außen an den Stufen 11 und 12 befinden sich äußere Verschlussvorrichtungen 11a, 12a. Die Stufen 11 und 12 sind innen ebenfalls mit inneren Verschlussvorrichtungen 11b, 12b versehen. Beim Öffnen der Verschlussvorrichtungen 11a, 12a, 11b, 12b nach oben können die Stufen 11 und 12 die Träger C aufnehmen und ausgeben.

Mit Bezug auf Fig. 3 hat der Träger C ein Paar von Seitenwänden 91. Jede der Seitenwände 91 hat mehrere (in dieser Ausführungsform 25) Nuten 92 zum Aufnehmen der Wafer W. Die Nuten 92 sind in regelmäßigen Abständen von L angeordnet (L beträgt 6,35 mm in dem Fall, dass der Träger C für die Aufnahme von 8-Inch-Wafern ausgestaltet ist). Beim Verwenden des Trägers C ist der Träger C so ausgerichtet, dass die Nuten 92 sich vertikal erstrecken. Die Wafer W sind in den Nuten 92 angeordnet und zeigen in die gleiche Richtung. Die Kerben n der Wafer W sind ausgerichtet, so dass alle Kerben N nach oben zeigen. Daher sind die Wafer W horizontal angeordnet mit regelmäßigen Abständen (L). In dem Fall, dass die Trägerladestufe 11 einen Träger aufnehmen soll, der Wafer beinhaltet, deren Kerben n nicht ausgerichtet sind, ist ein Kerbenausrichtemechanismus (Kerbenausrichter) unterhalb der Trägerladestufe 11 vorgesehen.

Die Waferbeförderungs-/-anordnungsstation 6 beinhaltet eine Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14, welche sowohl das Beladen als auch das Entladen der Wafer in bzw. aus dem Träger C und auch das Anordnen der Wafer W durchführt.

Zwischen den Trägerlade/Entladestufen 11, 12 und der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 befindet sich ein beweglicher Tisch 15, um den Träger C zu befördern. Der Tisch 15 ist beweglich entlang einer Führung 16 in Anordnungsrichtung der Träger C (Y-Richtung). Der bewegliche Tisch 15 befördert die Träger C zwischen der Lade/Entladestation 5 und der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 auf eine Art und Weise, die später noch beschrieben wird.

Wie später genauer erwähnt wird, entfernt die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 die Wafer W aus den Trägern C und ordnet die so aus zwei Trägern C entfernten Wafer W so an, dass sich zwischen den Wafern regelmäßige Abstände befinden, welche halb so groß sind wie die Abstände, die zwischen den Wafern W existieren, wenn diese sich in den Trägern C befinden. Demzufolge ordnet, wenn der Träger C so ausgestaltet ist, dass er 25 Wafer W aufnehmen kann, die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 50 Wafer W in einer Reihe an.

Ein Transferarm 17 befördert Wafer W zwischen der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 und dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4. Der Transferarm 17 erhält 50 Wafer W von der Einrichtung 14 bei der Lieferposition der Einrichtung und bewegt sich entlang einer Führung 18, welche sich in Längsrichtung des Reinigungs-/Trocknungsblocks 4 erstreckt, um die Wafer W zwischen der Lieferposition der Einrichtung 14 und entsprechenden Bädern in dem Block 4 zu befördern. Der Transferarm 17 ist mit zwei Spannfuttern 17a, 17b ausgestaltet, welche die Wafer W halten.

Der Trägeraufbewahrungsblock 3 lagert zeitweise leere Träger C, aus welchen die zu bearbeitenden Wafer W entfernt worden sind, und er lagert auch zeitweise leere Träger C, in welche die bearbeiteten Wafer W eingefügt werden sollen. Der Trägeraufbewahrungsblock 3 kann zeitweise Träger C aufbewahren, in welchen die bearbeiteten Wafer oder zu bearbeitenden Wafer aufgenommen sind. Das Vorsehen des Trägeraufbewahrungsblocks 3 verbessert die Transporteffizienz des beweglichen Tisches 15. Der Trägeraufbewahrungsblock 3 kann mehrere Träger C vertikal aufbewahren. Der Trägeraufbewahrungsblock 3 hat einen eingebauten Trägerbewegungsmechanismus, welcher einen Träger C aussendet und einen Träger C in einer vorbestimmten Position platziert.

Der Reinigungs-/Trocknungsblock 4 besteht aus einer Reinigungsstation 4a und einer Trocknungsstation 4b. Die Trocknungsstation 4b befindet sich zwischen dem Lade-, Entlade- und Beförderungsblock 2 und der Reinigungsstation 4a. Die Reinigungsstation 4a beinhaltet ein erstes chemisches Bad 19, ein erstes Wasserreinigungsbad 20, ein zweites chemisches Bad 21 und ein zweites Wasserreinigungsbad 22, angeordnet in dieser Reihenfolge vom Ende der Vorrichtung 1 her.

Die Reinigungsstation 4a beinhaltet weiter eine erste Transfereinrichtung 23 und eine zweite Transfereinrichtung 24. Die erste Transfereinrichtung 23 übermittelt die Wafer W zwischen dem ersten chemischen Bad 19 und dem ersten Wasserreinigungsbad 20. Die zweite Transfereinrichtung 24 übermittelt die Wafer W zwischen dem zweiten chemischen Bad 21 und dem zweiten Wasserreinigungsbad 22.

Die erste Transfereinrichtung 23 bewegt sich horizontal entlang einer Führung 23a, um sich zwischen dem ersten chemischen Bad 19 und dem ersten Wasserreinigungsbad 20 zu bewegen. Die zweite Transfereinrichtung 24 bewegt sich horizontal entlang einer Führung 24a, um sich zwischen dem zweiten chemischen Bad 21 und dem zweiten Wasserreinigungsbad 22 zu bewegen.

Eine chemische Flüssigkeit, beispielsweise eine Ammoniaklösung, ist in dem chemischen Bad 19 vorhanden, um Partikel oder ähnliches von den Wafern W zu entfernen. Eine Ätzflüssigkeit, beispielsweise verdünnte Fluoridsäure, befindet sich dem zweiten chemischen Bad 21, um Oxidationsfilme zu ätzen, welche auf den Wafern W ausgeformt sind. Als Ätzflüssigkeit kann auch eine Mischung aus Fluoridsäure und Fluoroammoniumsäure verwendet werden.

Die erste und die zweite Transfereinrichtung 23, 24 können die Wafer W an den Transferarm 17 übergeben und sie von diesem übernehmen.

Die Trocknungsstation 4b ist mit einem Wasserreinigungsbad 25 versehen. Oberhalb des Wasserreinigungsbads 25 befindet sich eine Trocknungskammer (nicht dargestellt), in welcher ein Dampf aus Isopropylalkohol (IPA) den Wafern W zugeführt wird, um die Wafer W zu trocknen.

Eine Transfereinrichtung 26 ist vorgesehen, um die Wafer W zwischen dem Wafer-Reinigungsbad 25 und der nicht dargestellten Trocknungskammer zu bewegen. Die Wafer W, welche in dem Wafer-Reinigungsbad 25 gereinigt worden sind, werden durch die Transfereinrichtung 26 aus dem Bad 25 entfernt und anschließend in der nicht-dargestellten Trocknungskammer mit IPA getrocknet. Die Transfereinrichtung 26 kann die Wafer W dem Transferarm 17 zuführen und sie von diesem übernehmen. Bezugsziffer 27 bezeichnet eine Spannfutter-Reinigungs- und Trocknungseinheit, welche die Spannfutter 17a, 17b reinigt und trocknet, welche den Waferhalteelementen des Transferarms 17 entsprechen.

Der Betrieb der vorgenannten Einrichtungen und Mechanismen in dieser Reinigungsvorrichtung 1 und die durch diese Reinigungsvorrichtung 1 durchgeführten Prozesse werden mittels einer Steuerung 17 gesteuert.

Nun wird der Lade/Entlade- und Beförderungsblock 2 genauer beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 4 ist die Trägerladestufe 11 der Trägerlade-/Entladestation 5 mit zwei Trägeranbringluken 30, 31 mit Öffnungen 30a, 31a versehen. Die Gestalt der Öffnungen 30a, 31a entspricht der des beweglichen Tischs 15. Die Trägerentladestufe 12 ist auch mit zwei Trägeranbringluken 32, 33 mit Öffnungen 32a, 33a versehen. Die Gestalt der Öffnungen 32a, 33a entspricht auch der des beweglichen Tischs 15.

Die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 der Waferbeförderungs-/-anordungsstation 6 beinhaltet eine Waferlade-/-entladestufe 34, welche mit einer Trägeranbringluke 35 versehen ist. Die Trägeranbringluke 34 hat auch eine Öffnung 35a, deren Gestalt der des beweglichen Tischs 15 entspricht. Die Trägeranbringluken 30, 31, 32, 33, 35 sind mit Positionierführungen 30b, 31b, 32b, 33b, 35b an Positionen versehen, welche vier Ecken des Trägers C entsprechen, welcher an der Luke angeordnet ist.

Mit Bezug auf Fig. 4 ist die Gestalt des beweglichen Tischs 15 im Wesentlichen viereckig, in vertikaler Richtung gesehen. Der auf dem beweglichen Tisch 15 platzierte Träger C hat Vorsprünge, welche an der Unterseite des Trägers C ausgeformt sind und im Eingriff mit Nuten (nicht dargestellt) auf der oberen Fläche des Tischs 15 sind. Die obere Fläche des beweglichen Tischs 15 ist mit einem Ausrichtungselement 15a versehen, welches wie ein Kamm ausgeformt ist und Nuten hat zum Einstellen der Wafer W in dem Träger C.

Mit Bezug auf Fig. 5 wird der bewegliche Tisch 15 durch einen Bewegungsmechanismus 40 bewegt. Der Bewegungsmechanismus 40 beinhaltet eine Aufzugswelle 41, einen Aufzugsmechanismus 42, eine Führungsschiene 43, einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt), eine Drehwelle 45, einen Drehmechanismus 46 und ein Basiselement 47. Die Aufzugswelle 41 lagert den beweglichen Tisch 15. Der Aufzugsmechanismus 42 bewegt die Aufzugswelle 41 nach oben und nach unten, um den beweglichen Tisch 15 vertikal zu bewegen. Die Führungsschiene 43 führt den Aufzugsmechanismus 42 in X-Richtung. Der nicht dargestellte Antriebsmechanismus bewegt den Aufzugsmechanismus 42 entlang der Führungsschiene 43. Die Drehwelle 45 ist an der Führungsschiene 43 über ein Anbringelement 44 angebracht. Der Drehmechanismus 46 dreht die Drehwelle 45 zusammen mit der Führungsschiene 43. Das Basiselement 47 ist intern mit dem Drehmechanismus 46 versehen und bewegt sich entlang der X-Richtung geführt durch eine Führungsschiene 16.

Während des Betriebs bewegt sich das Basiselement 47 geführt durch die Führungsschiene 16 in Y-Richtung in eine Position, die einer der Trägeranbringluken 30, 31, 32, 33, 35 entspricht. Dann bewegt sich der Aufzugsmechanismus 42 entlang der Führungsschiene 16, um direkt unterhalb der Öffnung 30a, 31a, 32a, 33a oder 35a der Trägeranbringluke 30, 31, 32, 33 oder 35 hindurchzutreten. Dann bewegt sich der bewegliche Tisch 15 nach oben mittels des Aufzugsmechanismus 42, um durch die Öffnung der Luke hindurchzutreten und den Träger C von der Luke abzuheben. Dann bewegt sich der Tisch 15 horizontal, um die Luke zu verlassen. Demzufolge wird der auf der Luke platzierte Träger C zu dem beweglichen Tisch 15 befördert. Wenn der Träger C von dem beweglichen Tisch 15 zu den Luken 30, 31, 32, 33, 35 befördert wird, werden die vorgenannten Schritte umgekehrt ausgeführt. Der Träger C kann so zwischen der Trägerladestufe 11, der Trägerentladestufe 12 und der Waferlade-/-entladestufe 34 bewegt werden.

An dem vorderen Ende des beweglichen Tischs 15 befindet sich ein Wafersensor 48, welcher aus lichtaussendenden und empfangenden Elementen besteht. Der Wafersensor 48 erfasst die Anzahl der Wafer W und die Anwesenheit eines sogenannten "Jump-Slot", wenn sich der bewegliche Tisch 15 unterhalb des Trägers C bewegt, um den Träger C aufzunehmen, welcher seinerseits unbearbeitete Wafer W beinhaltet, und welcher auf der Waferladestufe 11 platziert ist.

Mit Bezug auf die Fig. 6 bis 8 beinhaltet die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 die Waferlade-/- entladestufe 34, einen Waferhaltemechanismus 50, einen Abstandsveränderer 60 und einen Stand-by-Mechanismus 70. Der Waferhaltemechanismus 50 befindet sich unterhalb der Stufe 34 und hält die Wafer W, um die Wafer W von dem Träger C auf der Trägeranbringluke 35 zu entfernen und sie darin anzuordnen. Der Abstandsveränderer 60 (Substratanordnungsteil) befindet sich oberhalb der Waferlade-/-entladestufe 34. Der Abstandsveränderer 60 ordnet die Wafer W, welche aus den beiden Trägern C entfernt worden sind (in dieser Ausführungsform 50 Wafer), so an, dass die Wafer W einen regelmäßigen Abstand (L/2) haben, welcher halb so groß ist wie die Intervalle (L), welche existieren, wenn sich die Wafer in den Waferträgern C befinden. Der Stand-by- Mechanismus 70 befindet sich oberhalb des Abstandsveränderers 60, um die Wafer W temporär aufzubewahren, welche durch den Abstandsveränderer 60 im Abstand (L/2) angeordnet worden sind.

Die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 bewegt sich als ganze horizontal zwischen einer ersten Position (Waferlade-/-entladeposition), wo das Beladen der Wafer W in den Träger C und das Entladen der Wafer W aus dem Träger C durchgeführt wird, und einer zweiten Position (Wafer-Übertragungsposition), wo der Transfer der Wafer W zwischen der Einrichtung 14 und dem Wafer-Transferarm 17 durchgeführt wird. Ein Antriebsmechanismus 80 ist vorgesehen für die horizontale Bewegung der Einrichtung 14. Der Antriebsmechanismus 80 beinhaltet ein Paar von LM-Führungen 81, 82, welche sich horizontal erstrecken, eine Schraubenwelle 83, welche einen Teil eines Kugelgewindemechanismus bildet und sich horizontal zwischen der LM-Führung 81 und der LM-Führung 82 erstreckt, sowie einen Motor 84 zum Antreiben der Schraubenwelle 83 für eine Drehbewegung.

Der Waferhaltemechanismus 50 hat ein Paar von Waferhänden 51a, 51b, einen Basisteil 52 sowie einen Antriebsmechanismus 54. Der Basisteil 52 ist intern mit einem Aufzugsmechanismus (nicht dargestellt) zum Bewegen dieser Waferhände 51a, 51b nach oben und unten und mit einem Drehmechanismus (nicht dargestellt) zum Drehen der Waferhände 51a, 51b um ihre vertikalen Achsen versehen. Der Antriebsmechanismus 54 bewegt das Basiselement 52 in Y-Richtung.

Die Waferhand 51a ist exklusiv vorgesehen zum Entladen der Wafer W aus einem Träger C, und die Waferhand 51b ist exklusiv zum Laden der Wafer in einen Träger C vorgesehen. Im Betrieb bewegt sich das Basiselement 52 so, dass eine der beiden Waferhände 51a und 51b, welche verwendet werden soll, durch den Antriebsmechanismus 54 direkt unterhalb der Trägeranbringluke 35 positioniert wird.

Die beiden Waferhände 51a, 51b haben jeweils mehrere Nuten (in dieser Ausführungsform 50 Nuten), so dass die Waferhände Wafer, die aus zwei Trägern C entfernt worden sind, gleichzeitig halten können. Die Nuten haben einen regelmäßigen Abstand von (L/2).

Der Antriebsmechanismus 54 beinhaltet Folgendes: ein Paar von LM-Führungen 56, 57, welche sich horizontal erstrecken; eine Schraubenwelle 83, welche einen Teil eines Kugelgewindemechanismus bildet und sich horizontal zwischen den LM-Führungen 56 und 57 erstreckt; sowie einen Motor 59 zum Antreiben der Schraubenwelle 58 für eine Drehbewegung. Eingriffselemente 52a, 52b erstrecken sich von dem Basisteil 52, um mit den LM-Führungen 56, 57 in Eingriff zu geraten (siehe Fig. 7).

Der Abstandsveränderer 60 beinhaltet ein Führungselement 61, ein Lagerelement 62, einen Antriebsmechanismus 63 (siehe Fig. 7), ein Paar von Drehwellen 64a, 64b, ein Paar von Waferhalteelementen 65a, 65b sowie einen Drehmechanismus 66. Das Führungselement 61 ist an der Waferlade-/-entladestufe 34 angebracht und erstreckt sich von dort nach oben. Das Lagerelement 62 bewegt sich entlang des Führungselements 61. Der Antriebsmechanismus 63 bewegt das Lagerelement 62 vertikal entlang des Führungselements 61. Die Drehwellen 64a, 64b erstrecken sich parallel zueinander horizontal von dem Lagerelement 62 aus. Die Waferhalteelemente 65a, 65b sind an den Drehwellen 64a bzw. 64b angebracht und erstrecken sich horizontal, um die Wafer W darauf zurückzuhalten. Der Drehmechanismus 66 dreht die Drehwellen 64a, 64b in der Richtung, die in Fig. 6 durch Pfeile gekennzeichnet ist. Die Drehposition der Waferhalteelemente 65a, 65b kann so umgeschaltet werden zwischen zwei horizontalen Haltepositionen (siehe Fig. 8) und vertikalen Nicht- Haltepositionen (siehe Fig. 6).

Wie in Fig. 9 gezeigt, sind Waferhaltenuten 67a, 67b an einem ersten (inneren) Kantenbereich einer ersten Oberfläche jedes Waferhalteelements 65a, 65b vorgesehen. Die Anzahl der Nuten 67a, 67b jedes Waferhalteelements 65a, 65b entspricht der Anzahl der Wafer W (in dieser Ausführungsform 25), welche in einem Träger C aufgenommen werden sollen. Die Nuten 67a, 67b haben einen regelmäßigen Abstand (L), welcher gleich dem Abstand (L) ist, welcher gleich dem Abstand (L) ist, welcher existiert, wenn die Wafer W sich in den Waferträgern C befinden. Waferhaltenuten 68a, 68b sind auch an einem zweiten (äußeren) Kantenbereich einer zweiten Oberfläche jedes Waferhalteelements 65a, 65b vorgesehen. Die Nuten 68a, 68b haben auch einen regelmäßigen Abstand (L).

Die Nuten 67a, 67b werden verwendet zum Halten der Wafer W, die in dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 bearbeitet werden sollen (unbearbeitete Wafer W), welche von dem Träger C entfernt worden sind, welcher auf der Lade/Entladestufe 34 platziert ist. Die Waferhalteelemente 65a, 65b drehen sich (180-Grad-Drehung), um die Wafer W zu halten, welche in dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 bearbeitet worden sind, mittels der Nuten 68a, 68b.

Schlitze 69a sind zwischen benachbarten Waferhaltenuten 67a des Waferhalteelements 65a ausgeformt. Schlitze 69b sind auch zwischen benachbarten Waferhaltenuten 68a des Waferhalteelements 65b ausgeformt. Die Schlitze 69a haben einen regelmäßigen Abstand (L). Die Schlitze 69b haben einen regelmäßigen Abstand (L). Die Wafer W können durch die Schlitze 69a, 69b hindurchtreten.

Die Waferhaltenuten 67a und die Schlitze 69a sind abwechselnd an dem Waferhalteelement 65a in regelmäßigen Abständen (L/2) angeordnet. Die Waferhaltenuten 68a und die Schlitze 69b sind abwechselnd an dem Waferhalteelement 65b in regelmäßigen Abständen (L/2) angeordnet.

Beim Handhaben von unbearbeiteten Wafern W, die zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 befördert werden sollen, befinden sich die Waferhaltenuten 67a, 67b des Abstandsveränderers 60 innen, wie in Fig. 9 gezeigt, und nehmen erste (25) Wafer W auf, welche aus einem ersten Träger C entfernt worden sind und einen regelmäßigen Abstand L haben, von der Waferhand 51a.

Dann erhebt sich die Waferhand 51a, um zweite (25) Wafer W aus dem zweiten Träger C zu entfernen und sie zurückzuhalten, dreht sich um 180 Grad und nimmt die ersten Wafer W von dem Abstandsveränderer 60 auf. Daher sind dann die ersten und zweiten Wafer W mit einem regelmäßigen Abstand von (L/2) an der Waferhand 51a angeordnet, und Spiegelflächen (vordere Flächen) der ersten Wafer W liegen Spiegelflächen (vorderen Flächen) der zweiten Wafer W gegenüber.

Wenn bearbeitete Wafer W von dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 zu der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung befördert werden, werden die bearbeiteten Wafer W durch die Waferhand 51b zurückgehalten mit einem regelmäßigen Abstand von (L/2). Dann wird die Hälfte der Wafer W an die Waferhalteelemente 65a, 65b übergeben, wobei die Waferhaltenuten 68a, 68b nach innen gerichtet sind. Die andere Hälfte der Wafer W, welche an der Waferhand 51b verbleiben und einen regelmäßigen Abstand (L) haben, nach unten bewegt und treten durch die Schlitze 69a, 69b hindurch, um in einem ersten Träger angeordnet zu werden. Die Wafer W auf den Waferhalteelementen 65a, 65b werden dann an die Waferhand 51b übergeben und in einem zweiten Träger untergebracht.

Mit Bezug auf die Fig. 6, 7 und 10 beinhaltet der Stand- by-Mechanismus 70 ein Lagerelement 72, einen Antriebsmechanismus 73 (siehe Fig. 7), ein Paar von Drehwellen 74a, 74b, einen Stand-by-Teil 75 sowie einen Drehmechanismus 76. Das Lagerelement 72 wird angetrieben durch den Antriebsmechanismus 73, um sich vertikal entlang des Führungselements 61 zu bewegen. Die Drehwellen 74a, 74b erstrecken sich parallel zueinander von dem Lagerelement 72 her horizontal. Der Stand-by-Teil 75 ist vorgesehen zum temporären Aufbewahren der Wafer W. Der Stand-by-Teil 75 weist ein Paar von Waferhalteelementen 75a, 75b auf, welche horizontal an den Drehwellen 74a, 74b angebracht sind. Der Drehmechanismus 76 dreht die Drehwellen 74a, 74b, um die Waferhalteelemente 75a, 75b in der Richtung zu drehen, die in Fig. 6 durch Pfeile gekennzeichnet ist. Die Positionen Waferhalteelemente 75a, 75b wird umgeschaltet zwischen horizontalen Haltepositionen (siehe Fig. 8) und vertikalen Nicht-Haltepositionen (siehe Fig. 6), bei einer Drehung der Elemente 75a, 75b.

Mit Bezug auf Fig. 10 hat das Waferhalteelement 75a gegenüberliegende Kantenbereiche, welche mit mehreren Waferhaltenuten 77a, 78a versehen sind. Die Anzahl der Nuten 77a, 78a entspricht der der Wafer W in zwei Trägern (in dieser Ausführungsform 50). Die Nuten 77a, 78a haben einen regelmäßigen Abstand von (L/2). Waferhaltenuten 77b, 78b sind auch an gegenüberliegenden Kantenbereichen des Waferhalteelements 75b ebenso wie in dem Waferhalteelement 75a ausgeformt.

Dieser Wafer-Stand-by-Mechanismus 70 kann Wafer W zeitweise aufbewahren in dem Fall, dass die Taktung des Abstandsveränderns und des Beförderns von nicht-bearbeiteten Wafern W und für die Bearbeitungsschritte für bearbeitete Wafer W sich überlappt. Beispielsweise werden, wenn die Taktung des Beförderns der nicht-bearbeiteten Wafer W zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 und das Befördern der bearbeiteten Wafer W zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 sich überlappt, 50 Wafer W, welche durch den Abstandsveränderer 60 angeordnet worden sind, zeitweise bei dem Stand-by-Mechanismus 70 gelagert. Nachdem die bearbeiteten Wafer W in einem Träger C untergebracht worden sind und dieser Träger C zu dem sich bewegenden Tisch 15 übertragen worden ist, werden die nicht-bearbeiteten Wafer W zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 von dem Stand-by- Mechanismus 70 her befördert.

In diesem Fall sind, wie in Fig. 10 gezeigt, die Waferhaltenuten 77a, 77b innen positioniert, um die nicht- bearbeiteten Wafer W darin zurückzuhalten. Die bearbeiteten Wafer W, welche von dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 her befördert werden, können ebenfalls bei dem Stand-by- Mechanismus 70 temporär aufbewahrt werden. In diesem Fall befinden sich die Waferhaltenuten 78a, 78b innen, um die Wafer W darin zurückzuhalten.

Mit Bezug auf Fig. 11 beinhaltet der Transferarm 17 die oben genannten Spannfutter 17a, 17b in Paaren sowie ein Lagerelement 81, welches die Spannfutter (17a, 17b) lagert. Das Lagerelement 81 beinhaltet einen eingebauten Drehmechanismus (nicht dargestellt) zum Drehen der Spannfutter 17a, 17b in der Richtung, die durch Pfeile gekennzeichnet ist. Das Lagerelement 81 bewegt sich entlang der Führung 18. Die Spannfutter 17a, 17b haben mehrere Waferhaltenuten 82a, 82b (Nuten 82b sind nicht sichtbar). Die Anzahl der Nuten 82a, (82b) entspricht der der Wafer W in zwei Trägern C (in dieser Ausführungsform 50). Die Nuten 82a, (82b) haben einen regelmäßigen Abstand (L/2).

Beim Liefern nicht-bearbeiteten Wafern W von der Waferhand 51a her zu dem Transferarm 17 befinden sich die Spannfutter 17a, 17b des Transferarms 17 unterhalb der Waferhand 51a, die die Wafer W hält, woraufhin die Waferhand 51b abgesenkt wird. Beim Liefern der gereinigten (bearbeiteten) Wafer W von dem Transferarm 17 her zu der Waferhand 51b befinden sich die Spannfutter 17a, 17b des Transferarms 17 oberhalb der Waferhand 51b, die die bearbeiteten Wafer W hält, woraufhin die Waferhand 51b angehoben wird.

Die erste und die zweite Transfereinrichtung 23, 24, welche in der Reinigungsstation 4a des Reinigungs-/Trocknungsblocks 4 vorgesehen sind, haben den gleichen Aufbau. Wie in Fig. 13 gezeigt, beinhaltet jede Transfereinrichtung 23, 24 ein Lagerelement 101, welches entlang von Führungselementen (nicht dargestellt) horizontal und vertikal beweglich ist, sowie einen Waferhalteteil 102, welcher am untersten Ende des Lagerelements 101 angeordnet ist, um mehrere Wafer W zu halten. Der Waferhalteteil 102 ist mit drei Stangen 102a, 102b, 102c versehen zum Lagern von 50 Wafern W.

Beim Absenken des Lagerelements 101 mit den Wafern W auf dem Waferhalteteil 102 kann die Transfereinrichtung 23 (24) die Wafer in Bearbeitungsflüssigkeiten eintauchen, welche sich in einem der Bearbeitungsbäder des Reinigungs-/Trocknungsblock 4 befinden.

Beim Übertragen von Wafern W von den Spannfuttern 17a, 17b des Transferarms 17 an die erste oder zweite Transfereinrichtung 23, 24 werden sie Spannfutter 17a, 17b mit den Wafern W direkt oberhalb des Waferhalteteils 102 positioniert, woraufhin das Lagerelement 101 angehoben wird, um den Waferhalteteil 102 nach oben zu bewegen. Bei Übertragen von Wafern W von dem Waferhalteteil 102 her an die Spannfutter 17a, 17b werden die Spannfutter 17a, 17b abgesenkt, so dass der Waferhalteteil 102 zwischen den Spannfuttern 17a, 17b hindurchtritt (siehe Fig. 14).

Die Transfereinrichtung 26, welche bei der Trocknungsstation 14b vorgesehen ist, hat einen Aufbau, der gleich dem der oben genannten ersten und zweiten Transfereinrichtung 23, 24 ist. Die Transfereinrichtung 26 kann daher die Wafer W an den Transferarm 17 liefern und sie von diesem übernehmen.

Wie in Fig. 15 gezeigt, sind die Transfereinrichtungen 23, 24 vorzugsweise mit einer Abdeckung 110 versehen, welche oberhalb der Wafer W angeordnet ist, welche durch den Waferhalteteil 102 gehalten werden, im Hinblick darauf, eine ungleichmäßige Verdampfung der chemischen Flüssigkeit und eine Anhaftung von Partikeln an den Wafern W zu verhindern.

Die Abdeckung 110 ist dreieckig. Die Abdeckung 110 beinhaltet ein spitzes Element 111, welches sich entlang einer Richtung erstreckt, in welcher die Wafer angeordnet sind, sowie ein Schließelement 112, welches das distale Ende des Elements 111 abschließt. Das proximale Ende des Elements 111 ist an dem Lagerelement 101 angebracht und dadurch abgeschlossen. Die Abdeckung 110 verhindert, dass Luft im oberen Bereich der Wafer fließt und verhindert so das Auftreten einer ungleichmäßigen Verdampfung der chemischen Flüssigkeit. Die Abdeckung 110 verhindert außerdem die Anhaftung von Partikeln an den Wafern W. Die Gestalt der Abdeckung 110 ist nicht auf die dargestellte begrenzt.

Es wird nun die Arbeitsweise der Reinigungsvorrichtung 1 beschrieben.

Der bewegliche Tisch 15 befördert den Träger C, welcher von außerhalb der Vorrichtung 1 zu der Beladestufe 11 der Belade- und Entladestation 5 transportiert worden ist, zu der Waferlade-/-entladestufe 34 der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14.

Die Einrichtung 14 entfernt die Wafer W von dem Träger C und ordnet die so von zwei Trägern C entfernten Wafer W (in dieser Ausführungsform 50 Wafer W) so an, dass die Wafer einen regelmäßigen Abstand (L/2) haben, welcher halb so groß ist wie der Abstand (L), der existiert, wenn die Wafer W sich in den Trägern C befinden. Die Einrichtung 14 liefert die Wafer W, die so angeordnet sind, zu dem Transferarm 17.

In dem Fall, dass keine bearbeiteten Wafer W von dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 her befördert werden, werden sowohl das Anordnen der Wafer in der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 und das Befördern der nicht- bearbeiteten Wafer W zum Reinigungs-/Trocknungsblock 4 gemäß den Verfahrensschritten in Fig. 16 ausgeführt.

Ein erste Träger C, in welchen sich 25 unbearbeitete Wafer W in regelmäßigen Abständen L befinden, wird von dem beweglichen Tisch 15 her zu der Trägeranbringluke 35 der Waferlade-/-entladestufe 34 übertragen (siehe Fig. 16(a)).

Dann erhebt sich die Waferhand 51a, um die Wafer W in dem Träger C anzuheben, und die Wafer W werden so durch die Waferhand 51a gehalten, wobei die Wafer W regelmäßige Abstände L haben. Die Waferhand 51a erhebt sich weiter, um die Wafer W bis zu einer Position anzuheben, die den Waferhalteelementen 65a, 65b entspricht (siehe Fig. 16(b)).

Die Waferhalteelemente 65a, 65b drehen sich, so dass sie in die horizontale Halteposition geraten, um die Waferhaltenuten 67a, 67b nach innen zeigen zu lassen, und so die 25 Wafer W daran zu halten, wobei die Wafer W einen regelmäßigen Abstand (L) voneinander haben (siehe Fig. 16(c)).

Der leere Träger C, aus welchem die Wafer W entfernt worden sind, wird durch den beweglichen Tisch 15 zu dem Trägeraufbewahrungsblock 3 transportiert. Anschließend wird ein zweiter Träger C an der Trägeranbringluke 35 der Waferlade-/-entladestufe 34 platziert (siehe Fig. 16(d)).

Anschließend erheben sich die Waferhalteelemente 65a, 65b des Abstandsveränderers 60 (siehe Fig. 16(e)).

Die Waferhand 51a erhebt sich, um die 25 Wafer W von dem zweiten Träger C zu entfernen, und sie bewegt die Wafer W nach oben bis direkt unterhalb der Elemente 65a, 65b (siehe Fig. 16 (f)).

Die Waferhand 51a dreht sich um 180 Grad, so dass die Vorderseiten der Wafer W, welche auf der Waferhand 51a gelagert sind, zu den Vorderseiten der Wafer W auf dem Abstandsveränderer 60 hinweisen (siehe Fig. 16(g)). In diesem Zustand befinden sich die Wafer W an der Waferhand 51(a)) direkt unterhalb der Räume zwischen benachbarten Wafern W auf dem Abstandsveränderer 60.

Die Halteelemente 65a, 65b des Abstandsveränderers 60 bewegen sich nach unten, so dass die Wafer W, die durch die Halteelemente 65a, 65b gehalten werden, in die Zwischenräume zwischen benachbarten Wafern W auf der Waferhand 51a eingefügt werden. Daraufhin befinden sich 50 Wafer W aus zwei Trägern auf der Waferhand 51a in regelmäßigen Abständen (L/2) (siehe Fig. 16(h)).

Anschließend drehen sich die Waferhalteelemente 65a, 65b des Abstandsveränderers 60, so dass sie in ihre vertikale Nicht- Halteposition geraten und die Wafer W freigeben. Die Waferhand 51a, welche die 50 Wafer W hält, wird hinaufbewegt bis zur Beförderungsposition (siehe Fig. 16(i)).

Die Waferhand 51a dreht sich um 90 Grad, so dass die Spannfutter 17a, 17b des Transferarms 17 die Wafer W auf der Waferhand 51a aufnehmen können.

Anschließend bewegt sich die gesamte Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 bis zur Transferposition, wo die Wafer W auf der Waferhand 51a direkt oberhalb der Spannfutter 17a, 17b des Transferarms 17 angeordnet werden, welcher in der Transferposition bereitsteht (siehe Fig. 16(j)).

Die Waferhand 51a bewegt sich nach unten, so dass 50 Wafer W in den Waferhaltenuten aufgenommen werden (nicht dargestellt), welche an den Spannfuttern 17a, 17b ausgeformt sind und regelmäßige Abstände (L/2) haben (siehe Fig. 16(k)).

Anschließend werden die Wafer W auf den Spannfuttern 17a, 17b zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 befördert, wo sowohl das Reinigen als auch das Trocknen der Wafer W wie folgt ausgeführt werden.

Zunächst werden an der Reinigungsstation 4a die Wafer W zu dem Waferhalteteil 102 der ersten Transfereinrichtung 23 befördert. Dann wird das Lagerelement 101 abgesenkt, um die Wafer W in Ammoniaklösung einzutauchen, welche sich in dem ersten chemischen Bad 109 befindet, um so Partikel von den Wafern W zu lösen.

Anschließend erhebt sich das Lagerelement 101 der ersten Transfereinrichtung 23 und bewegt sich weiter horizontal bis zu einer Position oberhalb des ersten Wasserreinigungsbads 20. Das Lagerelement 101 wird abgesenkt, um die Wafer W, gehalten durch den Waferhalteteil 102, in reines Wasser einzutauchen, welches sich in dem Wasserreinigungsbad 20 befindet. Dann werden die Wafer W mit dem Wasser gereinigt, während das reine Wasser aus dem Bad 20 heraus überfließt.

Nach dem Reinigen der Wafer W werden diese aus der Wasserreinigung 20 entfernt und zu den Spannfuttern 17a, 17b des Transferarms 17 befördert.

An der Position oberhalb des zweiten chemischen Bads 21 liefert anschließend der Transferarm 17 die Wafer W zu dem Waferhalteteil 102 der zweiten Transfereinrichtung 24. Dann senkt sich das Lagerelement 101 der zweiten Transfereinrichtung 24 ab, um die Wafer W in eine Ätzflüssigkeit einzutauchen, beispielsweise verdünnte Fluoridlösung, die sich in dem zweiten chemischen Bad 21 befindet. Als Ergebnis wird ein Oxidfilm, welcher sich auf den Wafern W befindet, beispielsweise ein SiO₂-Film, geätzt, um dessen Dicke zu reduzieren.

Anschließend erhebt sich das Lagerelement 101, um die Wafer W aus der Ätzflüssigkeit in dem zweiten chemischen Bad 21 zu entfernen, und es bewegt sich weiter horizontal bis zu einer Position direkt oberhalb des zweiten Wasserreinigungsbads 22. Anschließend wird das Lagerelement 101 abgesenkt, um die Wafer W, gehalten auf dem Waferhalteteil 102, in reines Wasser in dem Wasserreinigungsbad 22 einzutauchen. Dann werden die Wafer W durch das Wasser gereinigt, während das reine Wasser aus dem Bad 22 überfließt. Auf diese Art und Weise wird der Ätzvorgang vollendet.

Nach Vollendigung des Ätzprozesses werden die Wafer W von dem Waferhalteteil 102 her zu den Spannfuttern 17a, 17b des Transferarms 17 übertragen. Nach dem Aufnehmen der Wafer W bewegt sich der Transferarm 17 an der Führung 18 entlang zur Trocknungsstation 4b, wo die Wafer W an die Transfereinrichtung 26 geliefert werden.

An der Trocknungsstation 4b werden die Wafer in dem Wasserreinigungsbad 25 mit reinem Wasser gereinigt, anschließend werden sie aus dem Wasserreinigungsbad 25 entfernt und die Trocknungskammer oberhalb des Wasserreinigungsbads 25 hinein bewegt. Anschließend wird IPA- Dampf zu den Wafern W geführt, welche durch die Transfereinrichtung 26 gehalten werden. Reines Wasser, welches an den Wafern W verbleibt, wird durch IPA ersetzt, und so werden die Wafer W getrocknet.

Nach Vollendigung des Reinigungs- und Trocknungsvorgangs werden die bearbeiteten Wafer W zu den Spannfuttern 17a, 17b des Transferarms 17 befördert. Nach dem Aufnehmen der Wafer W bewegt sich der Transferarm 17 entlang der Führung 18, um sich bis zu der Waferbeförderungs-/-anordnungsstation 6 des Lade/Entlade- und Beförderungsblocks 2 zu bewegen. Bei der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 nimmt dann die Waferhand 51b die gereinigten und getrockneten (bearbeiteten) Wafer W auf, die durch die Spannfutter 17a, 17b des Transferarms 17 gehalten werden.

Die Waferhalteelemente 65a, 65b des Abstandsveränderers 60, welche sich unterhalb der Wafer W auf der Waferhand 51b befinden, bewegen sich dann nach oben. Daraufhin werden die Hälfte der Wafer W (25 Wafer), die auf der Waferhand 51b sich befinden, zu den Waferhalteelementen 65a, 65b befördert und in den Waferhaltenuten 67a, 67b in regelmäßigen Abständen (L) gehalten. Die andere Hälfte der Wafer W (25 Wafer) tritt durch die Schlitze 69a, 69b hindurch und verbleibt auf der Waferhand 51b.

Die Waferhand 51b wird abgesenkt, um durch einen leeren Träger C hindurchzutreten, welcher sich an der Trägeranbringluke 35 der Waferlade-/-entladestufe 34 befindet. Daraufhin werden 25 Wafer W in dem Träger C untergebracht. Dieser Träger C wird zur Entladestufe 12 durch den beweglichen Tisch 15 befördert.

Dann wird ein weiterer leerer Träger C auf der Trägeranbringöffnung 35 der Waferlade-/-entladestufe 34 platziert. Die Waferhand 51b nimmt 25 Wafer W auf, die durch die Waferhalteelemente 65a, 65b gehalten werden und einen regelmäßigen Abstand (L) voneinander haben. Die so von der Waferhand 51b aufgenommenen Wafer werden in dem Träger C auf gleiche Art und Weise untergebracht, und der gleiche Träger C wird zu der Entladestufe 12 durch den beweglichen Tisch 15 transportiert.

In dem Fall, dass eine Überlappung auftritt in der Taktung des Beförderns (mittels des Transferarms 17) und des Veränderns des Abstands (durch den Abstandsveränderer 60) für die bearbeiteten Wafer W und den Verfahrensschritten für die unbearbeiteten Wafer W, arbeiten die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 und der Wafertransferarm 17 wie folgt. Der Betrieb der Einrichtung 14 und des Arms 17 werden mit Bezug auf Fig. 17 beschrieben.

Nach Vervollständigung des Schritts in Fig. 16(i) werden die Waferhalteelemente 75a, 75b (d. h. der Stand-by-Teil 75) des Stand-by-Mechanismus 70 abgesenkt. Dann werden 50 unbearbeitete Wafer W, welche sich auf der Waferhand 51a befinden, zu den Waferhalteelementen 75a, 75b befördert (siehe Fig. 17(a)).

Anschließend wird der Stand-by-Teil 75 angehoben (siehe Fig. 17(b)). Die Waferhand 51a dreht sich um 180 Grad, um in ihre ursprüngliche Position zurückzukehren, und dann wird sie abgesenkt zu einer Position unterhalb der Waferlade-/-entladestufe 34 (siehe Fig. 17(c)).

Anschließend befördert der Transferarm 17 die gereinigten und getrockneten Wafer W zu der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14. In dieser Einrichtung 14 nimmt dann die Waferhand 51b die gereinigten und getrockneten Wafer W auf, welche durch die Spannfutter 17a, 17b des Transferarms 17 gehalten werden (siehe Fig. 17 (d)).

Fünfzig Wafer W auf der Waferhand 51b werden in zwei Trägern C untergebracht, und die gleichen Träger C werden durch den beweglichen Tisch 15 zu der Entladestufe 12 befördert.

Nachdem die Träger C, die jeweils 25 bearbeitete Wafer W beinhalten, von der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 ausgesandt worden sind, werden dann die unbearbeiteten Wafer W, welche an dem Stand-by-Teil 75 warten, zu der Waferhand 51a übertragen. Anschließend befördert in der oben genannten Reihenfolge der Transferarm 17 die Wafer W zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4, um sie zu reinigen und zu trocknen.

Die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 und der Transferarm 17 werden normalerweise verwendet beim Laden der Wafer W in die Träger C und vom Entladen der Wafer C aus den Trägern C. Daher sollte das Verändern des Abstands und das Befördern für die bearbeiteten Wafer Priorität haben vor den Verfahrensschritten für die unbearbeiteten Wafer, in dem Fall, dass die Taktung dieser Vorgänge sich überlappt. Demzufolge ist es in der herkömmlichen Bearbeitungsvorrichtung ohne den Stand-by-Teil 75 unmöglich, das Entladen der Wafer W aus dem Träger C zu beginnen, bevor das Befördern und das Verändern des Abstands für die bearbeiteten Wafer vollendet ist. Die Waferhand 51a und der Abstandsveränderer 60 können daher nicht effektiv verwendet werden, sogar wenn sie nicht besetzt sind, wenn der Wafertransferarm 17 die bearbeiteten Wafer befördert. Außerdem gibt es, wenn die unbearbeiteten Wafer W dem Verändern des Abstands unterliegen nach der Vollendigung des Beförderns und des Verändern des Abstands für die bearbeiteten Wafer W einen Fall, dass der Transferarm 17 nicht besetzt ist, der Transferarm 17 daher nicht effektiv genutzt werden kann. Demzufolge musste die herkömmliche Vorrichtung zwangsläufig ihren Durchsatz verlängern.

Gemäß der oben genannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 mit dem Stand-by-Teil 75 versehen. Daher kann, sogar wenn das oben genannte Überlappen auftritt, die Einrichtung 14 Träger C mit unbearbeiteten Wafern aufnehmen, Wafer mittels der Waferhand 51a und des Abstandsveränderers 60 anordnen und temporär unbearbeitete Wafer bei dem Stand-by-Teil 75 unterbringen, während der Transferarm 17 bearbeitete Wafer W befördert. Daher können die Waferhand 51a und der Abstandsveränderer 60 effektiv verwendet werden.

Außerdem kann der Transferarm 17 den Transport der unbearbeiteten Wafer W von dem Stand-by-Teil 75 zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 4 beginnen, unmittelbar nachdem der Transferarm 17 die bearbeiteten Wafer W gehandhabt hat. Daher kann auch der Transferarm 17 effektiv benutzt werden. Demzufolge ist es möglich, den Durchsatz der Vorrichtung zu verbessern.

Da außerdem der Stand-by-Teil 75 in der Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 vorhanden ist und sich direkt oberhalb des Abstandsveränderers 60 befindet, können die folgenden Vorteile erreicht werden. Das Vorsehen des Stand- by-Teils 75 hat keinen ernsthaften Einfluss auf den Einbau der Vorrichtung in dem Raum. Der Transfer der Wafer zwischen dem Stand-by-Teil 75 und dem Abstandsveränderer 60 kann schnell durchgeführt werden. Der Transfer der Wafer zwischen dem Stand-by-Teil 75 und dem Abstandsveränderer 60 kann durchgeführt werden unter Verwendung der Waferhände 51a, 51b, so dass keine Notwendigkeit besteht, eine weitere Transfereinrichtung zum Übertragen der Wafer zwischen dem Stand-by-Teil 75 und dem Abstandsveränderer 60 vorzusehen. In dem Fall, dass das vorgenannte Überlappen nicht auftritt, kann nach dem Aufbewahren unbearbeiteter Wafer in dem Stand- by-Teil 75 die Einrichtung 14 zwei Träger C aufnehmen, die einen weiteren Satz von unbearbeiteten Wafern W beinhalten, und das Verändern des Abstands für diese Wafer der beiden Träger C durchführen, was den Durchsatz der Vorrichtung verbessert.

Bei den vorgenannten Vorgängen des Verändern des Abstands und des Beförderns, die durch die Waferlade-, -entlade- und -anordnungseinrichtung 14 und den Wafertransferarm 17 gesteuert durch die Steuerung 7 ausgeführt werden, nimmt, wenn der Wafertransferarm 17 in dem Reinigungs-/­ Trocknungsblock 4 arbeitet, die Einrichtung 14 unbearbeitete Wafer W auf, führt den Vorgang des Veränderns des Abstands der unbearbeiteten Wafer W durch und bringt die unbearbeiteten Wafer W in dem Stand-by-Teil 75 unter. Anschließend transportiert der Transferarm 17 bearbeitete Wafer W zu der Einrichtung 14.

Bei einem Vergleich der Zeit, die erforderlich ist, um die getrockneten Wafer W zu der Einrichtung 14 zurückzubringen, mit einer Zeit, die erforderlich ist, um die unbearbeiteten Wafer W in das erste Reinigungsbad zu befördern, kann die oben genannte Abfolge der Schritte jedoch verändert werden, um dem kürzeren Vorgang Vorrang einzuräumen.

Nun wird die Reinigungsvorrichtung 200, welche die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, beschrieben mit Bezug auf die Fig. 18 und 19.

Die Reinigungsvorrichtung 200 besteht hauptsächlich aus: einem Lade/Entladeblock 202 zum Laden/Entladen und Aufbewahren des Trägers C; einem Reinigungs-/Trocknungsblock 202 zum Reinigen und Trocknen der Wafer W; und einem Zwischenblock 206, der sich zwischen dem Lade/Entladeblock 202 und dem Reinigungs-/Trocknungsblock 204 befindet, um den Transport der Wafer W durchzuführen, die Einstellung ihrer Positionen und die Veränderung ihrer Ausrichtung.

Der Reinigungs-/Trocknungsblock 204 hat einen Aufbau ähnlich dem des Reinigungs-/Trocknungsblocks 4 der ersten Ausführungsform, und daher wird seine detaillierte Darstellung und Beschreibung hier weggelassen.

Die Reinigungsvorrichtung 200 handhabt Träger C, in welchen jeweils eine vorbestimmte Anzahl (in dieser Ausführungsform 25) Wafer W untergebracht sind und horizontal gelagert sind.

Der Lade/Entladeblock 202 beinhaltet einen Trägerlade/Entladeteil 205 und einen Träger-Aufbewahrungsteil 206. Der Trägerlade/Entladeteil 205 ist mit einer Stufe 211 versehen, auf welcher die Träger C angebracht werden können. Der Trägeraufbewahrungsteil 206 ist mit mehreren Trägerhalteelementen 213 zum Aufbewahren der Träger C versehen.

Der Träger C, welcher Wafer W (vor dem Reinigen) beinhaltet und sich auf der Stufe 211 befindet, wird mittels eines Trägertransfermechanismus 216 zu dem Trägeraufbewahrungsteil 206 befördert.

Der Träger C mit gereinigten und getrockneten Wafern W wird von dem Trägeraufbewahrungsteil 206 her mittels des Trägertransfermechanismus 211 zu der Stufe 211 befördert.

Eine Verschlussvorrichtung 214 befindet sich zwischen dem Trägerlade/Entladeteil 205 und dem Trägeraufbewahrungsteil 206. Beim Transportieren des Trägers C zwischen dem Träderlade-/-entladeteil 205 und dem Trägeraufbewahrungsteil 206 wird die Verschlussvorrichtung 214 geöffnet. Abgesehen davon wird die Verschlussvorrichtung 214 geschlossen, um die Atmosphäre in dem Trägerlade/Entladeteil 205 von der in dem Trägeraufbewahrungsteil 206 zu trennen.

Der Trägertransfermechanismus 212 hat einen Arm 212a, wie beispielsweise einen mehrgliedrigen Arm oder erweiterbaren Arm, welcher den Träger C zumindest in X-Richtung in Fig. 18 bewegt. Der Arm 212a hält und transportiert den Träger C. Der Trägertransfermechanismus 112 selbst kann sich durch den nicht-dargestellten Antriebsmechanismus sowohl in Y- als auch in Z-Richtung bewegen. Der Trägertransfermechanismus 112 kann daher den Träger C bewegen, um ihn auf einem der Trägerhalteelemente 213 zu platzieren.

Die Trägerhalteelemente 213 sind angrenzend an Wände, welche den Trägeraufbewahrungsteil 206 definieren, an vier Positionen angeordnet (inklusive einer Position oben an einem Waferlieferteil, welches später erwähnt wird). An jeder der vier Positionen sind mehrere (in dieser Ausführungsform vier) Trägerhalteelemente 213 vorgesehen und vertikal gestapelt. Der Trägeraufbewahrungsteil 206 (Trägerhalteelemente 213) lagert temporär leere Träger C, aus welchen unbearbeitete Wafer W entfernt worden sind, und er lagert auch leere Träger C zum Aufnehmen von bearbeiteten (gereinigten) Wafern W.

Ein Fenster 216 ist in einer Wand ausgeformt, welche den Trägeraufbewahrungsteil 206 und den Zwischenblock 203 trennt.

Die Vorrichtung ist mit einem Wafertransferteil 215 um das Fenster herum versehen. Der Wafertransferteil 215 ist auf der Seite des Trägeraufbewahrungsteils 206 mit einem Trägerhalteelement 213a versehen, welches es ermöglicht, dass der Träger C so angebracht wird, dass ein Deckel des Trägers C dem Fenster 216 gegenüberliegt.

Der Wafertransferteil 215 ist mit einem Deckelöffnungsmechanismus 217 versehen, welcher den Deckel des Trägers C, der an dem Trägerhalteelement 213a angebracht ist, öffnet und schließt, und zwar auf der Seite des Trägeraufbewahrungsteils 206 oder des Zwischenblocks 203. Die Öffnung des Fensters 216 und des Deckels ermöglicht es, die Wafer W von dem Träger C auf die Seite des Zwischenblocks 203 und umgekehrt zu übermitteln.

Auf der Seite des Zwischenblocks 203 des Wafertransferteils 215 ist ein Sensormechanismus 218 angeordnet, um die Anzahl von Wafern W in dem Träger C zu zählen. Genauer gesagt erfasst der Sensormechanismus 218 die Anzahl von Wafern W und auch den Zustand der Wafer in dem Träger, während ein optischer Sensorkopf den Träger in Z-Richtung abtastet.

Der Zwischenblock 203 beinhaltet einen Wafertransfermechanismus 219, eine Einrichtung 221 zum Verändern der Ausrichtung und zum Anordnen, eine Transfereinrichtung 222 sowie einen Stand-by-Teil 223.

Der Wafertransfermechanismus 219 entfernt die Wafer W von dem Träger C durch das Fenster 216 und bewegt auch die gereinigten Wafer W in den Träger C. Die Einrichtung 221 zur Veränderung der Ausrichtung und zur Anordnung nimmt die Wafer, die in zwei Trägern vorhanden sind, von dem Transfermechanismus 219 auf und verändert die Ausrichtung der Wafer und ordnet sie an.

Die Transfereinrichtung 222 liefert die Wafer W zu der Einrichtung 221 und erhält sie von dieser Einrichtung. Die Einrichtung 222 bewegt sich entlang einer Führung 230, welche sich in Längsrichtung des Reinigungs-Trocknungsblocks 204 erstreckt, um die Wafer W zwischen einer Transferposition (wo Wafer W zwischen den Einrichtung 221, 222 übermittelt werden) und Bearbeitungsbädern zu transportieren, die in dem Block 204 vorgesehen sind.

Der Stand-by-Teil 223 lagert die Wafer W temporär, deren Ausrichtung verändert worden ist und die angeordnet worden sind mittels der Einrichtung 221.

Der Wafertransfermechanismus 219 hat einen ersten Transferarm 219a zum Handhaben von unbearbeiteten Wafern W sowie einen zweiten Transferarm 219b zum Handhaben von bearbeiteten (gereinigten und getrockneten) Wafern W. Der Wafertransfermechanismus 219 kann sich insgesamt um eine vertikale Achse herum drehen. Die beiden Arme 219a, 219b können eine lineare Bewegung ausführen. Jeder der Arme 219a, 219b ist mit mehreren Waferhalteelementen ausgestattet, und er kann daher mehrere Wafer W kollektiv und horizontal halten.

Beim Entfernen von unbearbeiteten Wafern W aus dem Träger C, der auf den Trägerhalteelement 213a platziert ist, wird der Wafertransfermechanismus 219 so gesetzt, dass die Bewegungsrichtung des Arms 219a mit der X-Richtung übereinstimmt und der Arm 219a angrenzend an die Einrichtung 221 platziert ist, wie in Fig. 18 gezeigt. Dann wird der Arm 219a in den Träger C eingeführt, um die Wafer W daraus zu entfernen.

Anschließend wird der Wafertransfermechanismus 219 entgegen dem Uhrzeigersinn um 90 Grad gedreht, so dass die Bewegungsrichtung des Arms 219a mit der Y-Richtung übereinstimmt und der Arm 219 angrenzend an den Reinigungs- Trocknungsblock 204 platziert wird. Der Arm 219a bewegt sich in Y-Richtung, um die Wafer W zu der Einrichtung 221 zuzuführen.

Beim Aufnehmen von bearbeiteten Wafern W von der Einrichtung 221 wird der Wafertransfermechanismus 219 so gesetzt, dass die Bewegungsrichtung des Arms 219b mit der Y-Richtung übereinstimmt und der Arm 219b sich angrenzend an den Reinigungs-/Trocknungsblock 204 befindet. Der Arm 219b bewegt sich in Y-Richtung, um die bearbeiteten Wafer W von der Einrichtung 221 her aufzunehmen.

Dann wird der Wafertransfermechanismus 219 um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht, so dass die Bewegungsrichtung des Arms 219b mit der Y-Richtung übereinstimmt und der Arm 219b angrenzend an die Einrichtung 221 angeordnet ist. Der Arm 219b bewegt sich in Y-Richtung, um die bearbeiteten Wafer W in den leeren Träger C einzuführen, welcher sich auf dem Trägerhalteelement 213a befindet.

Wenn der Wafertransfermechanismus 219 die Wafer W überträgt, ist jeder der Wafer W horizontal ausgerichtet. Beim Reinigen der Wafer W müssen die Wafer jedoch vertikal ausgerichtet sein. Daher werden die Ausrichtungen der Wafer W in der Einrichtung 221 zum Verändern der Ausrichtung und zum Anordnen verändert.

Die Einrichtung 221 hat einen Waferhalteteil 221a und einen Abstandsveränderer 221b, welcher unterhalb des Halteteils 221a angeordnet ist. Der Waferhalteteil 221a kann 25 Wafer W halten und ist auch um 90 Grad drehbar. Der Abstandsveränderer 221b kann 50 Wafer W halten, wobei die Wafer W Abstände von (L/2) haben. In anderen Worten ordnet die Einrichtung 221 fünfzig Wafer W in horizontaler Richtung und in vertikaler Ausrichtung an, wobei die Wafer W regelmäßige Abstände von (L/2) haben, welche halb so groß sind wie die Abstände (L), die existieren, wenn die Wafer sich in den Waferträgern C befinden. Der Abstandsveränderer 221b ist bewegbar zwischen einer Position direkt unterhalb des Halteteils 221a und einer Transferposition 231, die später beschrieben wird.

In der Einrichtung 221 werden 25 Wafer W, welche durch den Wafertransfermechanismus 219 von dem ersten Träger C entfernt worden sind, mittels des Halteteils 221a aufgenommen. Der Halteteil 221a, welcher die Wafer W hält, dreht sich um 90 Grad, so dass sie in horizontaler Richtung und in vertikaler Ausrichtung angeordnet sind.

Anschließend wird der Abstandsveränderer 221b, welcher unterhalb des Halteteils 221a positioniert ist, angehoben, um 25 Wafer W aufzunehmen, welche einen regelmäßigen Abstand von (L) zueinander haben.

Anschließend werden 25 Wafer W, welche von dem zweiten Träger C durch den Wafertransfermechanismus 219 entfernt worden sind, durch den Halteteil 221a aufgenommen. Die Ausrichtung der Wafer W wird ebenfalls wie oben beschrieben verändert.

Dann wird der Abstandsveränderer 221b in der Anordnungsrichtung der Wafer W um einen Abstand von L/2 versetzt und angehoben, um die letzteren 25 Wafer W zwischen benachbarte der ersten 25 Wafer W einzufügen, die sich bereits auf dem Abstandsveränderer 221b befinden. Demzufolge befinden sich nun 50 Wafer W auf dem Abstandsveränderer 221b und haben einen Abstand von (L/2) zueinander.

Die Transfereinrichtung 222 ist mit einem Waferspannfutter 222a zum Festhalten der Wafer W ausgestattet und transportiert die Wafer W entlang der Führung 230. Bei der Transferposition 231 werden die Wafer W, welche in horizontaler Richtung und vertikaler Ausrichtung angeordnet sind, zwischen der Transfereinrichtung 222 und dem Abstandsveränderer 221b übertragen.

Beim Liefern von Wafern W von dem Abstandsveränderer 221b zu der Transfereinrichtung 222 wird das Spannfutter 222a so gesetzt, dass es in seinem Nichthaltezustand ist. Dann wird der Abstandsveränderer 221b, welcher sich an der Transferposition 231 befindet und 50 Wafer W hält, angehoben, so dass er sich oberhalb des Spannfutters 222a befindet. Anschließend wird das Spannfutter 222a in seinen Haltezustand versetzt, und der Abstandsveränderer 221b wird abgesenkt, um 50 Wafer W an das Spannfutter 222a abzugeben.

Selbstverständlich haben die Wafer W auch einen regelmäßigen Abstand von L/2, wenn sie durch das Spannfutter 222a gehalten werden.

Der Stand-by-Teil 223 kann sich horizontal bewegen entlang der Führung 232 zwischen einer Transferposition 231 und einer Stand-by-Position 232. Der Stand-by-Teil 223 nimmt 50 Wafer W, welche durch den Abstandsveränderer 221b der Einrichtung 221 angeordnet worden sind, bei der Transferposition 231 auf und bewegt sich dann in die Stand-by-Position, um auf den Transport zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 204 zu warten.

Die Arbeitsweise der Reinigungsvorrichtung 200, welche durch eine Steuerung 207 gesteuert wird, wird nun beschrieben.

Zwei Träger C (jeweils mit 25 Wafern oder insgesamt 50 Wafern W, d. h. ein "Stoß" von Wafern W, der gleichzeitig bearbeitet werden soll) werden auf dem Trägerlade/Entladeteil 205 angebracht. Nun wird die Verschlussvorrichtung 214 geöffnet, und der erste Träger C wird in den Trägeraufbewahrungsteil 206 mittels des Trägertransfermechanismus 212 hineingeladen. Nach dem Laden des ersten Trägers C in den Trägeraufbewahrungsteil 206 wird die Verschlussvorrichtung 214 geschlossen. In dem Trägeraufbewahrungsteil 206 wird der Träger C an dem Trägerhalteelement 213a angebracht, welcher in dem Wafertransferteil 215 angeordnet ist. Nachdem der Deckel des Trägers C mittels des Deckelöffnungsmechanismus 217 geöffnet worden ist und das Fenster 216 kontinuierlich geöffnet worden ist, inspiziert der Sensormechanismus 218 die Anzahl der Wafer W und ihren Zustand der Unterbringung in dem Träger C.

Wenn der Sensormechanismus 218 keine Anormalität erfasst, werden der Sensor 216 und der Deckel des Trägers C geschlossen. Dann wird der Träger C von dem Trägerhalteelement 213a entfernt, um auf einem der Trägerhalteelemente 213 in dem Trägeraufbewahrungsteil 206 platziert zu werden.

Anschließend unterliegt der zweite Träger C der Inspektion durch den Sensormechanismus 218. Wenn der Sensormechanismus 218 keine Anormalität erfasst, wird der gleiche Träger auch auf einem der Trägerhalteelemente 213 in dem Trägeraufbewahrungsteil 206 platziert.

Die vorgenannten Schritte wiederholt durchgeführt, bis die erforderliche Anzahl der Träger C mit Wafern W in dem Trägeraufbewahrungsteil 206 platziert ist.

Anschließend wird der erste Träger C des ersten Stoßes von dem Trägeraufbewahrungsteil 206 her zu dem Trägerhalteelement 213a bei dem Wafertransferteil 215 bewegt. Dann werden der Deckel des Trägers C und das Fenster 216 geöffnet. Der Arm 219a für die unbearbeiteten Wafer des Wafertransfermechanismus 219 nimmt 25 Wafer W von dem ersten Träger C auf und transportiert diese zu der Einrichtung 221.

In dieser Einrichtung 221 trägt der Halteteil 221a 25 Wafer W und wird um 90 Grad gedreht, so dass die Wafer W vertikal ausgerichtet sind. Diese 25 Wafer W werden zu dem Abstandsveränderer 221b geliefert.

Anschließend wird das Fenster 216 geschlossen, und der Deckel wird auf den geleerten Träger C aufgepasst. Der gleiche Träger C wird von dem Wafertransferteil 215 in seine ursprüngliche Position in den Trägeraufbewahrungsteil 206 zurückgeführt.

Dann wird der zweite Träger C zu dem Wafertransferteil 215 bewegt, wo der Arm 219a des Wafertransfermechanismus 219 die Wafer W von dem Träger C aufnimmt und sie zu der Einrichtung 221 überträgt. In dieser Einrichtung 221 hält der Halteteil 221a 25 Wafer W und ist gedreht um 90 Grad, so dass die Wafer W vertikal ausgerichtet sind.

Anschließend werden nach dem Versetzen des Abstandsveränderers 221b um einen Abstand von L/2 in Anordnungsrichtung der Wafer W die nächsten 25 Wafer zwischen die Wafer eingefügt, die sich bereits auf dem Abstandsveränderer 221b befinden.

Demzufolge sind nun 50 Wafer W auf dem Abstandsveränderer 221b angeordnet und haben einen Abstand von L/2 zueinander. Mit der Bewegung des Abstandsveränderers 221b in die Transferposition 231 werden die so angeordneten Wafer W von dem Abstandsveränderer 221b auf das Spannfutter 222a der Transporteinrichtung 222 übertragen. Die Wafer W werden zu dem Reinigungs-/Trocknungsblock 204 für einen bestimmten Reinigungsvorgang transportiert.

Nach der Vollendung des bestimmten Reinigungsvorgangs und des anschließenden Trocknungsprozesses bewegt die Transfereinrichtung 222 die bearbeiteten Wafer W in die Transferposition 231 der Vorrichtung 221, um die Ausrichtung der Wafer W zurückzuführen. 50 Wafer W werden zu zwei Trägern à 25 zurückgeführt.

Die oben genannten Schritte werden wiederholt, bis alle Wafer W, die in Trägern C untergebracht sind, welche sich in dem Trägeraufbewahrungsteil 206 befinden, bearbeitet sind.

In dieser Bearbeitungsvorrichtung 200 werden die Einrichtung 221 zum Verändern der Ausrichtung und zum Anordnen sowie die Transfereinrichtung 222 normalerweise verwendet zum Handhaben sowohl von bearbeiteten Wafern W als auch von nicht- bearbeiteten Wafern W.

Daher sollten das Verändern des Abstands, das Verändern der Ausrichtung und das Befördern für die bearbeiteten Wafer W Priorität vor den Vorgängen für die unbearbeiteten Wafer W haben in dem Fall, dass die Taktung dieser Vorgänge sich überlappt.

Demzufolge ist es in der herkömmlichen Bearbeitungsvorrichtung ohne den Stand-by-Teil 223 unmöglich, das Verändern des Abstands, das Verändern der Ausrichtung und das Befördern für die unbearbeiteten Wafer W zu beginnen, wenn nicht diese Vorgänge für die bearbeiteten Wafer W vollendet sind. Eine Verbesserung des Durchsatzes kann daher nicht erzielt werden.

In der oben genannten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch das Stand-by-Teil 223 angrenzend an die Einrichtung 221 zum Verändern der Ausrichtung und zur Anordnung vorgesehen. In dem Fall, dass die Taktung des Veränderns des Abstands, des Veränderns der Ausrichtung und des Beförderns für die unbearbeiteten Wafer W und diese Vorgänge für die bearbeiteten Wafer W sich überlappt, können die unbearbeiteten Wafer W dem Verändern des Abstands und dem Verändern der Ausrichtung unterliegen und auch temporär in dem Stand-by-Teil 223 aufbewahrt werden, während die Transfereinrichtung 222 die bearbeiteten Wafer W handhabt. Die unbearbeiteten Wafer können daher zu dem Reinigungs- /Trocknungsblock 204 transportiert werden, unmittelbar nachdem die bearbeiteten Wafer von der Transfereinrichtung 222 zu der Einrichtung 221 übermittelt worden sind. Daher kann eine Verbesserung des Durchsatzes erzielt werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten beiden Ausführungsformen begrenzt ist.

Obwohl die Substrat-Bearbeitungsvorrichtung (1, 200) mit nur einem Stand-by-Teil (75, 223) gemäß den oben genannten Ausführungsformen versehen ist, können mehrere Stand-by-Teile vorgesehen sein. Beispielsweise kann, wie in Fig. 7(a) gezeigt, das Lagerelement 72 mit mehreren Stand-by-Teilen 75 versehen sein. In diesem Fall besteht das Lagerelement 72 aus einem Aufzugselement 72a, welches sich vertikal entlang des Führungselements 61 bewegen kann, und einem Drehelement 72b, welches um das Aufzugselement 72a und drehbar um eine vertikale Achse angeordnet ist. Die Stand-by-Teile 75, 75 liegen einander gegenüber über das Führungselement 61 hinüber. Mit der Drehung des Drehelements 72b durch einen nicht-dargestellten Motor kann jeder Stand-by-Teil 75 eine erste Position direkt oberhalb des Abstandsveränderers 60 und eine zweite Position einnehmen, die bezüglich der ersten Position um 180 Grad verdreht ist. Gemäß dem Aufbau aus Fig. 7(a) können mehr Wafer W temporär aufbewahrt werden verglichen mit dem Aufbau aus Fig. 7.

In gleicher Weise kann die Vorrichtung direkt oberhalb (oder unterhalb) des Stand-by-Teils 223 und der Führung 233 mit einem zusätzlichen Stand-by-Teil 223 und einer zusätzlichen Führung 233 mit dem gleichen Aufbau versehen sein.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen unterliegen die Wafer von zwei Trägern dem Verändern des Abstands und anschließend der Reinigung. In dem Fall, dass der Abstandsveränderer in der Vorrichtung nicht vorgesehen ist, wird jedoch die Verbesserung des Durchsatzes erzielt durch Vorsehen des Stand-by-Teils.

Obwohl die Vorrichtung Flüssigkeits-Bearbeitungseinheiten beinhalten kann, welche sich von den chemischen Reinigungseinheiten und Klarwasser-Reinigungseinheiten unterschieden, die in den oben genannten Ausführungsformen beschrieben sind, können Bearbeitungseinheiten ohne die Verwendung einer Bearbeitungsflüssigkeit in der Vorrichtung anstelle der Flüssigkeits-Bearbeitungseinheiten vorgesehen sein.

Das in der Bearbeitungsvorrichtung bearbeitete Substrat kann Glassubstrat für Flüssigkristall-Anzeigen-Einheiten (LCD- Einheiten) sein oder ähnliches, anstelle von Halbleiterwafern.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten mit:
einem Behälterlade-/-entladeteil zum Einladen eines Behälters, der mehrere unbearbeitete Substrate beinhaltet, und zum Ausladen eines Behälters, welcher mehrere bearbeitete Substrate beinhaltet;
einem Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate, welche aus den Behältern entfernt worden sind;
einem Substrattransportteil, der vorgesehen ist zum Transportieren der Substrate zwischen dem Behälterlade-/-entladeteil und dem Bearbeitungsteil; und
einem Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welche aus dem Behälter entfernt worden sind und dem Transport in dem Substrattransportteil unterliegen.

2. Vorrichtung zum Bearbeiten von Substraten nach Anspruch 1, wobei der Substrattransferteil einen Substratanordnungsteil zum Anordnen der Substrate in einer vorbestimmten Form aufweist, und wobei der Stand-by-Teil die so angeordneten Substrate temporär aufbewahrt.

3. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 1, wobei mehrere Stand-by-Teile in der Vorrichtung vorgesehen sind.

4. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten mit:
einem Behälterlade-/-entladeteil zum Einladen eines Behälters, der mehrere unbearbeitete Substrate beinhaltet, und zum Ausladen eines Behälters, welcher mehrere bearbeitete Substrate beinhaltet;
einem Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate, welche aus den Behältern entfernt worden sind;
einem Substratanordnungsteil, vorgesehen zwischen dem Behälterlade-/-entladeteil und dem Bearbeitungsteil, zum Verändern eines Anordnungszustands der Substrate zwischen einem ersten Anordnungszustand, in welchen die Substrate bei dem Behälterlade-/-entladeteil versetzt werden müssen, und einem zweiten Anordnungszustand, in welchen die Substrate bei dem Bearbeitungsteil gesetzt werden müssen;
einem ersten Transfermechanismus zum Befördern der Substrate in dem ersten Anordnungszustand zwischen dem Behälterlade-/-entladeteil und dem Substratanordnungsteil;
einem zweiten Transfermechanismus zum Befördern der Substrate in dem zweiten Anordnungszustand zwischen dem Substratanordnungsteil und dem Bearbeitungsteil; und
einem Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welcher aus dem Behälter entfernt worden sind und deren Anordnungszustand verändert worden ist.

5. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 4, wobei der erste Transfermechanismus den Behälter mit den Substraten befördert, um die Substrate zu transportieren, und wobei der erste Transfermechanismus mit einem Substratlade- /Entladeteil zum Ein- und Ausladen der Substrate in den bzw. aus dem Behälter versehen ist.

6. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 5, wobei der Substratlade-/Entladeteil miteinander integriert ist.

7. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 5, wobei der Substratlade-/Entladeteil, der Substratanordnungsteil und der Stand-by-Teil in einer vertikalen Richtung angeordnet sind.

8. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 4, wobei:
der erste Anordnungszustand gleich dem Zustand ist, in dem die Substrate sich in dem Behälter befinden und einen regelmäßigen Abstand zueinander haben; und
wobei, wenn die Substrate sich in dem zweiten Anordnungszustand befinden, die Substrate einen regelmäßigen Abstand voneinander haben, welcher halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die Substrate sich in dem Behälter befinden.

9. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten mit:
einem Substratentfernungsteil zum Entfernen von mehreren Substraten, die bearbeitet werden sollen, aus einem Behälter, welcher die Substrate mit einem regelmäßigen Abstand voneinander beinhaltet;
einem Substratanordnungsteil zum Anordnen der Substrate, welche aus zwei Behältern entfernt worden sind, so dass die Substrate einen regelmäßigen Abstand voneinander haben, welcher halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die Substrate sich in dem Behälter befinden;
einem Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate;
einem Transportmittel zum Befördern der Substrate, die durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind, zu dem Bearbeitungsteil; und
einem Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welche durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind.

10. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten mit:
einem Behälterlade-/-entladeteil zum Einladen eines Behälters, der mehrere unbearbeitete Substrate beinhaltet, und zum Ausladen eines Behälters, welcher mehrere bearbeitete Substrate beinhaltet;
einem Substratentfernungsteil zum Entfernen von mehreren Substraten, die bearbeitet werden sollen, aus einem Behälter, welcher die Substrate mit einem regelmäßigen Abstand voneinander beinhaltet;
einem Behältertransfermechanismus zum Befördern der Behälter, die die Substrate beinhalten, von dem Behälterlade- /-entladeteil zu dem Entfernungsteil;
einem Substratanordnungsteil zum Anordnen der Substrate, welche aus zwei Behältern entfernt worden sind, so dass die Substrate einen regelmäßigen Abstand voneinander haben, welcher halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die Substrate sich in dem Behälter befinden;
einem Bearbeitungsteil zum Anwenden einer Behandlung auf die Substrate;
einem Transfermittel zum Befördern der Substrate, die von dem Substratanordnungsteil angeordnet worden sind, zu dem Bearbeitungsteil; und
einem Stand-by-Teil zum temporären Aufbewahren der Substrate, welche durch den Substratanordnungsteil angeordnet worden sind.

11. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 9, wobei der Substratentfernungsteil und der Substratanordnungsteil miteinander integriert sind.

12. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 9, wobei der Substratentfernungsteil, der Substratanordnungsteil und der Stand-by-Teil in einer vertikalen Richtung angeordnet sind.

13. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 9, wobei der Substratentfernungsteil die Substrate aus dem Behälter entfernt, indem er sie nach oben drückt.

14. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 7, wobei der Substratanordnungsteil erste Substrate, die aus einem ersten Behälter entfernt worden sind, hält, ohne ihren Anordnungszustand zu verändern, und dann zweite Substrate, die aus einem zweiten Behälter entfernt worden sind, zwischen den ersten Substraten hält.

15. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 14, wobei die zweiten Substrate in eine Richtung zeigen, die der Richtung gegenüberliegt, in die die ersten Substrate zeigen.

16. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 3, wobei der Stand-by-Teil an den Substratanordnungsteil angrenzt oder damit integriert ist.

17. Vorrichtung zur Bearbeitung von Substraten nach Anspruch 16, wobei der Stand-by-Teil direkt oberhalb des Substratanordnungsteils angeordnet ist.

18. Verfahren zur Bearbeitung von Substraten mit den folgenden Schritten:
Entfernen von ersten Substraten, die bearbeitet werden sollen, aus zwei Behältern, in welchen die ersten Substrate mit einem regelmäßigen Abstand zueinander beinhaltet sind;
Anordnen der so aus den beiden Behältern entfernten Substrate bei einem Substratanordnungsteil, so dass die ersten Substrate einen regelmäßigen Abstand zueinander haben, der halb so groß ist wie der Abstand, der existiert, wenn die ersten Substrate sich in dem Behälter befinden;
temporäres und kollektives Wartenlassen der so bei dem Substratanordnungsteil angeordneten ersten Substrate auf einen Transport zu einem Bearbeitungsteil;
Befördern zweiter Substrate, die bearbeitet worden sind, von dem Bearbeitungsteil zu dem Substratanordnungsteil, während die ersten Substrate weiter auf den Transport zu dem Bearbeitungsteil warten;
Unterbringen der zweiten Substrate, die bearbeitet worden sind, in zwei Behältern;
Befördern der beiden Behälter, in denen sich die zweiten Substrate befinden, die bearbeitet worden sind;
Befördern der ersten Substrate, welche auf den Transport warten, zu dem Bearbeitungsteil.