DE19733875A1 - Wafernaßbehandlungsvorrichtung - Google Patents
WafernaßbehandlungsvorrichtungInfo
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- Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
- Y10S134/902—Semiconductor wafer
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wafernaßbe
handlungsvorrichtung und insbesondere auf eine Wafernaßbe
handlungsvorrichtung, die bei einem Herstellungsverfahren
für Halbleiterbauelemente verwendet wird.
Bei einem Wafernaßbehandlungsverfahren (Wafer sind dünne
runde Scheiben) eines Herstellungsverfahrens für Halbleiter
bauelemente gibt es ein Ätzverfahren und ein Reinigungsver
fahren. Eine Wafernaßbehandlungsvorrichtung, die bei einem
Ätzverfahren verwendet wird, taucht einen Wafer in ein mit
Chemikalien gefülltes Bad ein, um während einer festgesetz
ten Zeitdauer eine chemische Reaktion hervorzurufen. Eine
Wafernaßbehandlungsvorrichtung, die bei einem Reinigungsver
fahren verwendet wird, bewirkt, daß eine chemische Lösung,
die in ein Bad überläuft, aus einem äußerem Behälter (oder
Bad) abläuft oder in einen Kreislauf zurückgeführt wird. Die
Naßätzvorrichtung ist aus Schläuchen, welche Chemikalien in
das Bad zuführen oder aus demselben ablaufenlassen, und aus
verschiedenen Arten von Steuereinrichtungen zum Steuern der
Temperatur oder des Flusses zusammengesetzt. Die Reinigungs
vorrichtung ist gemäß der Flußrichtung der chemischen Lösung
in dem Bad in einen Überlauftyp und einen Abwärtsflußtyp un
terteilt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Reinigungsvor
richtung ein inneres Bad (Reinigungsbad) 11 und ein äußeres
Bad (Ablauf- oder Einlaßwanne) 12. Die oberen Abschnitte des
inneren Bades und des äußeren Bades sind freiliegend, wobei
die unteren Abschnitte des inneren Bades und des äußeren Ba
des mit Ablauf- oder Einbringungsschläuchen 14 verbunden
sind. Bei der Überlaufreinigungsvorrichtung fließt die che
mische Lösung in der Richtung der in Fig. 1 gezeigten Pfeile
durch die Schläuche, während dieselbe bei der Abwärtsfluß
vorrichtung in der entgegengesetzten Richtung fließt.
Bei der Überlaufvorrichtung ist ein Wafer 5, der auf eine
Waferkassette oder auf ein Waferschiffchen 6 geladen ist, in
dem inneren Bad angeordnet, wobei die chemische Lösung, die
durch eine Lösungszuführungsleitung 14 eingebracht wird, den
Wafer reinigt, daraufhin in das äußere Bad überläuft und
durch eine Ablaufleitung 15 abläuft. Die abgeflossene Lösung
wird mittels einer Pumpe in den Kreislauf zurückgeführt oder
fließt in einen Speicherbehälter ab. Bei der Abwärtsflußvor
richtung fließt die Lösung jedoch in der entgegengesetzten
Richtung.
Fig. 2 stellt einfach eine Reinigungsvorrichtung mit einer
Mehrzahl von Reinigungsbädern dar. Diese Vorrichtung weist
vier der in Fig. 1 gezeigten Reinigungsbäder auf, welche in
einer Reihe miteinander verbunden sind. Das Behandlungsver
fahren, das diese Vorrichtung verwendet, umfaßt folgende
Schritte: 1.) Eintauchen des Wafers in das erste Reinigungs
bad 21 für eine bestimmte Behandlung; 2.) chemisches Behan
deln des Wafers in dem zweiten Reinigungsbad 22; 3.) Bewegen
des Wafers in das dritte Reinigungsbad für die nächste Be
handlung; und 4.) Behandeln des Wafers in dem vierten Bad
auf dieselbe Weise.
Fig. 3 zeigt grob die Abwärtsflußnaßreinigungsvorrichtung.
Bei der Abwärtsflußvorrichtung ist ein Wafer 5, der auf eine
Waferkassette oder ein Waferschiffchen 6 geladen ist, in dem
inneren Bad 31 angeordnet, wobei die chemische Lösung über
eine Lösungszuführungshauptleitung 34 in das äußere Bad 32
eingebracht wird, daraufhin in das innere Bad überläuft und
durch eine Ablaufleitung 35, die unter dem inneren Bad ange
ordnet ist, abläuft. Die abgeflossene Lösung wird mittels
einer Rückführungsvorrichtung, die einen Filter, eine Pumpe
usw. aufweist, in das äußere Bad eingebracht und daraufhin
zurückgeführt oder fließt in einen Speicherbehälter der Lö
sung zum Ablaufen ab.
Die Lösungshauptzuführungsleitung 34 ist mit einer Mehrzahl
von Lösungszuführungsleitungen 36 verbunden, wobei die je
weiligen Lösungszuführungsleitungen derart verbunden sind,
daß die Lösung von dem jeweiligen Chemikalienbehälter 37 zu
geführt werden kann. In dem Chemikalienbehälter wird die
Lösung mittels eines Stickstoffdrucks, der von einem Stick
stoffbehälter 38 resultiert, zugeführt. Ferner ist die Lö
sungshauptzuführungsleitung über eine Regelungseinrichtung
40 mit einer Zuführungsleitung 39 für destilliertes Wasser
verbunden. Die Lösungshauptzuführungsleitung ist über Steu
erventile mit den jeweiligen Lösungszuführungsleitungen ver
bunden.
Bei der Abwärtsflußnaßreinigungsvorrichtung mit einer derar
tigen Struktur werden die Lösungshauptzuführungsleitung, das
äußere Bad und das innere Bad mit destilliertem Wasser ge
reinigt, wobei die chemische Lösung in das innere Bad, in
dem der Wafer angeordnet ist, und das äußere Bad derart zu
geführt wird, daß die Naßbehandlung durchgeführt wird. Diese
Behandlung wird von Ventilen durchgeführt, die manuell ge
steuert oder automatisch betrieben werden.
Die Technik und Vorrichtung zum Behandeln des Wafers sind
aufgrund der hohen Integration der Halbleiterbauelemente in
den letzten Jahren bei der Halbleiterbauelementherstellungs
industrie sehr wichtig geworden. Dies hat sich ergeben, da
der Behandlungswirksamkeit des Wafers reduziert ist und auf
grund von Verunreinigungen, die die Zuverlässigkeit der
Halbleiterbauelemente beeinträchtigen, Chips mit einer sehr
geringen Qualität hergestellt worden sind. Ferner wird der
Lösungsbehälter der Reinigungsvorrichtung, die auf dem Stand
der Technik basiert, gemäß einer Zunahme des Waferdurchmes
sers größer. Folglich sind optimale Größen der Teile und des
Bades der Vorrichtung erforderlich, um die Größe der Vor
richtung zu verringern. Bei einem mehrstufigen Naßreini
gungsverfahren gemäß dem Stand der Technik sammeln sich Che
mikalien, die bei dem vorhergehenden Verfahren verwendet
wurden, und Teilchen, die während der Beförderung einge
bracht wurden, zwischen den Rillen des Waferschiffchens an.
Als Ergebnis wirken diese Teilchen als Verunreinigungen.
Der Wafer wird bei dem ersten Verfahren mit einer bestimmten
chemischen Lösung behandelt, in dem nächsten Bad, zu welchem
derselbe bewegt wird, mit der nächsten chemischen Lösung be
handelt, bei dem folgenden Verfahren mit einer unterschied
lichen Reinigungslösung behandelt und schließlich in einem
Bad mit destilliertem Wasser behandelt. Bei jedem Verfahren
ist ein separates Bad erforderlich, wobei ein Badsystem mit
destilliertem Wasser mit den jeweiligen Bädern abwechseln
sollte. Die Probleme eines Systems mit mehreren Bädern, das
bei einem derartigen mehrstufigen Behandlungsverfahren ver
wendet wird, besteht darin, daß die Gesamtfläche der Vor
richtung größer wird, daß die Größe des Bades gemäß der Aus
dehnung des Waferdurchmessers größer wird, und daß sich die
Gesamtfläche, die von der Vorrichtung belegt wird, aufgrund
der sich vergrößernden Kapazität des Bades erhöht.
Um die obigen Probleme zu lösen, ist in den letzten Jahren
ein Ein-Bad-System verwendet worden. Das Ein-Bad-System ver
wendet bei jedem Verfahren lediglich ein Bad, wobei dasselbe
jedoch die jeweiligen chemischen Lösungen, die bei jedem
Verfahren erforderlich sind, verwendet. Folglich werden im
Gegensatz zu einem System mit mehreren Bädern verschiedene
Verfahren in demselben Bad durchgeführt, derart, daß die An
zahl der mehreren Bäder bei diesem System reduziert werden
kann.
Das Ein-Bad-System, das vorgesehen ist, um die Gesamtgröße
des Grundbadsystems zu verringern, weist jedoch ein Problem
auf, welches durch die verschiedenen chemischen Lösungen
verursacht wird, die in demselben Bad bei jedem Verfahren
verwendet werden. Beispielsweise wird die chemische Lösung,
die bei einem vorhergehenden Verfahren verwendet wurde,
vollständig entfernt, wobei die Innenseite des Bades mit de
stilliertem Wasser gereinigt wird, usw. Nachdem die nächste
chemische Lösung in das Bad eingebracht und das Hauptbehand
lungsverfahren in dem Bad durchgeführt wurde, wird das näch
ste tatsächliche Verfahren mittels der als nächstes einge
brachten chemischen Lösung durchgeführt. Folglich ergibt
dies eine verlängerte Vorbereitungszeit vor den Behandlungs
verfahren, wobei eine enorme Menge einer chemischen Lösung
und an destilliertem Wasser verbraucht wird. Ferner kann die
restliche chemische Lösung, die an den Wänden des Bades
klebt, nicht vollständig entfernt werden, derart, daß die
Zuverlässigkeit des nächsten Verfahrens vermindert wird.
Selbst wenn das Ein-Bad-System ausschließlich bei dem Reini
gungsverfahren mit destilliertem Wasser verwendet wird, be
steht das Problem, daß eine gewaltige Menge einer chemischen
Lösung verbraucht wird, um die restliche chemische Lösung
bei dem gesamten Verfahren zu entfernen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
verbesserte Wafernaßbehandlungsvorrichtung und ein verbes
sertes Wafernaßbehandlungsverfahren zu schaffen, durch wel
che verhindert wird, daß eine Wafernaßbehandlung aufgrund
von Verunreinigungen in der chemischen Lösung beeinträchtigt
wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Wa
fernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch ein
Verfahren zum Behandeln eines Wafers in einer Wafernaßbe
handlungsvorrichtung gemäß Anspruch 15 und 17 gelöst.
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung auf eine Wafernaßbe
handlungsvorrichtung gerichtet, die im wesentlichen eines
oder mehrere der Probleme aufgrund der Einschränkungen und
Nachteile des Stands der Technik beseitigt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Wafernaßbehandlungsvorrichtung zu schaffen, welche verhin
dert, daß ein Wafer mit Verunreinigungen verunreinigt wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar
in, daß der Verbrauch von chemischen Lösungen und an destil
liertem Wasser verringert wird.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in
der folgenden Beschreibung angegeben und teilweise aus der
Beschreibung offensichtlich, oder können durch die Ausfüh
rung der Erfindung erlernt werden. Die Aufgaben und weitere
Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert
und erhalten, die ausführlich in der dargestellten Beschrei
bung und in den Ansprüchen ebenso wie in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist.
Um diese und weitere Vorteile zu erreichen und gemäß dem
Zweck der vorliegenden Erfindung, wie sie ausgeführt und
ausführlich beschrieben ist, umfaßt eine Wafernaßbehand
lungsvorrichtung eine erste Zuführungs-/Ablaufleitung, ein
äußeres Bad, das mit der ersten Zuführungs-/Ablaufleitung
verbunden ist, ein inneres Bad in dem äußeren Bad, eine
zweite Zuführungs-/Ablaufleitung, die mit dem inneren Bad
verbunden ist, und zumindest eine Abtrennung, die an einem
Abschnitt des inneren Bades angeordnet ist.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt
eine Wafernaßbehandlungsvorrichtung eine Zuführungsleitung,
ein äußeres Bad, das mit der Zuführungsleitung verbunden
ist, ein inneres Bad in dem äußeren Bad, eine Ablaufleitung,
die mit dem inneren Bad verbunden ist, und zumindest eine
Abtrennung, die auf einem Abschnitt des inneren Bades ange
ordnet ist.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt
eine Wafernaßbehandlungsvorrichtung eine Ablaufleitung, ein
äußeres Bad, das mit der Ablaufleitung verbunden ist, ein
inneres Bad in dem äußeren Bad, eine Zuführungsleitung, die
mit dem inneren Bad verbunden ist, und zumindest eine Ab
trennung, die auf einem Abschnitt des inneren Bades angeord
net ist.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt
ein Verfahren zum Behandeln eines Wafers in einer Wafernaß
behandlungsvorrichtung mit einem äußeren Bad, einem inneren
Bad, einer Zuführungsleitung, einer Ablaufleitung und zumin
dest einer Abtrennung folgende Schritte: Zuführen einer er
sten Lösung zu dem inneren Bad durch die Zuführungsleitung
und das äußere Bad, Ablaufenlassen der ersten Lösung aus dem
inneren Bad durch die Ablaufleitung, Entfernen der zumindest
einen Abtrennung von dem inneren Bad, Zuführen einer zweiten
Lösung zu dem inneren Bad durch die Zuführungsleitung und
Ablaufenlassen der zweiten Lösung durch die Ablaufleitung.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt
ein Verfahren zum Behandeln eines Wafers bei einer Wafernaß
behandlungsvorrichtung mit einem äußeren Bad, einem inneren
Bad, einer Zuführungsleitung, einer Ablaufleitung und zumin
dest einer Abtrennung folgende Schritte: Zuführen einer er
sten Lösung durch die Zuführungsleitung zu dem inneren Bad,
Überlaufenlassen der ersten Lösung in das äußere Bad, Ablau
fenlassen der ersten Lösung aus dem äußeren Bad durch die
Ablaufleitung, Entfernen der zumindest einen Abtrennung von
dem inneren Bad und Zuführen einer zweiten Lösung zu dem in
neren Bad.
Es sollte offensichtlich sein, daß sowohl die vorhergehende
allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte
Beschreibung beispielhaft und erklärend sind, und eine wei
tere Erklärung der Erfindung, wie sie beansprucht ist, lie
fern sollen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine herkömmliche Überlaufreinigungsvorrichtung;
Fig. 2 eine herkömmliche Waferbehandlungsvorrichtung mit
einer Mehrzahl von Naßbehandlungsbädern;
Fig. 3 ein Abwärtsflußnaßbehandlungssystem;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Wafernaßbehand
lungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittansicht entlang der in Fig. 4 dar
gestellten Linie VV;
Fig. 6 und 7 ein Reinigungsbad und eine Sprüheinheit einer Wa
fernaßbehandlungsvorrichtung der vorliegenden Er
findung;
Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Wafernaßbehand
lungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Überlaufnaßbehandlungssystem gemäß der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 10 ein Abwärtsflußnaßbehandlungssystem gemäß der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 11 ein Naßbehandlungssystem sowohl mit Abwärtsfluß-
als auch Überlauf-Tauglichkeit;
Fig. 12 eine Querschnittansicht eines dritten Ausführungs
beispiels der Wafernaßbehandlungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine Querschnittansicht eines vierten Ausführungs
beispiels der Wafernaßbehandlungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 14 eine Querschnittansicht eines fünften Ausführungs
beispiels der Wafernaßbehandlungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung.
Im folgenden wird nun detailliert auf die bevorzugten Aus
führungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen,
wobei Beispiele derselben in den begleitenden Zeichnungen
dargestellt sind.
Bezugnehmend auf Fig. 4 und 5 weist eine Wafernaßbehand
lungsvorrichtung ein äußeres Bad 41, einen unteren Abschnitt
50 eines inneren Bades, der innerhalb des äußeren Bades an
geordnet ist, und eine Mehrzahl von Abtrennungen 43, 44 und
45 auf, die sich von dem unteren Abschnitt 50 des inneren
Bades erstreckend angeordnet sind.
Ein Ausgangs-/Eingangsweg 41-2 für eine chemische Lösung,
welche eingebracht wird oder zwischen dem inneren Bad und
dem äußeren Bad fließt, ist an einem unteren Abschnitt 41-1
des äußeren Bades 41 gebildet.
In der Mitte des unteren Abschnitts 50 des inneren Bades ist
eine Waferauflage 51 zum Befestigen eines Wafers höher ange
ordnet als eine Abtrennungsauflage 52, derart, daß der unte
re Abschnitt 50 des inneren Bades höhenmäßig zwei Ebenen
aufweist. Eine Mehrzahl von Öffnungen 53, durch welche die
chemische Lösung hindurchläuft, ist an den Seiten der Wafer
auflage gebildet. Ein Waferträger 6 ist auf der Waferauflage
51 befestigt, wie es durch die gestrichelte Linie in Fig. 5
dargestellt ist. Die obere Seite der Waferauflage und des
Waferträgers 6 zum Halten eines Wafers 5 weist vorzugsweise
Fortsätze 56 auf, um die Befestigung des Waferträgers an der
Waferauflage 51 zu erleichtern. Eine untere Platte 54 an der
Unterseite des inneren Bades ist unter die Abtrennungsaufla
ge 52 eingebaut, um ein festes Raumvolumen zu erhalten, um
die chemische Lösung zu sammeln, welche durch die Öffnungen
53 hindurchgelaufen ist, die an den Seiten der Waferauflage
51 gebildet sind. Seitenplatten zum Tragen der Abtrennungs
auflage 52 sind an der Kante der unteren Platte 54 an der
Unterseite des inneren Bades befestigt, derart, daß der Ab
schnitt, um die chemische Lösung zu sammeln, die Form einer
Wanne aufweist. Eine Eingangs-/Ausgangsleitung 55, die an
der unteren Platte 54 an der Unterseite des inneren Bades
gebildet ist, ist zum Ablaufenlassen der chemischen Lösung
mit einer Drainage verbunden. Bei dem ersten Ausführungsbei
spiel von Fig. 5 ist an einem Mittelabschnitt der Waferauf
lage 51 ein Loch 51a gebildet.
Die Öffnungen 53 an den Seiten der Waferauflage 51 können
weggelassen werden oder in Verbindung mit dem Loch 51a ver
wendet werden. Ferner werden von der vorliegenden Erfindung
Abdeckungen 56 zum Abdecken der Abtrennungen in Betracht ge
zogen, um zu verhindern, daß eine Lösung über dieselben ein
dringt.
Gemäß Fig. 6, welche ein weiteres bevorzugtes Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, sind eine beweg
bare Sprüheinheit und ein Reinigungsbad 60 neben einem Be
handlungsbad 61 eingebaut, um eine Abtrennung für ein inne
res Bad zu reinigen. Das Behandlungsbad ist hier mit dem Be
handlungsbad 41 von Fig. 5 ähnlich.
Bei der Sprüheinheit ist eine Reinigungswasserleitung 62 zum
Zuführen von Reinigungswasser mit einem Sprühkopf 63 verbun
den, wobei mehrere Verzweigungen mit einer Mehrzahl von Dü
sen 64 mit dem Sprühkopf verbunden sind, um das Reinigungs
wasser in alle Richtungen zu sprühen. Sowie jede Abtrennung
verwendet und entfernt worden ist, reinigt die Sprüheinheit
diese Abtrennung auf dieselbe Weise.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Sprüheinheit in
der oberen Position.
In Fig. 8 ist noch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei zwei
Reinigungsbäder 80 und 81 zum Reinigen mit jeweiligen Sprüh
einrichtungen neben einem Behandlungsbad 82 angeordnet sind.
Die Abtrennungen für das innere Bad sind derart gebildet,
daß dieselben in vier Platten 83 unterteilt sind, wobei die
unterteilten Platten in den Reinigungsbädern 80 und 81 ge
reinigt werden. Reinigungslösungssprühdüsen 84 sind jeweils
an den vier Seiten der Bäder zum Reinigen angeordnet (eine
Reinigungslösungszuführungsleitung ist nicht gezeigt). Eine
Sprüheinrichtung 85 ist an der Oberseite der Vorrichtung an
geordnet. Die Größe des Bades kann bei der vorliegenden Er
findung mit einem derartigen Aufbau reduziert sein.
Wie es bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorlie
genden Erfindung erwähnt wurde, sind eine Abtrennungsauflage
und Abtrennungen aneinander befestigt, um den Fluß einer
chemischen Lösung zu unterbrechen. Das heißt, daß die Ab
trennungsauflage vorzugsweise Abtrennungsaufnahmeabschnitte
aufweist, wobei ein Abdichtungsmaterial an dem unteren Ab
schnitt der Abtrennungen an den Aufnahmeabschnitten befe
stigt ist, derart, daß die chemische Lösung nicht zwischen
der Abtrennungsauflage und den Abtrennungen hindurchfließt.
Eine herkömmliche Einspannvorrichtung oder ein herkömmlicher
Roboter kann zum Bewegen der Abtrennung oder der Sprühvor
richtung verwendet werden.
Die folgende Beschreibung bezieht sich ferner auf ein Ver
fahren zum Verwenden einer Vorrichtung gemäß der vorliegen
den Erfindung.
Bei der Vorrichtung von Fig. 4 und 5 wird, nachdem die ge
samte Vorrichtung mit destilliertem Wasser gereinigt wurde,
die größte Abtrennung 43 auf einer Abtrennungsauflage 52 in
einem äußeren Bad 41 angeordnet und ein Wafer 5 befestigt.
Daraufhin wird eine chemische Lösung durch eine Zuführungs
leitung 41-2 (Ausgangs-/Eingangsleitung) zugeführt und ein
notwendiges Verfahren durchgeführt. Daraufhin läuft die ver
wendete chemische Lösung durch eine Ablaufleitung 55 (Ein
gangs-/Ausgangsleitung) ab.
Als nächstes wird eine Abtrennung 44 innerhalb der größten
Abtrennung 43 eingebaut, ein notwendiges Verfahren wird
durchgeführt, und der Wafer und das Bad werden gereinigt.
Dieses Verfahren wird wiederholt, bis die kleinste Abtrennung 45
verwendet ist. Folglich kann wenn nötig eine Mehr
zahl von mittelgroßen Abtrennungen zwischen die größte Ab
teilung 43 und die kleinste Abtrennung 45 eingebaut werden.
Folglich wird ein inneres Bad durch die Verwendung einer Ab
trennung aus mehreren Abtrennungen gebildet, ein Naßbehand
lungsverfahren wird vollständig fertiggestellt, und der Wa
fer und das Bad werden mittels einer Sprüheinrichtung gerei
nigt. Daraufhin wird die verwendete Abtrennung entfernt, wo
bei eine neue Abtrennung verwendet wird, so daß das nächste
Verfahren durchgeführt werden kann.
Wenn die erforderliche Anzahl von Abtrennungen von Beginn an
eingebaut ist, kann alternativ, wann immer ein Verfahren be
endet ist, die innerste Abtrennung einer nach der anderen
entfernt werden, während die Naßverfahren durchgeführt wer
den.
Eine unterschiedliche Naßbehandlung kann gemäß der Vorrich
tung von Fig. 6 und 7 durchgeführt werden.
Bei der Vorrichtung von Fig. 6 wird eine Abtrennung, welche
mit Chemikalien naß-behandelt ist, zu einem Reinigungsbad 60
bewegt, woraufhin sowohl ein Reinigungsverfahren als auch
ein chemisches Behandlungsverfahren gleichzeitig durchge
führt werden kann. Das heißt, daß die Abtrennung entfernt
wird, nachdem eine Abtrennung für ein inneres Bad eingebaut
und ein bestimmtes Verfahren durchgeführt wurde. Daraufhin
wird eine weitere Abtrennung für ein inneres Bad für das
nächste Verfahren eingebaut, wobei ein neues Verfahren
durchgeführt wird, während die im vorhergehenden verwendete
Abtrennung gereinigt wird, so daß das Verfahren beschleunigt
werden kann.
Bei der Vorrichtung von Fig. 8 werden die Abtrennungen,
nachdem die Abtrennung in einzelne Platten unterteilt ist,
derart gereinigt, daß die Geschwindigkeit und der Grad der
Reinigung gesteigert werden. Die gegenüberliegenden Seiten
platten der Abtrennungen werden getrennt und miteinander ge
reinigt, wobei ein Bad oder bis zu vier Bäder verwendet wer
den können.
Wie es im vorhergehenden erwähnt wurde, ist eine Waferaufla
ge höher angeordnet als die Unterseite eines inneren Bades,
um zu verhindern, daß der Wafer mit Verunreinigungen, die
sich aus einem Abwärtsfluß ergeben, von einem Auslaß und ei
ner Auflage verunreinigt wird, wobei eine Abtrennung, die an
der Unterseite des inneren Bades eingebaut ist, gemäß den
verschiedenen Verfahren gewechselt wird, derart, daß das
Problem einer Verunreinigung, die von der verbleibenden che
mischen Lösung verursacht wird, bei dem gesamten Verfahren
gelöst werden kann. Ferner werden sowohl das Naßbehandlungs
verfahren als auch das Reinigungsverfahren gleichzeitig
durchgeführt, wobei Verfahren, welche sich voneinander un
terscheiden, durchgeführt werden, ohne den Wafer zu bewegen,
derart, daß die Verfahrenswirksamkeit maximiert werden kann.
Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, ist eine Hauptlösungszufüh
rungsleitung 33 mit einer Mehrzahl von Lösungszuführungslei
tungen 36 verbunden, wobei die jeweiligen Lösungszuführungs
leitungen 36 mit unterschiedlichen Chemikalienbehältern 37
verbunden sind, um entsprechende Lösungen zu der Hauptlö
sungszuführungsleitung 33 zuzuführen. Eine Pumpe 27b führt
die Lösung zu der Hauptlösungszuführungsleitung 33 zu. Fer
ner ist die Hauptlösungszuführungsleitung 33 mit einer Zu
führungsleitung 39 für destilliertes Wasser und einer Rege
lungseinrichtung 40 verbunden. Die Zuführungsleitung 39 für
destilliertes Wasser und die Lösungszuführungsleitungen 36
werden von jeweiligen Steuerventilen gesteuert.
Fig. 9 zeigt ferner die Ablaufleitungen 41-2, die mit einem
Auslaßbehälter 25 verbunden sind, der von einem Ventil 26a
gesteuert wird. Wenn das Ventil 26a offen ist, entleert sich
die verwendete Lösung folglich in den Behälter 25. Für einen
Rückführungsmodus ist das Ventil 26 jedoch geschlossen, wo
bei die verwendete Lösung zu einer Pumpe 27a und einem Fil
ter 28 fließt, wobei die verwendete Lösung gefiltert und ge
mäß dem Abwärtsflußwafernaßbehandlungssystem der vorliegen
den Erfindung zu der Zuführungsleitung 55 zurückgeschickt
wird. Während des Rückführungsmodus ist auch das Ventil 26b
geschlossen.
Fig. 10 zeigt ein ähnliches System wie in Fig. 9, jedoch für
ein Abwärtsflußwafernaßbehandlungssystem. Das Abwärtsflußwa
fernaßbehandlungssystem unterscheidet sich von dem in Fig. 9
gezeigten Überlaufsystem darin, daß die Zuführungsleitung 55
nun eine Ablaufleitung ist und die Ablaufleitungen 41-2 nun
Zuführungsleitungen sind.
Fig. 11 zeigt ein System, das sowohl das Überlauf- als auch
Abwärtsflußwafernaßbehandlungssystem kombiniert. Insbesonde
re kann das in Fig. 11 gezeigte System von einem Überlaufmo
dus zu einem Abwärtsflußmodus umschalten und umgekehrt. Die
ses Systems ist folglich ein vielseitiges System, das ver
schiedene Vorteile aufweist, die ein verbessertes Verfahrens
zum Verringern der Verunreinigungen auf ein Minimum und den
Bedarf nach lediglich einem Wafernaßbehandlungssystem sowohl
für einen Abwärtsfluß- als auch einen Überlauftyp umfassen.
Details dieses Abwärtsfluß-/Überlaufsystems sind in dem
US-Patent Anmeldungs-Nr. 08/606,188 dargelegt, das am 23. Fe
bruar 1996 von dem gegenwärtigen Erfinder eingereicht wurde,
wobei der Inhalt desselben durch Bezugnahme hierin aufgenom
men ist.
Fig. 12 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in Fig. 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
darin, daß der untere Abschnitt 50 des inneren Bades (siehe
Fig. 5) entfernt ist. Folglich fließt die Lösung direkt aus/
zu der Zuführungs-/Ablaufleitung 55, ohne durch den unteren
Abschnitt des inneren Bades zu laufen. Das dritte Ausfüh
rungsbeispiel kann ferner Abdeckungen 46 aufweisen, um den
Raum zwischen den Abtrennungen abzudecken, derart, daß keine
Verunreinigungen in die Lösung eindringen und die bei nach
folgenden Verfahren zu verwendenden Abtrennungen verunreini
gen.
Fig. 13 und 14 zeigen ein viertes und fünftes Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung. Wie es gezeigt ist,
sind das vierte und fünfte Ausführungsbeispiel und das drit
te Ausführungsbeispiel annähernd gleich, mit der Ausnahme,
daß die Abtrennungen unterschiedliche Höhen aufweisen. Bei
spielweise ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel von Fig.
13 die innere Abtrennung 45 kleiner als die äußeren Abtren
nungen 43a und 44a, wobei bei dem fünften Ausführungsbei
spiel von Fig. 14 die innere Abtrennung 45b höher ist als
die äußeren Abtrennungen 43b und 44b. Bei dem vierten und
fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wer
den ferner jeweils Abdeckungen 46a und 46b in Betracht gezo
gen, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in den Raum zwi
schen den Abtrennungen eindringen. Außerdem kann der untere
Abschnitt 50 des inneren Bades einschließlich der Waferauf
lage 51 mit einem Loch 51a ähnlich zu dem in Fig. 5 gezeig
ten ersten Ausführungsbeispiel mit dem vierten und fünften
Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Sowohl bei dem vierten als auch bei dem fünften Ausführungs
beispiel kann ein Abtrennungsaufnahmeabschnitt 57 verwendet
werden, um die Abtrennung zu tragen und um ein Auslaufen der
Lösung durch dieselbe zu verhindern.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung rechtwink
liger Abtrennungen erklärt worden ist, können bei der vor
liegenden Erfindung andere Formen in Betracht gezogen wer
den. Beispielsweise können zylindrisch geformte Abtrennungen
oder andere polygonale Formen verwendet werden.
Nachdem eine Abtrennung für ein inneres Bad eingebaut und
ein bestimmtes Verfahren beendet wurde, wird folglich bei
der vorliegenden Erfindung die Abtrennung entfernt, worauf
hin ein neues Verfahren durchgeführt wird, wenn für das
nächste Verfahren eine weitere Abtrennung für ein inneres
Bad eingebaut ist. Hier läuft die im vorhergehenden verwen
dete chemische Lösung vollständig ab, wobei das innere Bad
vor dem nächsten Verfahren mit destilliertem Wasser gerei
nigt wird. Daraufhin wird eine neue Abtrennung eingebaut.
Folglich kann das Problem einer Verunreinigung, die durch
die verbleibende chemische Lösung verursacht wird, bei dem
gesamten Verfahren gelöst werden. Es ist wirksamer, die Ab
trennung für das innere Bad bei jedem Verfahren zu verwen
den. Demgemäß verhindert die vorliegende Erfindung, daß ein
Wafer durch Verunreinigungen verunreinigt wird.
Ein weiteres Verfahren wird wie folgt ausgeführt. Bei dem
ersten Verfahren wird eine Abtrennung in dem inneren Bad
verwendet, wobei bei dem zweiten Verfahren eine neue Abtren
nung in das innere Bad eingebaut wird, wobei die erste Ab
trennung, dort wo sich dieselbe befindet, gelassen wird. Für
das nächste Verfahren wird eine weitere Abtrennung einge
baut.
Claims (21)
1. Wafernaßbehandlungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer ersten Zuführungs-/Ablaufleitung (41-2);
einem äußeren Bad (41), das mit der ersten Zuführungs- /Ablaufleitung (41-2) verbunden ist;
einem inneren Bad (50) in dem äußeren Bad (41);
einer zweiten Zuführungs-/Ablaufleitung (55), die mit dem inneren Bad (50) verbunden ist; und
zumindest einer Abtrennung (43, 44, 45; 43a, 44a, 45a; 43b, 44b, 45b), die an einem Abschnitt (52) des inneren Bades (50) angeordnet ist.
einer ersten Zuführungs-/Ablaufleitung (41-2);
einem äußeren Bad (41), das mit der ersten Zuführungs- /Ablaufleitung (41-2) verbunden ist;
einem inneren Bad (50) in dem äußeren Bad (41);
einer zweiten Zuführungs-/Ablaufleitung (55), die mit dem inneren Bad (50) verbunden ist; und
zumindest einer Abtrennung (43, 44, 45; 43a, 44a, 45a; 43b, 44b, 45b), die an einem Abschnitt (52) des inneren Bades (50) angeordnet ist.
2. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei
der die erste Zuführungs-/Ablaufleitung (41-2) als Zu
führungsleitung zu dem äußeren Bad (41) arbeitet, wenn
die zweite Zuführungs-/Ablaufleitung (55) als Ablauf
leitung für das innere Bad (50) arbeitet.
3. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei
der die erste Zuführungs-/Ablaufleitung (41-2) als Ab
laufleitung für das äußere Bad (41-2) arbeitet, wenn
die zweite Zuführungs-/Ablaufleitung (55) als Zufüh
rungsleitung zu dem inneren Bad (50) arbeitet.
4. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner ein Zwischenbad unter dem inneren Bad (50) auf
weist, das mit der zweiten Zuführungs-/Ablaufleitung
(55) verbunden ist.
5. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei
der das Zwischenbad folgende Merkmale aufweist:
einen Abtrennungsauflageabschnitt (52), der die zumin dest eine Abtrennung (43, 44, 45; 43a, 44a, 45a; 43b, 44b, 45b) trägt; und
einen Waferauflageabschnitt (51) mit einem Loch (51a), der einen Wafer (5) trägt, wobei der Waferauflageab schnitt (51) höher ist als der Abtrennungsauflageab schnitt (52).
einen Abtrennungsauflageabschnitt (52), der die zumin dest eine Abtrennung (43, 44, 45; 43a, 44a, 45a; 43b, 44b, 45b) trägt; und
einen Waferauflageabschnitt (51) mit einem Loch (51a), der einen Wafer (5) trägt, wobei der Waferauflageab schnitt (51) höher ist als der Abtrennungsauflageab schnitt (52).
6. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner neben der zumindest einen Abtrennung zusätzliche
Abtrennungen und eine Abdeckung (46; 46a; 46b) auf
weist, die benachbarte Abtrennungen verbindet.
7. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, bei
der die Abtrennungen (43a, 44a, 45a) unterschiedliche
Höhen aufweisen.
8. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei
der eine Abtrennung (45a), die sich näher an dem inne
ren Bad (50) befindet, kürzer ist als eine Abtrennung
(43a, 44a), die weiter von dem inneren Bad (50) ent
fernt ist.
9. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei
der eine Abtrennung (45b), die näher an dem inneren Bad
(50) angeordnet ist, höher ist als eine Abtrennung
(43b, 44b), die weiter von dem inneren Bad (50) ent
fernt ist.
10. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner Abtrennungsaufnahmebauglieder (57) aufweist, die
die Abtrennungen (43, 44, 45; 43a, 44a, 45a; 43b, 44b,
45b) halten und ein Auslaufen einer Lösung zwischen dem
inneren Bad (50) und den Abtrennungen verhindern.
11. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner ein drittes Bad (60) und ein Sprühsystem (62, 63, 64)
aufweist, wobei das dritte Bad (60) eine Ab
trennung aufnimmt und die Abtrennung mit dem Sprühsy
stem (62, 63, 64) reinigt.
12. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner ein drittes (80) und ein viertes (81) Bad und
ein Sprühsystem (84, 85) aufweist, wobei das dritte
(80) und vierte (81) Bad Abschnitte (83) einer Abtren
nung aufnimmt und die Abschnitte (83) der Abtrennung
mit dem Sprühsystem (84, 85) reinigt.
13. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner eine Lösungszuführungseinheit (30) aufweist, die
eine Lösung zu der ersten (41-2) und zweiten (55) Zu
führungs-/Ablaufleitung zuführt.
14. Wafernaßbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die
ferner eine Rückführungseinheit aufweist, die einen
Filter (28) und eine Pumpe (27a, 27b) umfaßt, die mit
der ersten (41-2) und der zweiten (55) Zuführungs-/Ab
laufleitung gekoppelt sind, wobei die Rückführungsein
heit eine verwendete Lösung entweder von dem inneren
(50) oder dem äußeren Bad (41) aufnimmt, die verwendete
Lösung filtert und die gefilterte Lösung zurückführt.
15. Verfahren zum Behandeln eines Wafers in einer Wafernaß
behandlungsvorrichtung, die ein äußeres Bad (41), ein
inneres Bad (50), eine Zuführungsleitung (41-2), eine
Ablaufleitung (55) und zumindest eine Abtrennung auf
weist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Zuführen einer ersten Lösung zu dem inneren Bad (50) durch die Zuführungsleitung (41-2) und das äußere Bad (41);
Ablaufenlassen der ersten Lösung aus dem inneren Bad (50) durch die Ablaufleitung (55);
Zuführen einer ersten Lösung zu dem inneren Bad (50) durch die Zuführungsleitung (41-2) und das äußere Bad (41);
Ablaufenlassen der ersten Lösung aus dem inneren Bad (50) durch die Ablaufleitung (55);
Entfernen der zumindest einen Abtrennung (45) von dem
inneren Bad (50);
Zuführen einer zweiten Lösung zu dem inneren Bad (50) durch die Zuführungsleitung (41-2); und
Ablaufenlassen der zweiten Lösung durch die Ablauflei tung (55).
Zuführen einer zweiten Lösung zu dem inneren Bad (50) durch die Zuführungsleitung (41-2); und
Ablaufenlassen der zweiten Lösung durch die Ablauflei tung (55).
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem der Schritt des
Entfernens der zumindest einen Abtrennung den Schritt
des Bewegens der Abtrennung zu einem Reinigungsbad (60)
und den Schritt des Reinigens der Abtrennung aufweist.
17. Verfahren zum Behandeln eines Wafers (5) in einer Wa
fernaßbehandlungsvorrichtung, die ein äußeres Bad (41),
ein inneres Bad (50), eine Zuführungsleitung (55), eine
Ablaufleitung (41-2) und zumindest eine Abtrennung auf
weist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Zuführen einer ersten Lösung zu dem inneren Bad (50) durch die Zuführungsleitung (55),
Überlaufenlassen der ersten Lösung in das äußere Bad (41);
Ablaufenlassen der ersten Lösung aus dem äußeren Bad (41) durch die Ablaufleitung (41-2);
Entfernen der zumindest einen Abtrennung von dem inne ren Bad (50); und
Zuführen einer zweiten Lösung zu dem inneren Bad (50).
Zuführen einer ersten Lösung zu dem inneren Bad (50) durch die Zuführungsleitung (55),
Überlaufenlassen der ersten Lösung in das äußere Bad (41);
Ablaufenlassen der ersten Lösung aus dem äußeren Bad (41) durch die Ablaufleitung (41-2);
Entfernen der zumindest einen Abtrennung von dem inne ren Bad (50); und
Zuführen einer zweiten Lösung zu dem inneren Bad (50).
18. Verfahren gemäß Anspruch (17), bei dem der Schritt des
Entfernens der zumindest einen Abtrennung den Schritt
des Bewegens der Abtrennung zu einem Reinigungsbad (60)
und des Reinigens der Abtrennung aufweist.
19. Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem die zweite Lösung
zu dem inneren Bad (50) durch die Ablaufleitung (41-2)
und das äußere Bad (41) in einer Flußrichtung zugeführt
wird, die entgegengesetzt zu einer Flußrichtung der er
sten Lösung ist.
20. Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem die zweite Lösung
durch die Zuführungsleitung (55) in dem inneren Bad
(50) abläuft.
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