DE3941502C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belade- und Entladevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im allgemeinen ist bei einer in einer Linie liegenden Unterdruck-Behandlungsvorrichtung eine Beschickungskammer für Substrate kontinuierlich in Verbindung mit einer Einlaßseite einer Unterdruck-Behandlungskammer, in der Dünnfilme bzw. Dünnschichten auf Halbleitersubstraten, wie Silizium-Wafer und dergleichen, gebildet werden oder in der die Dünnschichten auf den Substraten einer hyperfeinen Verarbeitung ausgesetzt werden. Ferner ist eine Entleerungs- bzw. Ausstoßkammer kontinuierlich in Verbindung mit einer Auslaßseite der Unterdruck-Behandlungskammer. Diese Beschickungs- und Entleerungskammern sind dazu vorgesehen, die Substrate an die Unterdruck-Behandlungskammer abzugeben und von dieser wegzuführen, ohne die Unterdruckseite der Unterdruck-Behandlungskammer zu beeinträchtigen. Die betreffenden Kammern sind dabei so angeordnet, daß der Innendruck jener Kammern zu einem Vakuum bzw. Unterdruck und einem atmosphärischen Druck hin geändert werden kann.

Eine konventionelle Beschickungs- und Entleerungskammer-Vor­ richtung ist so aufgebaut, wie dies in Fig. 10 bis 13 veran­ schaulicht ist. Gemäß diesen Figuren ist die Beschickungs- und Entleerungskammer-Vorrichtung mit einer Unterdruckkammer 1 versehen. Ein Transport-Einlaß 4 ist auf einer Seite der Wände der Unterdruckkammer 1 vorgesehen, und ein Transport- bzw. Förder-Auslaß 5 ist auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen. An der Außenkante des Einlasses 4 ist ein Ein­ laßventil 11 vorgesehen, welches mittels eines Öffnungs- und Schließmechanismus geöffnet und geschlossen werden kann. Dieser Mechanismus umfaßt beispielsweise eine Zahnstange 7, die mittels eines Zylinders 6 hin- und herbewegbar ist, und eine drehbare Welle 9, die mit einem Zahnrad 8 zusammen­ hängend ausgebildet ist, welches durch die Zahnstange 7 in Drehung versetzbar ist. Das betreffende Einlaßventil ist dabei so angeordnet, daß es in einem Sitz aufgenommen ist und dadurch den Transport-Einlaß schließt. An der Innenkante des Transport-Auslasses 5 ist ein Auslaßventil 17 vorge­ sehen, welches mittels eines Öffnungs- und Schließmechanis­ mus 16 geöffnet und geschlossen werden kann, der beispiels­ weise eine Zahnstange 13, die mittels eines Zylinders 12 hin- und herbewegbar ist, und eine drehbare Welle 15 umfaßt, welche mit einem Zahnrad 14 zusammenhängend ausgebildet ist, welches durch die Zahnstange 13 in Drehung versetzbar ist. Dieses Auslaßventil ist so angeordnet, daß es von einem Sitz aufgenommen ist und dadurch den Transport-Auslaß 5 verschließt.

Der Transport-Einlaß 4 und der Transport-Auslaß 5 sind mit Öffnungen versehen, die in der vertikalen Richtung länger sind; ein Substrat-Halter 3, auf dem Substrate 2, wie z. B. Silizium-Wafer, lösbar angebracht sind, wird in die bzw. aus den Öffnungen in einer vertikal aufrechten Position transportiert. Der Substrat-Halter 3 ist in einer aufrechten Stellung angeordnet, und zwar durch Festlegen des unteren Endes an einem langen Substrathalter-Träger 23, wodurch eine gemeinsame Bewegung mit dem Substrathalter-Träger 23 erfolgt. Insgesamt vier Räder 24 sind auf beiden Seiten der vorderen und hinteren Enden des Substrathalter-Trägers 23 vorgesehen. Eine Zahnstangenleiste 22 ist außerdem an der Unterseite des Substrathalter-Trägers 23 vorgesehen; sie hält den betreffenden Träger mittels einer Feder, die nicht dargestellt ist.

Innerhalb der Unterdruckkammer 1 ist ein Transportmechanis­ mus 18 vorgesehen. Dieser Transportmechanismus 18 umfaßt beispielsweise ein Antriebsrad 21, welches an einer dreh­ baren Welle 20 befestigt ist, die durch einen Drehmechanis­ mus (nicht dargestellt) gedreht wird. Ferner umfaßt der betreffende Mechanismus ein Paar paralleler Schienen 25. Wenn das Antriebsrad 21 gedreht wird und mit der Zahn­ stangenschiene bzw. -leiste 22 kämmt, werden die Räder 24 des Substrathalter-Trägers 23 auf den Schienen 25 bewegt, wodurch der Substrathalter 3 transportiert wird.

In einer oberen Platte, welche eine Kammerwand der Unter­ druckkammer 1 bildet, ist ein Gaseinlaßanschluß 26 vorge­ sehen. Ein Auslaßanschluß 27 ist in einer horizontalen Bodenplatte vorgesehen, die eine weitere Kammerwand bildet.

Wie ferner in Fig. 13 veranschaulicht, ist ein Gaseinfüh­ rungsrohr 30, welches ein Gaseinführungs-Absperrventil 28 und ein Gasströmungs-Regulierventil 29 aufweist, mit dem Gaseinlaßanschluß 26 der Unterdruckkammer 1 verbunden. Ein Gasauslaßrohr 33, welches ein Gasauslaß-Absperrventil 31 und ein Gasauslaßgeschwindigkeitsregulierventil 32 aufweist, ist mit dem Gasauslaßanschluß 27 der Unterdruckkammer 1 ver­ bunden.

Nunmehr werden die durch die Erfindung zu lösenden Probleme betrachtet.

Die konventionelle Beschickungs- und Entleerungskammer-Vor­ richtung ist so aufgebaut, wie dies oben beschrieben worden ist; sie ist nicht innerhalb der Unterdruckkammer 1 mit einer Einrichtung ausgestattet, welche die Gasströmung innerhalb der Unterdruckkammer reguliert. Dabei ist ein Problem insofern vorhanden, als Gasturbulenzen innerhalb der Unterdruckkammer 1 auftreten, wenn die betreffende Unter­ druckkammer 1 auf einen atmosphärischen Druck zurückgebracht wird, indem ein Gas in die Unterdruckkammer 1 durch das Gaseinführungsrohr 30 eingeführt wird, oder wenn demgegen­ über die Unterdruckkammer 1 durch das Gasabführrohr 33 eva­ kuiert wird. Die Konsequenz ist, daß die Gasturbulenzen die innerhalb der Unterdruckkammer 1 angesammelten Staubpartikel veranlassen, in Bewegung zu gelangen und an den Substraten 2 anzuhaften. Das Anhaften von Staubpartikeln ist nicht erwünscht, da die an den Substraten 2 haftenden Staub­ partikel ein Hindernis bei der Ausbildung von Dünnschichten auf Substraten 2 oder bei der Herstellung von Halbleiterein­ richtungen darstellen, wobei die Schichten bzw. Filme auf den Substraten einer hyperfeinen Verarbeitung ausgesetzt werden. Dies führt zur Zunahme von geringwertigen Erzeug­ nissen.

Um das Anhaften von Staubpartikeln zu vermeiden, wird die Unterdruckkammer 1 in konventioneller Weise dadurch auf den atmosphärischen Druck zurückgebracht, daß ein Gas in die be­ treffende Kammer langsam eingeführt oder die betreffende Kammer langsam evakuiert wird, so daß keine Gasturbulenzen innerhalb der betreffenden Unterdruckkammer 1 auftreten. Dabei war bzw. ist jedoch ein Nachteil insofern vorhanden, als es lange Zeit dauert, die Gaseinführung oder Gasabfuhr durchzuführen. Der Bearbeitungs- bzw. Behandlungs-Wirkungs­ grad konnte bzw. kann nicht gesteigert werden. Da die Boden­ platte, in der der Gasabführanschluß 27 vorgesehen ist, horizontal angeordnet ist, zeigte es sich, daß bei Evakuie­ rung der Unterdruckkammer 1 Wirbel bzw. Strudel in einem Raum in der Nachbarschaft des Einlasses für den Gasabführ­ anschluß 27 auftraten und daß die Staubpartikel in der Nachbarschaft des Gasauslaßanschlusses 27 durch die betreffenden Wirbel bzw. Strudel anstiegen und das Anhaften an den Substraten 2 hervorriefen.

In der nachstehenden Tabelle 1 ist die Menge der Staub­ partikel mit einem Durchmesser von 0,5 Mikrometer und darü­ ber veranschaulicht, die an einem 5-Zoll-Wafer anhafteten, als die Unterdruckkammer 1 auf etwa 1000 Teilchen im Volumen evakuiert worden ist.

Tabelle 1

Aus der DE-OS 24 51 549 ist bereits eine Belade- und Entladevorrichtung für plattenförmige Halbleitermaterialien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser ist eine in der Fläche der zu beschickenden Bearbeitungsfläche entsprechende Vorratsplatte zur Aufnahme der zu bearbeitenden Halbleitermaterialien in entsprechender Anordnung wie auf der zur Vorratsplatte parallelen Bearbeitungsfläche und eine relativ zu der Vorratsplatte und zur Bearbeitungsfläche bewegliche Transportplatte mit einer der Anzahl der Anordnung der Halbleitermaterialien entsprechenden Anzahl von Ansaugdüsen vorgesehen. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Transportplatte parallel zur Oberfläche der Vorratsplatte und in zum Ansaugen durch Vakuum geeignetem Abstand davon sowie derart zu positionieren, daß die Ansaugdüsen bezüglich der Halbleitermaterialien sich in einer das Ansaugen ermöglichenden Position befinden. Außerdem sind Einrichtungen vorgesehen, um die Transportplatte parallel zur Oberfläche der Bearbeitungsfläche in zum Entladen durch Überdruck in den Ansaugdüsen geeignetem Abstand zu positionieren. Schließlich sind Einrichtungen vorhanden, um die Ansaugdüsen mit Vakuum oder Überdruck zu beaufschlagen. Damit weist aber die bekannte Vorrichtung einen relativ hohen konstruktiven Aufwand auf.

Es sind auch schon ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Be- und Entladen von Halbleiterscheiben auf einem Werkstückhalter bekannt (DE 36 39 991 A1), wobei ein Roboterarm an einem Basisgestell derart drehbar gelagert ist, daß er um einen Bogen schwenkbar ist, der durch eine Referenzposition hindurchgeht. Ferner ist eine Aufnahmeeinrichtung verschiebbar am Ende des Roboterarmes angebracht; sie weist Saugeinrichtungen zum Ergreifen einer Scheibe auf. Darüber hinaus ist eine Antriebseinrichtung für das Rückziehen und Ausstrecken der Aufnahmeeinrichtung zu bzw. von dem Roboterarm vorgesehen. Eine Scheibenladestation liegt dabei innerhalb des vom Roboterarm überstrichenen Bogens zur Speicherung einer neuen Scheibe. Eine Scheibenladestation liegt innerhalb des von dem Roboterarm überstrichenen Bogens zur Speicherung einer verarbeiteten Scheibe. Eine Positioniereinrichtung dient zur Positionierung eines Werkstückhalters nahe der Aufnahmeeinrichtung, wenn der Roboterarm in einer Bezugsposition steht. Ein Antrieb dient schließlich zur Bewegung des Roboterarms von der Bezugsposition zur Entladestation, so daß die Aufnahmeeinrichtung eine auf dem Werkstückträger sitzende Scheibe zur Entladestation, von der Scheibenentladestation zu der Scheibenladestation hin und von der Ladestation zu dem Werkstückträger hin übertragen kann, so daß die Aufnahmeeinrichtung eine Scheibe der Ladestation zu dem Werkstückträger übertragen kann. Auch diese bekannte Vorrichtung weist insgesamt einen relativ hohen konstruktiven Aufwand auf.

Es sind schließlich auch schon ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eingabe und Entnahme von Halbleiterscheiben bekannt (DE 37 40 855 A1), wobei die betreffende Vorrichtung ein Gestell aufweist, dem ein vorbestimmter Scheibenergreifungsort zugeordnet ist, wo Halbleiterscheiben von einer Bearbeitungsmaschine ergriffen werden können. Ferner ist ein am Gestell angeordnetes Zwischenlager zur Aufbewahrung einer Halbleiterscheibe in einer derartigen Entnahmeposition so vorgesehen, daß die ebenen Oberflächen der Scheibe parallel zu einer X-Achse und senkrecht zu einer Z-Achse verlaufen. Ein erstes Greifglied kann die Halbleiterscheibe zwischen dem Zwischenlager und dem Scheibenergreifungsort befördern und läßt sich durch ein erstes, am Gestell angeordnetes X-Richtungstriebwerk parallel zur X-Achse bewegen. Ein zweites Greifglied kann die Halbleiterscheibe zwischen dem Zwischenlager und dem Ergreifungsort befördern und läßt sich durch ein zweites, am Gestell angeordnetes X-Richtungstriebwerk parallel zur X-Achse und unabhängig vom ersten Greifglied bewegen. Am Gestell ist ferner ein Z-Richtungstriebwerk angeordnet, welches das erste und das zweite Greifglied in der Z-Richtung bewegen kann. Schließlich ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, um das erste X-Richtungstriebwerk zu veranlassen, das erste Greifglied parallel zur X-Achse zum Scheibenergreifungsort zu bewegen, während oder kurz nachdem sich das zweite Greifglied parallel zur X-Achse vom Scheibenergreifungsort wegbewegt. Damit zeichnet sich auch diese bekannte Vorrichtung durch einen insgesamt relativ hohen konstruktiven Aufwand aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belade- und Entladevorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit insgesamt relativ geringem konstruktiven Aufwand ausgekommen werden kann, um die Evakuierung der Unterdruckkammer auszuführen und die Rückführung auf den atmosphärischen Druck innerhalb einer kürzeren Zeitspanne vorzunehmen und dabei die Menge der Staubpartikel zu senken, die an den Substraten haften.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Da gemäß der Erfindung eine Ausgleichsplatte in einer Unterdruckkammer vorgesehen ist, und zwar in einem bestimmten Abstand von der Oberfläche eines Substrathalters entfernt, und da ein Gaseinführungsrohr mit einem Gas- Abgabeauslaß vorgesehen ist, der ein Gas in Richtung zu dem Raum abgibt, der durch den Abstand bzw. Zwischenraum festgelegt ist, kann ein gleichgerichteter bzw. ausgeglichener Gasstrom längs der Oberfläche des Substrathalters gebildet werden, wenn die Unterdruckkammer durch einen Gas-Abführanschluß evakuiert wird oder wenn die betreffende Unterdruckkammer auf einen atmosphärischen Druck dadurch zurückgebracht wird, daß ein Gas von einem Gas-Einlaßanschluß her eingeführt wird, und zwar durch gleichzeitiges Abgeben des Gases auch aus dem Gaseinführrohr, welches einen Gas-Abgabeauslaß aufweist, obwohl dort Gasturbulenzen innerhalb der Unterdruckkammer vorhanden sein können. Substrate werden auf der Oberfläche des Substrathalters angebracht; mit Rücksicht darauf, daß das Gas, welches frei von Staubpartikeln ist, aus dem Gaseinführungsrohr mit dem Gasabgabe-Auslaß längs der Oberflächen der Substrate strömt, und mit Rücksicht darauf, daß die Ausgleichsplatte längs der betreffenden Strömung vorgesehen ist, werden die Staubpartikel, die innerhalb der Unterdruckkammer etwas aufgewirbelt sein können, durch den ausgeglichenen Strom sowie die Ausgleichplatte unterbrochen, wodurch geringere Möglichkeiten für ihr Anhaften an den Substraten vorhanden sind.

Obwohl das Volumen des durch die Unterdruckkammer strömenden Gases um die Menge ansteigt, die von dem Gaseinführrohr her eingeführt wird, kann die Abpump- bzw. Evakuierungszeit dadurch verkürzt werden, daß eine Absaugpumpe größerer Kapazität verwendet wird, die mit dem Abführanschluß zu verbinden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer Belade- und Entladevorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Belade- und Entladevorrichtung;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 eingetragenen Linie II-II;

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 eingetragenen Linie III-III;

Fig. 4 zeigt eine linke Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 5 zeigt ein schematisches Diagramm;

Fig. 6 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6 zeigt dabei eine vertikale Schnittansicht der Belade- und Entladevorrichtung;

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 6 eingetragenen Linie VII-VII;

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 6 eingetragenen Linie VIII-VIII;

Fig. 9 zeigt eine rechte Seitenansicht der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 10 bis 13 zeigen eine konventionelle Belade- und Entladevorrichtung;

Fig. 10 zeigt dabei eine vertikale Schnittansicht der betreffenden Belade- und Entladevorrichtung;

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 10 eingetragenen Linie XI-XI;

Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 10 eingetragenen Linie XII-XII;

Fig. 13 zeigt ein schematisches Diagramm.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer nachstehend auch als Beschickungs- bzw. Entleerungs- bzw. Ausstoßkammer-Vorrichtung bezeichneten Belade- und Entladevorrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 bis 5 gezeigt. Wenn die betreffende Vorrichtung als Kammer für das Beschicken bzw. das Laden einer Unterdruck-Behandlungskammer mit Substraten dient, um Dünnschichten bzw. Dünnfilme auf den Substraten zu bilden oder die auf den Substraten gebildeten Dünnschichten einer hyperfeinen Verarbeitung in der betreffenden Unterdruck-Be­ handlungskammer zu unterziehen, dann ist die betreffende Beschickungs- und Entleerungskammer-Vorrichtung kontinuier­ lich in einer hermetisch dichten Verbindung mit dem Einlaß der Unterdruck-Behandlungskammer vorgesehen. Wenn die be­ treffende Beschickungs- und Entleerungskammer-Vorrichtung als Abführkammer verwendet wird, um die in der Unterdruck- Behandlungskammer behandelten Substrate abzuführen bzw. auszustoßen, ohne daß die Atmosphäre beeinträchtigt wird, dann ist die betreffende Beschickungs- und Entleerungs­ kammer-Vorrichtung kontinuierlich in hermetisch dichter Verbindung mit dem Auslaß der Unterdruck-Behandlungskammer vorgesehen.

Von den in Fig. 1 bis 5 verwendeten Bezugszeichen bezeichnen jene, die mit den in Fig. 10 bis 13 verwendeten Bezugs­ zeichen gleich sind, dieselben Einzelteile, weshalb deren Erläuterung weggelassen ist.

Der Unterschied zwischen der in Fig. 1 bis 5 gezeigten ersten Ausführungsform und der in Fig. 10 bis 13 dargestell­ ten konventionellen Vorrichtung wird nachstehend erläutert. Zunächst stehen bei der ersten Ausführungsform Bügel bzw. Arme 511 und 512 an den oberen und unteren Seiten der einen Seite einer Kammerwand der Unterdruckkammer 1 ab, und an jenen Bügeln bzw. Armen 511 und 512 ist vertikal eine Aus­ gleichs- bzw. Gleichrichtungsplatte 521 befestigt, die aus Quarzglas besteht. Wenn der Substrathalter 3 in die Unter­ druckkammer 1 in einer aufrechten Stellung transportiert wird, ist die Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichsplatte 521 in einer bestimmten Entfernung dieser Oberfläche des Substrat­ halters 3 zugewandt, auf dem Substrate 2 lösbar angebracht sind. Ferner sind Arme bzw. Ausleger 513 und 514 an den oberen und unteren Innenseiten der gegenüberliegenden Seite der Kammerwand der Unterdruckkammer 1 vorgesehen, und an jenen Armen bzw. Auslegern 513 und 514 ist ebenfalls verti­ kal eine Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichsplatte 531 be­ festigt, die aus Quarzglas besteht. Die Gleichrichtungs­ platte 531 ist der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche des Substrathalters 3 in einer bestimmten Entfernung zuge­ wandt. Demgemäß verlaufen die beiden Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichplatten 521, 531 parallel zueinander, und sie be­ finden sich in einem solchen Zustand, daß dazwischen der Substrathalter 3 eingefügt ist, auf dessen beiden Seiten Substrate angebracht sind.

Auf einer oberen Platte, welche eine Wand der Unterdruck­ kammer 1 darstellt, ist ein Befestigungsarm 53 vorgesehen, an dem das Gaseinführrohr 54 befestigt ist, welches einen Gas-Abgabeauslaß aufweist, der von der Außenseite in die Unterdruckkammer so eingeführt ist, daß das Rohr oberhalb eines oberen Endes des vertikal positionierten Substrat­ halters 3 angeordnet ist. Das Gas-Einführrohr 54 mit dem Gas-Abgabeauslaß ist mit einer Vielzahl von Gas-Abgabe­ öffnungen (nicht dargestellt) versehen, die das Gas zu dem unteren Ende des vertikal positionierten Substrathalters 3 hin abgeben, mit anderen Worten in Abwärtsrichtung. Demgemäß wird das aus den Gas-Abführöffnungen des Gas-Einführrohres 54, welches den Gas-Abgabeauslaß aufweist, abgegebene Gas veranlaßt, in die Räume bzw. Zwischenräume zu strömen, die durch den Abstand zwischen dem vertikal positionierten Substrathalter 3 und den Gleichrichtungsplatten 521, 531 festgelegt sind, wobei die Gasströmung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Oberflächen des Substrathalters 3 hin erfolgt. Das Gas strömt aus dem unteren Bereich des jeweiligen Zwischenraumes für die Abgabe aus dem Auslaß- Anschluß 27 heraus.

Es ist von Vorteil, den Abführ- bzw. Ablaß-Anschluß 27 in einer Position gegenüber den Gas-Abgabeöffnungen des Gas- Einführungsrohres 54 mit dem Gas-Abgabeauslaß über dem Substrathalter 3 vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform ist der Abgabe- bzw. Auslaß-Anschluß 27 in der geneigten Boden­ platte 1a versehen, welche die Kammerwand bildet.

Das Gas-Einführrohr 54 mit dem Gas-Abgabeauslaß verläuft aus der Unterdruckkammer 1 heraus und ist außerhalb der Unter­ druckkammer 1 mit einem Gaseinführ-Absperrventil 55 und einem Gasströmungsregulierventil 56 versehen, wie dies Fig. 5 veranschaulicht. Ferner ist eine (nicht dargestellte) Unter­ druckpumpe mit dem Gas-Abführrohr 33 verbunden; sie weist eine Absaug- bzw. Abführgeschwindigkeit auf, die das Zwei­ fache jener einen konventionellen Pumpe beträgt, die bei einer konventionellen Beschickungs- und Abführvorrichtung äquivalenter Größe verwendet wird.

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird das aus den Gas-Abgabeöffnungen des Gas-Einführrohres 54, welches den Gas-Abführauslaß aufweist, abgegebene Gas ver­ anlaßt, in den Zwischenraum zwischen dem vertikal posi­ tionierten Substrathalter 3 und der Gleichrichtungsplatte 521 und in den Zwischenraum zwischen dem vertikal posi­ tionierten Substrathalter 3 und der Gleichrichtungsplatte 531 zu strömen, und zwar von dem oberen Bereich nach unten längs der Oberflächen der Substrate 2 und des Substrat­ halters 3. Falls das Gas aus dem Gas-Einführrohr 54 abge­ geben wird, welches den Gas-Abgabeauslaß aufweist, wenn die Unterdruckkammer 1 aus dem Abführ- bzw. Ablaßanschluß 27 evakuiert wird, strömt somit sauberes Gas von dem Gas- Einführrohr 54, welches den Gas-Abgabeauslaß aufweist, laminar. Zur gleichen Zeit sind die Staubpartikel durch die Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichplatten daran gehindert, in die laminaren Ströme zu gelangen. Infolgedessen wird die Menge der an den Oberflächen der Substrate 2 haftenden Partikel signifikant bzw. deutlich klein. Da der Gas-Aus­ laßanschluß 27 in dem untersten Bereich der geneigten Boden­ platte 1a vorgesehen ist, die einen Teil der Kammerwand bil­ det, strömt das Gas längs der geneigten Bodenplatte 1a; da Wirbel in der Nachbarschaft des Einlasses zum Auslaß-An­ schluß 27 nicht auftreten, treten keine Gasturbulenzen auf.

Infolgedessen werden Staubpartikel, wenn überhaupt, die sich auf der Bodenplatte 1a angesammelt haben, nicht aufgewirbelt.

Ferner wird bei der schnellen Rückführung der Unterdruck­ kammer auf atmosphärischen Druck die Operation dadurch aus­ geführt, daß ein Gas von dem Gas-Einlaßanschluß 26 her ein­ geführt wird, der in dem oberen Teil der Unterdruckkammer 1 vorgesehen ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt das gleichgerichte­ te bzw. ausgeglichene Gas veranlaßt wird, in den Zwischen­ raum zwischen den Substraten 2 und den Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichplatten 521 und 531 zu strömen, und zwar durch die Abgabe des Gases aus den Abgabeöffnungen des Gas-Einführ­ rohres 54 mit dem Abgabe-Auslaß, dann werden die Oberflächen der Substrate 2 und des Substrathalters 3 von reinem Gas überzogen, wodurch die Menge der Staubpartikel vermindert ist, die an den Oberflächen der Substrate 2 haften.

Nachstehend zeigt Tabelle 2, wie Tabelle 1, die Menge der Staubpartikel mit einem Durchmesser von 0,5 Mikrometer und darüber, die an einem Substrat eines 5-Zoll-Wafers haften, wenn eine Unterdruckkammer 1 mit etwa 1000 Teilchen im Volu­ men evakuiert wurde.

Absaugzeit

Menge der Staubpartikel

Etwa 1 Minute für die Änderung des Drucks der Unterdruckkammer von 1013 mbar auf 0,27 mbar

0 bis 20 Teilchen

Aus einem Vergleich der Tabelle 1 mit der Tabelle 2 geht klar hervor, daß bei der ersten Ausführungsform der Er­ findung das Anhaften von Staubpartikeln an den Oberflächen der Substrate sogar ohne langsame Evakuierung vermieden werden kann.

In Fig. 1 bis 5, die die erste Ausführungsform veranschau­ lichen, bezeichnen die Bezugszeichen 58 und 59 Lampen- Heizer, mit denen die Substrate 2 erwärmt werden, und mit dem Bezugszeichen 60 ist ein Schirm bezeichnet, der um das Gaseinführrohr 54 vorgesehen ist. Mit dem Bezugszeichen 61 ist eine Vakuum-Behandlungskammer bezeichnet.

In Fig. 6 bis 9 ist eine zweite Ausführungsform der Er­ findung gezeigt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insoweit, als die Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichplatten 541 und 551 aus Metall bestehen und daß keine Lampen-Heizer für das Er­ wärmen bzw. Aufheizen der Substrate 2 vorgesehen sind. An­ sonsten stimmt die zweite Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein, weshalb ihre Beschreibung wegge­ lassen wird.

Bei der ersten Ausführungsform und bei der zweiten Ausfüh­ rungsform sind die Substrathalter vertikal positioniert. Sie können jedoch auch horizontal positioniert sein. In einem solchen Falle ist ein Paar paralleler Gleichrichtungs- bzw. Aus­ gleichplatten ebenfalls horizontal positioniert, und die Gas-Abführöffnungen des Gas-Einführungsrohres, welches den Gas-Abführauslaß aufweist, ist ebenfalls horizontal posi­ tioniert. Obwohl die Gas-Abführöffnungen des Gas-Einfüh­ rungsrohres mit dem Gas-Abführauslaß aus einer Vielzahl kleiner Löcher bzw. Öffnungen bei der ersten Ausführungs­ form und der zweiten Ausführungsform bestehen, können sie auch schlitzförmig ausgebildet sein. Ferner ist bei jeder der obigen Ausführungsformen mit Rücksicht darauf, daß die Substrate 2 auf beiden Seiten des vertikal positionierten Substrathalters 3 lösbar angebracht sind, eine Gleichrich­ tungs- bzw. Ausrichtungsplatte auf jeder Seite des Sub­ strathalters 3 positioniert. Falls die Substrate 2 ledig­ lich auf einer Seite des Substrathalters 3 angebracht sind, braucht die Gleichrichtungs- bzw. Ausrichtungsplatte ledig­ lich auf einer Seite des Substrathalters in einem bestimmten Abstand von diesem vorgesehen zu werden. Dasselbe trifft für den Fall eines horizontal positionierten Substrathalters 3 zu, bei dem Substrate auf lediglich einer Seite angebracht sind.

Da eine Beschickungs- und Entleerungskammer-Vorrichtung gemäß dieser Erfindung mit einer Gleichrichtungs- bzw. Ausgleichplatte auf der Seite eines Substrathalters, auf der Substrate angebracht sind, in einem bestimmten Abstand vor­ gesehen ist und außerdem ein Gas-Einführrohr mit einem Gas- Abgabeauslaß vorgesehen ist, um ein Gas in den Zwischenraum abzugeben, der durch den Abstand festgelegt ist, kann eine gleichgerichtete bzw. ausgeglichene Gasströmung hervorge­ rufen werden, die dann, wenn eine Unterdruckkammer eva­ kuiert oder auf einen atmosphärischen Druck zurückgebracht wird, längs der Oberflächen der Substrate und des Substrat­ halters strömt, falls das Gas aus dem Gas-Einführrohr mit dem Gas-Abgabeauslaß abgegeben wird, und zwar sogar dann, wenn innerhalb der Unterdruckkammer Gasturbulenzen auf­ treten können. Sogar dann, wenn die Unterdruckkammer schnell evakuiert oder auf den atmosphärischen Druck zurückgebracht wird, kann infolgedessen die Menge der an den Oberflächen der Substrate haftenden Staubpartikel reduziert werden. Zur gleichen Zeit kann der Wirkungsgrad der Substratbehandlung gesteigert werden, und die Ausschußrate aufgrund des Anhaftens von Staubpartikeln kann gesenkt werden.

Claims (3)

1. Belade- und Entladevorrichtung zum Transport von Halbleitersubstraten mit einer Unterdruckkammer, einem innerhalb der betreffenden Unterdruckkammer vorgesehenen Transportmechanismus für den Transport eines Subtrathalters in Plattenform, der geeignet ist für die lösbare Anbringung von Substraten, mit einem Vakuumanschluß zum Evakuieren der Kammer auf einen Unterdruck und mit einem Gaseinlaß für die Einführung eines Gases, um die evakuierte Kammer auf einen atmosphärischen Druck zurückzubringen, und mit einem Gasauslaß, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand von dem Substrathalter (3) auf der Seite, an der die Substrate (2) lösbar angebracht sind, eine Ausgleichsplatte (521; 531) vorgesehen ist und daß zusätzlich ein Gaseinlaßrohr (54) mit Gasauslaßöffnungen vorgesehen ist, durch das das Gas veranlaßt wird, in den durch den genannten Abstand festgelegten Zwischenraum längs der Oberflächen der Substrate (2) und des Substrathalters (3) zu strömen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsplatte (521, 531) auf beiden Seiten des Substrathalters (3) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Wände der Unterdruckkammer geneigt ist und der Gasauslaß (27) in dem geneigten Bereich vorgesehen ist.