Elektronische Bauteile werden üblicherweise aus einem plattenförmigen Substrat erzeugt, das in der Regel als etwa kreisförmige Halbleiterscheibe (Wafer) ausgebildet ist. Diese Substrate müssen verschiedenen Prozessanlagen zugeführt werden, in denen die Substrate im wesentlichen oberflächenbehandelt werden. Vor allem in diesem Zusammenhang ist es oftmals erforderlich, die Substrate zwischen zu lagern, wenn beispielsweise nach Abschluss einer Prozessierung in einer Prozessanlage die Substrate nicht unmittelbar folgend einer anderen Prozessanlage zugeführt werden können oder sollen. Es ist üblich, die Substrate dann ausserhalb der Prozessanlage in einer separaten Speichervorrichtung unter Rein- bzw. Reinstraumbedingungen zwischen zu lagern. Da die Kosten zur Erzeugung von Reinraumbedingungen im wesentlichen von der Größe des Raumes abhängig sind, wird in der Regel angestrebt, die Substrate mit möglichst geringem Abstand zueinander zu lagern.

Es ist seit langem bekannt, dass zumindest bei bestimmten Prozessierungen der Substrate diese nach der Prozessierung für eine relative lange Zeit ausgasen, d.h. aus der Prozessierung resultierende gasförmige Bestandteile an die Umgebung abgesondert werden. Diese Gase können mit der Umgebungsluft, insbesondere mit Sauerstoff und/oder Wasserstoff, wie sie im Wasser der Luftfeuchtigkeit enthalten sind, Verbindungen eingehen, die sich dann wieder auf der Oberfläche der Substrate als Verunreinigungen oder gar als Oberflächenschichten niederschlagen. Beide stellen Verunreinigungen dar, die entweder eine Nachbearbeitung zur Entfernung dieser Verunreinigungen erforderlich machen oder die Substrate für eine weitere Verwendung in der Produktion sogar vollständig unbrauchbar machen (wird auch als „Yield loss" bezeichnet). Es wird deshalb ebenfalls seit langem praktiziert, die prozessierten Substrate mit Reinraumluftatmosphäre oder mit Stickstoff zu umspülen und damit einer partikelfreien und trockenen Luftatmosphäre oder einer Stickstoffatmosphäre auszusetzen. Dies kann auch dann erfolgen, wenn die Substrate bis zum jeweils nächsten Prozessierungsschritt in einer anderen Prozessierungsanlage ausserhalb von Prozessierungsanlagen in einer der Lagerungsvorrichtung zwischengespeichert werden. Aufgrund des durch die mit der Strömung von Stickstoff verbundenen Gasstroms bewirkt dies einerseits ein auf der Bewegung des Gases beruhende Entfernung von festen oder gasförmigen Verunreinigungen. Andererseits verhindert dies bis zu einem gewisse Maße eine Reaktion der Ausgasungen mit Umgebungsluft, da die die Substrate umgebende Atmosphäre nur noch zu einem geringen Anteil Sauerstoff und Wasserstoff aufweist. Der Stickstoff wird hierzu aus in der Fabrik bevorrateten Gasbehältern entnommen und in die Lagerungsvorrichtungen geleitet.

Es ist aber seit langem bekannt, dass trotz dieser Massnahmen die zuvor beschriebenen unerwünschten Reaktionen und deren Niederschläge auf die Substratoberflächen bei weitem nicht zuverlässig verhindert werden können. Es ist deshalb weiterhin übliche Notwendigkeit, dass in der Produktion von elektronischen Bauteilen regelmässig Substrate entweder als Ausschuss entnommen oder in zeit- und kostenintensiver Weise von solchen Verunreinigungen bzw. von solchen unerwünschten Schichten befreit werden müssen. Bei den in der Praxis aktuell angewendeten Verfahren sind hiervon bis zu 60 % der prozessierten Wafer betroffen. Dies verursacht aufgrund der extrem hohen Anzahl der für elektronische Geräte täglich gefertigten elektronischen Bauteile ganz erhebliche Kosten, was aber bisher in zumindest vertretbarer wirtschaftlicher Weise nicht verhindert werden konnte.

Als Lagerungsvorrichtung, die auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann, sind aus der WO 2005/006407 A1 und der WO 2007/006166 A2 Lagerungsvorrichtungen bekannt, mit denen es möglich ist Substrate in jeweils horizontaler Ausrichtung in einem Stapel mit extrem geringen Abstand zueinander zu lagern. Diese Lagerungsvorrichtungen weisen hierzu einzelne, aufeinander stapelbare Lagerungselemente auf, die mit einem zumindest näherungsweise kreis- und ringförmigen Stapelbereich und mit in Bezug auf ihren Stapelbereich erhöhten Auflagern versehen sind, auf denen jeweils (vorzugsweise nur) ein Wafer oder ein anderes Substrat angeordnet werden kann. Ein nachfolgendes Lagerungselement wird auf dem Stapelbereich des vorangehenden Lagerungselements angeordnet. Die Wafer kommen hierdurch mit ihren Oberflächen in einem Stapel solcher Lagerungselemente mit sehr geringem Abstand zueinander zu liegen. Dies ermöglicht zwar eine Lagerung von einer grossen Anzahl an Substraten in einem hierfür benötigten vergleichsweise geringem Volumen, erschwert aber die Entfernung von unerwünschten Partikeln auf den Substratoberflächen und die Vermeidung von Reaktionen der Substratoberflächen mit dem Umgebungsmedium.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Massnahme anzugeben, durch die sich bei einer prozessierungsfreien Lagerung Verunreinigungen von Substraten aus dem Bereich der Fertigung von elektrischen Bauteilen besser verhindern lassen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Lagerung von Objekten der eingangs genannten Art erfindungsgemäss durch Mittel zur Erwärmung von der Lagerungsvorrichtung zugeführtem Stickstoff - oder einem anderen Inertgas - auf eine Temperatur im Bereich der Objekte von zumindest 30°C oder mehr gelöst. Grundsätzlich ist anstelle von auf zumindest 30°C erwärmten Stickstoff auch die Zuführung von einem oder mehreren auf zumindest die gleiche Temperatur erwärmten weiteren oder anderen Inertgasen als Stickstoff möglich. Im Rahmen der Erfindung hat es sich gezeigt, dass mit einer vergleichsweise einfachen Massnahme, nämlich der Erwärmung des strömenden Inertgases, vorzugsweise des Stickstoffs, auf eine über der Raumtemperatur liegenden Temperatur, eine erhebliche Verbesserung des Zustands der Substrate während der Lagerung einhergeht. Diese Massnahme hat unabängig von der bevorzugten Anwendung der Erfindung, nämlich im Zusammenhang mit (vorzugsweise reinen) Lagerungsvorrichtungen wie sie in der WO 2005/006407 A1 und der WO 2007/006166 A2 beschrieben sind, grundsätzliche Bedeutung und kann für jede Art einer Lagerung von Substraten aus dem Bereich der Fertigung von elektronischen Bauteile vorgesehen werden. Sie kann insbesondere auch in Prozessanlagen vorgesehen sein, die ausser einer Prozessierungseinrichtung auch eine Lagerungsvorrichtung für Substrate aufweist, in denen ausserhalb der eigentlichen Prozessierungseinrichtung Wafer in einem Stapel von Wafern angeordnet und prozessierungsfrei gelagert werden.

Durch Erwärmung des Stickstoffs auf zumindest 30°C oder mehr kann bereits eine Verringerung der sonst üblichen Bildung von sich absetzenden Partikeln, aber vor allem von unerwünschten, durch Reaktion mit der jeweiligen Substratoberfläche entstandenen Schichten, erzielt werden. Die vorteilhafte Wirkung, die mit Stickstoff oder einem anderen Inertgas, der auf eine Temperatur, die insbesondere über Raumtemperatur liegt, erwärmt ist, erreicht werden kann, lässt sich vermutlich nicht durch nur einen Effekt alleine erklären. Es kann angenommen werden, dass der erwärmte Stickstoff die Oberflächen der Substrate erwärmt und dadurch Ausgasungen der Oberflächen schneller als bisher stattfinden. Gleichzeitig sind erwärmte Gase verflüchtigungsfähiger als nicht erwärmte Gase und lassen sich daher einfacher als nicht erwärmte Gase von einem Bereich über den Substratoberflächen abtransportieren.

Es ist bevorzugt, wenn der Stickstoff im Bereich der Substrate eine Temperatur aus einem Bereich von ca. 30° C bis ca. 150°C, vorzugsweise von 40°C bis 140°C und besonders bevorzugt aus einem Bereich von ca. 50°C bis 130°C aufweist. Versuche haben gezeigt, dass besonders gute Ergebnisse bei einer Temperatur des Stickstoffs aus einem Bereich von ca. 90° C bis ca. 110°C erzielt werden. In Abhängigkeit des oder der jeweils vorausgegangenen Prozessierungsverfahren kann die besonders bevorzugte Temperatur auch in einem Bereich auch von ca. 50°C bis ca. 90°C liegen. So hat sich bei bestimmten Prozessierungsverfahren gezeigt, dass gute Ergebnisse in einem Temperaturbereich von 50°C bis 70°C und insbesondere bei einer Temperatur von 54°C, erzielt werden können. In einem bevorzugten erfindungsgemässen Verfahren kann vorgesehen sein, dass zunächst erwärmter Stickstoff und/oder ein oder mehrere andere Inertgase, in der Lagerungseinrichtung über die Substrate geführt wird. Es kann hierbei weiter vorgesehen sein, dass erwärmter Stickstoff oder die genannten Inertgase mit zumindest im wesentlichen vorbestimmter Temperatur und Menge über die Substrate strömt. Die Menge kann hierbei der Menge entsprechen, mit der bisher auch nicht erwärmtes Inertgas, insbesondere Stickstoff, über Wafer geleitet wurde. Danach kann nicht erwärmter Stickstoff, also Stickstoff mit einer im Vergleich zum erwärmten Stickstoff tieferen Temperatur, insbesondere mit einer Temperatur, wie sie sich nach der Entnahme aus einem Stickstoffspeicher und der Zuführung zur Lagereinrichtung von selbst einstellt, also insbesondere mit Raumtemperatur, der Lagerungseinrichtung und den darin angeordneten Substraten zugeführt werden. Der Zeitpunkt des Wechsels von erwärmten auf nicht erwärmten bzw. von Stickstoff mit der höheren zu Stickstoff mit der tieferen Temperatur, kann mit Vorteil zu einem Zeitpunkte erfolgen, zu dem zumindest ein erheblicher Teil der zu erwartenden Ausgasungen der Substrate bereits erfolgt ist. Hierdurch ist es möglich, den Aufwand der Erwärmung nur dann vorzunehmen, wenn auch hierdurch ein Nutzen gewonnen werden kann. Ein zusätzlicher Vorteil lässt sich hierbei sogar dadurch erzielen, dass der kältere Stickstoff die Substrate kühlt und damit diese für nachfolgende Prozessierungsvorgänge in weiteren Prozessanlagen sofort einsatzbereit gehalten werden. Anstelle eines sprunghaften Wechsels von einer höheren auf eine tiefere Temperatur des Stickstoffs kann auch ein zumindest näherungsweise stetiger Wechsel zu einer tieferen (Ziel-)Temperatur stattfinden. Der nachfolgend erörterte weitere Aspekt der vorliegenden Erfindung hat sowohl selbständige als auch Bedeutung im Zusammenhang mit dem Gegenstand von Patentanspruch 1 und des zuvor erörterten Erfindungsaspekts. Dieser weitere Aspekt betrifft ein Lagerungselement zum Lagern von plattenförmigen Substraten, insbesondere von Wafern oder Testwafern, wie sie vor allem in der Fertigung von elektronischen Bauteilen vorkommen, wobei das Lagerungselement einen Stapeibereich aufweist, der zur Anordnung des Lagerungselements innerhalb eines Stapels von Lagerungselementen vorgesehen ist, wobei der Stapelbereich mit zumindest einem Schenkel versehen ist, der einen Lagerungsbereich freigibt, innerhalb dem zumindest ein Substrat eines Stapels von Substraten anordenbar ist, das Lagerungselement ferner mit Mitteln zur Auflage von einem Substrat versehen ist, die vom Stapelbereich aus in den Lagerungsbereich hineinragende Vorsprünge umfasst. Ausserdem betrifft dieser weitere Aspekt eine Lagerungsvorrichtung zur Bildung eines Stapels aus aufeinander anordenbaren Lagerungselementen. Demnach werden zur Lagerung von Substraten Lagerungselemente wie in der WO 2005/006407 sowie der WO 2007/006166 A2 beschrieben vorgesehen, deren Stapelbereich jedoch eine modifizierte geometrische Form aufweisen kann. Diese modifizierte geometrisch Form kann eine von einer Kreisringform abweichende Form aufweisen. Der Stapelbereich kann insbesondere zwei sich im wesentlichen mit Abstand, gegenüberliegende und parallel zueinander ausgerichtete Schenkel aufweisen, an denen Gasauslass und Gasseinlassausnehmungen angeordnet sind. Die Schenkel können insbesondere einen über ihre Länge gleichmässigen, also konstanten, Abstand zueinander aufweisen, wobei diese beiden Schenkel vorzugsweise zumindest im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen sollten. In oder an jedem der Schenkel sollten Gasleitelemente vorgesehen sein, durch die zugeführter Stickstoffstoff oder andere Inertgase oder Mischungen davon im wesentlichen parallel zur oberen und/oder unteren Oberfläche von jeweils einem der auf Auflagern des jeweiligen Lagerungselements angeordneten Substraten strömt. Im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, dass sich besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Austragung von Ausgasungen der gelagerten und zuvor prozessierten Substraten erreichen lässt, wenn im Bereich zwischen zwei aufeinander folgenden Substraten eine möglichst konstante Strömungsgeschwindigkeit und ein möglichst konstanter Druck beim Gas der Lagerungsatmosphäre herrscht und damit Turbulenzen an diesen Stellen vermieden werden können. Zu derartigen, zumindest weitgehend, turbulenzfreie Verhältnisse trägt in besonderem Masse bei, wenn das Lagerungsatmosphärengas über die gesamte Oberfläche der Substrate mit möglichst gleicher Strömungsrichtung strömt. Dies kann auf besonders einfache Weise dadurch erreicht werden, dass das Gas von einer Seite des Stapelbereichs des jeweiligen Lagerungselements auf eine gegenüberliegende Seite des Stapelbereichs des jeweiligen Lagerungselements strömt und hierbei die Gasströmung eine möglichst konstante, also gleichgerichtete, Strömungsrichtung aufweist. Der Gasstrom sollte also mit Vorteil möglichst über die gesamte Breite des über die jeweilige Substratoberfläche strömenden Gasstroms, zumindest jedoch über einen wesentlichen Teil davon, gleichgerichtet strömen. Ferner kann zur Realisierung der zuvor genannten Verhältnisse beitragen, wenn der über die jeweilige Substratoberfläche strömende Gasstrom von Ausstrittsstellen bis zu Eintrittsstellen über die gesamte Breite des jeweiligen Gasstroms zwischen zwei im Stapel aufeinander folgenden Substraten möglichst gleich lange Strömungsstrecken zurück legt. Um dies zu erreichen kann vorgesehen sein, dass aufeinander stapelbare Lagerungselemente jeweils zwei parallel zueinander ausgerichtete Schenkel des Stapelbereichs aufweisen, in dem einen Schenkel Mittel für einen Gasaustritt und in dem anderen Schenkel Mittel für einen Gaseintritt zur Ableitung des Gases vorgesehen sind. Hierdurch kann zwischen aufeinander folgenden Wafern oder anderen Substranten im Stapel jeweils ein horizontal verlaufender Gasstrom mit über die gesamte Strömungsbreite und -länge - zumindest im Bereich der Wafer - im wesentlichen konstante Geschwindigkeit und konstante Gasdrücke geschaffen werden.

Einige der Öffnungen können hierbei vorzugsweise im Form von Strömungsleitelementen als Gasauslassöffnungen ein anderer Teil können in Form von Strömungsleitelementen als Gaseinlassöffnungen Verwendung finden. Vorzugsweise werden an einem Schenkel nur Gaseinlassöffnungen und am anderen Schenkel nur Gasauslassöffnungen vorgesehen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Die Erfindung wird anhand von in den Figuren rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen: erfindungsgemässe Lagerungsvorrichtung mit teilweise demontiertem Gehäuse;

Fig. 2 eine Ausschnittsdarstellung aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine weitere Ausschnittsdarstellung von Fig. 1 ;

Fig ein Lagerungsring einer Lagerungsvorrichtung in einer Draufsicht;

Fig eine Ausschnittsdarstellung eines Lagerungsrings mit darauf angeordnetem Wafer in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 7 mehrere aufeinander angeordneter erfindungsgemässer

Lagerungselemente; Fig. 8 die Lagerungselemente aus Fig. 7 mit jeweils einem darauf angeordneten Wafer;

Fig 9 eine Ausschnittsdarstellung aus Fig. 8;

Fig. 6 ein Stapel aus Lagerungsringen in einem geöffnetem Zustand, in dem

Zugriff auf einen zwischen einem unteren und einem oberen Teilstapel angeordneter Lagerungsring möglich ist.

In Fig. 1 ist beispielhaft eine mögliche Ausführungsform für eine erfindungsgemässe Lagerungsvorrichtung dargestellt, die als Stand-alone Buffer 1 zur Lagerung von Wafern als Substrate ausgebildet ist. Der Buffer weist ein verschliessbares Gehäuse 2 auf und ist zur unabhängigen Anordnung in einer Fabrik zur Fertigung von elektronischen Bauteilen vorgesehen. In der Darstellung von Fig. 1 sind eine vordere und eine seitliche Seitenwand sowie eine Deckenwand des Gehäuses 2 aus Übersichtsgründen nicht dargestellt. Der Buffer 1 ist ausschliesslich zur Lagerung und gegebenenfalls zur Sortierung von Wafer 3 vorgesehen, wozu auch die Zusammenstellung von aus dem Buffer 1 auszugebenden Waferstapeln gehören kann, wie sie in einer Fabrik als Transport- und Prozessierungseinheit oftmals vorgesehen sind. Zur Vorbereitung der Ausgabe von Wafern 3 kann im Buffer 1 auch eine nicht dargestellte Inspektionseinrichtung zur Inspektion von Wafern in Bezug auf mögliche Verschmutzungen der Waferoberflächen, insbesondere zur Inspektion und Entfernung von Partikeln, vorgesehen sein.

Der Buffer 1 ist in der Fabrik unabhängig von anderen Fertigungsanlagen aufgestellt, d.h. im gleichen Gehäuse des Buffers 1 befindet sich weder eine Prozessanlage noch ist der Buffer 1 selbst in eine Prozessanlage integriert. Das Gehäuse des Buffers 1 ist üblicherweise geschlossen und kann im Bereich von einem oder gegebenenfalls mehreren Input/Output-Ports (I/O-Ports) 4 zur Einführung und Ausgabe von Wafern zeitweise geöffnet und wieder verschlossen werden. Im Zusammenhang mit einem erfindungsgemässen Buffer 1 können an sich bekannte I/O-Ports 4 vorgesehen sein. Der Buffer 1 weist zudem nicht näher dargestellte Mittel zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Reinraumatmosphäre im Innenraum des Gehäuses der Lagerungsvorrichtung auf. Diese Mittel können insbesondere Filter- und Ventilatormittel umfassen, die im Bereich der Decke des Gehäuses angeordnet sind. Mit den Mitteln zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Reinraumatmosphäre wird innerhalb der Vorrichtung eine, so weit wie möglich, staub- und partikelfreie Umgebung geschaffen.

In einer in Fig. 1 als Ganzes mit 5 bezeichneten Lagerungsvorrichtung sind mehrere Stapel 12 von Lagerungsringen 10 angeordnet. Die Lagerungsringe 10 haben hierbei jeweils die Aufgabe eine Aufnahme für einen Wafer zu bilden. Bei jedem Stapel 12 steht dessen unterster Lagerungsring 10a jeweils auf einer Auflage 13 auf. Im Zusammenhang mit der Erfindung sollen unter einem „Ring" oder einem „Lagerungsring" nicht nur ein kreisrundes, in sich geschlossenes Gebilde verstanden werden, es sind auch Ringformen denkbar, die Unterbrüche aufweisen, oder andere zumindest näherungsweise in sich geschlossene Gebilde als kreisrunde Formen aufweisen. Mit Ausnahme des untersten Lagerungsrings 10a steht jeder Lagerungsring mit seinem Stapelbereich unmittelbar auf dem Stapelbereich des jeweils unter ihm angeordneten Lagerungsring 10 auf. Von oben wird der Stapel mit einer auf dem obersten Lagerungsring des Stapels aufgesetzten Abdeckplatte 14 abgeschlossen. Die Abdeckplatte 14 ist geschlossen und weist eine oder mehrere Zuführöffnungen zum Anschluss von einer oder mehreren Mediumzuführung, insbesondere zum Zuführen von Stickstoff auf. Über ein an der Aussenseite des Gehäuses angeordnetes Bedienpult ist eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Handhabungseinrichtung 15 des Buffers 1 steuerbar, mit der unter anderem der Stapel 12 von Lagerungsringen 10, 10a selektiv geöffnet werden kann. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht dies mittels eines auf der Vorrichtung abgestimmten Werkzeugs.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, weissen die Lagerungsringe 10 ausser einem ringförmigen Stapelbereich 17 auch einen Lagerungsbereich 18 für scheibenförmige Wafer auf. Dieser Lagerungsbereich 18 jedes Lagerungsring 10 ist mit vier auf dem Lagerungsring sich abstützende Halterungselementen 19 (Auflager) versehen, auf denen ein scheibenförmiger Wafer 20 gelagert werden kann. Die Halterungselemente 19 sind leicht nach oben abgewinkelt und weisen vom ringförmigen Stapelbereich 17 aus schräg nach innen, in das Innere des ringförmigen Stapelbereich und nach oben über den zum jeweiligen Lagerungsring 10 gehörenden Stapelbereich 17. Jedes Halterungselement 19 weist an seinem anderen als dem stapelbereichsseitigen Ende eine ebene, leicht nach unten geneigte Auflagefläche 19a auf und bildet so eine Lagerungsstelle für Wafer 20 aus. Die Lagerungsringe 10 sind derart gestaltet, dass jeder Wafer bei seiner Lagerung oberhalb des Stapelbereichs 17 seines jeweiligen Lagerungsrings 10 angeordnet ist und der gesamte Umfang des jeweiligen Wafers an jeder Stelle des Umfangs einen geringeren Abstand zur Stapelachse der Lagerungsringe aufweist, als der Innendurchmesser des Stapelbereichs der Lagerungsringe 10.

Der aus den Lagerungselementen 10, 10a gebildete Stapel 12 kann in einem geschlossenen und einem geöffneten Zustand angeordnet werden. Im geschlossenen Zustand steht jeder Lagerungsring mit der Unterseite seines Stapelbereichs 17 auf der Oberseite des Stapelbereichs 17 des jeweils im Stapel unter ihm angeordneten Lagerungsrings 10 auf. In Fig. 6 ist ein geöffneter Zustand des Stapels 12 dargestellt, bei dem ein bestimmter Lagerungsring 10 des Stapels 12 für einen Zugriff durch ein Öffnungswerkzeug 21 der Lagerungsvorrichtung freigestellt ist. Hierbei ist der Lagerungsring 10b, auf dessen Lagerungsbereich zugegriffen werden soll gegenüber einem unteren Teilstapel 12a des Stapels leicht angehoben, so dass der auf diesem Lagerungsring angeordnete Wafer mit einem für eine Untergreifung des Wafers durch einen Greifer der Handhabungseinrichtung ausreichenden Abstand zum im Stapel nach unten nachfolgenden Wafer. Ein über dem Lagerungsring 10b, auf den zugegriffen werden soll, angeordneter oberer Teilstapel 12b des Stapels 12 ist gegenüber dem Lagerungsring 10b angehoben, so dass der Wafer des Lagerungsrings 10b in Stapelrichtung bzw. in Bezug auf die Stapelachse eine Distanz zum ringförmigen Stapelbereichs 17 des nach oben nachfolgenden Lagerungsrings 10c aufweist. In dieser Zugriffsposition kann ein geeigneter Greifer der Handhabungseinrichtung 16 einen auf dem Lagerungsring 10b gespeicherter Wafer erfasst, angehoben und dem Stapel entnommen werden, oder ein vom Greifer getragener Wafer zwischen den oberen Teilstapel und dem Lagerungsring 10b eingeführt und auf den Halterungselementen 19 abgesetzt werden. Nachdem der Greifer aus dem Stapel 12 herausbewegt ist, können der obere und der untere Teilstapel 12a, 12b sowie der Lagerungsring 10b wieder aufeinander angeordnet werden. Diese Vorgänge können mit jedem Lagerungsring des Stapels durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang wird hiermit Bezug genommen auf die WO 2005/006407 A1 und WO 2007/006166 A2 und deren Inhalte durch Bezugnahme aufgenommen.

Auf jedem dieser im Buffer 1 angeordneten mehreren Stapel 12 ist auf dem jeweils obersten Lagerungsring eine Abdeckplatte 14 angeordnet. Zusammen mit der jeweiligen Auflage 13 und den im geschlossenen Zustand des Stapels dicht aufeinander aufsitzenden Lagerungsringen 10 bildet der jeweilige Stapel 12 einen zumindest im wesentlichen geschlossen Behälter. Innerhalb des Behälters herrschen ebenfalls Reinraumbedingungen, gegebenenfalls Reinraumbedingungen einer höheren Klasse als innerhalb des Gehäuses 2, aber ausserhalb des jeweiligen Stapels 12. Zur Unterstützung kann innerhalb des jeweiligen Stapels 12 mit dem ins Innere des Stapels 12 eingeleiteten Reinraummedium ein Überdruck gegenüber der Atmosphäre im Gehäuse 2 des Buffers 1 erzeugt werden, der zum einen ein Eindringen von Umgebungsluft ins Innere des Stapels 12 verhindert und zum anderen ein kontrolliertes Abströmen des in den Stapel 12 eingeleiteten Reinraummediums aus dem Stapel 12 an dafür vorgesehenen Stellen des Stapels ermöglicht. Hierdurch kann auch ein gezieltes Durchströmen des Reinraummediums durch den Stapel 12 erzielt werden, das mittels geeigneten Strömungsleitelementen, die insbesondere an den Lagerelementen ausgebildet sein können, eine vorbestimmte Strömungsrichtung durch den Stapel umfasst. Derartige Strömungsleitelemente sind ebenfalls in der WO 2005/006407 A1 und der WO 2007/006166 A2 offenbart. Diese Strömungsrichtung kann insbesondere vorsehen, dass die prozessierten Oberflächen sämtlicher Wafer vom Reinraummedium überströmt werden. Das Reinraummedium kann hierbei auf einer Seite des Stapels 12 von oben nach unten durch in einer Flucht angeordneten Ausnehmungen 23 des Stapelbereichs 17 der Lagerungsringe 10 strömen, die als eines von mehreren solcher Strömungsleitelemente eine Art vertikalen Kanal bilden. Von diesem Kanal aus kann jeder Lagerungsring 10 ein weiteres Strömungsleitelement aufweisen, mit dem ein Teil des durch den Kanal strömenden Reinraummediums über die Oberfläche 20a von einem der Wafer 20 geleitet wird. Mit diesem Strom des Reinraummediums können von der Oberfläche 20a der Wafer 20 Partikel abgetragen und möglich Ausgasungen der prozessierten Waferoberflächen weggetragen werden. Im Ausführungsbeispiel werden dem Buffer 1 und dem darin angeordneten Stapel 12 Wafer 10 zugeführt, die unmittelbar zuvor in einer externen Prozessanlage mit Cl ₂ - Gas und HBR-Gas behandelt worden sind. Nachdem sämtliche dieser Wafer 10 eines Waferbatches aus einer Transportbox entnommen und durch den zumindest einen I/O-Port in den Buffer 1 eingeführt, dann nacheinander in der zuvor beschriebenen Weise in den Stapel 12 der Lagerungsringe 10 eingesetzt worden sind und der Stapel 12 verschlossen worden ist, kann damit begonnen werden aus einer nicht näher dargestellten Quelle für Stickstoff letzteren in den Stapel 12 einzuleiten. Hierfür kann an jeder der oberen Abdeckplatten 14 eine von der Stickstoffquelle führende Stickstoffzuleitung 24 angeschlossen sein.

Bei der ersten Zuführung von Stickstoff zu neu in den Stapel eingesetzte, zuvor ausserhalb des Buffers 1 in einer anderen Anlage prozessierte, Wafer sollte mit Vorteil erwärmter bzw. erhitzter Stickstoff benutzt werden. Hierzu kann die Stickstoffzuleitung 14 mit einer Heizeinrichtung versehen sein, durch die der Stickstoff auf eine höhere Temperatur gebracht werden kann. Die Erwärmung des Stickstoffs kann auch an einer oder mehreren anderen Stellen stattfinden. Mittels eines Temperatursensors innerhalb des Stapels kann die Temperatur des eingeleiteten Stickstoffs gegebenenfalls gemessen werden. Anhand dieser Temperaturmessung und mittels der ausserhalb des jeweiligen Stapels 12 und möglicherweise auch ausserhalb des Buffers 1 angeordneten Heizung kann die Temperatur des Stickstoffs innerhalb des jeweiligen Stapels 12 auf eine vorbestimmte und insbesondere auch auf eine vorbestimmbare Temperatur gesteuert oder geregelt werden. Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von einem oder mehreren Kriterien, zu einem bestimmten Zeitpunkt die Zuführung von erwärmten Stickstoff auf Stickstoff umgestellt wird, dem vor seiner Zuführung in den Stapel 12 keine oder eine geringere Wärmeenergie zugeführt wird und der somit mit einer tieferen Temperatur als der zuvor eingeleitete Stickstoff ins Innere des Stapels strömt. Der Stickstoff mit der tieferen Temperatur kann aus der gleichen Quelle stammen und kann über die gleiche Zuleitung zugeführt werden, wie der zuvor zugeführte erwärmte Stickstoff. In einer ersten erfindungsgemässen Variante wird als erwärmter Stickstoff reiner Stickstoff mit einer Temperatur von 100°C in den Stapel eingeleitet. Pro im Stapel 12 angeordnetem Wafer wird im Ausführungsbeispiel eine bestimmte Menge Stickstoff eingeleitet, deren Zuführung über eine bestimmte Zeitdauer gleichmässig verteilt ist. Der erwärmte Stickstoff strömt über die Oberseite 20a von jedem Wafer 10 des Stapels 12. Nach Erreichen der genannten Kriterien wird die Heizung zur Erwärmung des Stickstoffs abgeschaltet und der nun nicht erwärmte Stickstoff mit gleicher Menge pro Zeiteinheit in den Stapel eingeleitet. Der Zeitpunkt zur Umstellung von erwärmten auf nicht erwärmten Stickstoff ist aufgrund von empirisch ermittelten Werten so gewählt, dass zum Umschaltzeitpunkt bereits zumindest ein erheblicher Teil der zu erwarteten Ausgasungen der Wafer stattgefunden hat, vorzugsweise jedoch zumindest 5%, besonders bevorzugt zumindest 90% der Menge der zu erwartenden Ausgasungen. Wie es sich gezeigt hat, konnte hierdurch der Ausschuss oder der Yield erheblich reduziert werden, es ist eine Reduzierung von mindestens 10% oder deutlich mehr zu erwarten.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wird dem Stapel Stickstoff mit einer Temperatur von 80°C zugeführt, der dann über die Oberseiten der Wafer im Stapel strömt. Nachdem eine Abkühlung der durch die in einer Prozessanlage vorausgegangenen Prozessierung erhitzten Wafers auf eine vorbestimmte Temperatur eingetreten ist, kann das Erreichen dieser Temperatur als Kriterium für eine Umstellung auf Stickstoff mit einer tieferen Temperatur erfolgen. Der Stickstoff wird weiterhin erwärmt, nun aber nur noch auf eine im Vergleich zur ursprünglichen Erwärmung reduzierten Temperatur, nämlich auf 60°C. Diese Temperatur wird für die gesamte Dauer aufrechterhalten, während der die Wafer 10 im Stapel der Lagerungselemente angeordnet und dort - ohne prozessiert zu werden - im Stapel und Buffer gelagert, d.h. aufbewahrt, sind.

Unabhängig von der jeweils eingestellten Temperatur sollte pro gelagertem Wafer eine Menge an Stickstoff aus einem Bereich von vorzugsweise mindestens 5 slpm (slpm = Standard liter per minute) bis 100 slpm in den Lagerbereich der Lagerungseinrichtung eingeströmt werden. Gute Ergebnisse konnten insbesondere mit 10 slpm bis 20 slpm erreicht werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Mengen beschränkt. Es können insbesondere in Abhängigkeit der jeweiligen Lagerungsverhältnisse und den bei der Prozessierung verwendeten Werkstoffen auch hiervon erheblich abweichende Mengen an Stickstoff sowie von anderen Inertgase vorgesehen sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann auf die sequentielle Zuführung von Stickstoff mit unterschiedlichen Temperaturen verzichtet und ausschliesslich erwärmter Stickstoff mit einer im wesentlichen konstanten Temperatur zugeführt werden.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Lagerungseinrichtung mit einer Absaugeinrichtung versehen sein, mit der der einströmende Stickstoff oder andere zugeführte Inertgase zusammen mit den Ausgasungen und Partikeln aus der Lagerungseinrichtung abgesaugt wird.

In Fig. 7 - 9 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemässes Lagerungselement 30 gezeigt, das mit Vorteil auch im Zusammenhang mit dem Einsatz und der Einleitung von erwämten Inertgas in die Lagerungsvorrichtung zur Anwendung kommen kann. Das Lagerungselement ist zur Lagerung von Wafer vorgesehen. Dieses Lagerungselement 30 kann in prinzipiell gleicher Weise aufgebaut sein, wie der in Fig. 4 gezeigte und zuvor erörterte Lagerungsring sowie wie die in der WO 2005/006407 sowie der WO 2007/006166 A2 beschriebenen Lagerungselementen. Der Offenbarungsgehalt der beiden genannten internationalen Patentanmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen. Nachfolgend wird deshalb vor allem auf die Unterschiede zwischen dem in den Figuren gezeigten bevorzugten erfindungsgemässen Lagerungselement 30 zu den genannten vorbekannten Lagerungselementen eingegangen.

Das Lagerungselement 30 weist vier Stege 31 , 32, 33, 34 auf, die näherungsweise in Form eines Rechtecks, insbesondere in Form eines Quadrats angeordnet sind. Die Stege sind somit miteinander verbunden, insbesondere einstückig miteinander verbunden. Das Lagerungselement hat somit zumindest näherungsweise die Form eines rechteckigen Lagerungsrings und stellen einen Stapelbereich dar, mit dem das Lagerungselement 30 in einem Stapel von Lagerungselementen 30 angeordnet, insbesondere von identischen Lagerungselementen 30 werden kann. Das Lagerungselement wird hierbei mit den Unterseiten seiner Stegen 31-34 auf einem im Stapel jeweils nach unten nachfolgenden Lagerungselement angeordnet. Das jeweils nach oben im Stapel nachfolgende Lagerungselement wird mit seiner Unterseite auf der Oberseite der Stege des Lagerungselements 30 angeordnet. In den Eckbereichen der Rechteckform des Lagerungselements 30 sind Eingriffselemente 35 für ein Öffnungswerkzeug 35 vorgesehen, mit dem auf bestimmte Lagerungselemente 30 eingegriffen und dieses für Zugriffszwecke auf das Lagerungselement und dem darauf angeordneten und anzuordnenden Wafer von nach unten sowie nach oben im Stapel nachfolgenden Lagerungselementen freigestellt werden kann. Die hierfür anwendbaren Zugriffsverfahren und Werkzeuge können in prinzipiell gleicher weise aufgebaut sein, wie die in WO 2005/006407 sowie der WO 2007/006166 A2 beschriebenen und gezeigten Verfahren.

An zwei sich gegenüberliegenden Stegen 31 , 32 sind mit Abstand zueinander jeweils zwei Halterungselemente 36 angeordnet, die Mittel zur Auflage eines Substrats darstellen. Jedes der Halterungselemente 36 ist von seinem Steg 31 , 32 aus, nach innen in den von den Stegen 31-34 umschlossenen Lagerungsbereich für Wafer gerichtet und ragt in diesen hinein. Im Ausführungsbeispiel sind die Halterungselemente 36 zudem nach vom jeweiligen Steg 31-34 aus auch nach oben gerichtet. Der Wafer 3 wird auf den Halterungselementen 6 im Lagerungsbereich angeordnet. Der Wafer 3 ist somit gegenüber den Stegen 31-34 seines Lagerungselements erhöht. Ein oder mehrere im Stapel nach unten nachfolgende Wafer können entweder ebenfalls oberhalb der Stege 31-34 dieses Lagerungselements 30 oder in etwa auf Höhe dieser Stege 31-34 im Stapel zu liegen kommen.

Im Ausführungsbeispiel sind an den beiden Stegen 33, 34 jeweils mehrere als Durchgangsöffnungen 37, 38 ausgebildete Ausnehmungen vorgesehen, die mit Durchgangsöffnungen 37, 38 von im Stapel angeordneten weiteren Lagerungselementen fluchten. Die Durchgangsöffnungen 37, 38 sind über die Länge der Stege im wesentlichen gleichmäßig verteilt. Hierdurch entsteht auf beiden Seiten der Wafer Kanäle, die für eine Zuleitung von Stickstoff sowie für dessen Ableitung genutzt werden. Hierbei können die auf der an einem Schenkel 33 angeordneten Durchgangsöffnungen 37 für die Zuleitung von Stickstoff und die am anderen Steg 34 angeordneten Durchgangsöffnungen 38 für die Ableitung genutzt werden.

Zudem sind an den Stegen 33, 34 Strömungsleitungselemente vorgesehen sein, mit denen Gas aus den Kanälen in eine im wesentlichen horizontale Richtung in den Lagerungsbereich geleitet und von dort wieder in Kanäle abgeleitet werden kann. Hierbei kann insbesondere am Steg 33 Strömungsleitungselemente zur Zuleitung in den Lagerungsbereich und am Steg 34 Strömungsleitungselemente zur Ableitung des Stickstoffs vorgesehen sein. Hierdurch entsteht für den Stickstoff über die gesamte Ober- und Unterseite der Wafer eine gleichlange Strömungsstrecke für den Stickstoff, insbesondere für erwärmten Stickstoff, die eine Strömung mit im wesentlichen konstanter Strömungsgeschwindigkeit und konstantem Druck erlaubt, bei der Turbulenzen weitestgehend verhindert werden können. In Fig. 7 ist die Strömungsstrecke über die Flächen der Wafer durch Pfeile 41 sowie die Kanäle mit den Pfeilen 40, 41 angedeutet.

Bezugszeichenliste

Buffer 20a Oberfläche

Gehäuse 21 Öffnungswerkzeug

Wafer 22

I/O-Port 23 Ausnehmung

Lagerungsvorrichtung 24 Stickstoffzuleitung

25

26

27

28

Lagerungsring 29

a unterster Lagerungsring 30 Lagerungselementb Lagerungsring (Zugriff) 31 Steg

32 Steg

Stapel 33 Steg

Auflage 34 Steg

Abdeckplatte 35 Eingriffselement

36 Halterungselement

Handhabungseinrichtung 37 Durchgangsöffnung

Stapeibereich 38 Durchgangsöffnung

Lagerungsbereich 39 Pfeile

Halterungselement 40 Pfeile

a Auflagefläche 41 Pfeile

Wafer