MÉTODO Y APARATO PARA FABRICAR UN DISPOSITIVO SEMICONDUCTOR.

Método de fabricación de un dispositivo semiconductor mediante la formación de una película delgada de un sustrato

(10), que comprende las etapas de: (a-i) lavar el sustrato (10) con un líquido de lavado, mediante la utilización de un cepillo; (a-ii) enjuagar el sustrato (10) lavado con cepillo; y (a-iii) lavar el sustrato enjuagado utilizando ondas ultrasónicas; (b) extraer del sustrato (10) el líquido lavado, en una sección (2) de extracción de solución, soplando aire comprimido al sustrato lavado; y (c) transferir inmediatamente el sustrato (10) desde la sección (2) de extracción de la solución, a una sección (3) de formación de película, sin llevar a cabo otra etapa, en la que se forma una película delgada sobre el sustrato

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E00105316.

Solicitante: KANEKA CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 2-4, NAKANOSHIMA 3-CHOME KITA-KU OSAKA-SHI, OSAKA 530-8288 JAPON.

Inventor/es: HAYASHI, KATSUHIKO, KONDO, MASATAKA, KURIBE,EIJI.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 16 de Marzo de 2000.

Fecha Concesión Europea: 4 de Agosto de 2010.

Clasificación PCT:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > H01L21/00 (Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/18 (Procesos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas)

Clasificación antigua:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > H01L21/00 (Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/18 (Procesos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas)

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

google+ twitter facebookPin it
MÉTODO Y APARATO PARA FABRICAR UN DISPOSITIVO SEMICONDUCTOR.

Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un método y un aparato para fabricar un dispositivo semiconductor realizado formando una película delgada sobre un sustrato, tal como un módulo fotovoltaico de película delgada.

Para fabricar un módulo fotovoltaico de película delgada, por ejemplo, se forma una película delgada tal como una película de semiconductor o una película metálica sobre un sustrato fabricado de vidrio, y con un electrodo transparente formado en el mismo.

Cuando la película delgada es formada sobre el sustrato, pueden unirse partículas al sustrato. Si esto ocurre, se desarrollarán defectos. Por lo tanto, usualmente se lava el sustrato antes de que se forme la película sobre el sustrato, para eliminar las partículas.

Cuando se deja reposar el sustrato y por tanto éste se seca, el líquido de lavado unido al sustrato puede formar una marca de agua (mancha). Por lo tanto, el sustrato se seca de manera forzada después del lavado.

Para secar el sustrato lavado, se utiliza un horno de limpieza con un método convencional. El horno de limpieza está diseñado de manera que se introduce aire limpio al interior. En el horno de limpieza, el aire es calentado mediante un calentador y puesto en circulación.

Por lo tanto, si el sustrato lavado se coloca en el horno de limpieza, puede secarse con aire calentado que circula en el horno de limpieza.

Tal como se ha indicado anteriormente, el horno de limpieza está diseñado para secar el sustrato mientras se hace circular el aire calentado, estando limpio el horno y, por lo tanto, el aire contiene gradualmente partículas que permanecen en el horno de limpieza, incluso si el aire estaba limpio cuando fue introducido en el horno de limpieza.

El documento EP 0 408 216 se refiere a un proceso para fabricar dispositivos de circuitos integrados semiconductores, en el que el proceso seco y el proceso húmedo se llevan a cabo de forma continua para la fabricación de las obleas, y las obleas son transferidas entre los procesos en condiciones de vacío o en un gas de purga, sin permitir que entren en contacto con el aire libre, para evitar efectos adversos que serían provocados por el aire libre. Una unidad de lavado lleva a cabo un lavado por centrifugadora, y una unidad de secado lleva a cabo un secado por centrifugado.

El documento US 5 762 749 se refiere a un aparato para eliminar un líquido de tratamiento de las superficies principales de un sustrato que ha sido sometido a un tratamiento húmedo de superficie, e incluye un dispositivo de transporte para transportar el sustrato, un primer dispositivo de chorro de gases que tiene una primera abertura de chorro para lanzar un chorro de gas a una primera superficie superior, principal, del sustrato transportado por el dispositivo de transporte, y una cámara de extracción de líquido para impedir que el líquido de tratamiento extraído de las superficies principales de sustrato se disperse al medio ambiente, teniendo la cámara de extracción de líquido una entrada de sustrato y una salida de sustrato.

Por lo tanto, es fácil que las partículas se acoplen al sustrato secado en el horno de limpieza. Por consiguiente, es probable que se desarrollen defectos en la película delgada formada en el sustrato.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para fabricar un dispositivo semiconductor, caracterizado porque el sustrato lavado está sin contaminación mientras está siendo secado.

El objetivo de la invención se describe en las reivindicaciones 1 y 7.

En el método, el sustrato es secado con aire limpio, soplando aire comprimido al sustrato. Puede impedirse la contaminación del sustrato en el proceso de secado.

Este resumen de la invención, no necesariamente describe todas las características necesarias, de manera que la invención puede ser asimismo una combinación secundaria de estas características descritas.

La invención puede comprenderse mejor a partir de la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos anexos, en los cuales:

la figura 1 es una vista que muestra un aparato para fabricar un dispositivo

semiconductor, de acuerdo con una primera realización de la presente

invención;

la figura 2 es una vista esquemática que muestra la sección de lavado del

aparato; la figura 3 es una vista en planta, esquemática, de la sección de extracción de líquido el aparato; la figura 4 es una vista lateral de la sección de extracción de líquido; la figura 5 es una vista esquemática de la sección de formación de película, del aparato; la figura 6 es una vista en sección transversal del sustrato, con una película delgada sometida a grabado; la figura 7 es una vista lateral esquemática, de una unidad de lavado acorde con una segunda realización de la invención; la figura 8 es una vista aumentada de la parte A de la figura 7; la figura 9 es una vista esquemática en perspectiva, del mecanismo soplador de aire de la unidad de lavado; la figura 10 es una vista esquemática, en perspectiva, de un mecanismo soplador de aire acorde con una tercera realización de la invención, la figura 11 es una vista en planta de una sección de extracción de líquido, de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención; y la figura 12 es una vista lateral de la sección de extracción de líquido. Las realizaciones de la presente invención se describirán haciendo referencia

a los dibujos anexos.

La figura 1 muestra un aparato de fabricación de un dispositivo semiconductor, que es la primera realización de la invención. El aparato tiene una sección de lavado 1, una sección de extracción de líquido 2, y una sección 3 de formación de películas.

La sección de lavado 1 está diseñada para lavar un sustrato de vidrio 10 que tiene una película conductora transparente formada sobre el mismo y utilizada como una película de electrodo, tal como se muestra en las figuras 2, 3 y 4. El sustrato 10 es un componente de un dispositivo semiconductor, más en concreto un módulo fotovoltaico de tipo película delgada. El sustrato es lavado en la sección 1 de lavado, y secado en la sección 2 de extracción de líquido. A continuación, se forma una película delgada, como es una película de semiconductor o una película metálica, sobre aquella superficie del sustrato sobre la que se proporciona una película de electrodo (en lo que sigue, denominada "superficie superior"), en la sección 3 de formación de la película.

Tal como se muestra en las figuras 2 y 3, se proporciona un mecanismo de transferencia 5 en la sección de lavado y en la sección 2 de extracción de líquido. El mecanismo de transferencia 5 comprende una serie de rodillos de transferencia 4. El mecanismo de transferencia 5 transfiere el sustrato desde la sección de lavado 1, a la sección 2 de extracción de líquido.

Tal como se muestra en la figura 2, la sección de lavado 1 comprende una sección 6 de lavado a cepillo, una sección de enjuague 7 y una sección de lavado ultrasónico 8. Las secciones 6, 7 y 8 están dispuestas en la dirección de transferencia del sustrato 10.

La sección 6 de lavado a cepillo tiene un par de cepillos 9 de lavado y un cuerpo inyector 11. Los cepillos 9 están en contacto respectivamente con las superficies superior e inferior del sustrato 10, que va a ser transferido por el rodillo 4 de transferencia. El cuerpo inyector 11 suministra líquido de lavado tal...

 


Reivindicaciones:

1. Método de fabricación de un dispositivo semiconductor mediante la formación de una película delgada de un sustrato (10), que comprende las etapas de:

(a-i) lavar el sustrato (10) con un líquido de lavado, mediante la utilización de

un cepillo;

(a-ii) enjuagar el sustrato (10) lavado con cepillo;

y

(a-iii) lavar el sustrato enjuagado utilizando ondas ultrasónicas;

(b) extraer del sustrato (10) el líquido lavado, en una sección (2) de extracción de solución, soplando aire comprimido al sustrato lavado; y

(c) transferir inmediatamente el sustrato (10) desde la sección (2) de extracción de la solución, a una sección (3) de formación de película, sin llevar a cabo otra etapa, en la que se forma una película delgada sobre el sustrato. 2. El método acorde con la reivindicación 1, en el que en la etapa (b), el aire

comprimido a soplar sobre el sustrato es calentado hasta una temperatura predeterminada.

3. El método acorde con la reivindicación 1 o 2, en el que en la etapa (b), el aire comprimido a soplar sobre el sustrato es ionizado.

4. El método acorde con la reivindicación 1, 2 o 3, en el que la etapa (c) comprende además la etapa de calentar el sustrato hasta una temperatura predeterminada, antes de que se forme la película delgada sobre el sustrato.

5. El método acorde con la reivindicación 1, 2 o 3, en el que el sustrato desde el que ha sido extraído el líquido de lavado en la etapa (b), es sometido directamente a la etapa (c) para formar una película delgada.

6. El método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en la etapa (c), el sustrato es lavado con un gas inerte en forma de plasma, antes de que se forme la película delgada.

7. Aparato para fabricar un dispositivo semiconductor con una película

delgada sobre un sustrato (10), que comprende: una sección de lavado (1) para lavar el sustrato con un líquido de lavado; una sección (2) de extracción de líquido, para extraer del sustrato el líquido de lavado soplando aire comprimido al sustrato lavado; y

una sección (3) de formación de película, para formar una película delgada

sobre el sustrato desde el que ha sido extraído el líquido de lavado, en donde

la sección de lavado (12) comprende una sección (6) de lavado con cepillo,

una sección de enjuague (7), y una sección de lavado ultrasónico (8), en las

que se lava el sustrato.

8. El aparato acorde con la reivindicación 7, en el que

la sección (2) de extracción de aire tiene una cuchilla de aire (21) que está inclinada respecto a la dirección perpendicular a la dirección de transferencia del sustrato (10) y la dirección vertical, para soplar aire comprimido al dorso de la sección de transferencia del sustrato.

9. El aparato acorde con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende además un calentador (20) para calentar aire comprimido a suministrar a la cuchilla de aire.

10. El aparato acorde con la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque comprende además una sección de ionización (23) para ionizar el aire comprimido a suministrar a la cuchilla de aire (21).

11. El aparato acorde con la reivindicación 7, 8, 9 o 10, en el que

la sección de extracción de líquido tiene por lo menos dos cuchillas de aire (207a, 207b, 207c) situadas por encima y por debajo del sustrato a transferir, inclinadas respecto de la dirección perpendicular a la dirección de transferencia del sustrato, y dispuestas de manera que los extremos más próximos de las cuchillas de aire adyacentes están separados espacialmente a un intervalo predeterminado en la dirección de transferencia del sustrato, y solapan sobre una distancia predeterminada en la dirección perpendicular a la dirección de transferencia del sustrato.

12. El aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que

la sección (3) de formación de película comprende una cámara (25) de formación de película, para formar una película sobre el sustrato, y una cámara (35) de bloqueo de carga, pera calentar el sustrato (10) hasta una temperatura predeterminada, antes de que sea formada la película en la cámara (25) de formación de película.

13. El aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que

están conectados a la cámara de formación de película un primer tubo (31) de suministro, para suministrar un material gaseoso para formar una película, y un segundo tubo (32) de suministro, para suministrar un gas inerte que está ionizado, a un plasma antes de que se forme la película.

Siguen seis hojas de dibujos.