AT389019B - Vorrichtung zum reinigen von flachen, praktisch ebenen kleinteilen, insbesondere von flachen halbleitersubstraten - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von flachen, praktisch ebenen Kleinteilen auf einer oder beiden Seiten, insbesondere zum Reinigen von flachen Halbleitersubstraten und aus ihnen gebildeten Zwischenprodukten bei der Herstellung von Bausteinen für die Mikroelektronik vor Bearbeitungsschritten bzw. dem Einführen in Reinräume, mit relativ zu den Kleinteilen verstellbaren Blasdüsen für die Erzeugung von unter einem steilen Anstellwinkel auf die zu reinigende Oberfläche bzw. die gegenüberliegenden Oberflächen des zu reinigenden Teiles auftreffenden Luftstrahlen, wobei die Blasdüsen für jede zu reinigende Oberfläche in einer oder mehreren Querreihen zur relativen Verstellrichtung angeordnet und ihre Achsen nach einer Seite der Reihe in von 90  abweichenden Winkeln angestellt sind. 



   Derartige Vorrichtungen ermöglichen es, flache Kleinteile mit den Luftstrahlen von anhaftenden Teilchen, insbesondere Staubpartikeln, zu reinigen, wobei diese Teilchen durch die Luftstrahlen sozusagen abgebürstet werden. Die den Blasdüsen zugeführte Luft kann durch Filterung selbst staubfrei gemacht werden. Es ist möglich, Absaugeinrichtungen vorzusehen, die Luft und Staub aus jenem Raumbereich, in den die Düsen ausblasen, absaugen. Die Anordnung wird normalerweise so getroffen, dass die gesamte Breite der zu reinigenden Teile von den Luftstrahlen bestrichen wird, d. h., dass die Luftstrahlen einen geschlossenen Luftvorhang bilden. Man kann auch Breitstrahldüsen vorsehen oder die Blasdüsen in zwei Reihen auf Lücke gegeneinander versetzt anordnen.

   Im einfachsten Fall sind die Reihen gerade, doch sind auch Anordnungen in Schrägreihen oder in auf gebogenen Linien liegenden Reihen möglich. Wie erwähnt, werden die Verunreinigungen nach jener Seite abgeblasen, an der die zu reinigende Fläche mit den Düsenachsen einen stumpfen Winkel einschliesst. 



   Entsprechende Vorrichtungen sind nicht nur für die Reinigung von Halbleitersubstraten, sondern auch in vielen anderen Anwendungsfällen, etwa zum Reinigen von fotografischem Aufnahmematerial bei Mikroverfilmungen, aber auch bei fotoelektrischen Aufnahmegeräten im Einsatz. In jedem Fall wird eine schonende und gründliche Reinigung bzw. Trocknung eines Kleinteiles angestrebt, wobei zu bedenken ist, dass etwa bei Halbleitersubstraten, die in der Mikroelektronik verwendet werden, schon einzelne am Substrat oder an einer für die Herstellung des Bauteiles auf fotografischem Weg eingesetzten Belichtungsmaske haftende Staubkörner einen ganzen Mikrochip oder eine Serie von Mikrochips unbrauchbar machen können. 



   Bei den bekannten Anordnungen kommt es trotz einer genauen Ausrichtung der Blasdüsen, durch die eine volle Abdeckung der zu reinigenden Flächen beim Durchtritt durch die Luftstrahlen gewährleistet ist, immer wieder zu Verunreinigungen, für die bisher keine ausreichende Erklärung gefunden wurde. 



   Die aufgezeigten Probleme werden auch bei anderen bekannten Vorrichtungen zum Reinigen entsprechender Kleinteile nicht   gelöst.   Aus der CH-PS 649 725 ist es bekannt, mit einer einzigen Breitstrahldüse unter einem Anstellwinkel auf die zu reinigende Oberfläche unter Relativbewegung von Oberfläche und Düse zu blasen. Um die Ablösung fester haftender Verschmutzungen zu gewährleisten wird der Luftstrom der Düse gepulst und es wird eine Ultraschallquelle zur Erzeugung von Erschütterungen des zu reinigenden Teiles vorgesehen. 



   Aus der EP-A-O 158 904 ist es bekannt, Hohlkörper mit Hilfe von Blasdüsen zu reinigen, die gruppenweise mit konvergierenden Luftstrahlen angeordnet werden und aus dem Raum zwischen den konvergierenden Luftstrahlen überschüssige Luft aus den   Hohlkörpern   abzusaugen. Eine solche Vorrichtung ist für die Reinigung flacher Kleinteile nicht geeignet. 



   Aus der DE-OS 27 24 579 ist ein Nassreiniger für fotografisches Aufnahmematerial bekannt, bei dem die beiden Flachseiten des Aufnahmematerials nacheinander durch Hochdruckbesprühung mit einem Nassreiniger gereinigt, dann durch Luftstrahlen getrocknet und schliesslich die gereinigte Seite verschmutzungssicher abgestützt wird, während die andere Seite der Reinigung unterzogen wird. 



   Aus der US-PS 4 027 686 ist es bekannt, ein zu belichtendes Halbleitersubstrat innerhalb des Belichtungsgerätes auf der zu exponierenden Seite mit Hilfe von Sprühdüsen und Absaugdüsen für ein flüssiges Reinigungsmittel zu reinigen und dann durch Aufblasen von Luft mittels einer Blasdüse zu trocknen. 



   Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die bisher auftretenden Verunreinigungen des gereinigten Teiles bzw. der gereinigten Flächen vermieden werden. 



   Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein von Platten begrenzter Durchführungsspalt für die Kleinteile vorgesehen ist, dass die Blasdüsenquerreihe bzw. -reihen im Spalt in der Nähe der einen Spaltöffnung mit zu dieser näheren Spaltöffnung um den Anstellwinkel geneigten Düsenachsen vorgesehen sind, so dass die von ihnen abgegebenen Luftstrahlen auf die Oberfläche der durch den Spalt verstellten, sich auf einem Träger, der gegenüberliegenden Spaltwand oder den Luftstrahlen einer dort angebrachten Düsenreihe abstützenden Kleinteile auftreffen und dass zur Vermeidung einer Unterdruck- und Wirbelbildung für jede Blasdüsenquerreihe zusätzliche Einblasdüsen vorgesehen sind, die von der jeweiligen Querreihe unter einem flachen Anstellwinkel ins Spaltinnere gerichtet sind. 



   Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass bei der erwähnten Anordnung von mit ihren Luftstrahlen abbürstend wirkenden Blasdüsen in dem zwischen den Luftstrahlen aus den Düsen der Blasdüsenquerreihe und dem zu reinigenden Teil bzw. Abstützung liegenden Keilraum an jener Seite der Düsenreihe, an der die Düsenachsen mit der zu reinigenden Fläche bzw. deren Träger einen spitzen Winkel einschliessen, eine Unterdruck- und Wirbelbildung auftritt, durch die es bisher zu einem Einsaugen verunreinigter Luft bzw. zu einem Rücksaugen bereits vorher abgeblasener Staubpartikel kommt.

   Durch die ins Spaltinnere gerichteten Einblasdüsen und die Zufuhr von Luft in diesen erwähnten Keilraum wird die Unterdruck- und Wirbelbildung verhindert bzw. im Bedarfsfall sogar ein Überdruck erzeugt, so dass es zu keiner neuerlichen 

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Ablagerung von Staubpartikeln an bereits gereinigten Flächen kommen kann. Wie erwähnt, ist bei der erfindungsgemässen Ausführung eine ein- oder beidseitige Reinigung der Kleinteile möglich. Man kann mit je einem Düsensatz auch die bei der Aufnahme zueinander weisenden Flächen einer Belichtungsmaske oder eines
Substrates reinigen. Die Menge der über die zusätzlichen Einblasdüsen zuzuführenden Luft richtet sich nach der
Grösse des Keilraumes, nach dem Anstellwinkel der Blasdüsen, nach dem Druck der den Blasdüsen zugeführten Luft und nach der an den Blasdüsen abgegebenen Luftmenge.

   Meist wird eine geringere Anzahl zusätzlicher Einblasdüsen als Blasdüsen erforderlich sein und die Einblasdüsen können auch einen kleineren Querschnitt als die Blasdüsen aufweisen bzw. mit geringeren Luftmengen beschickt werden. 



   Die Blasdüsen und die zusätzlichen Einblasdüsen können an einem gemeinsamen Düsenbalken angebracht sein. Diese Konstruktion ergibt eine einfache Bauweise, wobei die von den zusätzlichen Einblasdüsen abgegebenen Luftstrahlen sich in dem an der entsprechenden Balkenseite liegenden Raum zur Bildung eines Luftpolsters verteilen können, so dass im Keilraum an jeder Stelle gleiche Luftdruckverhältnisse herrschen. Dabei sind vorzugsweise die Achsen der zusätzlichen Einblasdüsen gegenüber den Achsen der Blasdüsen etwa im rechten Winkel geneigt, so dass die von ihnen abgegebenen Luftstrahlen die Luftstrahlen der Blasdüsen nicht stören können und die Luftstrahlen von Blasdüsen und zusätzlichen Einblasdüsen in Richtung der zu reinigenden Fläche einander entgegenwirkende Kräfte erzeugen, so dass unerwünschte Verschiebungen des zu reinigenden Teiles vermieden werden. 



   Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. 



   In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemässe Vorrichtung im Schema veranschaulicht. 



  Es zeigen Fig. 1 einen Unterteil einer Reinigungsvorrichtung im Schaubild und Fig. 2 eine aus Unter- und Oberteil bestehende Reinigungsvorrichtung schematisch in Seitenansicht. 



   Bei der dargestellten Reinigungsvorrichtung schliessen ein plattenförmiger Unterteil   (1)   und ein ebenfalls plattenförmiger Oberteil (2) zwischen sich einen Durchtrittsspalt (3) ein, durch den bei der Ausführung nach Fig. 2 von links nach rechts oder umgekehrt ein gegebenenfalls auf einer Tragvorrichtung gehaltener, flächiger Kleinteil hindurchbefördert wird. Man könnte den Kleinteil auch festhalten und die Platten (1, 2) gegenläufig verstellen, so dass die die Ober- und Unterseite des Kleinteiles von den Luftstrahlen der noch zu beschreibenden Reinigungsdüsen bestrichen wird. 



   Der Unterteil   (1)   und der Oberteil (2) tragen je einen Düsenbalken (4,5) die beim Ausführungsbeispiel gleich ausgebildet sind und untereinander und mit einer gemeinsamen Druckgasquelle verbundene Blasdüsen (6) in einer Querreihe aufweisen. Die Balken (4, 5) sind beim Ausführungsbeispiel flach rechteckig im Querschnitt ausgebildet, wobei die Achsen der Düsen (6) senkrecht auf die freie Balkenoberfläche stehen. Wie ersichtlich, sind die Balken (4, 5) geneigt in den Oberteil (2) bzw. den Unterteil   (1)   eingesetzt, so dass die Düsenachsen unter einem Anstellwinkel von der ebenen Ober- bzw. Unterseite der Teile (1, 2) gegen die gegenüberliegende Seite dieser Teile und damit gegen die Flachseiten eines hindurchbewegten Kleinteiles gerichtet sind.

   Die von den Düsen (6) abgegebenen Luftstrahlen (7, 8) ergänzen sich zu einem geschlossenen Blasvorhang. An den in den Spalt (3) gerichteten Seiten der Balken (4, 5) sind zusätzliche Einblasdüsen (9) vorgesehen, die dem Spaltraum (3) zusätzlich gefilterte Luft zuführen und damit die Unterdruck- und Wirbelbildung in diesem Raum (3) verhindern. Die von den Düsen (9) austretenden Luftstrahlen wurden mit (10) bezeichnet. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Reinigen von flachen, praktisch ebenen Kleinteilen auf einer oder beiden Seiten, insbesondere zum Reinigen von flachen Halbleitersubstraten und aus ihnen gebildeten Zwischenprodukten bei der Herstellung von Bausteinen für die Mikroelektronik vor Bearbeitungsschritten bzw. dem Einführen in Reinräume, mit relativ zu den Kleinteilen verstellbaren Blasdüsen für die Erzeugung von unter einem steilen Anstellwinkel auf die zu reinigende Oberfläche bzw.

   die gegenüberliegenden Oberflächen des zu reinigenden Teiles auftreffenden Luftstrahlen, wobei die Blasdüsen für jede zu reinigende Oberfläche in einer oder mehreren Querreihen zur relativen Verstellrichtung angeordnet und ihre Achsen nach einer Seite der Reihe in von 90 abweichenden Winkeln angestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein von Platten begrenzter Durchführungsspalt (3) für die Kleinteile vorgesehen ist, dass die Blasdüsenquerreihe bzw.

   -reihen (6,7,8) im Spalt in der Nähe der einen Spaltöffnung mit zu dieser näheren Spaltöffnung um den Anstellwinkel geneigten Düsenachsen vorgesehen sind, so dass die von ihnen abgegebenen Luftstrahlen (7, 8) auf die Oberfläche der durch den Spalt verstellten, <Desc/Clms Page number 3> sich auf einem Träger, der gegenüberliegenden Spaltwand oder den Luftstrahlen einer dort angebrachten Düsenreihe abstützenden Kleinteile auftreffen und dass zur Vermeidung einer Unterdruck- und Wirbelbildung für jede Blasdüsenquerreihe zusätzliche Einblasdüsen (9) vorgesehen sind, die von der jeweiligen Querreihe unter einem flachen Anstellwinkel ins Spaltinnere gerichtet sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüsen (6) und die zusätzlichen Einblasdüsen (9) an gemeinsamen Düsenbalken (4, 5) angebracht sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der zusätzlichen Einblasdüsen (9) gegenüber den Achsen der Blasdüsen (6) etwa im rechten Winkel geneigt sind.