CN1079988C - 用于在容器中湿处理衬底的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于湿处理容器中的蒸发物凝聚层的方法，在容器中引入一种流体，并且通过一套溢流装置排出，如果溢流装置漂浮在流体上并和流体表面一起降低和/或升高，那么就得到一种使用简单方法的特别简单的处理过程。不需要用于从流体中提升和取出衬底的机械装置。本发明介绍了用于实施这种处理的、衬底湿处理设备。

Description

用于在容器中湿处理衬底的方法及设备
本发明涉及一种对容器中的衬底进行湿处理的方法。在这个容器中导入至少一种在下文称为流体的液体，而且通过一套溢流装置排出。此外，本发明还涉及一种用来对容器中的衬底进行湿处理的设备，这个容器至少拥有一个流体入口和一套流体溢流装置，溢流装置具有用来排出流体的开口。
上述类型的方法与设备例如已由US-A-4722752A、EP-A-0385536A公开，以及在源自同一个专利申请人的撤回的预先未发表的DE-A-4413077和DE-A-19500239.3中得到说明。在容纳流体和衬底的容器的上侧设计了溢流装置，这样流体就被从下面导入，经衬底向上，通过位于容器上侧的溢流口或溢流边从容器中流出。在湿处理之后，例如在冲洗过程之后用一种或多或少复杂的机械构造将这些衬底或者与一种衬底载体一起或者直接从流体中或从容器中提取出来，此时溢流排出的目的是，在流体表面上的粒子和其它杂质被液流向外夹带进入溢流装置，并且在从流体中提取衬底的过程中，这些粒子和其它杂质基本上不粘附在衬底上。
用来从流体中或从容器中可靠而均匀地提取衬底的机械设备是非常昂贵和复杂的。
此外，提取机构本身在容器中占去比较多的空间，这是因为提取机构必须抓住并抓起衬底载体或衬底。除容器尺寸必须比较大之外，如果必须替换流体，还涉及到相当大的流体消耗。
当从容器中导出片形物时还有一个特别的缺点在于：必须在用于片形物的提升机构上，和被安装在容器上方的、适合于片形物的顶盖内设计精确加工的导向装置，目的是在从容器中掏出的过程中，把片形的安全而可靠地保持在一个规定的位置上。由于需要非常精密的加工，这样一些导向装置的制造成本就高，另外在这种情况下，对传统的设备来说，只能通过附加高额的调节费用来避免当从容器中运出时损伤或折断衬底。
AT208307公开了一种计量装置，用于按比例把化学品溶液加到间隙性供料的容器中。计量装置包括一个对外部密封的化学品容器，这个容器安装在液体容器的上方。在液体容器内提供了一个空气置换罩，它朝液体容器向下敞开，并在最高位置通过一根连接管与密封的化学品容器1相连。在密封的化学品容器内部有一个带管子的浮子，用浮子下面的周边阻断管子敞开的开口。在全部或部分地填充液体容器时，相应量的空气被挤进密封的化学品容器中，因此在这个密封的容器中就产生了过压，过压挤压化学品溶液通过浮子下面末端的开口，因此相应量的化学品溶液通过一根用于定量引入化学品的软管流进液体容器中。一种这样的计量装置使得通过空气置换作用、与再灌装到一个液体容器中的液体量成比例的液体计量成为可能，因此这种已被公开的装置完全除了为产生超压而必须被密封之外，用于基本上不同的目的。
EP-A-0455465公开了一种带有溢流槽的清洗或冲洗装置，在这种装置中，从下面导入清洗或冲洗流体，而经上部边缘从溢流槽溢出。在溢流后液体流入的区域内，有一套采用漂浮阀形状的抑泡装置，漂浮阀根据溢流槽内的液体位置上升或下降，因此来调节冲洗液体的朝下排出。
本发明以下述任务为依据，即说明或创造一种开始时所述类型的方法和设备，它们分别既在工艺方式方面，又在构造费用方面都简单得多，并且仍然保持对衬底安全而可靠的操作。
按本发明所提出任务通过以下的特征得以解决，即用于在容器中湿处理衬底的方法，容器内导入至少一种流体，并且并通过一套溢流装置排出，该方法特征在于：溢流装置漂浮在容器内的流体表面上，并且与流体表面一起下降至衬底以下或从那里上升，用于露出或淹没容器中的衬底。
与传统方法不同，不是从流体中取出衬底，而是不改变衬底在容器中的位置，使流体表面下降。因为按照本发明的溢流装置漂浮在流体上，并且和流体表面一起下降，所以漂浮在流体表面上的粒子和杂质也就在流体表面下降的时候，被液流卷往溢流设备，而没有沉积在衬底上。如果没有按照本发明、漂浮在流体上的溢流装置，在流体表面下降时粒子和杂质就都粘附在衬底表面上，在原来的处理或冲洗程序之后，衬底又被污染。
按照本发明的方法或按照本发明的设备不需要像在传统方法情况下一样的提升装置，因此本方法所需要装置的制作简单得多，生产成本也低得多。此外，容器的尺寸小，因此需要的流体体积可以被保持得同样小，这在这样的湿处理设备运转时，导致了显著的节约。因为不必把衬底从容器中导出，在容器的上方，例如在顶盖内，也就不需要导向装置，因而用很简单的设备就可实施按照本发明的方法。在这里需要顶盖的目的，也只是为了盖住工艺室和输入混合气体。因此对容器中衬底的加工，例如烘干本身就可靠得多，而不会出现损害衬底的危险。
按照本发明一种合适的实施形式，流体从容器中经过溢流装置的溢流口，以及从溢流口开始经过至少一根与溢流口连接的管道流出。流体从溢流口流出之后，衬底仍留在容器中，然后可按简单方式，例如与衬底载体一起作为一个整体用简单地取出，并被进一步处理。
按照本发明也可用一种设备来解决所提出的任务，即提出用于在容器中湿处理衬底的设备，容器拥有至少一个流体入口和一套溢流装置，溢流装置带有用来排出流体的孔，这种设备的特征在于：溢流装置可漂浮地设置在容器内流体表面上，并且可与流体表面一起下降至衬底以下或从那里上升，用于露出或淹没容器中的衬底。
对于这种设备来说，溢流装置能够漂浮，并被配置在流体表面上，在这种情况下，用于释放和淹没存在于容器里的衬底的溢流装置，与流体表面一起下降和/或上升。与按照本发明的方法有关，已作过解释的本发明的优点，也切合按照本发明的设备。
溢流装置具有流体排出管，它们为了排出流体，与至少一个容器出口连接。优选在容器的底部设计至少一个容器出口，这样未附加使用泵，流体就能流出。
因为在流体表面上漂浮的溢流装置和流体一起下降和/或上升，所以流体排出管必须能跟随着这种升降运动。因此这根流体排出管最好是一种弹性软管，一种风箱式伸缩软管和/或一种望远镜式的可缩回或可拉出的管子。按照本发明另一种可供选择的实施形式，流体排出管是一根可紧密地经一个容器出口推入或拉出的管子，容器出口基本上被设计在容器底部。
溢流装置最好应包围着衬底，这样即使在流体表面下降时，始终保证均匀的流体向外流的，这种流体流动从被布置在溢流装置内部的衬底清除粒子和杂质。因此溢流装置最好是一种围绕着衬底的、能漂浮的套环。但也可能溢流装置的周围形状接下述方式构成，即溢流装置的周围形状基本符合容器内腔的横截面形状，那么，按照本发明的这种实施方式的溢流装置就是一根按矩形铺放的软管。如果把溢流装置设计成环形或符合容器内腔的横截面形状，那么最好在其下降和/或上升期间，被在容器内控制，目的是在此情况下保证所确定的位置。
为了保证在流体表面上由内向外和离开衬底向外尽可能地均匀流动，最好采用下述设计方法，即溢流口在溢流装置的周围均匀分布，例如在圆环内或在管子内采用孔或缝隙的形式。
按照如本发明所述设备的其它设计，在容器的上面设计一个可取下的顶盖，它最好拥有一套进气装置，正如与EP-0385536A相关的这种进气装置已被介绍的那样，目的是能为烘干过程引入气体。通过进气装置引入的气体适于与流出的处理流体一起通过溢流装置的溢流口排出。
以下借助于一个与一幅单独的横截面示意图有关的实施例解释本发明。
在容器1中，例如在流体处理槽或冲洗槽中，存在一个位于容器底部的容纳装置2，它用于衬底，例如薄片，薄片彼此平行排列。在流体表面4上漂浮着溢流装置5，它例如被设计成环形，并围绕着衬底3，而它没有在流体下降时，并且在流体表面4上漂浮的溢流装置5因此而下降时，与衬底3产生接触。在溢流装置5上存在着孔6，流体经孔6流入一根如望远镜式伸缩套管的流体排出管道7中，伸缩套管的底端与容器1的开口8连接。流体经此从容器1中流出，进入一根可用闭塞机构9关闭的排出管10中，并且只要不符合通过如导入管的流体入口11导入容器的相同流体体积，溢流装置5就和流体一起下降，一直到到达衬底3之下为止。在溢流装置5的下降过程中，如伸缩套管的流体排出管道7回缩，并且因而变短。
溢流装置5下降到衬底3最底边的下面之后，衬底就都露了出来，并且能够被或者和容纳装置2一起，或者和布置在容纳装置2上的载体一起，或者用通常的方法单独从容器1中，从上面由容器中取出。并被继续处理。
由于溢流孔6在溢流装置5上均匀分布，得到流体从内向外，即离开衬底3向外的恒定流动，因此，漂浮在流体表面4上的粒子和杂质也离开衬底3，一起被卷到溢流装置5中。衬底3因此也就在流体离开容器1的过程中，保持不合粒子和杂质。
上面根据优选的实施例解释了本发明。但对专业人员来说，很多变更和发展是可能的，却没有因此而离开本发明的思路。例如可采用不同的方式，例如采用管子的形状设计溢流装置5，按现有条件设计的孔6譬如也可被设计在管子的外圆周表面上。也可使用风箱式伸缩管来代替伸缩套管，它在溢流装置5下降时摺合到一起。

Claims (18)

1.用于在容器中湿处理衬底的方法，容器内导入至少一种流体，并且并通过一套溢流装置排出，该方法特征在于：溢流装置漂浮在容器内的流体表面上，并且与流体表面一起下降至衬底以下或从那里上升，用于露出或淹没容器中的衬底。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：流体通过溢流装置的溢流孔以及通过至少一根与溢流装置连接的管道从容器中流出。
3.用于在容器(1)中湿处理衬底(3)的设备，容器(1)拥有至少一个流体入口(11)和一套溢流装置(5)，溢流装置(5)带有用来排出流体的孔(6)，这种设备的特征在于：溢流装置(5)可漂浮地设置在容器内流体表面(4)上，并且可与流体表面(4)一起下降至衬底以下或从那里上升，用于露出或淹没容器(1)中的衬底(3)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于：溢流装置(5)具有流体溢流孔(6)。
5.如权利要求3或4所述的设备，其特征在于：溢流装置(5)具有流体排出装置(7)。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于：在溢流装置(5)和至少一个容器开口(8)之间设置至少一条流体排出管道(7)。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于：把容器开口(8)设置在容器(1)的底部。
8.如权利要求5所述的设备，其特征在于：流体排出管道(7)是一种弹性软管。
9.如权利要求5所述的设备，其特征在于：流体排出管道(7)是一种风箱式伸缩软管。
10.如权利要求5所述的设备，其特征在于：流体排出管道(7)是一种伸缩套管。
11.按权利要求5所述的设备，其特征在于：流体排出管道(7)是一种可严密地经容器开口(8)推入和拉出的管子。
12.如权利要求3所述的设备，其特征在于：溢流装置(5)是一种围绕着衬底的、能漂浮的圆环。
13.如权利要求4所述的设备，其特征在于：溢流装置(5)的圆周形状符合容器内腔的横截面形状。
14.如权利要求3所述的设备，其特征在于：溢流装置(5)在其下降及上升过程中在容器(1)内受到控制。
15.如权利要求4所述的设备，其特征在于：把溢流孔(6)设计为均匀地分布在溢流装置(5)的圆周上。
16.如权利要求3所述的设备，其特征在于，一个被布置在容器(1)的上侧、可打开和关闭的顶盖。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，顶盖包括一套进气装置。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，溢流设备(5)的溢流口(6)是一套排气装置。
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