DE19906224A1

DE19906224A1 - Abzugsvorrichtung

Info

Publication number: DE19906224A1
Application number: DE19906224A
Authority: DE
Inventors: Germar Schneider; Pierre-Louis Saez
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: US6443171B1; DE19906224B4

Abstract

Es wird eine Abzugsvorrichtung (20) für eine Behandlungseinrichtung (11) von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise Wafern, insbesondere für eine Sprüheinrichtung zum Reinigen von elektrischen Bauelementen, beschrieben. Damit auf zuverlässige Weise Partikel mit einer Größe von größer/gleich 0,16 mum Durchmesser aus der Behandlungseinrichtung (11) entfernt werden können, die andernfalls zu einer Kontamination der elektrischen Bauelemente führen würden, weist die Abzugsvorrichtung (20) ein Hauptabzugsrohr (50), das ein Außenrohr (51) und ein Innenrohr (52) aufweist, wobei das Innenrohr (52) eine Anzahl von Düsen (53) aufweist, und ein Seitenrohr (30) auf, das die Behandlungseinrichtung (11) mit dem Hauptabzugsrohr (50) verbindet, und das ein Außenrohr (31) und ein Innenrohr (32) aufweist, wobei das Innenrohr (32) eine Anzahl von Düsen (37) aufweist. Die Innenrohre (32, 52) sind mit einer Quelle einer Reinigungsflüssigkeit verbunden, so daß die Innenrohre (32, 52) zum Zwecke der Spülung zumindest zeitweilig von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt werden. Das Seitenrohr (30) und das Hauptabzugsrohr (50) sind in einem bestimmten Winkel miteinander verbunden. Weiterhin ist das Seitenrohr (30) aus mehreren Teilbereichen gebildet, die in einem bestimmten Winkel zueinander ausgerichtet sind. Ferner ist ein weiteres Abzugsrohr (21) vorgesehen, das das Hauptabzugsrohr (50) mit einem Reinraum (12) verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abzugsvorrichtung für eine Behandlungseinrichtung von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise Wafern und insbesondere eine Abzugsvorrichtung für eine Sprüheinrichtung zum Reinigen von elektrischen Bau elementen, wobei in der Behandlungseinrichtung befindliche Partikel abgesaugt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zum Behandeln von elektrischen Bauelementen. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Ab saugen und/oder Abspülen von Partikeln aus einer Behandlungs einrichtung eines solchen Systems.

In der Halbleiterindustrie werden häufig chemische Sprühein richtungen (Spraytools) eingesetzt, um die sehr kleinen Chip strukturen, die heutzutage Strukturbreiten von bis zu 0.20 µm aufweisen, von organischen und anorganischen Verunreinigungen zu reinigen. Die Wafer werden beispielsweise während des Be handlungsprozesses verunreinigt, etwa durch Plasmaätzprozesse zur Erzeugung der Mikrostrukturen oder dergleichen, wo schwer zu entfernende organische Polymere entstehen. Weiterhin müs sen beispielsweise nach Photolithographieschritten die Sili ziumwafer von Lackresten gereinigt werden, was durch die ge nannten Sprüheinrichtungen erfolgen kann.

Die Sprüheinrichtungen bestehen generell aus einem Halter (Carrier) für die Wafer, der sich wiederum in einem geschlos senen Gehäuse befindet. Die zur Reinigung benötigten Prozeß chemikalien beziehungsweise Chemikaliengemische werden aus Sprühdüsen von oben oder seitlich auf die Waferoberfläche aufgesprüht.

Neben der Reinigung der Waferoberflächen von organischen und anorganischen Verunreinigungen spielt auch die Entfernung von Partikeln, beispielsweise Staubpartikeln aus dem Reinraum, eine wichtige Rolle. Dabei können Partikel mit einem Durch messer von größer als 0.16 µm bei Chip-Strukturbreiten von un ter 0.4 µm, die beispielsweise bei dem 16 MB DRAM-Chip auftre ten, zum Ausfall der Bausteine führen. Zur Gewährleistung, daß keine Partikelkontamination von der Behandlungseinrich tung selbst ausgeht, ist deshalb eine Überwachung auf alle Partikel größer als 0.16 µm Durchmesser sowie deren Entfernung aus der Behandlungseinrichtung erforderlich.

Bei den bisher üblichen Abzugsvorrichtungen für derartige Sprüheinrichtungen beziehungsweise Behandlungseinrichtungen allgemein, die aus Polypropylen hergestellt sind, ist eine solche Überwachung nicht möglich, da eine willkürliche auf tretende Kontamination von Partikeln immer wieder zu hohen Defektdichten auf den Wafern und damit nicht zuletzt auch zu Ausschußraten bei den Wafern führt und es damit zum Still stand der Produktion auf dieser Sprüheinrichtung kommt.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorlie genden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll eine Möglichkeit geschaffen werden, mit der die Reinigung von elektrischen Bauelementen in den entsprechenden Behandlungseinrichtungen auch dann noch zufriedenstellend und umfassend möglich ist, wenn eine Reinigung von Partikeln ab 0.16 µm Durchmesser er forderlich ist.

Die Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Abzugsvorrichtung für eine Behandlungseinrichtung von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise Wafern, insbesondere für eine Sprüheinrichtung zum Reinigen von elektrischen Bau elementen, gelöst, wobei die Abzugsvorrichtung zum Absaugen von in der Behandlungseinrichtung befindlichen Partikeln dient, die erfindungsgemäß ein Hauptabzugsrohr, das ein Au ßenrohr und ein Innenrohr aufweist, wobei das Innenrohr eine Anzahl von Düsen aufweist, und ein Seitenrohr aufweist, das die Behandlungseinrichtung mit dem Hauptabzugsrohr verbindet und das ein Außenrohr und ein Innenrohr aufweist, wobei das Innenrohr eine Anzahl von Düsen aufweist. Die Innenrohre sind mit einer Quelle einer Reinigungsflüssigkeit verbunden, so daß die Innenrohre zumindest zeitweilig von einer Reinigungs flüssigkeit durchströmt werden.

Durch die erfindungsgemäße Abzugsvorrichtung wird gewährlei stet, daß eine Überwachung und Absaugung von Partikeln größer oder gleich 0.16 µm Durchmesser möglich wird, so daß eine Par tikelkontamination der Behandlungseinrichtung sowie der elek trischen Bauelemente mit den oben beschriebenen Nachteilen vermieden wird.

Über die Düsen der Innenrohre wird die Reinigungsflüssigkeit in das Hauptabzugsrohr und das Seitenrohr eingespritzt, so daß diese Rohre mit der Reinigungsflüssigkeit gespült werden können. Damit wird eine Kontamination der elektrischen Bau elemente mit Partikeln, die aus der Abzugsvorrichtung stam men, verhindert. Die Innenrohre sind auf geeignete Weise, et wa durch entsprechende Leitungen, mit der Quelle der Reini gungsflüssigkeit, die in einem geeigneten Behälter gespei chert ist, verbunden.

Die Spülung, beziehungsweise Reinigung erfolgt vorteilhaft nach Beendigung eines Behandlungsprozesses in der Behand lungseinrichtung, wie dies weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Abzugsvorrichtung ist nicht auf bestimmte Behandlungseinrichtungen beschränkt. Vielmehr kann sie überall dort eingesetzt werden, wo elektri sche Bauelemente mit Materialien besprüht werden und wo diese Sprühmaterialien anschließend abgesaugt werden müssen. Ein vorteilhaftes Beispiel ist die Anwendung der Abzugsvorrich tung in einer Sprüheinrichtung zum Reinigen von Wafern.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Abzugsvor richtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß kann das Seitenrohr ein Außenrohr mit einem Durchmesser von 90 mm und/oder ein Innenrohr mit einem Durch messer von 20 mm aufweisen. Natürlich ist die Erfindung nicht auf die genannten Durchmesser beschränkt.

In weiterer Ausgestaltung kann das Seitenrohr aus zwei oder mehr Teilbereichen gebildet sein. Die Teilbereiche sind vor teilhaft winkelig zueinander ausgerichtet. Durch diese winke lige Ausgestaltung des Seitenrohrs wird die Gefahr eines Ein tretens von Partikeln aus dem Seitenrohr in die Behandlungs einrichtung weiter verringert. Das winkelig ausgebildete Sei tenrohr kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Im letzteren Fall werden zunächst die einzelnen Teilbereiche ge fertigt und anschließend zu dem Seitenrohr zusammengefügt. Bevorzugt sind die Teilbereiche in einem Winkel zwischen 135° und 155°, vorzugsweise zwischen 140° und 145°, insbesondere in einem Winkel von 142°30' zueinander ausgerichtet.

Erfindungsgemäß kann wenigstens einer der randseitigen Teil bereiche des Seitenrohrs mit einem Verlängerungselement ver bunden sein. Durch die Verwendung eines oder mehrerer solcher Verlängerungselemente können die baulichen Gegebenheiten, das heißt auch unterschiedlichste Abstände zwischen der Behand lungseinrichtung und dem Hauptabzugsrohr, berücksichtigt wer den. Bei Verwendung eines Verlängerungselements wird das In nenrohr vorteilhaft ebenfalls verlängert, so daß auch das Verlängerungselement mit Reinigungsflüssigkeit gespült werden kann.

In weiterer Ausgestaltung weist das Hauptabzugsrohr ein In nenrohr mit einem Durchmesser von 25 mm auf. Auch hier kann der Durchmesser je nach Bedarf variiert werden.

Der Druck der Gasphase innerhalb des Hauptabzugsrohrs ist vorteilhaft in einem Bereich von 2.03 cm (0.8 Inch) bis 4.3 cm (1.7 Inch)/Wassersäule, vorzugsweise auf 3.81 cm (1.5 Inch)/Wassersäule, eingestellt.

Bevorzugt ist das Hauptabzugsrohr und das Seitenrohr in einem Winkel von 25° bis 40°, vorzugsweise von 30°, miteinander verbunden. Diese winkelige Anordnung ist für die erfindungs gemäße Abzugsvorrichtung von Bedeutung, da hierdurch der Rei nigungseffekt sowie die Vermeidung einer Partikelkontaminati on weiter verbessert wird.

In weiterer Ausgestaltung ist das Hauptabzugsrohr mit einem weiteren Abzugsrohr verbunden, wobei dieses Abzugsrohr mit einem Reinraum verbunden oder verbindbar ist. Über dieses zu sätzliche Abzugsrohr wird die Luft für den Absaugvorgang in der Abzugsvorrichtung angesaugt. Durch Ansaugung von Luft aus dem Reinraum, wodurch die Luft eine Qualität der Reinraum klasse 1 oder besser aufweist, ist gewährleistet, daß keine Partikel über dieses Abzugsrohr in die Abzugsvorrichtung zu rück diffundieren können. Weiterhin dient die Ansaugung der Reinraumluft über das Abzugsrohr dem Zweck, einen Druckaus gleich der Reinigungsflüssigkeit innerhalb des Hauptabzugs rohrs vorzunehmen.

Erfindungsgemäß kann das Hauptabzugsrohr mit einem Gaswäscher verbunden sein. Der Gaswäscher, der beispielsweise mit 5 Li ter/Minute Reinigungsflüssigkeit unter ständigem Durchfluß gehalten wird, verhindert, daß saure beziehungsweise basische Gase in die Umwelt freigesetzt werden. Weiterhin bewahrt er die Behandlungseinrichtung vor einem Rückstrom von Partikeln aus dem Ventilationssystem der Abzugsvorrichtung.

In weiterer Ausgestaltung können die Düsen innerhalb der In nenrohre in einem Abstand von 5 bis 20 cm voneinander ange ordnet sein. Der geeignete Abstand der Düsen ergibt sich nach dem Durchmesser des Seitenrohrs und des Hauptabzugsrohrs so wie der benötigten Menge an Reinigungsflüssigkeit, um die Rohre umfassend spülen zu können.

Vorteilhaft können in den Innenrohren jeweils 10 bis 15, vor zugsweise 11 Düsen, angeordnet sein. Je nach Bedarf, etwa wenn ein Verlängerungselement verwendet wird oder derglei chen, kann auch eine andere Düsenanzahl sinnvoll sein.

Erfindungsgemäß können die Düsen 1 bis 10 Düsenöffnungen auf weisen, die vorzugsweise über den Umfang der Innenrohre aus gebildet sind. Die Düsenöffnungen können beispielsweise einen Durchmesser von 0.3 mm bis 1.0 mm aufweisen. Bevorzugte Durch messer der Düsenöffnungen liegen bei 0.5 mm und 0.7 mm. Der ge wählte Durchmesser der Düsenöffnungen hängt unter anderem von der Anzahl der Düsenöffnungen pro Düse ab. In bevorzugter Ausgestaltung können beispielsweise 1, 3 oder 10 Düsenöffnun gen pro Düse vorgesehen sein. Die Anzahl der Düsenöffnungen richtet sich insbesondere nach der Geometrie der zu spülenden Rohre sowie nach den Bereichen der Rohre, die mit der Reini gungsflüssigkeit erreicht werden sollen. Bei Verwendung von 10 Düsenöffnungen, die an einer einzigen Position des Innen rohrs über dessen gesamten Umfang an dieser Stelle verteilt sind, läßt sich beispielsweise das Seitenrohr oder Hauptab zugsrohr in seinem gesamten Querschnitt gleichmäßig spülen.

In weiterer Ausgestaltung kann das Seitenrohr und/oder das Abzugsrohr aus PVDF-Kunststoff (Polyvinylidenfluorid)oder ei nem anderen chemisch inerten Kunststoff gebildet sein. Durch dieses besondere Material wird eine mögliche Partikelkontami nation weiter reduziert.

Das Hauptabzugsrohr kann vorteilhaft aus PCV-Kunststoff (Po lyvinylchlorid) oder einem anderen Kunststoff gebildet sein. Insbesondere kann das Hauptabzugsrohr auch aus PVDF- Kunststoff gebildet sein.

Erfindungsgemäß kann die Reinigungsflüssigkeit DI-Wasser (delonisiertes beziehungsweise demineralisiertes Wasser) sein. Vorteilhaft ist auch die Verwendung von mit Netzmittel zusammensetzungen versehenes DI-Wasser. Je nach Anwendungsfall können auch andere Reinigungsflüssigkeiten mit bestimmten chemischen Zusammensetzungen verwendet werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Behandeln von elektrischen Bauelementen, vor zugsweise Wafern, bereitgestellt, mit wenigstens einer Be handlungseinrichtung zum Behandeln der elektrischen Bauele mente, insbesondere einer Sprüheinrichtung zum Reinigen der elektrischen Bauelemente, und mit einer wie vorstehend be schriebenen erfindungsgemäßen Abzugsvorrichtung.

Durch ein solches System können die elektrischen Bauelemente auf einfache Weise so gründlich gereinigt werden, daß eine Kontaminierung mit Partikeln von größer oder gleich 0.16 µm Durchmesser nahezu verhindert werden kann, insbesondere auf maximal zehn zusätzliche Partikel auf 200 mm-Wafern. Somit können die Ausschußraten der elektrischen Bauelemente sowie eventuelle Stillstandszeiten des Systems erheblich reduziert werden.

Das erfindungsgemäße System kann grundsätzlich zur Behandlung für jede Form von elektrischen Bauelementen verwendet werden. Bevorzugt wird das System jedoch bei der Behandlung von Mi kroelektronikbausteinen, Wafern oder dergleichen eingesetzt.

Pro System können eine oder mehrere Behandlungseinrichtungen vorgesehen sein, die entweder mit derselben oder unterschied lichen Abzugsvorrichtungen verbunden sein können.

Da ein wesentliches Merkmal des Systems in der besonders aus gestalteten Abzugsvorrichtung liegt, wird im Hinblick auf die Vorteile, Wirkungen, Effekte und die Funktionsweise des er findungsgemäßen Systems auf die vorstehenden Ausführungen zur Abzugsvorrichtung vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.

Bevorzugte Ausführungsformen des Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß kann die Behandlungseinrichtung innerhalb ei nes Reinraums angeordnet sein, während die Abzugsvorrichtung außerhalb des Reinraums angeordnet sein kann. Dadurch kann der Reinraum möglichst klein gehalten werden. Außerdem sind eventuelle Arbeiten an der Abzugsvorrichtung möglich, ohne daß die Atmosphäre des Reinraums kontaminiert wird. Natürlich kann die Abzugsvorrichtung unter geeigneten Reinraum- Schutzmaßnahmen auch innerhalb des Reinraums angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung ist das Hauptabzugsrohr der Abzugs vorrichtung über das Abzugsrohr mit dem Reinraum verbunden, wodurch sich die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte er geben.

Erfindungsgemäß kann das Hauptabzugsrohr mit einem Kamin ver bunden sein. Über den Kamin werden die aus der Behandlungs einrichtung abgesaugten Partikel nach außen abgegeben. Um zu verhindern, daß schädliche Gase in die Umwelt freigesetzt werden, ist das Hauptabzugsrohr vorzugsweise über den Gas wäscher mit dem Kamin verbunden.

Vorteilhaft ist jede der Behandlungseinrichtungen über einen zusätzlichen separaten Abzug direkt mit dem Kamin verbunden. Dadurch kann ein Rückstrom von Partikeln in die Behandlungs kammer der Behandlungseinrichtung noch vollständiger vermie den werden.

In weiterer Ausgestaltung kann zur Unterstützung des Absaug vorgangs ein Motor vorgesehen sein. Über den Motor, der bei spielsweise eine Einstellung von 8 m/s aufweisen kann, wird der Strom der Abluft vom Seitenrohr und dem Hauptabzugsrohr hin zum Kamin geregelt.

Erfindungsgemäß kann das System zum Reinigen von Wafern, ins besondere zum Reinigen der Wafer von Partikeln von größer oder gleich 0.16 µm, verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Abzugsvorrichtung sowie das erfindungs gemäße System sind besonders geeignet bei heißen chemischen Prozessen, wie beispielsweise der Entfernung von Photore sistrückständen unter Verwendung von konzentrierten Schwefel säuregemischen, wo Temperaturen von über 100°C in einer Sprühkammer erreicht werden und zum Angriff der Kunststoff teile führen. Weiterhin eignet sich die Abzugsvorrichtung hervorragend bei Prozessen, bei denen in der Gasphase durch eine chemische Reaktion, beispielsweise Salzbildung, die Er zeugung von Partikeln stattfindet, was durch Rückstrom eine Kontamination der elektrischen Bauelemente, beispielsweise Wafer, zur Folge hätte. Besonders geeignet ist die Abzugsvor richtung und das System auch für Prozesse, bei denen unter Verwendung von Ammoniak und Salzsäure (SC1/SC2-Prozesse) Halbleiterstrukturen von organischen und anorganischen Verun reinigungen gereinigt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Absaugen und/oder Abspülen von Partikeln aus einer Behandlungseinrichtung eines wie vorstehend be schriebenen Systems zum Behandeln von elektrischen Bauelemen ten, vorzugsweise Wafern, unter Verwendung einer wie vorste hend beschriebenen Abzugsvorrichtung, bereitgestellt, das er findungsgemäß durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) Absaugen der Partikel aus der Behandlungseinrichtung während des Behandlungsprozesses über das Seitenrohr in das Hauptab zugsrohr und Ableiten der abgesaugten Partikel zum Kamin, vorzugsweise über den Gaswäscher, wobei zur Unterstützung des Abzugsvorgangs Luft aus dem Reinraum über das Abzugsrohr in das Hauptabzugsrohr angesaugt wird; b) nach Beendigung des Behandlungsprozesses Einleiten von Reinigungsflüssigkeit in die Innenrohre des Seitenrohrs und des Hauptabzugsrohrs und Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit über die jeweiligen Dü sen in das Seitenrohr und das Hauptabzugsrohr, um diese zu spülen; und c) Ableiten der Reinigungsflüssigkeit aus dem Seitenrohr und dem Hauptabzugsrohr nach Beendigung des Spül vorgangs.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Reinigung der elektrischen Bauelemente und der Behandlungseinrichtung vor genommen werden, ohne daß es zu der wie oben beschriebenen schädlichen Kontamination der elektrischen Bauelemente kommen kann. Zu den Vorteilen, Wirkungen, Effekten und der Funkti onsweise des Verfahrens wird wiederum auf die vorstehenden Ausführungen zur Abzugsvorrichtung und zum System vollinhalt lich Bezug genommen und hiermit verwiesen.

Am Ende eines Behandlungszyklusses wird die gesamte Abzugs vorrichtung mit Reinigungsflüssigkeit geflutet. Durch diese Tatsache, sowie die besondere Ausgestaltung der Abzugsvor richtung und des Systems wird erreicht, daß die Kontamination mit Partikeln von größer oder gleich 0.16 µm minimiert werden kann.

Die zur Reinigung verwendete Reinigungsflüssigkeit kann di rekt in einen Abflußkanal abgeleitet werden, der sich unter halb der Behandlungseinrichtung befindet.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft kann die Spülung des Seitenrohrs und des Hauptab zugsrohrs über einen Zeitraum von 0.5 bis 10 Minuten, vor zugsweise 2 Minuten, durchgeführt werden. Bei extremen Pro zessen ist eventuell auch eine Dauerspülung denkbar.

Erfindungsgemäß kann die Spülung der Abzugsvorrichtung über die Öffnung des Deckels in der Behandlungseinrichtung ausge löst werden. Damit wird sichergestellt, daß die Spülung und Reinigung automatisch und unmittelbar nach Beendigung des Be handlungsprozesses in der Behandlungseinrichtung begonnen wird.

Um Kontaminationen der Produkte durch elektrostatische Aufla dungen der im System verwendeten Kunststoffe zu vermeiden, können die elektrostatischen Ladungen 1 bis 5 Minuten (im Idealfall 2 Minuten) am Ende einer jeden Reinigungsfahrt durch den Einsatz von elektrostatischen Deionisatoren kompen siert werden. Es können je nach Sprüheinrichtung beziehungs weise Behandlungseinrichtung 5 bis 20 Deionisatoren vorgese hen sein, die in einem Abstand von 0.5 bis cm, vorzugsweise 10 cm, in einer Höhe von 0.5 bis 5 m, vorzugsweise 1.5 m, über der Kammer der Behandlungseinrichtung angeordnet sind. Die Deionisation erfolgt automatisch nach dem Öffnen des Deckels von der Behandlungseinrichtung. Anschließend läuft ein Count down ab, der dem Operator beziehungsweise einem automatischen Entladesystem nach erfolgter Deionisationszeit grünes Licht zum Entladen der Behandlungseinrichtung gibt.

Vorteilhaft wird der Druck der Gasphase im Hauptabzugsrohr auf 2.03 cm (0.8 Inch) bis 4.4 cm (1.7 Inch)/Wassersäule, vor zugsweise auf 3.81 cm (1.5 Inch)/Wassersäule eingestellt.

Erfindungsgemäß kann der Gaswäscher mit 5 Liter/Minute Reini gungsflüssigkeit unter ständigem Durchfluß gehalten werden.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Ansicht ein System zum Behandeln von elektrischen Bauelementen gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 in schematischer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Seitenrohrs; und

Fig. 3 in schematischer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hauptabzugsrohrs.

In Fig. 1 ist ein System 10 zur Behandlung von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise Wafern dargestellt. Das System 10 weist eine Behandlungseinrichtung 11 auf, die im vorliegenden Fall als Sprüheinrichtung zum chemischen Reinigen der Wafer ausgebildet ist. Das System 10 kann eine oder mehrere solcher Sprüheinrichtungen 11 aufweisen. Die Sprüheinrichtung 11 ist innerhalb eines Reinraums 12 angeordnet. Außerhalb des Rein raums 12 ist eine Abzugsvorrichtung 20 vorgesehen, um Parti kel von größer oder gleich 0.16 pm aus der Sprüheinrichtung 11 abzusaugen. Dadurch kann eine wie oben beschriebene nachtei lige Kontaminierung der Wafer verhindert werden.

Die Abzugsvorrichtung 20 weist ein Hauptabzugsrohr 50 auf, daß über ein Seitenrohr 30 mit der Sprüheinrichtung 11 ver bunden ist. Über das Seitenrohr 30 werden die Partikel aus der Sprüheinrichtung 11 abgesaugt und in das Hauptabzugsrohr 50 geleitet. Zur Unterstützung des Absaugvorgangs ist weiter hin ein Abzugsrohr 21 vorgesehen, das auf der einen Seite mit dem Hauptabzugsrohr 50 und auf der anderen Seite mit dem Reinraum 12 verbunden ist. Durch die angesaugte Reinraumluft wird gewährleistet, daß keine schädlichen Partikel in die Ab saugvorrichtung 20 zurück diffundieren können.

Das Hauptabzugsrohr 50 ist weiterhin über ein Rohr 23 mit ei nem Gaswäscher 22 verbunden, der mit 5 Liter/Minute deminera lisiertes Wasser unter ständigem Durchfluß gehalten wird. Durch den Gaswäscher wird verhindert, daß abgesaugte saure oder basische Gase in die Umwelt freigesetzt werden können.

Der Gaswäscher 22 ist über ein weiteres Rohr 25 mit einem im oberen Stockwerk 13 des Systems 10 befindlichen Motor 16 ver bunden. Der Motor 16, der auf 8 m/s eingestellt ist, regelt den Abzug der abgesaugten Gase hin zum Kamin 15, der auf dem Dach 14 des Systems 10 angeordnet ist. Das demineralisierte Wasser wird aus dem Gaswäscher 22 über ein Abflußrohr 24 aus dem System 10 abgeleitet.

Das Seitenrohr 30 und das Abzugsrohr 21 sind aus PVDF- Kunststoff gebildet, während das Hauptabzugsrohr 50 aus PVC- Kunststoff hergestellt ist.

Das Seitenrohr 30 ist in Fig. 2 näher dargestellt. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, besteht das Seitenrohr 30 aus einem Außenrohr 31 mit einem Durchmesser von 90 mm und einem Innenrohr 32 mit einem Durchmesser von 20 mm.

Das Seitenrohr 30 setzt sich aus drei Teilbereichen 33, 34, 35 zusammen, die in einem Winkel α von 142°30' zueinander ausgerichtet sind.

Um das Seitenrohr 30 auf einfache Weise mit der Sprüheinrich tung 11 verbinden zu können, ist am Teilbereich 35 ein Ver längerungselement 36 vorgesehen. Über den Teilbereich 33 ist das Seitenrohr mit dem Hauptabzugsrohr 50 verbunden. Diese Verbindung erfolgt über eine Manschette 38 sowie zwei Halte bügel 39, wodurch ein sicherer und dichter Sitz gewährleistet wird. Weiterhin ist ein transparentes Verbindungsrohr 40 vor gesehen.

Das Innenrohr 32 des Seitenrohrs 30 weist insgesamt 11 Düsen 37 auf. Die Düsen 37 sind im Teilbereich 33 im Abstand von 20 cm und in den Teilbereichen 34 und 35 im Abstand von je weils 5 cm voneinander angeordnet. Die Düsen 37 können jeweils eine, drei oder zehn Düsenöffnungen aufweisen, die einen Durchmesser von 0.5 mm aufweisen. Die einzelnen Düsenöffnungen von jeder Düse 37 sind über den Umfang des Innenrohrs 32 ver teilt in diesem ausgebildet.

In Fig. 3 ist das Hauptabzugsrohr 50 in größerem Detail darge stellt. Das Hauptabzugsrohr weist ein Außenrohr 51 sowie ein Innenrohr 52 mit einem Durchmesser von 25 mm auf. Im Innenrohr 52 sind insgesamt 11 Düsen 53 angeordnet, die jeweils einen Abstand von 5 cm voneinander haben und eine wie oben beschrie bene Anzahl von Düsenöffnungen aufweisen können.

Das Hauptabzugsrohr 50 ist über einen Anschluß 54 mit dem Ab zugsrohr 21 und über einen Anschluß 55 mit einem Motor zur Unterstützung des Absaugvorgangs verbunden.

Das Hauptabzugsrohr 50 und das Seitenrohr 30 sind in einem Winkel von 30° miteinander verbunden.

Die Innenrohre 32 und 52 sind mit einer Quelle einer Reini gungsflüssigkeit, hier demineralisiertes Wasser, verbunden. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Innenrohre 32 und 52 auch untereinander verbunden, so daß nur eine Zuleitung zur Quelle der Reinigungsflüssigkeit erforderlich ist. Der Druck der Gasphase im Hauptabzugsrohr 50 ist auf 3.81 cm/Wassersäule eingestellt. Der Druck kann über ein Manometer kontrolliert werden, das über einen Anschluß 56 mit dem Hauptabzugsrohr 50 verbunden ist.

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise des Systems 10 be schrieben.

Während des Behandlungsprozesses der Wafer in der Sprühein richtung 11 werden alle entstehenden Partikel über das Sei tenrohr 30 in das Hauptabzugsrohr 50 abgesaugt und von diesem über das Rohr 23 in den Gaswäscher 22 geleitet. Durch die Reinigung im Gaswäscher 22 sowie das Ansaugen von Reinraum luft über das Abzugsrohr 21 wird ein Diffundieren von Parti keln zurück in die Sprüheinrichtung 11 verhindert. Das im Gaswäscher 22 gereinigte Abgas wird über den Motor 16 zum Ka min 15 abgezogen und über diesen in die Umgebung freigesetzt. Zum besseren Absaugen der Partikel aus der Sprüheinrichtung 11 kann diese zusätzlich über einen weiteren separaten Abzug mit dem Kamin 15 verbunden sein.

Nach Beendigung des Behandlungsprozesses wird der Deckel (nicht dargestellt) der Sprüheinrichtung 11 geöffnet, wo durch automatisch ein Spülvorgang der Abzugsvorrichtung 20 in Gang gesetzt wird. Gleichzeitig werden die elektrostatischen Aufladungen durch die oben beschriebenen Deionisatoren (Ioni sationsbarrieren) über dem geöffneten Deckel kompensiert. Zum Spülen der Abzugsvorrichtung wird demineralisiertes Wasser als Reinigungsflüssigkeit in die Innenrohre 32, 52 eingelei tet und über die Düsen 37, 53 in das Seitenrohr 30 und das Hauptabzugsrohr 50 eingespritzt. Dadurch werden das Seiten rohr 30 und das Hauptabzugsrohr 50 gespült, so daß keine Par tikel mehr zurück in die Sprüheinrichtung 11 gelangen können. Dieser Spülvorgang wird für die Dauer von zwei Minuten durch geführt. Das abfließende demineralisierte Wasser wird direkt in einen Abwasserkanal geleitet, der unterhalb der Sprühein richtung 11 ausgebildet ist. Nach Beendigung des Spülvorgangs wird der Deckel der Sprüheinrichtung 11 geschlossen. An schließend kann der Behandlungsprozeß der Wafer in der Sprü heinrichtung erneut gestartet werden.

Bezugszeichenliste

10

System

11

Behandlungseinrichtung

12

Reinraum

13

oberes Stockwerk

14

Dach

15

Kamin

16

Motor

17

Rohr

20

Abzugsvorrichtung

21

Abzugsrohr

22

Gaswäscher

23

Rohr

24

Abflußrohr

25

Rohr

30

Seitenrohr

31

Außenrohr

32

Innenrohr

33

Teilbereich

34

Teilbereich

35

Teilbereich

36

Verlängerung

37

Düse

38

Manschette

39

Bügel

40

Rohr

50

Hauptabzugsrohr

51

Außenrohr

52

Innenrohr

53

Düse

54

Anschluß für Abzugsrohr

55

Anschluß für Motor

56

Anschluß für Manometer

Claims

1. Abzugsvorrichtung für eine Behandlungseinrichtung (11) von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise Wafern, insbesondere für eine Sprüheinrichtung zum Reinigen von elektrischen Bau elementen, zum Absaugen und/oder Abspülen von in der Behand lungseinrichtung (11) befindlichen Partikeln, mit einem Hauptabzugsrohr (50), das ein Außenrohr (51) und ein Innen rohr (52) aufweist, wobei das Innenrohr (52) eine Anzahl von Düsen (53) aufweist, mit einem Seitenrohr 30), das die Be handlungseinrichtung (11) mit dem Hauptabzugsrohr (50) ver bindet, und das ein Außenrohr (31) und ein Innenrohr (32) aufweist, wobei das Innenrohr (32) eine Anzahl von Düsen (37) aufweist, wobei die Innenrohre (832, 52) mit einer Quelle ei ner Reinigungsflüssigkeit verbunden sind, so daß die Innen rohre (32, 52) zumindest zeitweilig von einer Reinigungsflüs sigkeit durchströmt werden.

2. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenrohr (30) ein Außenrohr (31) mit einem Durch messer von 90 mm und/oder ein Innenrohr (32) mit einem Durch messer von 20 mm aufweist.

3. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenrohr (30) aus zwei oder mehr Teilbereichen (33, 34, 35) gebildet ist und daß die Teilbereiche (33, 34, 35) winkelig zueinander ausgerichtet sind.

4. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche (33, 34, 35) in einem Winkel (α) zwi schen 135° und 155°, vorzugsweise zwischen 140° und 145°, insbesondere in einem Winkel von 142°30' zueinander ausge richtet sind.

5. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der randseitigen Teilbereiche (33, 35) des Seitenrohrs (30) mit einem Verlängerungselement (36) ver bunden ist.

6. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) ein Innenrohr (52) mit einem Durchmesser von 25 mm aufweist.

7. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) und das Seitenrohr (30) in einem Winkel von 25° bis 40°, vorzugsweise von 30°, miteinander verbunden sind.

8. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) mit einem weiteren Abzugsrohr (21) verbunden ist, wobei das Abzugsrohr (21) mit einem Rein raum verbunden oder verbindbar ist.

9. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) mit einem Gaswäscher (22) ver bunden ist.

10. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (37, 53) der Innenrohre (32, 52) in einem Ab stand von 5 bis 20 cm voneinander angeordnet sind.

11. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenrohren (32, 52) jeweils 10 bis 15, vorzugs weise 11, Düsen (37, 53) vorgesehen sind.

12. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (37, 53) 1 bis 10 Düsenöffnungen aufweisen und daß die Düsenöffnungen vorzugsweise über den Umfang der In nenrohre (32, 52) verteilt ausgebildet sind.

13. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenrohr (30) und/oder das Abzugsrohr (21) aus PVDF-Kunststoff oder einem anderen chemisch inerten Kunst stoff gebildet ist.

14. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) aus PVC-Kunststoff oder einem anderen Kunststoff gebildet ist.

15. Abzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit DI-Wasser, vorzugsweise mit Netzmittel vermischtes DI-Wasser, ist.

16. System zum Behandeln von elektrischen Bauelementen, vor zugsweise Wafern, mit wenigstens einer Behandlungseinrichtung (11) zum Behandeln der elektrischen Bauelemente, insbesondere wenigstens einer Sprüheinrichtung zum Reinigen der elektri schen Bauelemente, und mit einer Abzugsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinrichtung (11) innerhalb eines Reinraums (12) vorgesehen ist und daß die Abzugsvorrichtung (20) außer halb des Reinraums (12) vorgesehen ist.

18. System nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) der Abzugsvorrichtung (20) über das Abzugsrohr (21) mit dem Reinraum (12) verbunden ist.

19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabzugsrohr (50) mit einem Kamin (15), vorzugs weise über den Gaswäscher (22), verbunden ist.

20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Behandlungseinrichtungen (11) über einen zu sätzlichen separaten Abzug direkt mit dem Kamin (15) verbun den ist.

21. System nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des Absaugvorgangs ein Motor (16) vor gesehen ist.

22. System nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation von elektrostatischen Aufladungen 5 bis 20 Deionisatoren vorgesehen sind, die in einem Abstand von 1 bis 20 cm, vorzugsweise 10 cm, in einer Höhe von 0.5 bis 5 m, vorzugsweise 1.5 m, über der Behandlungskammer der Behand lungseinrichtung (11) angeordnet sind.

23. System nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das System (10) zum Reinigen von Wafern, insbesondere zum Reinigen der Wafer von Partikeln von größer oder gleich 0.16 µm Durchmesser verwendet wird.

24. Verfahren zum Absaugen und/oder Abspülen von Partikeln aus einer Behandlungseinrichtung eines Systems zum Behandeln von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise Wafern, nach ei nem der Ansprüche 16 bis 23, unter Verwendung einer Abzugs vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Absaugen der Partikel aus der Behandlungseinrichtung wäh rend des Behandlungsprozesses über das Seitenrohr und das Hauptabzugsrohr und Ableiten der abgesaugten Partikel zum Ka min. vorzugsweise über den Gaswäscher, wobei zur Unterstüt zung des Absaugvorgangs Luft aus dem Reinraum über das Ab zugsrohr in das Hauptabzugsrohr angesaugt wird;
b) nach Beendigung des Behandlungsprozesses Einleiten von Reinigungsflüssigkeit in die Innenrohre des Seitenrohrs und des Hauptabzugsrohrs und Einspritzen der Reinigungsflüssig keit über die jeweiligen Düsen in das Seitenrohr und das Hauptabzugsrohr, um diese zu spülen; und
c) Ableiten der Reinigungsflüssigkeit aus dem Seitenrohr und dem Hauptabzugsrohr nach Beendigung des Spülvorgangs.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung des Seitenrohrs und des Hauptabzugsrohrs über einen Zeitraum von 0.5 bis 10 Minuten, vorzugsweise 2 Minu ten, durchgeführt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung der Abzugsvorrichtung über die Öffnung eines Deckels in der Behandlungseinrichtung ausgelöst wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß elektrostatische Aufladungen über die Deionisatoren kom pensiert werden und daß der Deionisationsprozeß insbesondere durch das Öffnen des Deckels in der Behandlungseinrichtung ausgelöst wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Gasphase im Hauptabzugsrohr auf 2.03 bis 4.3 cm/Wassersäule, vorzugsweise auf 3.81 cm/Wassersäule, ein gestellt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaswäscher mit 5 Liter/Minute Reinigungsflüssigkeit unter ständigem Durchfluß gehalten wird.