DE3600716A1

DE3600716A1 - Reinigungsverfahren und -vorrichtung zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE3600716A1
Application number: DE19863600716
Authority: DE
Inventors: Bernard West Milford N.J. Paulfus
Original assignee: Machine Technology Inc
Current assignee: Machine Technology Inc
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1986-11-20
Also published as: JPS61283126A; US4674521A

Description

PATEN TANWALTI- · . - ^FGHTS ANWÄLTE IUIROPKAN PAT I N Γ ΛΤ T OKNI-YS - S-ITtILRIH-RATIlR RALI-M KFRN & PARI NLR ^ w w ν, # . >_ .S G. LANG & PARTNLR

REINIGUNGSVERFAHREN UND -VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DESSELBEN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben, insbesondere auf ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung die sich zur Spülung einer Bearbeitungsstation nach Durchführung eines Bearbeitungsschrittes oder dergleichen eignet.

L/ In der Vergangenheit wurden Rotoren eingesetzt, um ein flüssiges Spray zu erzeugen. Obwohl solche Rotoren in Verbindung mit Rohrauftragmaschinen Anwendung gefunden haben (US-PS 3,719,168), Flüssigkeitszerstäubern (US-PS 2,902,223) und Geschirrspülern (US-PS 3,444,870) in denen die Flüssigkeit wahllos in der Luft oder auf die Artikel gesprüht werden, wie z.B. in das Innere von Rohren und auf Geschirr,, sie sind nicht in einer Umgebung angewendet worden, in der die Flüssigkeit nicht wahllos versprüht werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein drehbarer Werkstückträger benutzt, um Spülflüssigkeit zu Reinigungszwecken gegen die umgebenden Wände einer Bearbeitungsstation derart zu sprühen, wie sie für die Durchführung von Verfahren zum Auflagern von lichtunempfindlichen Deckmassen während der Herstellung von Halbleitereinrich-

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

RALF M. KERN & PARTNER

: RECHTSANWÄLTE "' STEUERBERATER

S. G. LANG & PARTNER -y^~

tungen aus Siliziumscheibchen eingesetzt v/erde.Da die Werkstücke an einer oberen Oberfläche des Werkstückträgers vor und nach der Spülung gehalten werden, muß die Spülflüssigkeit gegen die Wand der Bearbeitungsstation gesprüht werden ohne die obere Oberfläche des Werkstückhalters zu kontaktieren. Falls die Spülflüssigkeit nämlich die obere Oberfläche des Werkstückträgers kontaktieren würde, könnte dies eine schädliche Wirkung auf das nächste Werkstück, das in dem Werkstückträger bearbeitet wird, haben.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Werkzeugträger mit einer ringförmigen Kammer ausgerüstet und mit öffnungen, die sich von einem peripheren Rand des Werkstückträgers zu der ringförmigen Kammer erstrecken.

Beim Zuführen der Spülflüssigkeit zu der ringförmigen Kammer, während sich der Werkstückträger dreht, wird die Spülflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft von dem Mundstück in Form eines sog. "fan-sprays", also eines aufgefächerten Sprays,entladen. Die Spülflüssigkeit prallt auf gegen die die Bearbeitungsstation umgebende Wand um dabei diese Wand zu reinigen.

Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, daß die Spülflüssigkeit gegen eine feste, niedrigere Oberfläche des Werkstückträgers strömt, während derselbe rotiert.

Zum besseren Verständnis ist die Erfindung anhand in den Abbildungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

PAT KNTA N WA LT K LURUI'LAN PATKNT ATK)RNKYS

RALF M. KERN & PARTNER

36007 Ί 6

UF.C-HTSANWÄLTF. S . i:"u F. R B E; R AT E R

S. G. LANG & PARTNER ~

1 Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Spülvorrichtung, und

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Figur - 1 in Richtung der Pfeile.

Die in den Abbildungen dargestellte Spülvorrichtung ist gem. einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Verfahren zum Auflagern einer lichtunempfindliehen Deckmasse durchgeführt, während der Herstellung von Halbleitereinrichtungen.

Obwohl die Erfindung'den verschiedensten Geräten, die nach Durchführung einer Bearbeitungsfunktion daran gereinigt werden müssen, eingesetzt werden kann, ist sie speziell dafür geeignet, in Verbindung mit einem Bearbeitungsgerät eingesetzt zu werden, wie es für die Herstellung von Halbleitereinrichtungen aus Siliziumscheibchen benutzt wird. Dem gemäß ist die Erfindung in Verbindung mit einem Auflagerungsverfahren für lichtunempfindliche Deckmassen beschrieben, das während der Herstellung von Halbleitereinrichtungen aus Siliziumscheibchen durchgeführt wird.

In den Abbildungen 1 und 2 ist eine Bearbeitungsstation dargestellt, die für die Durchführung eines Auflagerungsverfahrens für lichtunempfindliche Deckmassen auf Siliziumscheibchen aus denen Halbleitereinrichtungen hergestellt werden, gerichtet ist. Die Bearbeitungsstation beinhaltet eine Napfanordnung 12 und eine Futteranordnung 14, die nachstehend näher erläutert werden. Die nachstehende Diskussion beinhaltet eine etwas eingehendere Beschreibung der Napfanordnung 12 und der Futteranordnung 14.

PATEN TA N WA LT h El ROPEAN PATENT ATTORNEYS

RALF M. KERN & PARTNER

; R ECHTS A N WA LTE STEUERBERATER

S.G.LANG & PARTNER -jf-

Die Napfanordnung 12 ist aus einem Basisteil 16 und einem Wandteil 18 gebildet. Der Basisteil 16 besitzt einen äußeren ringförmigen Sammler 20, der mit einer Drainage 22 kommuniziert, sowie einem inneren Schacht 24, der mit einem Loch 26 versehen ist. Ein Kanal 28 verbindet die Drainage 22 mit dem Schacht 24 für einen weiter unten in Verbindung mit der Funktion der Bearbeitungsstation 10 erläuterten Zweck.

Ein kreisförmiger Flansch 30 erstreckt sich aufwärts von dem Basisteil 16. Dieser Flansch 30 ist mit einem Durchlaß 32 versehen, der einen einen geringeren Durchmesser aufweisendes oberes Ende 34 aufweist, sowie einen einen größeren Durchmesser besitzendes unteres Ende 36, das für die Aufnahme eines nicht dargestellten Fittings für die Zufuhr einer unter Druch stehenden Spülflüssigkeit an das obere Ende 34 des Durchlasses 32 eingerichtet ist.

20

25

30

Der Wandteil 18 hat eine Seitenwand 38, die mit einer unteren umlaufenden Rille 40, einer oberen umlaufenden Rille 42 und einer VerStärkungsrippe 44 versehen ist, die die untere von der oberen Rille trennt. Der Wandteil 18 beinhaltet außerdem ein oberes Ende 46, das mit einer Öffnung 48 versehen ist, und ein unteres Ende 50, das eine Lippe 52 aufweist. Wenn der Wandteil 18 auf dem Basisteil 16 gesetzt ist, wirkt die Lippe 52 damit derart zusammen, daß ein ringförmiger Durchlaß 54 zu einem später noch zu erklärenden Zwecke gebildet wird.

Die Futteranordnung 14, die zwischen einer eingefahrenen Position(auf wie in durchgehenden Linien der Figur 2 ge-

ORIGINAL INSPECTED

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

RALFM.KERN& PARTNER

/10

RECHTSANWÄLTE STEUERBERATER

S.G.LANG & PARTNER

zeigt ist) und einer ausgefahrenen Position (phantommäßig in Figur 2 dargestellt) beweglich ist, beinhaltet eine Welle 56, die drehbar in dem Loch 26 der Napfanordnung 12 aufgenommen wird und ein Futter 58, das an der Welle 56 für eine Rotation zusammen mit dieser Welle angeordnet ist. Ein von der Welle 56 getragener Dichtring 60 dichtet das Loch 26 ab. Das Futter 58 ist mit einer ringförmigen Kammer 62 versehen, die derart bemessen und geformt ist, daß sie den Flansch 30 der Napfanordnung 12 aufnehmen kann, wenn die Futteranordnung 14 sich in ihrer eingezogenen Stellung befindet. Eine periphere Kante 64 des Futters 58 besitzt Öffnungen 66, die sich von der peripheren Kante 64 bis zu der ringförmigen Kammer 62 erstrecken zu einem Zweck, der später in Zusammenhang mit der Beschreibung der Bearbeitungsstation 10 näher erläutert wird. Eine obere Oberfläche 68 des Futters 58 ist dazu eingerichtet, eine nicht dargestellte Siliziumscheibe zur Bearbeitung aufzunehmen.

Während des Betriebes ist eine Siliziumscheibe auf der oberen Oberfläche 68 des Futters 58 plaziert. Mit der Futteranordnung 14 in ihrer eingefahrenen Position wird ein Verfahren zur Auflagerung einer lichtundurchlässigen Deckmasse an den Siliziumscheibchen ausgeführt. Während der Durchführung eines solchen Verfahrens wird das Futter 58 in Rotation versetzt, sodaß die lichtunempfindliche Deckmasse durch die Zentrifugalkraft gegen die innere Wand 38 der Napfanordnung 12 abfließt. Das meiste der lichtunempfindlichen Deckmasse, das gegen die innere Wand 38 abfließt, fließt nach unten über den Durchgang 54 in den Sammler 20, von wo sie mittels Saugwirkung durch die Drainage 22 abgezogen wird. Trotzdem bleibt etwas von der

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

RALFM. KERN* PARTNER

/14

;REeHTSANWÄLTI.^: STEUERBERAThR

S. G. LANG & PARTNER Ί*~

Deckmasse an der inneren Wand 38 haften. Um die noch anhaftende Deckmasse von der inneren Wand 38 der Napfanordnung 12 zu spülen, wird das Siliziumscheibchen von der oberen Oberfläche 68 des Futters 58 entfernt und die Futterandordnung 14 in ihre ausgefahrene Stellung bewegt, in der die Mundstücke 66 im wesentlichen in der gleichen Höhe wie die Rippe 44 sich befinden. Sowie das Futter 58 in Rotation versetzt wird, wird eine Spülflüssigkeit unter Druck dem Durchlaß 32 zugeleitet, sodaß sie von diesem Durchlaß 32 in die Ringkammer 62 des Futters 58 spülbar ist. Durch Rotation des Futters 58 wird die Spülflüssigkeit veranlaßt, fächerförmig von den Mundstücken 66 in Richtung auf die untere Rille 40, die obere Rille 42 und die Rippe 44 der Napfanordnung 12 auszuströmen, wobei die von den Mundstücken 66 versprühte Spülflüssigkeit die gesamte innere Seitenwand 38 der Napfanordnung 12 im wesentlichen spült. Die auf die innere Seitenwand 38 aufprallende Spülflüssigkeit fließt durch den Durchlaß 54 in den Sammler 20 zusammen mit der lichtundurchlässigen Deckmasse, die von der inneren Seitenwand 38 ent fernt wurde, ab. Die Spülflüssigkeit und die lichtundurch lässige Deckmasse werden von dem Sammler 20 mittels Absaugen durch die Drainage 22 entfernt. Alle Spülflüssigkeit und/oder Photoresistlack, d.h. lichtunempfindliche Deckmasse, die sich in der Drainage 22 sammeln, fließen durch den Kanal 28 in den Sammler 20, von wo sie mittels Absaugen durch die Drainage 22 entfernt werden. Nach Abschluß des Spülvorganges ist die Bearbeitungsstation 10 bereit eine Auflagerung von lichtunempfindlicher Deckmasse an einem anderen Siliziumscheibchen zu wiederholen.

ORIGINAL INSPECTED

PATENTANWÄLTE ". : ^RECHTSANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS --- --- ' S.T-E*UERBERATER

RALF M KERN & PARTNER OOUU/ IU S. G-LANG & PARTNER

Es ist selbstverständlich, daß die hierin beschriebene Verwirklichung nur beispielhaft ist und man einfach viele Varianten und Modifikationen durchführen kann, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen. Z.B. können die Mundstücke 66 konisch ausgebildet sein, und zwar derart (d.h. nach außen konisch erweitert) daß die Bildung eines gefächerten Sprays gefördert wird. Auch können die Mundstücke 66 in zwei Sets vorgesehen sein, wovon ein Set einen gefächerten Spray in die untere RiI-Ie 40 und der andere in die obere Rille 42 richtet, wenn die Futteranordnung 14 sich in ihrer ausgefahrenen Position befindet. Eine derartige Mundstückkonfiguration stellt sicher, daß die gesamte innere Seitenwand 38 von der Spülflüssigkeit, die von den Mundstücken 66 ausströmt, berührt wird. Diese und andere Ausführungsvarianten werden als innerhalb des Bereiches der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, befindlich betrachtet.

- Leerseite -

Claims

PATENTANWÄLTE ^λλπ.λ : "I rREQHTSANWÄLTI-EUROPEANPATENTATTORNEYS JO UU / ι D STEUERBERATER

RALF M. KERN & PARTNER S. G. LANG & PARTNER

REINIGUNGSVERFAHREN UND -VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DESSELBEN

p_a_t_e_n_t_a_n_s_2_r_ü__c_h_e

Π 2 Vorrichtung zum Spülen der inneren Wand einer Bearbeitungsstation, die für die Bearbeitung von Halbleiterscheibchen verwendet wird, die ein rotierendes Element beinhaltet, das von der inneren Wand umgeben ist, das rotierende Element zum Tragen eines Werkstückes während der Bearbeitung eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Sprühmittel (66) zum Sprühen einer Spülflüssigkeit von dem rotierenden Element (58) gegen die innere Wand (38) der Bearbeitungsstation (10) während der Rotation des rotierenden Elementes vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühmittel (66) eine ringförmige Kammer (62) die innerhalb des rotierenden Elementes (58) vorgesehen ist, beinhaltet, Versorgungsmittel (32) für die Zuführung von Spülflüssigkeit an die ringförmige Kammer (62) und Mundstücke (66), die in einer peripheren Kante (64) des rotierenden Elementes (58) vorgesehen sind und mit der ringförmigen Kammer (62) derart in Verbindung stehen, daß die Spülflüssigkeit, die der ringförmigen Kammer zugeführt wird, von den Mundstücken (66) als fächerförmiges Spray ausgestossen wird.

PATENTANWÄLTE KCROPEΛ N PAT l· N T ATTORNEYS

iU-GHTSANWÄLTE ST-EU ER B ERATER

RALF M. KERN & PARTNER S. G. LANG & PARTNER
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die innere Wand kreisförmig ausgebildet ist und eine untere kreisförmige Rille, eine obere kreisförmige Rille und eine kreisförmige Rippe, die die obere von der unteren Rille trennt_/beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Glied (58) relativ zu der inneren Wand zwischen einer eingefahrenen Position, in der dieses drehbare Element sich im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die untere kreisförmige Rille (40) befindet, und einer ausgefahrenen Position, in der dieses drehbare Element sich im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die kreisförmige Rippe (44) befindet und dadurch, daß die Zuführungsmittel Spülflüssigkeit der ringförmigen Kammer des drehbaren Elementes zuleiten, wenn dieses drehbare Element (58) sich in seiner ausgefahrenen Position befindet, wobei das besagte fächerförmige Spray gegen die untere kreisförmige Rille (44) und die obere kreisförmige Rille (42) prallt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstücke eine obere Garnitur beinhalten, um Spülflüssigkeit in die obere kreisförmige Rille (42) zu sprühen, wenn das drehbare Element (58) sich in seiner oberen, ausgefahrenen Position befindet, und eine untere Garnitur, so positioniert, daß Spülflüssigkeit in die untere kreisförmige Rille (44) sprüht, wenn das drehbare Element (58) sich in seiner eingefahrenen Position befindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführmittel einen kreisförmigen Flansch (30) beinhalten, er sich in die ringförmige Kammer (62)

PATENTANWÄLTE ? Γ ' ?ECHTS AN WALTE

EUROPEANPATENTATTORNEYS "'" "" " STT.UERBERATHR

3 D U U / I D S. G. LANG & PARTNER ""^T

RALF M. KERN & PARTNER

des drehbaren Elementes (58) erstreckt, wenn dieses sich in seiner eingefahrenen Position befindet und die von der ringförmigen Kammer (62) einen Abstand aufweist, wenn es sich in seiner ausgefahrenen Position befindet, und daß dieser kreisförmige Flansch einen Kanal (28) enthält, der Spülflüssigkeit unter Druck der ringförmigen Kammer (62) zuführt, wenn das drehbare Element (58) sich in seiner ausgefahrenen Position befindet.
10
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Mundstücke konisch ausgebildet ist, sodaß das eine Ende eng und das andere weit ist, das eine Ende mit der ringförmigen Kammer (62) des drehbaren Elementes (58) in Verbindung steht, wobei diese konischen Mundstücke die Ausbildung des fächerförmigen Sprays verstärken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Drainagemittel (22) für

die Ableitung der Spülflüssigkeit von der Bearbeitungsstation vorgesehen sind, diese Drainagemittel einen Abfluß besitzen, der während der Durchführung der Bearbeitungsoperation benutzt wird. 25
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Element (58) eine obere Oberfläche (68), die zum Tragen eines Werkstückes während der Bearbeitungsoperation eingerichtet ist und das Sprühmittel Spülflüssigkeit so gegen die innere Wand der Bearbeitungsstation versprühen, daß die Spülflüssigkeit die obere Oberfläche (68) des drehbaren Elementes nicht kontaktiert.

ORIGINAL INSPECTED

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

RECHTSANWÄLTE SThUERBERATER

O Ο U U / ID

RALF M. KERN & PARTNER OUUU/ IU S. G. LANG & PARTNER ~
9. Verfahren zum Spülen einer inneren Wand einer Bearbeitungsstation, die für die Bearbeitung von Halbleiterscheibchen genützt wird, die Station ein drehbares Element beinhaltet, das von einer inneren Wand umgeben ist, besagtes drehbares Element zum Tragen eines Werkstückes während der Durchführung der Bearbeitung eingerichtet ist, gekennzeichnet durch das Versprühen von Spülflüssigkeit aus dem drehbaren Element gegen die innere Wand der Bearbeitungsstation, während des Rotierens des drehbaren Elementes.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Spülflüssigkeit einer ringförmigen Kammer zugeführt wird, die innerhalb innerhalb des drehbaren Elementes vorgesehen ist, die Spülflüssigkeit derart der ringförmigen Kammer zugeführt wird, daß sie in Form eines fächerförmigen Sprays aus den Mundstücken die in einer peripheren Kante des drehbaren Elementes vorgesehen sind, entladen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Element aus einer eingefahrenen Position, in der es sich in einer im wesentlichen gleichen Höhe wie die untere kreisförmige RiI-Ie, die in die innere Wand geformt ist, in eine ausgefahrene Position bewegt wird, in der das drehbare Element sich in im wesentlichen in der gleichen Höhe wie die kreisförmige Rippe befindet, die in der inneren Wand zwischen der unteren ringförmigen Rille und 0 der oberen ringförmigen Rille befindet, die in der inneren Wand geformt sind und darin daß Sprühflüssigkeit der besagten ringförmigen Kammer des drehbaren

PATENTANWÄLTE ; I Γ ; RECHTS ANWÄLTE

EIiROPEANPATENTATTORNEYS ""*■ "" STZUERBERATFR

RALFM. KERN&PARTNER 3600716 S.G. LANG & PARTNER -j£

Elementes zugeführt wird/ wenn dieses drehbare Element sich in seiner ausgefahrenen Position befindet, wobei der besagte fächerförmige Spray gegen beide> untere und obere kreisförmigen Rillen wirkt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Sprühflüssigkeit unter Druck in die ringförmige Kammer des drehbaren Elementes von einem Durchlaß zugeführt wird, der von der Kammer einen Abstand aufweist, wenn das drehbare Element sich in seiner ausgefahrenen Position befindet.
13. Verfahren nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülflüssigkeit von der besagten Bearbeitungsstation drainiert wird unter Benutzung einer Drainage, während der Durchführung des Bearbeitungsvorganges .
14. Verfahren nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Spülflüssigkeit gegen die innere Wand der Bearbeitungsstation versprüht wird, ohne die obere Oberfläche des drehbaren Elementes zu kontaktieren, wobei die obere Oberfläche dazu eingerichtet ist, ein Werkstück während des Bearbeitungsvorganges zu tragen.
15. Verfahren nach Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Bearbeitungsvorgang ein Beschichtungsvorgang für eine licht,unempfindliche Deckmasse ist, der in Verbindung mit der Herstellung von Halbleitereinrichtungen aus den besagten Scheibchen ist.

ORIGINAL INSPECTED