DE69012373T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Substraten nach Behandlung in einer Flüssigkeit. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Substraten nach Behandlung in einer Flüssigkeit.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Substraten, bei dem letztere eine Zeit lang in ein Bad mit einer Flüssigkeit getaucht werden und dann aus ihr so langsam herausgenommen werden, daß praktisch die gesamte Flüssigkeitsmenge im Bad verbleibt. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Ein Verfahren dieser Art kann beispielsweise bei der Herstellung von elektrischen Schaltungen auf jeglicher Art von Substraten verwendet werden, wie beispielsweise integrierten Schaltungen auf Halbleiterscheiben (beispielsweise aus Silicium), Treibern für Flüssigkeitskristallanzeigen auf transparenten Scheiben aus Glas oder Quarz, oder Schaltungen auf Platten aus Kunststoff (Platinen). Das Verfahren kann ebenfalls bei der Herstellung von Schattenmasken für Fernsehbildröhren oder bei der Herstellung von CD- oder VLP-Platten verwendet werden. In all diesen Fällen werden die Substrate mehrere Male eine Zeitlang in ein Bad mit einer Flüssigkeit getaucht, beispielsweise in galvanische Bäder zur Aufbringung von Metallen, in Ätzbäder zur Ätzung von Strukturen in Metalischichten oder in Halbleitermaterial, in Entwicklungsbäder zur Entwicklung belichteter Photolackschichten und in Reinigungsbäder zur Reinigung von Substraten. Nach Behandlung in den Flüssigkeitsbädern, werden die Substrate aus der Flüssigkeit genommen und getrocknet. Die Substrate können aus der Flüssigkeit genommen werden, indem sie aus der Flüssigkrit herausgehoben oder herausgezogen werden, aber natürlich auch dadurch, daß man die Flüssigkeit aus dem Bad ablaufen läßt.
  • US-A-4.722.752 beschreibt ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem Siliciumscheiben eine Zeitlang zwecks Reinigung in eine Flüssigkeit getaucht werden, die heißes (90ºC) entionisiertes Wasser enthält. Danach werden die Siliciumscheiben langsam aus dem Wasser gehoben (mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 5 cm/min). Diese Geschwindigkeit ist langsam genug, um dafür zu sorgen, daß die Siliciumscheiben das Bad in praktisch trockenem Zustand verlassen. Dabei sollte die Oberflächenspannung eine Rolle spielen.
  • In der Praxis hat sich herausgestellt, daß bei diesem Trockenverfahren Verunreinigungen aus der Flüssigkeit auf der Oberfläche zurückbleiben können. Es stellte sich heraus, daß unter Verwendung des beschriebenen bekannten Verfahrens ein Wasserfilm mit einer Dicke von einigen Mikrometern auf den Siliciumscheiben zurückbleibt. Dieser Wasserfilm verdunstet danach schnell, aber dies kann zu sogenannten "Trockenspuren" führen. Während des Trocknens kann sich der Wasserfilm zusammenziehen, so daß Verunreinigungen im Wasser, die häufig organischer oder metallischer Natur sind, in lokalen Konzentrationen auf den Scheiben zurückbleiben. Solche Rückstände können sehr störend sein, wenn die Scheiben beispielsweise noch einer Ätzbehandlung unterzogen werden müssen. Sie können die Ätzbehandlung an bestimmten Stellen verzögern oder diese Behandlung sogar verhindern. Außerdem können natürlich im Wasser befindliche Schmutzpartikel auf den Scheiben zurückbleiben.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist unter anderem, ein Verfahren zu verschaffen, bei dem die genannten Nachteile beseitigt werden.
  • Dazu ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat beim Verlassen des Bades aus der Flüssigkeit direkt in Kontakt mit einem nicht darauf kondensierendem Dampf gebracht wird, der aus einer Substanz besteht, die aus einer Gruppe von Substanzen gewählt ist, die mit einer im Bad verwendeten Flüssigkeit gemischt werden können und die mit der genannten Flüssigkeit eine Mischung mit einer niedrigeren Oberflächenspannung als der der genannten Flüssigkeit allein bilden. Erstaunlicherweise stellt sich nach der Trocknung der Substrate auf diese Weise heraus, daß auf diesen Substraten keinerlei Trockenspuren und Verunreinigungen mehr vorhanden sind. Sollte auf dem Substrat dennoch ein Flüssigkeitsfilm zurückbleiben, so haben Versuche außerdem gezeigt, daß dieser dünner als 3 nm sein muß.
  • Es wird vermutet, daß die sehr viel bessere Trocknung bei Verwendung des erfindungsgemaßen Verfahrens, bei dem offensichtlich eine viel geringere Menge Flüssigkeit oder gar keine Flüssigkeit auf dem Substrat zurückbleibt, aufgrund des Marangoni-Effektes erhalten wird. Wenn ein lyophiles Substrat teilweise in eine Flüssigkeit getaucht wird, dann bildet die Flüssigkeit am Substrat einen hohlen Meniskus. Auf dem Substrat befindet sich dann ein Flüssigkeitsfilm mit einer Dicke, die in Richtung des Flüssigkeitsbades zunimmt. Wenn ein solcher Flüssigkeitsfilm mit einem Dampf in Kontakt gebracht wird, der nicht auf dem Substrat kondensiert und aus einer mit der Flüssigkeit mischbaren Substanz besteht, wird sich diese Substanz mit der Flüssigkeit in diesem Film auf solche Weise mischen, daß ihre Konzentration darin anfänglich in Richtung des Flüssigkeitsbades abnimmt. Die Konzentration der Substanz weist dann im Flüssigkeitsfilm einen Gradienten auf. Da die Substanz beim Mischen mit der Flüssigkeit eine Mischung mit einer Oberflächenspannung liefert, die niedriger ist als die der Flüssigkeit, wird der Gradient in der Konzentration zu einem Gradienten in der Oberflächenspannung im Flüssigkeitsfi1m führen. Durch diesen Gradienten wird eine zusätzliche Kraft in Richtung des Flüssigkeitsbades (Marangoni-Effekt) auf den Flüssigkeitsfilm ausgeübt. Somit wird eine bessere Trocknung des Substrats erhalten.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kondensiert der Dampf nicht auf den Substraten. Wenn dies der Fall sein sollte, wären die Substrate nach Herausnehmen aus der Flüssigkeit von einer Schicht aus kondensiertem Dampf bedeckt. Natürlich müßte eine solche Schicht auch entfernt werden, weswegen der Trockenprozeß mehr Zeit in Anspruch nehmen würde. Außerdem kann eine solche Schicht das Substrat angreifen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Schicht ein organisches Lösungsmittel enthält und das Substrat beispielsweise mit einer Photolackschichtstruktur versehen ist. In der Praxis werden auf dem Substrat nach dessen Trocknung auch mehr Staubpartikel zurückbleiben. Ein Versuch mit einem auf dem Substrat kondensierendem Dampf zeigte, daß auf dem Substrat etwa zehn mal mehr Staubpartikel zurückblieben als mit einem nicht darauf kondensierendem Dampf. Ein nicht auf dem Substrat kondensierender Dampf hat einen Dampfdruck, der bei der Temperatur des Bades und des Substrats nicht gesättigt ist, während ein auf dem Substrat kondensierender Dampf tatsächlich einen gesättigten Dampfdruck hat.
  • Wie bereits oben angemerkt, können Substrate in verschiedenen Flüssigkeitsbädern behandelt werden. In der Praxis jedoch enthalten diese Bäder meistens Wasser. In diesem Fall wird vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel als eine mit der Flüssigkeit mischbare Substanz verwendet. Es stellte sich heraus, daß viele Alkohole, Glykole, Aldehyde, Ester und Ketone, aber auch ein Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran für eine zufriedenstellende Trocknung sorgen können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mit Erfolg eingesetzt werden, wenn die genannten Bäder andere Flüssigkeiten, wie beispielsweise Alkohol, enthalten. Die Substrate können direkt aus dem Alkohol in Kontakt mit dem Dampf aus dem organischen Lösungsmittel 1,1,1- Trifluortrichlorethan gebracht werden, um eine zufriedenstellende Trocknung zu erhalten.
  • Wenn das Bad, in das die Substrate eine Zeit lang getaucht werden, Wasser enthält, wird bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform vorzugsweise von einem organischen Lösungsmittel Gebrauch gemacht, das eine Wasserlöslichkeit von mehr als 1 g/l und einen Dampfdruck zwischen 25 und 25 000 Pascal aufweist. Versuche haben gezeigt, daß unter diesen Bedingungen zufriedenstellende Trockenresultate erhalten werden. Wenn die Wasserlöslichkeit niedriger ist als der genannte Wert, wird offensichtlich zu wenig Dampf von der Flüssigkeit aufgenommen, um einen Oberflächenspannungsgradienten herbeizuführen, der groß genug ist, um die gewünschte Trocknung zu erhalten. Wenn der Dampfdruck niedriger ist als die genannte untere Grenze, wird offensichtlich ebenfalls nicht genug Dampf von der Flüssigkeit aufgenommen. Ist der Dampfdruck höher als die genannte obere Grenze, wird eine so größe Menge Dampf von der Flüssigkeit aufgenommen, daß auch in diesem Fall offensichtlich ein Oberflächungsspannungsgradient erhalten wird, der zu klein ist, um die gewünschte Trocknung zu erhalten.
  • Die Substrate können relativ schnell aus dem Wasser genommen werden (mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,5 cm/s), wenn in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ein organisches Lösungsmittel aus der Gruppe mit Ethylglykol, 1- Propanol, 2-Propanol und Tetrahydrofuran verwendet wird.
  • Wenn mit einer Photolackschicht bedeckte Substrate aus dem Wasser genommen werden (beispielsweise nach Entwicklung), wird als organisches Lösungsmittel vorzugsweise 2-Propanol verwendet. Der Photolack wird von diesem Dampf praktisch nicht angegriffen.
  • Die Substrate werden mit dem Dampf vorzugsweise dadurch in Kontakt gebracht, daß der Dampf mit einem Trägergas gemischt wird und diese Mischung über die Flüssigkeit geleitet wird. Der Dampf kann somit lokal und in hoher Konzentration mit den Substraten in Kontakt gebracht werden. Der Druck des Dampfes kann dann so gewählt werden, daß dessen genannte Kondensation auf dem Substrat auf einfache Weise verhindert wird.
  • Wenn Substrate, beispielsweise Siliciumscheiben, aus einer Flüssigkeit genommen und wie oben beschrieben mit einem geeigneten Dampf in Kontakt gebracht werden, indem sie mittels eines in der Flüssigkeit befindlichen Hebegliedes teilweise über die Flüssigkeit gebracht werden, werden die aus der Flüssigkeit herausragenden Teile trocken sein. Wenn die Substrate dann an den trockenen Teilen erfaßt und weiter aus der Flüssigkeit herausgehoben werden, kann ein Flüssigkeitstropfen an den Teilen zurückbleiben, die die Flüssigkeit zuletzt verlassen. Ein solcher Flüssigkeitstropfen am Rand eines ansonsten trockenen Substrats muß nicht störend sein, kann aber zu den bereits oben erwähnten Problemen führen. Erstaunlicherweise wird die Bildung solcher Tropfen vermieden, wenn beim Herausnehmen des Substrats aus der Flüssigkeit die Teile des Substrats, die die Flüssigkeit zuletzt verlassen, beim Verlassen der Flüssigkeit von einem klingenförmigen Glied unterstützt werden. Die genannten Tropfen fließen dann zu diesem klingenförmigen Glied ab. Es ist besonders prattisch, wenn die Substrate mittels des klingenförmigen Gliedes aus der Flüssigkeit gehoben werden.
  • Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens, wobei diese Vorrichtung mit einem Bad für die Flüssigkeit ausgestattet ist, mit Gasleitungen, um den Dampf über die Flüssigkeit zu leiten, so daß die Substrate beim Verlassen des Bades direkt mit dem Dampf in Kontakt gebracht werden, und mit einem Hebeglied zum Heben von Substraten aus der Flüssigkeit und Mitteln zum Erfassen der Substrate über der Flüssigkeit.
  • Eine solche Vorrichtung ist aus dem Dokument US-A-4.722.755 bekannt, bei dem das Hebeglied das Substrat teilweise aus der Flüssigkeit hebt, worauf die Substrate an ihren trockenen Teilen erfaßt werden und von einer Substratkassette* weiter aus der Flüssigkeit gehoben werden. Das Hcbeglied bleibt dann in der Flüssigkeit, so daß nasse Teile der Substrate beim Verlassen der Flüssigkeit weder mit dem Hebeglied noch mit der Substratkassette in Kontakt stehen. An solchen Kontaktflächen könnten Flüssigkeitstropfen zurückbleiben.
  • Um eine zufriedenstellende Trocknung der Substrate zu erhalten, werden letztere wie oben beschrieben sofort nach dem Verlassen der Flüssigkeit mit einem Dampf in Kontakt gebracht, der nicht auf dem Substrat kondensiert und aus einer Substanz besteht, die beim Mischen mit einer Flüssigkeit eine Mischung liefert, die eine niedrigere Oberflächenspannung als die Flüssigkeit aufweist. Dazu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Leitungen mit Auslaßöffnungen versehen, um diesen Dampf in den gewünschten Kontakt mit den Substraten zu bringen.
  • Auf der Unterseite der Substrate, die in der bekannten Vorrichtung aus der Flüssigkeit genommen werden, bleibt der Flüssigkeitstropfen zurück. Um dies zu verhindern, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem klingenförmigen Glied versehen, das die Substrate beim Herausheben aus der Flüssigkeit an den Teilen der Substrate unterstützt, die die Flüssigkeit zuletzt verlassen. Die genannten Tropfen fließen dann über das klingenförmige Glied ab.
  • Vorzugsweise ist das klingenförmige Glied auf dem Hebeglied angebracht, so daß die Substrate von dem klingenförmigen Glied aus der Flüssigkeit gehoben werden. Somit wird eine prttktische und einfache Vorrichtung erhalten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Figur 1 einen schematischen läängsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,
  • Figur 2 einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung entlang der Linie I-I, und
  • Figur 3 bis 6 schematisch einige Stadien der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der in den Figuren l und 2 gezeigten Vorrichtung.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Behandlung von Substraten 1, bei dem diese Substrate eine Zeit lang in ein Bad 2 mit einer Flüssigkeit 3 getaucht und dann so langsam aus ihr herausgenommen werden, daß prkktisch die gesamte Flüssigkeitsmenge 3 im Bad 2 verbleibt. Auch wenn dieses Verfahren zur Behandlung aller Arten von Materialien wie Platten aus Glas, Quarz oder Kunststoff verwendet werden kann, werden in diesem Beispiel Siliciumscheiben behandelt. Wenn Halbleiteranordnungen wie Transistoren, Dioden oder integrierte Schaltungen auf solchen Scheiben hergestellt werden, werden diese Scheiben mehrere Male eine Zeit lang in ein Bad mit einer Flüssigkeit getaucht, beispielsweise in ein Ätz-, Entwicklungs- oder Reinigungsbad. Nach diesen Behandlungen werden die Scheiben 1 aus der Flüssigkeit 3 genommen und getrocknet.
  • In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung werden die Substrate in die Flüssigkeit 3 getaucht. Sie werden in einer Teflonkassette 4 mit Seitenwänden 5 angeordnet, die mit ScMitzen 6 zur Aufnahme der Substrate 1 versehen sind. Die Seitenwände 5 sind untereinander durch Querwände 7 verbunden. Die Kassette 4, die der Deutlichkeit halber nicht voll besetzt mit Substraten gezeichnet ist, kann in der Praxis häufig eine beträchtlich größere Anzahl Substrate enthalten, als in der Zeichnung gezeigt ist. Die Kassette 4 ruht in der Flüssigkeit 3 auf zwei Trägerarmen 8, die mittels durch den Boden 10 des Bades 9 ragender und durch nicht gezeigte Antriebsmittel angetriebener Achsen 9 aufwärts bewegt werden können, so daß die Kassette 4 aus der Flüssigkeit 3 gehoben werden kann. Über der Flüssigkeit 3 ist eine Hilfskassette 11 angebracht, die mit Schlitzen 13 zur Aufnahme des Substrats 1 versehene Seitenwände 12 hat. Die Seitenwände 12 sind untereinander durch Querwände 14 verbunden. Die Hilfskassette 11 kann sich, geführt von in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Führungen, vertikal abwärts und aufwärts bewegen. In ihrer niedrigsten Position befindet sie sich, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, in geringem Abstand zur Flüssigkeit 3.
  • Die Vorrichtung umfaßt außerdem ein Hebeglied 15, das mittels durch den Boden 10 des Bades 2 ragender und durch nicht gezeigte Antriebsmittel angetriebener Achsen 16 auf- und abwärts bewegt werden kann. Die Substrate 1 können somit aus der Kassette 4 in die Hilfskassette 11 geschoben werden.
  • Die Vorrichtung umfaßt auch Gasleitungen 17 mit Auslaßdüsen 18, um die Substrate 1, wenn sie aus der Kassette 4 in die Hilfskassette 11 geschoben werden, sofort nach Verlassen der Flüssigkeit 3 in Kontakt mit einem Dampf aus einer Substanz zu bringen, die mit der Flüssigkeit gemischt werden kann und beim Mischen mit ihr eine Mischung liefert, die eine niedrige Oberflächenspannung als die Flüssigkeit 3 aufweist. Die Substrate, die dann in trockenem Zustand aus der Flüssigkeit gehoben werden, werden oberhalb der Flüssigkeit von der Hilfskassette 11 erfaßt.
  • Die Figuren 3 bis 6 zeigen schematisch einige Stadien der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der oben beschriebenen Vorrichtung.
  • Figur 3 zeigt wieder das bereits bei der Vorrichtung aus Figur 1 und 2 gezeigte Stadium. Die Substrate 1 befinden sich in der Flüssigkeit 3 in der Kassette 4. Die Substrate 1 werden aus der Flüssigkeit genommen, nachdem sie eine Zeit lang in die Flüssigkeit getaucht worden sind, indem sie mittels des Hebegliedes 15 aus der Kassette 4 in die Hiifskassette 11 geschoben werden, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist.
  • Danach wird die Kassette 4 aus der Flüssigkeit gehoben, wobei diese Kassette die vertikal bewegliche Hilfskassette 11 mitnimmt, wie in Figur 6 gezeigt. Die Kassette 4, die die Flüssigkeit in trockenem Zustand verläßt, da sie aus einem wasserabweisenden Material hergestellt ist, kann dann zusammen mit den trockenen Substraten 1 entfernt werden.
  • Die Substrate 1 werden so langsam aus der Flüssigkeit 3 genommen, daß praktisch die gesamte Flüssigkeitsmenge im Bad verbleibt. Erfindungsgemäß werden die Substrate 1 direkt aus der Flüssigkeit 3 in Kontakt mit einem Dampf gebracht, der nicht auf dem Substrat kondensiert und aus einer Substanz besteht, die mit der Flüssigkeit gemischt werden kann und beim Mischen mit ihr eine Mischung liefert, die eine niedrige Oberflächenspannung als die Flüssigkeit aufweist. Es stellte sich heraus, daß die Substrate 1 dann nahezu keine Trockenspuren oder andere Verunreinigungen aufweisen. Wenn die Substrate 1 mittels der oben beschriebenen Vorrichtung aus dem Bad mit Wasser genommen werden, ohne daß der genannte Dampf zugeführt wird, stellt sich heraus, daß ein Wasserfilm mit einer Dicke von einigen Mikrometern auf den Substraten 1 zurückbleibt. Dieser Film verdunstet zwar schnell, aber Trockenspuren und andere Verunreinigungen aus dem Wasser bleiben dann auf den Substraten 1 zurück. Die Trockenspuren enthalten im allgemeinen organische und metallische Rückstände, was bei der Weiterverarbeitung der Substrate sehr störend sein kann.
  • In der Praxis ist die Flüssigkeit 3 im Bad 2 häufig Wasser. Als mit der Flüssigkeit mischbare Substanz wird dann vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel verwendet. Es hat sich herausgestellt, daß viele Alkohole, Aldehyde, Ester und Ketone sowie beispielsweise Tetrahydrofuran eine zufriedenstellende Trocknung der Substrate bewirken können. Außerdem wird vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel verwendet, dessen Wasserlöslichkeit höher ist als 1 g/l, und dessen Dampfdruck zwischen 25 und 25 000 Paccal liegt. Wie aus den Ausführungsbeispielen ersichtlich, werden dann zufriedenstellende Trockenresultate erhalten. Wenn die Löslichkeit niedriger ist als der genannte Wert oder wenn der Dampfdruck außerhalb des genannten Bereichs liegt, ist die Trocknung weniger zufriedenstellend und, wie sich ebenfalls zeigt, können Trockenspuren auf den behandelten Substraten beobachtet werden.
  • Die Substrate können vergleichsweise schnell aus dem Wasser genommen werden (mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,5 cm/s), wenn entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ein organisches Lösungsmittel aus der Gruppe mit Ethyl, Glykol, 1-Propanol, 2-Propanol und Tetrahydrofuran verwendet wird.
  • Wenn mit einer Photolackschicht bedeckte Substrate aus dem Wasser genommen werden, beispielsweise aus einem Entwicklungsbad, wird als organisches Lösungsmittel vorzugsweise 2-Propanol verwendet. Der Photolack wird dann praktisch nicht angegriffen.
  • Die Substrate 1 werden vorzugsweise dadurch mit dem Dampf in Kontakt gebracht, daß letzterer auf übliche Weise mit einem Trägergas gemischt wird und diese Mischung dann durch die Leitungen 17 und die Auslaßdüsen 18 über die Flüssigkeit geleitet wird. Somit kann der Dampf lokal und mit hoher Konzentration zugeführt werden, ohne daß Kondensation des Dampfes auf den Substraten 1 auftritt.
  • Wie aus den Figuren ersichtlich sein dürtte, werden beim Herausnehmen der Substrate 1 aus der Flüssigkeit 3 jene Teile, die die Flüssigkeit 3 zuletzt verlassen, beim Verlassen der Flüssigkeit 3 durch ein klmgentörmiges Glied 19 unterstützt. Dieses klingenförmige Glied l9 bildet einen Teil des Hebegliedes 15, und die Substrate werden von dem klingenförmigen Glied 19 aus der Flüssigkeit gehoben. Das klingenförmige Glied 19 ist beispielsweise aus Quarzglas und hat einen Spitzenwinkel von weniger als 100º. Wenn die Substrate 1 aus der Flüssigkeit 3 gehoben werden, fließt die gesamte Flüssigkeitsmenge nun über das klingenförmige Glied 19 ab. Wenn bei dem in Figur 4 gezeigten Stadium des Verfahrens die Substrate 1 an ihren trockenen Teilen erfaßt und weiter aus der Flüssigkeit 3 gehoben werden würden, bliebe an den Substraten 1 ein Flüssigkeitstropfen zurück. Genau dieser letzte Tropfen fließt über das klingenförmige Glied 19 ab. Wie weiterhin aus den Figuren ersichtlich sein dürfte, besteht, wenn die Substrate 1 die Flüssigkeit 3 verlassen, kein Kontakt zwischen den nassen Teilen dieser Substrate mit der Kassette 1 und mit der Hilfskassette 11. Wäre dies der Fall, so könnte an den Stellen, an denen ein solcher Kontakt bestünde, ein Flüssigkeitstropfen zurückbleiben.
    • Ausführungsbeispiele
  • Auf die oben beschriebene Weise wurden Siliciumscheiben - die zuvor auf übliche Weise in einem UV-Ozon-Schrank gereinigt wurden - in Wasser getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 mm/s dort herausgehoben. Das Wasser wurde absichtlich auf eine Lösung mit 1 M NaCl stark verunreinigt. Die Substrate wurden beim Verlassen der Flüssigkeit direkt mit dem nicht darauf kondensierenden Dampf aus verschiedenen Lösungsmitteln in Kontakt gebracht, die mit Wasser mischbar sind und eine Mischung liefern, deren Oberflächenspannung niedriger ist als die von Wasser, indem ungefähr 0,5 l Stickstoff pro Sekunde durch eine Waschflasche mit einem organischen Lösungsmittel geleitet wurde und dann die Gasmischung über die Leitungen 17 und die Auslaßdüsen über die Flüssigkeit geleitet wurde. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse dieser Versuche dargestellt. In der Spalte "Ergebnis" gibt "+" an, daß unter einem Mikroskop mit 500facher Vergrößerung keine Trockenspuren auf den Substraten beobachtet werden können, wohingegen "-" angibt, daß solche Spuren woh1 beobachtet werden können. Des weiteren sind der Dampfdruck und die Löslichkeit der untersuchten organischen Lösungsmittel in der Tabelle angegeben. Es hat sich herausgestellt, daß diese beiden Größen innerhalb der bereits oben angegebenen Grenzen liegen müssen, um eine zufriedenstellende Trocknung der Substrate zu erhalten. Die in der Tabelle erwähnte vollständige Löslichkeit bedeutet, daß Mischungen mit einer Konzentration von 0 bis 100% organischen Lösungsmittels gebildet werden können. TABELLE Lösungsmittel Dampfdruck in Pa Löslichkeit in Wasser (g/Liter) Ergebnis Ethylenglykol Ethylglykol 1-Propanol 2-Propanol Tetrahydrofuran 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Penthamon 1-Butanol 2-Butanol Diethylether Tetrachlormethan Oktan vollständig

Claims (11)

1. Verfahren zur Behandlung eines Substrats, bei dem das Substrat eine Zeit lang in ein Bad mit einer Flüssigkeit getaucht wird und dann aus ihr so langsam herausgenommen wird, daß praktisch die gesamte Flüssigkeitsmenge im Bad verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat beim Verlassen des Bades aus der Flüssigkeit direkt in Kontakt mit einem nicht darauf kondensierendem Dampf gebracht wird, der aus einer Substanz besteht, die aus einer Gruppe von Substanzen gewählt ist, die mit einer im Bad verwendeten Flüssigkeit gemischt werden können und die mit der genannten Flüssigkeit eine Mischung mit einer niedrigeren Oberflächenspannung als der der genannten Flüssigkeit allein bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat in ein Bad mit Wasser getaucht wird und beim Verlassen des genannten Bades direkt mit einem Dampf aus einem organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, dessen Wasserlöslichkeit größer als 1 g/l ist und dessen Dampfdruck zwischen 25 und 25 000 Pascal liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß ein organisches Lösungsmittel aus der Gruppe mit Ethylglykol, 1-Propanol, 2-Propanol und Tetrahydrofuran verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenneichnet, daß als organisches Lösungsmittel 2-Propanol verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf mit einem Trägergas gemischt wird und daß die Mischung über die Flüssigkeit geleitet wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herausnehmen der Substrate aus der Flüssigkeit jene Teile des Substrats, die die Flüssigkeit zuletzt verlassen, beim Verlassen der Flüssigkeit durch ein klingenförmiges Glied unterstützt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate mittels des klingenförmigen Gliedes aus der Flüssigkeit gehoben werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei diese Vorrichtung mit einem Bad für die Flüssigkeit ausgestattet ist, mit Gasleitungen, um den Dampf über die Flüssigkeit zu leiten, so daß die Substrate beim Verlassen des Bades direkt mit dem Dampf in Kontakt gebracht werden, und mit einem Hebeglied zum Heben von Substraten aus der Flüssigkeit und Mittein zum Erfassen der trockenen Substrate über der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem mit einem klingenförmigen Glied ausgestattet ist, das die Substrate beim Herausheben aus der Flüssigkeit an jenen Teilen der Substrate, die die Flüssigkeit zuletzt verlassen, unterstützt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das klingenförmige Glied auf dem Hebeglied angebracht ist, so daß die Substrate durch das klingenförmige Glied aus der Flüssigkeit gehoben werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das klingenförmige Glied aus Quarzglas hergestellt ist und einen Spitzenwinkel von weniger als 100º hat.
DE69012373T 1989-02-27 1990-02-21 Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Substraten nach Behandlung in einer Flüssigkeit. Expired - Lifetime DE69012373T2 (de)

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NL8900480A NL8900480A (nl) 1989-02-27 1989-02-27 Werkwijze en inrichting voor het drogen van substraten na behandeling in een vloeistof.

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DE69012373D1 DE69012373D1 (de) 1994-10-20
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NL (1) NL8900480A (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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