JPH11501461A - プロセスタンク内で対象物を処理するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プロセスタンク（１）内で対象物を処理するための装置であって、少なくとも１つの処理流体が導入及び／又は導出されるようになっており、少なくとも１つの流体分配装置（４，８）によって層状の流れ状態でプロセスタンク（１）若しくは処理室の全横断面にわたる均一な流体分布及び圧力分布が生ぜしめられ、流体分配装置（４，８）を介して処理流体が導入及び／又は導出される。流体分配装置（４，８）が有利には、多孔性の少なくとも１つの中空ロッド（４）、多孔性の少なくとも１つのプレート（８）、少なくとも１つの毛管プレート（８）及び／又は、単層或いは多層の少なくとも１つの織物（８）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 プロセスタンク内で対象物を処理するための装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、プロセスタンク内で対象物を 処理するための装置に関する。 このような形式の装置は半導体構成エレメント及びチップの製造に際して種々 の形で用いられ、例えば、米国特許第３４９３０９３号明細書、ヨーロッパ特許 公開公報Ａ−３８５５３６号明細書、ドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−４４１ ３０７７号明細書、及びドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−１９５００２３９号 明細書、並びにドイツ連邦共和国特許公開公報４３３６７０４Ａ１号明細書、若 しくは米国特許第４８５２５９６号明細書に記載してある。処理流体若しくは処 理媒体は、公知の装置においては単数若しくは複数の入口開口を介してプロセス タンク内に導入され、かつ単数若しくは複数の出口開口を介してプロセスタンク から導出される。単一(singulaer)な入口開口及び／又は出口開口によっては、 処理流体、たいていは液体(Fluessigkeit)若しくはガスがプロセスタンク若しく はプロセス室内で均一に分配されない。この結果、プロセスタンク若しくはプロ セス室の全横断面にわたる均一な流れ分配及びできるだけ層状の流れを達成する こ とが不可能である。 従って、本発明の課題は、プロセスタンク内での対象物の化学的な処理のため の装置を改善して、該装置が改善された流れ分配若しくは圧力分布を可能にして 、プロセスタンク及び／又はプロセス室の全横断面にわたる層状の流れ若しくは 均一な流れ分配を達成することである。このような課題が本発明に基づき請求項 １に記載の構成によって達成された。これによって、導入された若しくは導出さ れる処理流体、有利には液体、ガス、液体・ガス混合物若しくはガス・蒸気混合 物の流体分布及び圧力分布が改善され、その結果、プロセスタンク及び／又はプ ロセス室の全横断面にわたって均一な流れ分配及び層状の流れが達成される。従 って、プロセスタンク内で処理すべきサブストレートが周囲を均一に処理流体に よって流過され、その結果、均一な処理効果がプロセスタンク内での個別のサブ ストレートの位置に左右されずに可能であり、処理効果若しくはプロセス効果が 改善される。 処理すべき対象物は、特にサブストレート、珪素プレート(Siliziumscheibe) 、ウエハー、ＬＣＤ若しくは類似のもののようなセラミック基板、金属基板及び ／又はガラス基板である。 本発明の有利な構成が請求項２以下に記載してある。 流体分配装置が、多孔性の少なくとも１つの中空ロ ッド、多孔性の少なくとも１つのプレート、少なくとも１つの毛管プレート及び ／又は、単層或いは多層の少なくとも１つの織物から成っており、この場合、流 体分配装置は有利にはプラスチック、セラミック材料、石英、若しくは石英ガラ ス及び／又は、金属から成っている。 流体分配装置がプロセスタンク内に、有利には溶接され、ねじ固定され及び／ 又は締め付けられており、この場合、有利には流体分配装置とプロセスタンクの 壁との間にシール部材が設けられており、流体分配装置とプロセスタンクの壁と の間を流出するような処理流体の規定されない流れが避けられるようになってい る。 流体分配装置が単層又は多層の織物から成っている場合には、該織物の取り付 け及び取り扱いのために、該織物をフレーム内に溶接し、若しくは締め付けて、 かつ織物を保持するフレームをプレスタンク内に差しはめて、固定すると有利で ある。この場合、フレームは織物と同じ材料から成っていてよく、これによって 織物が簡単にフレームに溶接される。 プロセスタンクの底部から処理流体を供給する場合に、有利には、流体分配装 置が流動方向若しくは流れ方向に対して直角に、有利にはプロセスタンクの底部 に対してほぼ平行にかつ該底部の近くに配置されている。処理流体、例えば液体 をプロセスタンクの底部で 導入するのに対して付加的に、上側からプロセスタンクのキャップを通して処理 流体、例えば処理ガスをプロセスタンク内に導入する場合に、有利には、流体分 配装置がキャップのカバー壁に対してほぼ平行にかつ入口開口と処理室との間で キャップの近くに配置されている。 導入された処理流体の、プロセスタンク若しくはプロセス室の全横断面にわた るさらに均一な流体分布及び圧力分布を達成するために、本発明の別の構成では 、プロセスタンクの底部で処理流体を導入する場合に、多孔性の少なくとも１つ の中空ロッド、及び該中空ロッドの上に多孔性の少なくとも１つのプレート、少 なくとも１つの毛管プレート及び／又は、少なくとも１つの織物が設けられてい る。プロセスタンクのキャップを通して処理流体を導入する場合に、多孔性の少 なくとも１つの中空ロッド、及び該中空ロッドの下に多孔性の少なくとも１つの プレート、少なくとも１つの毛管プレート及び／又は、少なくとも１つの織物が 設けられている。 特に有利には、プロセスタンクからの処理流体の出口に、若しくは出口の前に 多孔性の少なくとも１つのプレート、少なくとも１つの毛管プレート及び／又は 、少なくとも１つの織物が設けられている。これによって、出口流れに関連して もできるだけ均一な流体分布及び圧力分布が達成される。 例えばドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−４４１３０７７号明細書、ドイツ連 邦共和国特許公開公報Ａ−１９５００２３９号明細書に記載してあるように、プ ロセスタンクが上側を開けられていて、処理流体がプロセスタンクの１つの側若 しくは複数の側でオーバーフローによって導出される場合には、流体出口のため の流体分配装置が特に有利である。流体分配装置、特に多孔性の少なくとも１つ のプレート、少なくとも１つの毛管プレート及び／又は、少なくとも１つの織物 をプロセスタンクの開いた面に配置することによって、出口流れに関連して、プ ロセスタンクの全横断面にわたる特に均一な流体分布若しくは圧力分布、ひいて はプロセスタンク内の層状の流体流れが得られ、その結果、渦流及び不均一な表 面流が小さく保たれる。これと関連してプロセスタンクの、流体を導入する底部 にも流体分配装置を設けると、底部に設けられた流体分配装置とプロセスタンク の開いた面に配置された流体分配装置との間に、流体分布、流れ分布及び圧力分 布に関連して、層状の内部流れを伴った一種の閉じたプロセス室が形成される。 プロセスタンクの開いた面に配置された流体分配装置は、有利にはプロセスタ ンク壁に対してシールされている。特に有利には、流体分配装置がプロセスタン クの開いた面に取り外し可能に配置されており、処理すべきサブストレート及び サブストレート支持体をプ ロセスタンク内に装填しかつプロセスタンクから取り出すことができる。 本発明は特に有利にはプロセスタンクと関連して、サブストレート若しくはそ の他の対象物のエッチング、クリーニング、洗浄(Spuelen)若しくは乾燥のため 、若しくは化学薬品を用いた表面処理に適している。この場合、プロセスタンク は個別プロセスタンク(Einzelprozesstank)であっても、多重プロセスタンク(Me hrprozesstank)であってもよい。 次ぎに本発明を図示の有利な実施例に基づき詳細に述べる。 図１は多孔性の中空ロッド(poroeser Hohlstab)の形の流体分配装置を備えた プロセスタンクの概略図、図２は多孔性の中空ロッドの別の実施例の概略図、図 ３は流体分配装置としての多孔性の１つのプレートを備えたプロセスタンクの概 略図、図４は多孔性の１つ若しくは複数の管(Rohr)の形及び多孔性の１つのプレ ートの形の２つの流体分配装置を備えたプロセスタンクの概略図、図５は流体タ ンク底部に多孔性の１つの管の形の流体分配装置及びキャップ内に多孔性の１つ のプレートの形の流体分離装置を備えた実施例の概略図、図６はキャップ内に多 孔性の１つの管及び多孔性の１つのプレートを互いに平行に備えた実施例の概略 図、図７は流体オーバーフロー式のプロセスタンクのための、流体入口底部上に 多孔性の１つの管及び多孔 性の１つのプレート並びに開いた面に多孔性の別の１つのプレートを備えた実施 例の概略図、及び図８は多孔性の１つのプレート、１つの毛管プレート若しくは １つの織物をフレーム内若しくはプロセスタンクに受容して取り付ける実施例の 概略図である。 図１に示す実施例においては、プロセスタンク１の内部に流体(Fluid)がプロ セスタンク１の底部３に配置された管路２を介して導かれて、多孔性の中空ロッ ド４内に導入される。導入された流体は中空ロッド内でほぼプロセスタンク１の 全横断面にわたって分配されて、プロセスタンク１の全横断面にわたって一様に かつほぼ同じ圧力で中空ロッドの多孔状の開口から流出し、従って層状(laminar )にかつ一様に上方へ流れる。 図２に示す流体分配装置(Fluidverteilungs-Vorrichtung)は、互いに平行に延 びる２つの多孔性の中空ロッドを有しており、中空ロッドは１つの側で横管５に 接続されており、横管の中央区分で流体が管路６を介して導入される。多孔性の 中空ロッドを備えた流体分配装置の別の実施例として、互いに平行に位置する自 由な両方の中空ロッドを１つの横管を介して接続して、横管を同じく付加的に、 導入すべき流体で負荷することも可能である。もちろん、２つよりも多くの多孔 性の中空ロッドを互いに平行に並べて配置すること若しくは交差させて配置する ことも可能である。 図３に示す実施例においては、流体は同じく下側から管路の開口７を介してプ ロセスタンク１内に導入される。プロセスタンクの底部３に対して平行に、多孔 性のプレート８、毛管プレート(Kapillarplatte)若しくは、単層又は多層の織物 (Gewebe)が配置されており、開口７を介してプロセスタンク１内に導入された処 理流体(Behandlungsfluid)が前記プレート、毛管プレート若しくは織物を通して プロセスタンク１の横断面全体にわたって分配されて、ほぼ均一な圧力分布でプ ロセスタンク１のほんらいの処理領域内へ流入する。 図４に示す実施例においては、図１の構成と図３の構成とが組み合わされてお り、導入される処理流体の、プロセスタンク１の横断面全体にわたるさらに改善 された均一な流入及び圧力分布が達成される。この実施例では、多孔性の単数若 しくは複数の中空ロッドの上側に該中空ロッドに対して平行に、多孔性のプレー ト、毛管プレート若しくは、単層又は多層の織物８が配置されている。 図５に示す実施例においては、処理流体、有利には液体が図１の実施例に相応 して管路２及び多孔性の単数若しくは複数の中空ロッド４を介してプロセスタン ク１内に導入される。プロセスタンク１はキャップ９を有しており、キャップ内 で上側から別の入口開口１０を介して別の処理流体、有利にはガス若しくはガス ・蒸気混合物がプロセスタンク１内に、若しくはプロ セスタンク上にある処理室(Behandlungsraum)１１内に導入される。処理室１１ と入口開口１０との間に、図３の実施例に相応して、多孔性のプレート、毛管プ レート及び／又は、単層或いは多層の織物８を設けてあり、該プレート、毛管プ レート及び／又は、織物が、入口開口１０を通って流入する処理流体の、プロセ スタンク１若しくは処理室１１の横断面全体にわたる均一な分配を、図３に示す 実施例と同じ形式で可能にする。キャップ９を備えたプロセスタンク１は図５に はもっぱら概略的にしか示してないものの、ドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ− ４４１３０７７号明細書及びドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−１９５００２３ ９号明細書に詳細に記載してあり、詳述は省略する。 図６に示す実施例は図４に示した構成にほぼ相応しており、該構成が図６の実 施例ではもっぱらキャップ９内に設けられている。ガス若しくはガス・蒸気混合 物のための入口開口１０の後に、まず多孔性の少なくとも１つの中空ロッド４が 配置され、かつその下に多孔性のプレート、毛管プレート若しくは織物８が配置 されており、図４の実施例に相応して、キャップ９内、若しくは処理室１１内、 若しくは処理室１１とプロセスタンク１との間でも、キャップ９内に導入される 処理流体の均一な圧力分布及び流入分配が達成される。 図７に示すプロセスタンク１の実施例においては、 流体が図４の実施例に相応して入口開口(Einlassoeffnung)２を通してプロセス タンク１の底部３から多孔性の少なくとも１つの中空ロッド４並びに、これに対 して平行に配置された多孔性のプレート、毛管プレート若しくは織物８を介して プロセスタンク１のプロセス室(Prozessraum)１２内に導入され、プロセス室内 で、処理すべき単数若しくは複数の対象物１３、例えば支持体、キャリア(Carri er)若しくは受容部に配置された半導体サブストレートが処理される。 この実施例では「タンクカバー」として、多孔性のプレート、毛管プレート若 しくは織物１４をプロセスタンク１の開いた面に配置してあり、該プレート、毛 管プレート若しくは織物は出口でも層状の流れ(laminare Stroemung)を生ぜしめ て、流体槽(Fluidbad)の開いた上面上の不均一な表面流(ungleiche Oberflaeche nstroemung)のような渦流を防止する。これによって、プロセスタンク１の処理 領域(Behandlungsbereich)１２内に、閉じたプロセス室(geschlossener Prozess raum)が形成され、均一な層状の内部流が得られ、従って、プロセス室内の処理 すべき対象物が対象物の状態若しくはプロセスタンク１の横断面に対する位置に 左右されずに周囲を処理流体によって同じようにかつ均一に流過されて、負荷さ れる。 図８の概略的な断面図には、単層又は多層の織物、若しくはそのたの、多孔性 若しくは毛管状の部材(Mat erial)８の形の流体分配装置が示してあり、織物若しくは部材がフレーム１５内 に緊定され若しくは取り付けられている。部分断面図から明らかなように、流体 分配装置(Fluidverteilungs-Vorrichtung)８のフレーム１５は、底部３を含むプ ロセスタンク下側部分１６とプロセスタンク上側部分１７との間に配置されてい て、これらの部分１６，１７間に、例えばボルト、ねじ若しくは類似のものを用 いて矢印１８で示すように緊定されている。プロセスタンク下側部分１６とフレ ーム１５との間、並びにプロセスタンク上側部分１７とフレーム１５との間には 、プロセスタンク１の密閉のためにそれぞれ１つのシール部材（１９，２０）、 例えばＯ・リングが設けられている。 フレーム１５を備える流体分配装置８は、図３、図４若しくは図７の実施例に 相応してプロセスタンク１の底部３に対して平行に、流体の導入のための開口の 近くに配置されている。図５及び図６の実施例に相応して、フレーム１５を備え る流体分配装置８を図８に示す形式でキャップ９内に配置することも可能である 。 フレーム１５を備える流体分配装置８の利点として、特に図８に示す実施例に おいて、流体分配装置８がほぼ単層又は多層の織物、多孔性のプレート、若しく は毛管プレートの形でプロセスタンク１の全横断面を越えて構成でき、その結果 、プロセスタンクの側壁の 領域でも流体のできるだけ均一な層状の流れが保証される。図８の実施例におい てさらに利点として、図８に示す流体分配装置８の取り付け及び交換が簡単かつ 迅速に可能である。 本発明は有利な実施例を用いて説明してあるものの、当業者にとって、前述の 実施例の変更が発明の思想を逸脱することなしに可能である。例えば、キャップ ９を通って流入する処理流体のために対応して形成された媒体分配装置をプロセ スタンク１とキャップ９との間の開口に設けて、キャップ９を通って流入した処 理流体の流出の際の流入及び圧力分布を改善することも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年４月２２日 【補正内容】 明細書 プロセスタンク内で対象物を処理するための装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、プロセスタンク内で対象物を 処理するための装置に関する。 このような形式の装置は半導体構成エレメント及びチップの製造に際して種々 の形で用いられ、例えば、米国特許第３４９３０９３号明細書、ヨーロッパ特許 公開公報Ａ−３８５５３６号明細書、ドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−４４１ ３０７７号明細書、及びドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−１９５００２３９号 明細書、並びにドイツ連邦共和国特許公開公報Ａ−４３３６７０４号明細書、米 国特許Ａ−４８５２５９６号明細書、米国特許Ａ−５０６９２３５号明細書、米 国特許Ａ−５０３９３４９号明細書、若しくは未公開の米国特許Ａ−５４７４６ １６号明細書 に記載してある。処理流体若しくは処理媒体は、公知の装置におい ては単数若しくは複数の入口開口を介してプロセスタンク内に導入され、かつ単 数若しくは複数の出口開口を介してプロセスタンクから導出される。単一(singu laer)な入口開口及び／又は出口開口によっては、処理流体、たいていは液体(Fl uessigkeit)若しくはガスがプロセスタンク若しくはプロセス室内で均一に分配 さ れない。この結果、プロセスタンク若しくはプロセス室の全横断面にわたる均一 な流れ分配及びできるだけ層状の流れを達成することが不可能である。 従って、本発明の課題は、プロセスタンク内での対象物の化学的な処理のため の装置を改善して、該装置が改善された流れ分配若しくは圧力分布を可能にして 、プロセスタンク及び／又はプロセス室の全横断面にわたる層状の流れ若しくは 均一な流れ分配を達成することである。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１２月３日 【補正内容】 請求の範囲 １．プロセスタンク（１）であって、処理流体の導入のために設けられた少なく とも１つの流体分配装置（４，８）を備えている形式のものにおいて、流体分配 装置（４，８）が多孔性の少なくとも１つの中空ロッド（４）、多孔性の少なく とも１つのプレート（８）、少なくとも１つの毛管プレート（８）若しくは、単 層若しくは多層の少なくとも１つの織物（８）を有していることを特徴とする、 プロセスタンク内で対象物を処理するための装置。 ２．流体分配装置が流れ方向に対して垂直に配置されている請求項１記載の装置 。 ３．流体分配装置（８，４）がプロセスタンク（１）内に溶接されている請求項 １又は２記載の装置。 ４．織物（８）がフレーム（１５）内に溶接されている請求項１記載の装置。 ５．フレーム（１５）が織物と同じ材料から成っている請求項３記載の装置。 ６．フレーム（１５）がプロセスタンク（１）の構成部分（１６，１７）間には め込まれている請求項４又は５記載の装置。 ７．フレーム（１５）がプロセスタンク（１）の内室に対してプロセスタンク側 壁と密閉されている請求項４から６のいずれか１項記載の装置。 ８．流体分配装置がプロセスタンク（１）内にねじ固定され及び／又は締め付け られている請求項１から７のいずれか１項記載の装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プロセスタンク（１）内で対象物を処理するための装置であって、少なくと も１つの処理流体が少なくとも１つの流体分配装置（４，８）を介して導入及び ／又は導出されるようになっている形式のものにおいて、流体分配装置（４，８ ）が多孔性の少なくとも１つの中空ロッド（４）、多孔性の少なくとも１つのプ レート（８）、少なくとも１つの毛管プレート（８）及び／又は、単層或いは多 層の少なくとも１つの織物（８）を有していることを特徴とする、プロセスタン ク内で対象物を処理するための装置。 ２．流体分配装置が流れ方向に対して垂直に配置されている請求項１記載の装置 。 ３．流体分配装置（８，４）がプロセスタンク（１）内に溶接されている請求項 １又は２記載の装置。 ４．織物（８）がフレーム（１５）内に溶接されている請求項１記載の装置。 ５．フレーム（１５）が織物と同じ材料から成っている請求項３記載の装置。 ６．フレーム（１５）がプロセスタンク（１）の構成部分（１６，１７）間には め込まれている請求項４又は５記載の装置。 ７．フレーム（１５）がプロセスタンク（１）の内室 に対してプロセスタンク側壁と密閉されている請求項４から６のいずれか１項記 載の装置。 ８．流体分配装置がプロセスタンク（１）内にねじ固定され及び／又は締め付け られている請求項１から７のいずれか１項記載の装置。 ９．流体分配装置（４，８）とプロセスタンク（１）の壁との間に少なくとも１ つのシール部材（１９，２０）が設けられている請求項１から８のいずれか１項 記載の装置。 10．流体分配装置（４，８）がプロセスタンク（１）の底部（３）で処理流体を 導入する場合に、前記底部に対してほぼ平行にかつ該底部の近くに配置されてい る（図１及び図３）請求項１から９のいずれか１項記載の装置。 11．流体分配装置（４，８）が、上側からプロセスタンク（１）のキャップ（９ ）を通して処理流体を導入する場合に、キャップ（９）のカバー壁に対してほぼ 平行にかつキャップの近くに配置されている（図５及び図６）請求項１から９の いずれか１項記載の装置。 12．プロセスタンク（１）の底部（３）で処理流体を導入する場合に、多孔性の 少なくとも１つの中空ロッド（４）、及び該中空ロッドの上に多孔性の少なくと も１つのプレート（８）、少なくとも１つの毛管プレート（８）及び／又は、少 なくとも１つの織 物（８）が設けられている（図４）請求項１から１０のいずれか１項記載の装置 。 13．プロセスタンク（１）のキャップ（９）を通して処理流体を導入する場合に 、多孔性の少なくとも１つの中空ロッド（４）、及び該中空ロッドの下に多孔性 の少なくとも１つのプレート（８）、少なくとも１つの毛管プレート（８）及び ／又は、少なくとも１つの織物（８）が設けられている（図６）請求項１から９ 及び請求項１１のいずれか１項記載の装置。 14．多孔性の少なくとも１つのプレート（８）、少なくとも１つの毛管プレート （８）及び／又は、少なくとも１つの織物（８）がプロセスタンク（１）からの 処理流体の出口（１４）に設けられている請求項１から１３のいずれか１項記載 の装置。 15．オーバーフロー式のプロセスタンク（１）の場合に、少なくともプロセスタ ンク（１）の開いた面（１４）の上に、多孔性の少なくとも１つのプレート（８ ）、少なくとも１つの毛管プレート（８）及び／又は、少なくとも１つの織物（ ８）が設けられている（図７）請求項１４記載の装置。 16．流体分配装置（８）が取り外し可能である請求項１５記載の装置。 17．プロセスタンク（１）がエッチングタンク、クリーニングタンク、洗浄タン ク若しくは乾燥タンクで ある請求項１から１６のいずれか１項記載の装置。 18．プロセスタンク（１）が対象物の化学的な処理、例えば化学的な表面処理の ために設けられている請求項１から１７のいずれか１項記載の装置。 19．プロセスタンク（１）が多重プロセスタンクである請求項１から１８のいず れか１項記載の装置。