KR100209453B1 - System and method for accurately depositing particles on a surface - Google Patents

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KR100209453B1
KR100209453B1 KR1019930703327A KR930703327A KR100209453B1 KR 100209453 B1 KR100209453 B1 KR 100209453B1 KR 1019930703327 A KR1019930703327 A KR 1019930703327A KR 930703327 A KR930703327 A KR 930703327A KR 100209453 B1 KR100209453 B1 KR 100209453B1
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KR1019930703327A
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브래들리 더블유 쉬어
폴 에이. 코니섹
Original Assignee
제임스 제이. 그리드 쥬니어
브이엘에스아이 스탠다즈, 인코포레이티드
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Abstract

표면상에 바람직한 입자(13)밀도를 정밀하게 침전시키기 위하여 자동화기(11), 웨이퍼 운반기(39), 쉬스 흐름 수단, 입자 계수기 및 컴퓨터 제어기를 가지는 입자 침전 시스템이다. 침전실(15)내의 입자 선속이 제로로부터 평형 상태로 상승하는 동안 쉬스 흐름(35)은 물품(19)을 깨끗하게 유지한다. 입자 계수기는 침전실(15)내의 분위기를 샘플링함으로써 입자 선속을 측정한다. 컴퓨터(47)는 입자 선속의 변화율이 사실상 제로인 때를 결정하고 그 다음 쉬스 흐름(35)으로부터 완전히 또는 일부 벗어나 하강입자(13)안개 속으로 물품(19)을 운반한다. 컴퓨터(47)는 또한 물품의 표면에 바람직한 입자 밀도를 제공하는 데 필요한 침전 시간도 계산하고, 바람직한 밀도에 도달된 후 물품(19)을 쉬스 흐름(35)속으로 되운반한다.It is a particle precipitation system having an automated machine 11, a wafer carrier 39, a sheath flow means, a particle counter and a computer controller to precisely deposit the desired particle 13 density on the surface. The sheath flow 35 keeps the article 19 clean while the particle flux in the settling chamber 15 rises from zero to equilibrium. The particle counter measures the particle flux by sampling the atmosphere in the precipitation chamber 15. Computer 47 determines when the rate of change of particle flux is substantially zero and then conveys article 19 into the falling particle 13 fog completely or partially away from the sheath flow 35. The computer 47 also calculates the settling time needed to provide the desired particle density on the surface of the article and returns the article 19 into the sheath flow 35 after the desired density is reached.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

입자를 표면상에 정밀하게 침전시키기 위한 시스템 및 방법System and method for precisely depositing particles on a surface

[기술분야][Technical Field]

본 발명은 표면상에 고체 입자를 균일하게 분포시키기 위한 시스템 및 공정에 관한 것으로, 특히 확장 도포 영역상에 침전실내로 흐르는 가스 흐름내에 부유되는 분리 입자의 안개로서의 건조 고체 미립 물질을 방출하는 에터마이저(atomizer)를 사용하는 시스템 및 공정에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a system and process for uniformly distributing solid particles on a surface, in particular an emitter that releases dry solid particulate material as a mist of separated particles suspended in a gas stream flowing into a settling chamber on an expanded application area. It relates to a system and a process using an atomizer.

[배경기술][Background]

입자 침전 시스템은 웨이퍼 스캐닝 장치를 보정하는데 사용하기 위해 나(裸) 실리콘 웨이퍼 위에 폴리스티렌 라텍스 기준구를 침전하는데 보통 사용된다. 전형적으로 그러한 입자 침전 시스템은 그 내부에 웨이퍼가 놓여질 수 있는 침전실 및, 분무기로서도 불려지는 애터마이저를 포함하는데, 상기 분무기는 웨이퍼상에 소망의 입자 밀도 또는 입자 계수를 달성하는 데 필요한 시간동안 침전실내로 입자를 방출하는데 사용된다. 현재 유용한 시스템은 웨이퍼를 침전실내에서 애터마이저의 방출 노즐 아래 도포 영역에 수동 배치하고, 애터마이저를 턴온시킴으로써 작동한다. 그 다음 애터마이저는 웨이퍼상에 가라앉는 입자 안개를 생성한다. 애터마이저는 어떤 특정 시간 기간후에 조작자에 의해 턴오프된다. 웨이퍼는 침전실로부터 제거되어서 웨이퍼상에 소망의 입자 밀도가 달성되었는 지의 여부를 보기 위해 검사된다. 소망의 입자 밀도는 그 밀도를 갖는 웨이퍼가 생길 때까지 침전 시간을 조정하면서 시행 착오에 의해 달성된다.Particle precipitation systems are commonly used to deposit polystyrene latex references on bare silicon wafers for use in calibrating wafer scanning devices. Typically such particle precipitation systems include a precipitation chamber into which a wafer can be placed, and an atomizer, also called an atomizer, which deposits on the wafer for the time required to achieve the desired particle density or particle count. Used to release particles into the room. Currently useful systems operate by manually placing the wafer in the deposition chamber under the ejection nozzle of the atomizer and turning on the atomizer. The atomizer then generates particle fog that sinks on the wafer. The atomizer is turned off by the operator after a certain time period. The wafer is removed from the settling chamber and inspected to see if the desired particle density on the wafer has been achieved. The desired particle density is achieved by trial and error while adjusting the settling time until a wafer having that density is produced.

불행하게도 침전실내의 입자선속은 애터마이저가 턴온될 때 제로로부터 상승하여 어떤 시각 t=t0에서 애터마이저의 방출 노즐 밖으로의 가스 및 입자 흐름에 의해 결정되는 최대값까지 시간에 따라 변화하고, 그 후에는 부분적으로 입자 크기에 의해 결정된다. 이 입자 선속 상승 곡선은 입자 크기에 부가하여, 또한 주로 애터마이저 압력 및 입자의 콜로이드 부유 밀도 함수이다. 이 곡선에서 소망의 입자 밀도에 대해 요구되는 침전 시간에 대한 결정이 그다지 정확하지 않은데, 그 이유는 선속이 보통 시간에 따라 선형으로 상승하지 않고, 선속-시간 곡선이 그다지 잘 특징지워져 있지 않으며, 특히 폴리스티렌 라텍스구 이외의 입자형에 대해서는 더욱 그러하기 때문이다. 또한 수동식 침전 시스템에 의해 제공되는 실제 침전 시간은 그다지 정확하지 않다. 상승 곡선이 비교적 가파르기 때문에, 실제 침전 시간에서의 작은 차이는 웨이퍼상의 결과적 입자 밀도에서 훨씬 더 큰 차이를 초래할 수 있다. 그러므로 동작은 정확히 반복될 수 없다. 표면 스캐너는 상이한 형의 실제 오염 입자 및 상이한 형의 표면에 다르게 응답할 수 있으므로, 표면 스캐너를 보정하는데 사용될 충분한 정밀도를 가진 소망의 입자 밀도까지 모든 종류의 표면상에 모든 크기, 모든 종류의 입자를 침전시킬 수 있는 것이 바람직하다.Unfortunately, the particle flux in the settling chamber rises from zero when the atomizer is turned on and changes over time to a maximum determined by the gas and particle flow out of the atomizer's discharge nozzle at some time t = t 0 , and Afterwards it is partly determined by the particle size. This particle flux rise curve is, in addition to particle size, also primarily a function of atomizer pressure and colloidal suspended density of the particle. The determination of the settling time required for the desired particle density in this curve is not very accurate, because the flux does not normally rise linearly with time, and the flux-time curve is not very well characterized, especially This is because the same is true for particle types other than polystyrene latex spheres. In addition, the actual settling time provided by the manual settling system is not very accurate. Because the rise curve is relatively steep, small differences in actual settling times can result in even larger differences in the resulting particle density on the wafer. Therefore, the operation cannot be repeated exactly. Surface scanners can respond differently to different types of actual contaminant particles and different types of surfaces, so that all sizes and types of particles can be placed on any type of surface up to the desired particle density with sufficient precision to be used to calibrate the surface scanner. It is desirable to be able to precipitate.

본 발명의 목적은 조작자에 의해 지정된 밀도로 제어되어 침전할 수 있는, 표면상에 입자를 침전하는 입자 침전 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a particle precipitation system and method for depositing particles on a surface, which can be controlled and precipitated at a specified density by an operator.

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

상기 목적은 애터마이저에 부가하여, 종래의 시스템의 웨이퍼 운반기 및 컴퓨터, 침전실 도처에서 입자선속의 측정을 제공하기 위해 침전실내의 공기를 샘플링하는 입자 계수기, 물품위에 정화 기체 쉬스(sheath) 흐름을 제공하여 물품에 입자가 없도록 유지하기 위한 다공판 아래의 정화 영역 및 컴퓨터에 의해 측정되는 대로 애터마이저에 의해 제공된 입자 선속이 평형 또는 정상 상태에 도달할 때까지 물품이 침전실의 도포 영역내로 이동하는 것을 지연하기 위한 시스템내의 웨이퍼 운반기 및 다른 소자에의 컴퓨터 제어 수단을 포함하는 입자 침전 시스템으로써 충족된다.This object is in addition to an atomizer, a wafer counter and computer of a conventional system, a particle counter to sample air in the settling chamber to provide measurement of particle flux throughout the settling chamber, and a purge gas sheath flow over the article. The article is moved into the deposition zone of the settling chamber until the particle flux provided by the atomizer as measured by the computer and the purge zone under the perforated plate to maintain the article free of particles is reached by equilibrium or steady state. It is satisfied with a particle precipitation system that includes computer control means to a wafer carrier and other elements in the system to delay this.

웨이퍼 운반기는 입자가 침전될 표면을 갖는 물품을 수용하여 정화 영역으로 운반한다. 정화 영역에서 기체 쉬스 흐름이 물품의 표면 전체에 제공됨으로써, 표면위의 입자의 침전을 막는다. 애터마이저는 기체 흐름내에 부유된, 전형적으로 건조 고체 입자인, 분리 입자 안개의 형태로 침전실의 상부내로 미립 물질을 방출하여서, 입자는 침전실 바닥 부근의 확장 도포 영역위에 사실상 균일한 분포로써 하강 또는 확산한다. 입자 계수기는 측정된 선속 정보를 시스템 컴퓨터의 계수기 입력부에 전송하면서, 침전실내의 입자 선속을 계속적으로 측정한다. 컴퓨터는 측정된 입자 선속의 시간 변화율을 계산하면서 이 수신 정보를 처리하고, 이 시간 변화율이 사실상 제로인 때를 결정한다. 이때 침전실내의 선속은 평형에 도달하고 애터마이저가 턴오프될 때까지 사실상 일정하게 유지될 것이다. 일단 이 평형 상태에 도달되면 컴퓨터는 제어 신호를 웨이퍼 운반기에 송신하여 물품을 정화 영역의 쉬스 흐름밖으로 내어 도포 영역의 하강 입자 안개속으로 운반한다, 그러므로 입자는 물품의 표면위에 침전된다. 물품은 또한 그 표면의 부분 적용범위에 대하여 단지 일부만 입자의 안개속으로 이동하여 일부는 쉬스 흐름내에 남아 있을 수도 있다. 컴퓨터는 또한 측정된 입자 선속 및 조작자에 의해 미리 지정된 소망의 입자 밀도로부터 소망의 밀도를 달성하는데 필요한 침전시간을 계산한다. 침전은 선속이 정상 상태에 있을 동안만 발생하기 때문에, 계산은 단순히 입자 선속 및 입자 크기의 함수이고, 컴퓨터의 판독 전용 장치(ROM)내에 저장될 수 있으며, 소망의 밀도에 의해 나누어진다. 물품이 필요한 침전시간동안 도포 영역내에 있은 후에, 컴퓨터는 다시 제어 신호를 웨이퍼 운반기에 송신하여 물품을 정화 영역의 쉬스 흐름내로 되운반한다. 그 다음 물품은 시스템으로부터 제거될 수 있다. 선속이 여전히 정상 상태에 있는 동안 부가적인 물품이 입자로 침전될 수 있고, 또는 애터마이저가 턴오프될 수 있다.The wafer carrier receives the article having the surface on which the particles are to be deposited and transports it to the purge area. A gas sheath flow in the purge zone is provided throughout the surface of the article, thereby preventing precipitation of particles on the surface. The atomizer releases the particulate material into the top of the settling chamber in the form of a separate particle mist, typically dry solid particles suspended in a gas stream, so that the particles descend with a substantially uniform distribution over the expanded application area near the bottom of the settling chamber. Or spread. The particle counter continuously measures the particle flux in the settling chamber while transmitting the measured flux information to the counter input of the system computer. The computer processes this received information while calculating the rate of change of the particle flux measured, and determines when this rate of change is virtually zero. The ship's velocity in the settling chamber will then remain substantially constant until equilibrium is reached and the atomizer is turned off. Once this equilibrium is reached, the computer sends a control signal to the wafer carrier to take the article out of the sheath flow of the purge area and into the falling particle fog of the application area, thus the particles settle on the surface of the article. The article may also move only partly into the mist of particles relative to the partial coverage of that surface and partly remain in the sheath flow. The computer also calculates the settling time required to achieve the desired density from the measured particle flux and the desired particle density previously specified by the operator. Since precipitation occurs only while the flux is in steady state, the calculation is simply a function of particle flux and particle size and can be stored in a computer's read only device (ROM) and divided by the desired density. After the article is in the application area for the required settling time, the computer again sends a control signal to the wafer carrier to return the item into the sheath flow of the purification area. The article can then be removed from the system. Additional articles may settle into the particles while the vessel speed is still in steady state, or the atomizer may be turned off.

이 시스템 및 방법의 이점은 시간에 따른 선속의 상승 특성이 필요하지 않다는 것이다. 평형상태에서 선속은 침전실 전체를 통하여 사실상 동일하고, 필요한 침전 시간의 계산은 단순하다.The advantage of this system and method is that no rise characteristic of the ship's velocity over time is required. At equilibrium the ship velocities are virtually the same throughout the settling chamber and the calculation of the required settling time is simple.

[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]

제1도는 본 발명의 입자 침전 시스템의 측면 내부도이다.1 is a side elevational view of the particle precipitation system of the present invention.

제2도는 제1도의 2-2선을 따른 제1도 시스템의 내부 평면도이다.FIG. 2 is an interior plan view of the FIG. 1 system along line 2-2 of FIG.

제3도(a)-제3도(c)는 제1도 및 제2도에서의 시스템에 의해 입자로 침전된 후에 웨이퍼 표면의 평면도이다.3 (a)-(c) are top views of the wafer surface after being deposited into particles by the system in FIGS. 1 and 2.

제4도는 본 발명의 공정 단계의 흐름도이다.4 is a flowchart of the process steps of the present invention.

제5도는 애터마이저가 턴온되었을 때로부터 제1 및 제2도에서의 침전 시스템을 위한 측정된 입자 선속(Q) 대 시간(t)의 그래프이다.5 is a graph of measured particle flux (Q) versus time (t) for the precipitation system in FIGS. 1 and 2 from when the atomizer was turned on.

[본 발명을 실행하기 위한 최상 모드]Best Mode for Carrying Out the Invention

제1 및 제2도에 관한여, 표면위에 작은 입자의 제어된 침전을 제공할 수 있는 시스템이 도시되어 있다. 이 시스템은 입자(13)의 미세한 안개를 침전실(15)내에 방출하기 위한 애터마이저(1)를 포함한다. 입자(13)는 침전실(15)의 바닥 부근의 광범위한 응용 영역(17)에 걸쳐서 침전실(15)내에서 강하 또는 확산하고, 여기에서 입자(13)로 침전될 표면을 갖는 물품(19)이 위치될 수 있다. 애터마이저(11)는 에어로솔 산업에서 광범위하게 사용되는 표준 상업 장치이다. 이것은 종종 분무기라고 불린다. 애터마이저의 한 상업적 제조업자는 미네소타주, 세인트폴의 티에스아이(TSI) 주식회사이다. 전형적으로 입자는 공급 용기(12)로부터 에어로솔 건조실내로 매우 미세한 비말로서 액체 현탁액을 뿌리는 에어로솔 발생기(14)까지, 탈이온수 또는 이소프로필알코올과 같은 액체 상태로 현탁액내에 운반되는 고체 입자이다. 만약 건조실(16)이 큰 내부 표면적으로 가지면 매우 낮은 입자 밀도가 가능하다. 현재 액체 운반체 매질의 증발을 통해 건조한 고체입자는 입자 상호간에 정전기적으로 끌어당기고 상호 달라 붙는 것을 방지하기 위하여, Kr-85 와 같은 베타 방출체로써 입자를 조절기(18)내에서 조절함에 의해 전기적으로 전하 중성이다. 베타 방출체는 또한 티에스아이 주식회사로부터 입수가능하다. 입자는 노즐(21)로부터 침전실(15)내로 방출되고, 결과적인 안개는 기체 흐름내에 부유된 분리 건조고체 입자로 구성된다. 가능하면 입자는 응용영역(17)전체에 균일하게 분포되어서 침전은 사실상 균일할 것이다. 입자는 또한 프탈산디옥틸과 같은 유성물질 또는 액체 단위체 또는 염용액의 액체 비말일 수 있다.With respect to FIGS. 1 and 2, a system is shown that can provide controlled precipitation of small particles on a surface. The system includes an atomizer 1 for releasing fine mists of the particles 13 into the settling chamber 15. Particles 13 drop or diffuse within settling chamber 15 over a wide range of application areas 17 near the bottom of settling chamber 15, where the article 19 has a surface to be settled into particles 13. This can be located. The atomizer 11 is a standard commercial device widely used in the aerosol industry. This is often called a nebulizer. One commercial manufacturer of Atomizer is TSI Inc. of St. Paul, Minnesota. Typically the particles are solid particles that are transported in suspension in liquid form, such as deionized water or isopropyl alcohol, from feed vessel 12 to aerosol generator 14, which sprays the liquid suspension as very fine droplets into the aerosol drying chamber. Very low particle density is possible if the drying chamber 16 has a large internal surface area. Currently, solid particles dried through evaporation of the liquid carrier medium are electrically controlled by controlling the particles in the controller 18 with a beta emitter such as Kr-85 to prevent the particles from electrostatically attracting and sticking together. Charge is neutral. Beta emitters are also available from TS Eye Corporation. The particles are discharged from the nozzle 21 into the settling chamber 15, and the resulting mist consists of the separated dry solid particles suspended in the gas stream. If possible, the particles will be evenly distributed throughout the application area 17 so that the precipitation will be substantially uniform. The particles can also be liquid droplets of an oily substance such as dioctyl phthalate or a liquid unit or salt solution.

이런 식으로 분포된 입자는 전형적으로 폴리스티렌 라텍스 구이고, 가능하면 보정 웨이퍼용의 기준구를 위한 NTST 규격을 만족한다. 그러한 구는 캘리포니아, 팔로 알토(Palo Alto)의 듀크 사이언티픽(Duke Scientific), 일본 합성고무 주식회사 및 다른 업자로부터 입수가능하다. 0.1 ㎛에서 4.0㎛에 달하는 입자직경은 반도체 산업에서 일반적으로 사용되는 것이다. 실리콘 웨이퍼상의 폴리스티렌 라텍스 구는 좋은 특성의 광학적 응답을 가지고, 반도체 산업에서 사용되는 표면 주사 장치를 보정하는 데 유용하도록 만든다. 대신으로 입자(13)는 SiO2, SiC, Al2O3, Fe2O3및 Al 용구와 같은 실제 불순물형 입자체 또는 분말일 수 있다.Particles distributed in this manner are typically polystyrene latex spheres and, where possible, meet the NTST specification for reference spheres for calibration wafers. Such phrases are available from Duke Scientific of Palo Alto, California, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., and others. Particle diameters ranging from 0.1 μm to 4.0 μm are commonly used in the semiconductor industry. Polystyrene latex spheres on silicon wafers have good optical response and make them useful for calibrating surface scanning devices used in the semiconductor industry. Instead, the particles 13 may be actual impurity particulates or powders such as SiO 2 , SiC, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 and Al tools.

그 표면위에 침전된 입자를 가질 물품 또는 객체는 전형적으로 나실리콘 웨이퍼이다. 그러나 패턴형 웨이퍼, 광마스크, 광학 디스크(코팅되거나 코팅되지 않은) 및 자성 디스크(코팅되거나 코팅되지 않은)와 같은 모든 기체가 사용될 수 있다. 기체는 완전한 평표면을 가질 필요는 없다. 예컨대 패턴형 웨이퍼는 광학적으로 중요한 표면 윤곽에 의해 특징지워진다.An article or object that will have particles deposited on its surface is typically a silicon silicon wafer. However, all gases such as patterned wafers, photomasks, optical discs (coated or uncoated) and magnetic discs (coated or uncoated) can be used. The gas does not need to have a complete flat surface. Patterned wafers, for example, are characterized by optically important surface contours.

애터마이저(11)에 의해 물품(19)의 표면상에 침전된 입자(13)는 보통 페인트 안료와 같은 연속적 경막 코팅을 형성하지는 않지만, 가능하면 표면상에서 상호 분리된 이산 입자로 남는다. 입자는 사실상 균일한 분포로써 표면의 전체 영역에 걸쳐서 불규칙적으로 산재된다. 본 발명의 시스템은 시스템의 조작자나 사용자에 의해 지정된 소망의 입자 밀도에 비하여 표면상에 실제 침전된 입자 밀도의 정확도를 보증하려고 한다.The particles 13 deposited on the surface of the article 19 by the atomizer 11 do not usually form a continuous dura coating, such as paint pigments, but possibly remain discrete particles on the surface. The particles are scattered irregularly over the entire area of the surface with a substantially uniform distribution. The system of the present invention seeks to ensure the accuracy of the actual particle density deposited on the surface relative to the desired particle density specified by the operator or user of the system.

시스템은 또한 조준된 광빔(23) 및 광 검출기 또는 검출기 어레이(25)를 발생시키는 레이저원(21)을 기본적으로 포함하는 레이저에 기초한 공중 입자 계수기도 포함한다. 소망의 구성에서 입자 계수기는 단위 시간당 단위 체적당 입자를 측정하기 위하여 레이저와 같은 조준 광원(21) 및, 광 검출기 또는 검출기 어레이(25)를 사용하여 기체 위치 아래에 있는 유입구(20)를 통해 침전실내 공기를 연속 샘플링한다. 검출기(25)는 빔(23)과 관계있는 위치에 놓여서, 빔 경로를 통해 교차하는 각 입자(13)에 의한 빔(23)의 차광도 또는, 가능하면 조광 입자(13)(제2도의 위치(25')에서)의 광 산란도를 검출한다. 두 경우 모두 그 결과는 침전실(15)을 통해 하강하는 입자(13)의 선속을 표시하는 입자 계수를 제공하는 것이다. 그러한 체적 샘플링 입자 계수기는 티에스 아이 주식회사, 콜로라도주 볼더시의 파티클 메져링 시스템즈 주식회사(Particle Measuring Systems, Inc.) 및 다른 업자들에게서 입수 가능하다. 애터마이저(11)에 의해 제공된 전형적인 정상상태 선속값은 입자 계수기에 의해 측정되는 대로, 약 4㎛ 직경의 큰 입자에 대한 10 입자/0.1 cfm 으로부터 약 0.1 ㎛직경의 작은 입자에 대한 500,000 입자/0.1 cfm 의 범위에 걸친다(0.1 cfm = 47.195 cm3sec-11).The system also includes a laser based airborne particle counter that basically includes a laser source 21 for generating a collimated light beam 23 and a photo detector or detector array 25. In the desired configuration, the particle counter precipitates through an inlet 20 below the gas position using an aiming light source 21, such as a laser, and a photo detector or detector array 25 to measure particles per unit volume per unit time. Continuously sample indoor air. The detector 25 is placed at a position relative to the beam 23 so that the degree of light shielding of the beam 23 by each particle 13 intersecting through the beam path, or possibly dimming particles 13 (position of FIG. 2) Light scattering degree (at 25 ') is detected. In both cases the result is to provide a particle count indicating the flux of particles 13 descending through the settling chamber 15. Such volume sampling particle counters are available from TS Eye, Particle Measuring Systems, Inc., Boulder, Colorado, and others. Typical steady state flux values provided by the atomizer 11 range from 10 particles / 0.1 cfm for large particles of about 4 μm diameter to 500,000 particles / 0.1 for small particles of about 0.1 μm diameter, as measured by a particle counter. over the range of cfm (0.1 cfm = 47.195 cm 3 sec -1 1).

시스템은 가스 유입구(27), 실(29) 및 다공판(31)을 갖는 다기관을 추가로 포함하고, 상기 다공판(31)은 많은 개구(33)를 갖고 실(29)의 바닥벽을 형성하여서 물품(19)이 다공판(31)아래의 위치(19b)에 있을 때는 언제든지 물품(19)의 표면 위에 정화 가스, 쉬스 흐름(sheath flow)(화살표(35)에 의해 표시됨)을 제공한다. 유입구(27)에 의해 수용된 정화 가스는 건식 질소(N2), 공기 또는 다른 비활성 가스일 수 있다. 가스는 전형적으로 조절되고 모든 부유 입자를 제거하기 위하여 0.01 ㎛ 필터를 통해 빽빽히 필터링된다. 가스는 개구(33)를 통해서와 기체(19b) 주위에 흐름으로써 침전실(15)내의 모든 입자(13)를 그 표면으로부터 멀리 떨어지도록 한다. 전형적으로 깨끗하게 유지될 물품(19)의 표면은 다공판(31)내의 개구(33)로부터 1mm 이내에 위치되어서 가스 흐름(35)이 상기 물품 및 판(31)사이의 작은 간격에 의해 물품(19)의 인접 표면에 제한되게 한다. 물품(19)이 예컨대 위치(19c)에서와 같이 단지 일부분만 다공판(31)아래에 있으면, 가스 흐름(35)은 입자(13)로 하여금 다공판(31) 바로 아래에 놓인 물품(19)의 표면부로부터 입자(13)를 떨어져 있게 하는 반면, 침전실(15)내에서 표면의 노출 영역상에 입자가 침전되도록 한다. 침전실(36)바닥에서 HEPA 필터와 같은 입자 필터(36)는 쉬스 흐름(35) 및 입자(13) 안개의 일부분을 형성하는 가스의 입자 부유 흐름 둘 다로 부터의 과잉 가스(38)가 시스템을 빠져 나가도록 한다.The system further includes a manifold having a gas inlet 27, a seal 29 and a perforated plate 31, the perforated plate 31 having many openings 33 and forming the bottom wall of the seal 29. Thus, whenever the article 19 is in position 19b below the perforated plate 31, a purge gas, sheath flow (indicated by the arrow 35) is provided on the surface of the article 19. The purge gas received by the inlet 27 may be dry nitrogen (N 2 ), air or other inert gas. The gas is typically controlled and tightly filtered through a 0.01 μm filter to remove all suspended particles. The gas flows through the opening 33 and around the gas 19b to cause all particles 13 in the settling chamber 15 to be far from its surface. Typically the surface of the article 19 to be kept clean is located within 1 mm from the opening 33 in the perforated plate 31 such that the gas flow 35 is separated by the small gap between the article and the plate 31. To be confined to adjacent surfaces. If only part of the article 19 is below the perforated plate 31, such as at position 19c, for example, the gas stream 35 causes particles 13 to be placed underneath the perforated plate 31. While the particles 13 are separated from the surface portion of the particles, the particles are precipitated on the exposed area of the surface in the precipitation chamber 15. At the bottom of the settling chamber 36, a particle filter 36, such as a HEPA filter, is provided with excess gas 38 from both the sheath stream 35 and the particle suspended stream of gas forming part of the particle 13 mist. Try to get out.

물품(19)은 반도체 기술에서 공지된 모든 주지의 웨이퍼 전송장치에 의해 전송될 수 있다. 제1 및 제2도에서 물품(19)은 서어보 모터(41)에 의해 구동된 벨트형 운반기(39)상에 위치된 진공 척(chuck)(37)위에서 한 위치로부터 다른 위치로 운반되는 것으로 표시된다. 그러나 가동 암 및 다른 기구를 사용하는 많은 종류의 웨이퍼 운반기가 주지되어 있고 상업적으로 입수가능하다. 표준 상용 웨이퍼 조정기(43)가 시스템의 웨이퍼 척(37)또는 다공판(31)아래의 다른 운반기위에 문(45)을 통해 물품(19)을 놓도록 사용될 수 있다.The article 19 can be transferred by any known wafer transfer device known in the semiconductor art. In FIG. 1 and FIG. 2 the article 19 is conveyed from one position to another on a vacuum chuck 37 located on a belt carrier 39 driven by a servo motor 41. Is displayed. However, many types of wafer carriers using movable arms and other instruments are well known and commercially available. A standard commercial wafer adjuster 43 may be used to place the article 19 through the door 45 over the wafer chuck 37 or other carrier below the porous plate 31 of the system.

시스템은 또한 침전 공정을 제어하기 위하여 컴퓨터(47)를 포함하여서 시스템의 사용자에 의해 요구되는 표면상의 특정한 입자 밀도가 큰 정확도 및 정밀도로써 달성되도록 한다. 컴퓨터(47)는 키보드(49)나 다른 입력 장치를 포함하여 애터마이저(11)내에서 입자의 크기, 소망의 입자 밀도 또는 계수 및 물품 표면상 입자에 대한 소망의 적용범위(전적용범위 또는 반적용범위)와 같은 사용자가 지정한 정보를 수신한다. 컴퓨터(47)는 검출기(25)또는 입자 계수기내의 프로세서 칩과 같은 입자 계수기에도 접속되어서 측정된 입자 선속 정보를 수신한다. 컴퓨터(47)는 또한 모터(41)와 같은 웨이퍼 운반 장치에 접속되어서 그 장치의 작동 및 한 위치에서 다른 위치로의 물품의 운반을 제어한다. 그러한 공정 제어 컴퓨터는 주지되어 있고 상업적으로 입수 가능하다. 컴퓨터의 동작은 컴퓨터 소프트웨어에 의해 정해지고, 제4도를 참조하면서 이하에 더욱 기술될 것이다.The system also includes a computer 47 to control the precipitation process such that the specific particle density on the surface required by the user of the system is achieved with great accuracy and precision. The computer 47 may include a keyboard 49 or other input device such that the particle size, desired particle density or modulus within the atomizer 11, and the desired coverage (full coverage or half) for particles on the article surface. User-specified information, such as coverage. The computer 47 is also connected to a particle counter such as a processor chip in the detector 25 or a particle counter to receive the measured particle flux information. The computer 47 is also connected to a wafer transport device such as a motor 41 to control the operation of the device and the transport of the article from one location to another. Such process control computers are well known and commercially available. The operation of the computer is determined by the computer software and will be further described below with reference to FIG.

제3도(a)-제3도(c)는 사용자에 의해서 지정될 수 있는 여러 가지 가능한 표면 침전 중 몇 개를 도시한다. 제3도(a)에서 웨이퍼(51)는 그 전체 표면에 걸쳐 사실상 균일하게 분포된 입자(53)를 가진다. 그러한 전적용범위는 웨이퍼(51)를 제1 및 제2도의 위치(19d)에 완전히 확장 도포 영역(17) 내부에 두어, 웨이퍼가 다공판(31)아래의 쉬스 흐름(35)에서 완전히 벗어나 있게 함으로써 주어질 수있다. 일단 웨이퍼(51)가 침전실(15)로부터 옮겨지면 그것은 본질적으로 제3도(a)에 도시되는 것처럼 보인다. 제3도(b)에서 웨이퍼(55)는 그 표면의 약 절반위에 사실상 균일하게 분포된 입자(57)를 갖는 반면, 상기 웨이퍼 표면의 다른 반면은 사실상 입자가 없는 영역(59)이다. 그러한 적용범위의 반은 웨이퍼(55)를, 일부는 도포영역(17)내에 두고 일부는 제2도의 위치(19c)에서 다공판(31)아래에 둠으로써, 침전실(15)내의 노출영역은 입자의 침전을 받을 수 있는 반면에, 다공판(31)아래의 영역은 정화가스의 쉬스 흐름(35)에 의해 입자가 없도록 유지된다. 두 영역 사이의 경계(제3도(b)에서 점선(61)으로 표시됨)는 웨이퍼 표면위의 쉬스 흐름의 한계에 대응한다. 다공판(31)과 웨이퍼간의 1mm 이하인 작은 간격으로 인하여 경계는 비교적 뚜렷하다. 제3도(c)는 제2 침전동안 제1 침전동안의 웨이퍼 방향에 직각 방향으로 웨이퍼가 놓인 채 두 번의 반적용범위 침전 결과인 표면을 갖는 웨이퍼(63)를 도시한다. 사분면 영역()은 두 침전동안 다공판(31) 아래에 있었기 때문에 사실상 입자가 없다. 사분면 영역(A)는 입자(65)의 제1 밀도를 갖는 반면, 사분면 영역(B)은 입자(67) 또는 상이한 크기의 입자의 제2 밀도를 갖는다. 후자의 경우에 애터마이저 입자의 크기는 웨이퍼가 90° 회전하는 동안 변화된다. A+B로 지정된 사분면 영역은 두 번의 침전동안 도포영역(17)내에 있음으로 제1 침전동안 입자(65)의 제1 밀도 및 제2 침전동안 입자(67)의 부가적 제2 밀도 둘다를 받았다. 전형적으로 두 침전 밀도는 동일하게 단지 입자 크기만 변화하여서, 사분면(A+B)은 그 위에 침전된 두가지 크기의 입자를 가질 것이다. 대신으로 또는 부가적으로 입자 밀도가 변할 수 있다. 제3도(a)-제3도(c)에 도시된 것외에 다른 패턴의 입자도 형성될 수 있다.3 (a)-(c) show some of the various possible surface deposits that can be specified by the user. In Figure 3 (a) the wafer 51 has particles 53 distributed substantially uniformly over its entire surface. Such full coverage places the wafer 51 completely inside the extended application area 17 at positions 19d in the first and second degrees so that the wafer is completely out of the sheath flow 35 below the perforated plate 31. Can be given by Once the wafer 51 is removed from the settling chamber 15 it essentially appears to be shown in FIG. 3 (a). In FIG. 3B, the wafer 55 has particles 57 substantially uniformly distributed over about half of its surface, while the other side of the wafer surface is a region 59 that is substantially free of particles. Half of such coverage is placed on the wafer 55, part within the application area 17 and part under the perforated plate 31 at position 19c in FIG. While the particles may be precipitated, the area under the porous plate 31 is kept free of particles by the sheath flow 35 of the purge gas. The boundary between the two regions (indicated by dashed line 61 in FIG. 3 (b)) corresponds to the limit of the sheath flow on the wafer surface. The boundary is relatively clear due to the small gap of 1 mm or less between the porous plate 31 and the wafer. FIG. 3C shows a wafer 63 having a surface that results from two semi-coverage precipitations with the wafers placed in a direction perpendicular to the wafer direction during the first precipitation during the second precipitation. Quadrant area ( ) Was virtually free of particles since it was below the perforated plate 31 during both settling. Quadrant region A has a first density of particles 65, while quadrant region B has a second density of particles 67 or particles of different sizes. In the latter case the size of the atomizer particles is changed while the wafer is rotated 90 °. The quadrant region designated A + B is in the application zone 17 for two precipitations, thus receiving both a first density of particles 65 during the first precipitation and an additional second density of particles 67 during the second precipitation. . Typically both precipitation densities will equally change only particle size, so quadrant A + B will have particles of two sizes deposited thereon. Alternatively or additionally, the particle density may change. Particles of other patterns may be formed in addition to those shown in FIGS. 3A to 3C.

제4도를 참조하면 컴퓨터 소프트웨어의 지시하에 있는 제2도의 컴퓨터(47)는 제1 및 제2도에 도시된 시스템에 의해 실행된 침전 공정을 조정 및 제어한다. 먼저 컴퓨터는 의도된 침전에 관한 정보를 위해 시스템 조작자의 행동을 촉구한다(단계 71). 특히 조작자는 애터마이저의 공급 호퍼에서 입자의 크기(S)에 대한 정보, 물품 표면상에 제공될 소망의 입자 밀도 또는 입자 계수(P)를 가르키는 정보 및 예컨대 전적용범위 또는 반적용범위 중 어느 것이 요구되는지 소망의 표면 적요 범위에 대한 정보를 제공한다.Referring to FIG. 4, the computer 47 of FIG. 2 under the direction of the computer software coordinates and controls the precipitation process performed by the systems shown in FIGS. First, the computer prompts the operator of the system for information about the intended precipitation (step 71). In particular, the operator may be informed about the size (S) of the particles in the feed hopper of the atomizer, information indicating the desired particle density or particle count (P) to be provided on the article surface and for example any of the full or semi-application ranges. Provides information on the desired surface brief range if this is required.

다음에, 정화 공기 또는 다른 불활성 가스의 쉬스 흐름이 시작되고, 웨이퍼 또는 다른 물품이 위치(19a)에서 웨이퍼 조정기로부터 수용되어서, 웨이퍼 운반기에 의해 제1 및 제2도에 도시되는 위치(19b)에서 쉬스 흐름 아래의 정화 영역으로 운반된다(단계 73). 가스 흐름의 컴퓨터 제어는 컴퓨터 출력선을 가스 공급원 및 유입구(27)사이의 밸브에 접속함으로써 수행되고, 유입구(27)는 그 컴퓨터 출력선상에 수신되는 제어 신호에 의해 작동된다. 웨이퍼 운반의 컴퓨터 제어는 모터(41)를 작동시키기 위하여 제2 컴퓨터 출력선을 통하여 상업용 웨이퍼 운반 장치로 행해질 수 있다.Next, a sheath flow of purge air or other inert gas is started, and the wafer or other article is received from the wafer adjuster at position 19a, and at the position 19b shown in FIGS. 1 and 2 by the wafer carrier. It is carried to the purge zone under the sheath flow (step 73). Computer control of the gas flow is performed by connecting a computer output line to the valve between the gas source and the inlet 27, and the inlet 27 is activated by a control signal received on the computer output line. Computer control of wafer transport can be done with a commercial wafer transport apparatus via a second computer output line to operate the motor 41.

다음에 애터마이저가 턴온되고, 입자 계수기가 똑같이 턴온되어서 침전실내의 입자 선속을 연속적으로 측정한다(단계 75). 이런 목적으로 컴퓨터 출력 제어선은 애터마이저(11) 및 입자 계수기 소자(21, 25)에 접속되어 적당한 시간에서 그들의 동작을 개시한다. 그 다음 애터마이저는 기체 흐름내에 부유된 분리 입자의 안개 형태로 미립 물질(13)을 침전실(15)의 상부로 방출한다. 안개속의 입자(13)는 침전실(15)바닥 부근의 확장 도포영역(17)전체에 걸쳐 사실상 균일한 분포로써 하강 또는 확산된다. 물품(19) 표면 전체에 걸친 정화공기의 미리 시작된 쉬스 흐름은 이때 표면위의 입자(13)가 침전되는 것을 막는다. 입자 계수기에 의해 제공된 입자 선속(Q)의 측정치는 데이터선을 통해 컴퓨터(47)의 계수기 입력부에 전송된다.The atomizer is then turned on and the particle counter is turned on equally to continuously measure the particle flux in the settling chamber (step 75). For this purpose, the computer output control lines are connected to the atomizer 11 and the particle counter elements 21 and 25 to start their operation at a suitable time. The atomizer then discharges the particulate matter 13 to the top of the settling chamber 15 in the form of a mist of separated particles suspended in the gas stream. Particles 13 in the fog are lowered or diffused in a substantially uniform distribution throughout the extended application region 17 near the bottom of the precipitation chamber 15. The pre-initiated sheath flow of purge air over the surface of the article 19 then prevents particles 13 from settling on the surface. The measurement of the particle flux Q provided by the particle counter is transmitted to the counter input of the computer 47 via the data line.

제5도는 애터마이저(11)가 처음 턴온되었을 때의 시점(t=0)으로부터 침전실(15)내에서 측정된 입자 선속(Q)에 대한 전형적 상승 곡선을 도시한다. 곡선의 처음 부분(77a)은 시각(t=0)에서 평형 선속 레벨에 이르기까지 선속(Q)의 비선형 상승을 표시한다. 상승 시간(t0)은 입자 크기에 따라서 전형적으로 45초로부터 5분 까지의 범위에서 변화한다. 그것은 또한 입자(13)를 구성하는 물질의 밀도에 의존하고 다소 침전실의 크기 및 입자 계수기의 배치에 의존한다. 그 형상이 폴리스티렌 라텍스 구 및 몇몇 다른 입자구를 위해서만 결정되기 때문에, 본 발명의 시스템은 그 시간동안 물품 표면을 다공판(31)아래의 쉬스 흐름(35)내에 유지하므로 부정확한 입자 밀도는 생기지 않을 것이다. 선속(Q)이 시각(t=t0)에서 평형 선속 레벨(Q0)에 도달한 후에 도포 영역(17)내에서 표면상의 침전은 주로 선속 레벨(Q0) 및 입자 크기(S)에 의존하는 사실상 일정 비율로 발생할 것이다. 컴퓨터(47)가 관찰하는 것은 곡선의 이 정상상태 영역(77b)을 위한 것이다.5 shows a typical rise curve for the particle flux Q measured in the settling chamber 15 from the time point t = 0 when the atomizer 11 was first turned on. The first portion 77a of the curve indicates the non-linear rise of ship speed Q from time t = 0 to the equilibrium ship speed level. Rise time (t 0 ) typically varies from 45 seconds to 5 minutes depending on particle size. It also depends on the density of the material constituting the particles 13 and somewhat depends on the size of the settling chamber and the arrangement of the particle counter. Since the shape is determined only for polystyrene latex spheres and some other particle spheres, the system of the present invention maintains the article surface in the sheath flow 35 under the perforated plate 31 during that time so that inaccurate particle density will not occur. will be. After the flux Q reaches the equilibrium flux level Q 0 at time t = t 0 , the precipitation on the surface in the application area 17 depends mainly on the flux level Q 0 and the particle size S Will actually occur at a certain rate. What the computer 47 observes is for this steady state region 77b of the curve.

제4도로 돌아가서, 컴퓨터(47)는 기울기(=dQ/dt)또는 입자 계수기로부터 수신된 측정 선속(Q)의 선속 증가의 시간 비율을 계산하여, 전치 한계내에서 기울기가 사실상 제로로 되는 때를 결정한다(단계 79). 일단 정상 상태조검(dQ/dt=0)에 도달하면, 컴퓨터는 웨이퍼 운반 장치에 신호함으로써 물품을 쉬스 흐름(35)밖으로 운반하여 도포영역(17)속으로 운반한다. 물품의 최종위치(19c 또는 19d)는 시스템 조작자에 의해 미리 입력된 소망의 적용범위에 따라서 쉬스 흐름에서 절반(단계 81a) 또는 쉬스 흐름으로부터 완전히 벗어나(단계 81b)있다. 웨이퍼 운반시각(t=t0)은 참조로 컴퓨터(47)에 저장되어 있다.Returning to FIG. 4, the computer 47 tilts ( = dQ / dt) or the time ratio of the line speed increase of the measured line speed Q received from the particle counter to determine when the slope becomes virtually zero within the transposition limit (step 79). Once steady state inspection (dQ / dt = 0) is reached, the computer conveys the article out of the sheath flow 35 and into the application area 17 by signaling to the wafer conveying device. The final position 19c or 19d of the article is either half of the sheath flow (step 81a) or completely away from the sheath flow (step 81b), depending on the desired application previously entered by the system operator. The wafer transport time t = t 0 is stored in the computer 47 by reference.

입자 침전실(F(Q,S))은 컴퓨터 메모리 또는 ROM에 저장된 값의 표로부터 판독될 수 있고, 상기 ROM은 침전율을 측정된 선속값(Q0) 및 입자 크기(S)에 관계시킨다(단계 83). 표는 다른 방법에 의해 만들어진 표준 검사 표면에 따라 보정된 표면 스캐너를 사용하여, 검사 웨이퍼위에 상이한 평형 선속 및 입자 크기값에 대한 측정된 입자 밀도의 체계적인 편집에 의해 구성될 수 있다. 일단 입자 침전율(F)이 주어지면, 현재 입자로 침전되고 있는 표면상의 입자 밀도(P(t))는 단순히 P(t)=이고, 이것은 안정한, 입자선thr(Q=Q0)에 대하여 P(t)=F·(t-t0)가 된다. 침전시간(T)는 t1-t0와 같다. 일단 P(t)가 시각(t1=t0+(P/F))에서 조작자에 의해 미리 입력된 소망의 입자 밀도(P)에 도달한 것으로 결정(단계 85)되면, 물품은 컴퓨터 제어 신호로써 웨이퍼 운반 장치를 다시 작동시킴으로써 다공판 아래의 위치(19b) 정화 영역으로 되운반된다(단계 87).The particle settling chamber F (Q, S) can be read from a table of values stored in computer memory or ROM, which ROM relates the settling rate to the measured flux value Q 0 and the particle size S ( Step 83). The table can be constructed by systematic editing of measured particle densities for different equilibrium flux and particle size values on the test wafer, using a surface scanner calibrated according to standard test surfaces made by other methods. Once the particle settling rate (F) is given, the particle density (P (t)) on the surface currently being precipitated into particles is simply P (t) = This becomes P (t) = F · (tt 0 ) with respect to the stable particle beam thr (Q = Q 0 ). The precipitation time (T) is equal to t 1 -t 0 . Once P (t) is determined (step 85) to reach the desired particle density P previously input by the operator at time t 1 = t 0 + (P / F), the article is subjected to a computer control signal. As a result, the wafer transport apparatus is operated again to return to the position 19b purging area under the porous plate (step 87).

그 다음 그것은 웨이퍼 조정기(43)에 의해 침전실로부터 제거되어 배치(19a)된다.It is then removed from the settling chamber by the wafer adjuster 43 and placed 19a.

이때 만약 침전된 다른 웨이퍼가 없으면 시스템은 애터마이저(11), 입자 계수기 및 쉬스 흐름을 중단함으로써 턴오프된다(단계 89). 그러나 만약 부가적인 웨이퍼가 침전되거나 앞서 침전된 웨이퍼가 제2 침전을 받으려고 하면(제3도(c)에서와 같이) 새(new) 웨이퍼는 웨이퍼 조정기로부터 수신되어 시스템 웨이퍼 운반 장치에 의해 정화 영역(17b)으로 운반된다(단계 91). 소망의 밀도 또는 입자 계수(P) 및 소망의 적용범위가 이때 조작자로부터 수신되거나 또는 미리 입력된 사용자 정보를 저장하는 컴퓨터 메모리로부터 판독된다(단계 93). 그 다음 웨이퍼는 제1 웨이퍼의 경우와 같이 도포 영역(17)내로 운반된다(단계 81a 또는 81b). 선속(Q0)은 여전히 평형 상태에 있으므로 제2 및 차후의 물품이 도포 영역(17)내로 이동하는 데는 기다릴 필요가 없다. 그러니 입자 크기 변화는 애터마이저(11)의 턴오프를 요구하고, 제2 크기의 입자 안개를 방출하도록 애터마이저(11)를 다시 턴온되기 이전에 제1 크기의 입자(13) 안개가 가라앉을 시간을 허여하는 것을 요구한다.If there are no other wafers deposited then the system is turned off by stopping the atomizer 11, particle counter and sheath flow (step 89). However, if additional wafers are deposited or if the previously deposited wafers are to be subjected to a second settling (as in FIG. 3 (c)), new wafers are received from the wafer conditioner and cleaned by the system wafer carrier. 17b) (step 91). The desired density or particle count (P) and the desired coverage are then read from the computer memory, which is received from the operator or stores previously entered user information (step 93). The wafer is then conveyed into the application area 17 as in the case of the first wafer (step 81a or 81b). The ship speed Q 0 is still in equilibrium, so there is no need to wait for the second and subsequent articles to move into the application area 17. The particle size change thus requires the atomizer 11 to turn off and the time for the first size particle 13 fog to subside before the atomizer 11 is turned back on to emit a second size particle fog. To grant permission.

Claims (14)

기체 흐름내에 부유되어 상기 침전실 바닥 부근의 확장 도포 영역위에 사실상 균일 분포로 하강하는 분리 입자의 안개 형태로 침전실의 상부내로 미립 물질을 방출하는 애터마이저 수단과, 상기 침전실 내의 입자 선속을 연속 측정하는 입자 계수기 수단과, 상기 입자로 침전될 표면을 갖는 물품을 수용하고 상기 침전실의 정화 영역과 상기 확장 도포 영역간에 상기 물품을 전달하는 운반 수단과, 상기 물품이 상기 정화 영역에 있을 때 상기 물품의 상기 표면 전체에 그 표면상의 입자 침전을 막는 정화 기체 쉬스 흐름을 제공하는 수단과, 상기 표면상에 지정된 입자 밀도를 포함하는 사용자 지정 정보를 수신하기 위한 사용자 입력부와, 상기 입자 계수기 수단으로부터 상기 측정된 입자 선속을 수신하기 위한 계수기 입력부 및 상기 운반 수단을 작동시키기 위한 운반 출력부를 구비하는 처리 제어 수단을 포함하는데, 상기 처리 제어 수단은 상기 측정된 입자 선속의 시간 변화율을 계산하고, 상기 시간 변화율이 사실상 제로일 때 시각(t0)을 결정하며, 상기 측정된 입자 선속 및 상기 지정된 입자 밀도로부터 침전 시간(T)을 계산하기 위한 프로세서 수단을 추가로 포함하며, 상기 시각(t0)에서 상기 운반수단을 작동시켜 상기 물품을 상기 도포 영역에 운반하고 시각(t0+T)에서 상기 운반 수단을 작동시켜 상기 물품을 상기 정화 영역으로 되운반하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.Atomizer means for releasing particulate matter into the top of the settling chamber suspended in a gas stream and in the form of a mist of separated particles falling into a substantially uniform distribution over the expanded application area near the bottom of the settling chamber, and a particle flux within the settling chamber. Particle counter means for measuring, conveying means for receiving an article having a surface to be precipitated with the particles and for transferring the article between the purge zone of the settling chamber and the expanded application zone, when the article is in the purge zone; Means for providing a purge gas sheath flow across the surface of the article to prevent particle deposition on the surface, a user input for receiving user specified information including specified particle density on the surface, and from the particle counter means When operating the counter input and the conveying means for receiving the measured particle flux Processing control means having a conveying output for increasing, said processing control means calculating a rate of time change of said measured particle flux, determining a time t 0 when said rate of change of time is substantially zero, and measuring said Processor means for calculating the settling time T from the determined particle flux and the specified particle density, wherein the vehicle is operated at time t 0 to convey the article to the application area and t 0 + T) operating the conveying means to return the article to the purge zone. 제1항에 있어서, 상기 입자 계수기 수단은 빔을 제공하는 레이저와 상기 레이저에 상대적으로 배치되어 상기 빔을 통해 입자의 통로를 표시하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.2. The particle precipitation system of claim 1, wherein the particle counter means comprises a laser providing a beam and a detector disposed relative to the laser to indicate a passage of particles through the beam. 제2항에 있어서, 상기 입자 계수기 수단은 상기 침전실내의 상기 공기를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.3. The particle precipitation system of claim 2, wherein the particle counter means samples the air in the precipitation chamber. 제1항에 있어서, 쉬스 흐름을 제공하기 위한 상기 수단은 정화 기체원, 상기 정화 기체를 수용하기 위한 기체 유입구를 갖는 정화 공기실 및, 상기 정화 영역 바로 위에 위치되어 상기 정화 기체가 통과할 수 있는 상기 정화 공기실 바닥부의 다공판을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.The purge of claim 1, wherein the means for providing a sheath flow comprises a purge gas source, a purge air chamber having a gas inlet for receiving the purge gas, and located directly above the purge region, through which the purge gas can pass. And a porous plate at the bottom of the purge chamber. 제4항에 있어서, 상기 운반수단은 상기 물품의 상기 표면이 상기 다공판 아래에서 1밀리미터 이하에 있도록 상기 물품을 상기 정화 영역으로 운반하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.5. The particle precipitation system of claim 4, wherein the conveying means conveys the article to the purge zone such that the surface of the article is less than 1 millimeter below the porous plate. 제1항에 있어서, 상기 사용자 지정 정보는 상기 표면의 지정된 적용범위를 포함하고, 상기 운반 수단은 상기 처리 제어 수단으로 부터의 제어 신호에 의해 작동 가능하여 만약 상기 지정된 적용범위가 적용범위 전체인 경우 상기 물품을 상기 쉬스 흐름으로부터 완전히 벗어나서 완전히 상기 입자 안개속으로 운반하고, 상기 운반 수단은 또한 상기 처리 제어 수단으로 부터의 또다른 제어 신호에 의해서도 작동 가능하여 만약 상기 지정된 적용범위가 일부 적용범위인 경우 상기 쉬스 흐름으로부터 단지 일부 벗어난 상기 물품만을 상기 입자 안개속으로 일부 운반하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.The method of claim 1 wherein the user specified information includes a specified coverage of the surface and the conveying means is operable by a control signal from the process control means such that if the specified coverage is full coverage. Conveying the article completely out of the sheath flow and completely into the particle fog, the conveying means also being operable by another control signal from the process control means so that if the specified coverage is some coverage, And partially convey the article into the particle fog only partially out of the sheath flow. 제1항에 있어서, 상기 사용자 정보는 상기 입자의 크기를 포함하고, 상기 프로세서 수단은 상기 측정된 입자 선속 및 상기 입자 크기로부터 침전율을 결정하고, 상기 침전율을 상기 지정된 입자 밀도로 나눔으로써 상기 침전 시간(T)을 계산하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.The settling time of claim 1, wherein the user information comprises the size of the particles, and the processor means determines the settling rate from the measured particle flux and the particle size, and divides the settling rate by the specified particle density. Particle precipitation system, characterized by calculating (T). 제1항에 있어서, 상기 침전실 바닥 배출구에서 상기 침전실로 부터의 과잉 가스를 필터링하는 필터 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.2. The particle precipitation system of claim 1, further comprising filter means for filtering excess gas from the settling chamber at the settling chamber bottom outlet. 제1항에 있어서, 상기 침전실의 상기 기체 흐름내 상기 입자는 건조 고체입자인 것을 특징으로 하는 입자 침전 시스템.The particle precipitation system of claim 1, wherein the particles in the gas stream of the precipitation chamber are dry solid particles. (a) 표면상에 침전될 입자에 대해 적어도 지정된 입자 밀도(P)를 포함하는 사용자 지정 정보를 수신하는 단계와, (b) 입자로 침전될 표면을 갖는 물품을 수용하여 침전실의 정화 영역으로 상기 물품을 운반하는 단계와, (c) 상기 물품의 상기 표면상에 정화 기체 쉬스 흐름을 제공하는 단계와, (d) 기체 흐름내로 부유되는 분리 입자의 안개 형태로 상기 침전실의 상부내로 미립 물질을 방출하는 단계를 포함하는 데, 상기 안개내의 상기 입자는 상기 침전실 바닥 부근의 확장 도포 영역 전반에 실질적으로 균일 분포로 하강하고, 상기 침전실의 상기 정화 영역에서 상기 물품의 상기 표면위의 상기 (e) 입자 계수기로 상기 침전실내에 있는 안개 형태의 입자 선속을 연속 측정하는 단계와, (f) 상기 측정된 입자 선속으로부터 상기 입자 선속의 시간 변화율을 계산하여 상기 시간 변화율이 사실상 제로일 때 시각(t0)을 결정하는 단계와, (g) 상기 시각(t0)에서 상기 물품을 상기 정화 영역의 상기 쉬스 흐름에서 벗어나 상기 도포 영역의 상기 하강 입자 안개속으로 운반하는 단계를 포함하는데, 그렇게 함으로써 상기 안개속 입자가 상기 표면위에 침전되고, (h) 상기 측정된 입자 선속(Q0) 및 상기 사용자에 의해 지정된 상기 지정 입자 밀도로부터 상기 지정된 입자 밀도를 달성하는 데 필요한 침전 시간(T)을 계산하는 단계와, (i) 시각(t1=t0+T)에서 상기 물품을 상기 도포 영역의 상기 하강 입자 안개에서 벗어나 상기 정화영역의 상기 쉬스 흐름속으로 되운반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 표면상의 입자 침전 방법.(a) receiving user-specified information including at least a specified particle density (P) for the particles to be deposited on the surface; and (b) receiving an article having a surface to be precipitated with the particles into the purification area of the settling chamber. Conveying the article, (c) providing a purge gas sheath flow on the surface of the article, and (d) particulate material into the top of the settling chamber in the form of a mist of separated particles suspended into the gas stream. Wherein the particles in the fog descend into a substantially uniform distribution throughout the expanded application area near the bottom of the settling chamber, the particles on the surface of the article in the purge zone of the settling chamber. (e) continuously measuring the particle flux in the form of fog in the precipitation chamber with a particle counter; and (f) calculating the rate of change of the particle flux from the measured particle flux. Determining a time t 0 when the rate of change of time is substantially zero, and (g) leaving the article out of the sheath flow of the purge zone at the time t 0 , wherein the falling particle fog of the application zone And conveying into the surface, whereby the fog particles are deposited on the surface, and (h) the specified particle density from the measured particle flux (Q 0 ) and the specified particle density specified by the user. Calculating the settling time (T) necessary to achieve, and (i) moving the article out of the falling particle mist of the application zone at time (t 1 = t 0 + T) and into the sheath flow of the purification zone. The method of claim 1, comprising the step of returning to the article surface. 제10항에 있어서, 상기 입자 선속은 상기 침전실내의 공기를 샘플링함으로써 측정되고, 상기 샘플링은 상기 입자 선속을 표시하는 단위 시간당 부피당 입자 계수를 발생하는 것을 특징으로 하는 물품 표면상의 입자 침전 방법.The method of claim 10, wherein the particle flux is measured by sampling air in the settling chamber, wherein the sampling generates particle counts per volume per unit time indicative of the particle flux. 제10항에 있어서, 상기 사용자 지정정보는 상기 입자가 있는 상기 표면에 대한 지정된 적용범위를 포함하고, 상기 운반 단계에서는 만일 일부 적용범위가 지정된 경우 상기 쉬스 흐름에서 벗어나 상기 입자 안개속으로 상기 물품의 일부만을 운반하고, 만일 전체 적용범위가 지정된 경우에는 상기 쉬스 흐름에서 벗어나 상기 안개속으로 완전하게 운반하는 것을 특징으로 하는 물품 표면상의 입자 침전 방법.11. The method of claim 10, wherein the user-specified information includes a designated coverage for the surface with the particles, wherein in the conveying step, if some coverage is specified, the article flows out of the sheath flow into the particle fog. And conveying only a portion and, if specified in its entirety, out of the sheath flow and completely into the fog. 제10항에 있어서, 상기 사용자 지정 정보는 상기 입자의 크기(S)를 포함하고, 상기 필요 침전 시간(T)은 침전률(F(Q,S))로부터 계산되고, 시스템 메모리에 저장된 입자 선속(Q) 및 입자 크기(S) 및 상기 소망의 입자 밀도(P)의 기지 함수로서 T=P/F(Q0,S)인 것을 특징으로 하는 물품 표면상의 입자 침전 방법.The particle flux of claim 10, wherein the user-specified information includes the particle size (S) and the required settling time (T) is calculated from the settling rates (F (Q, S)) and stored in system memory. (Q) and T = P / F (Q 0 , S) as a known function of particle size (S) and the desired particle density (P). 제10항에 있어서, 부가 물품에 대하여 상기 단계 (g)-(i)를 반복하여 행하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 표면상의 입자 침전 방법.12. The method of claim 10, further comprising repeating steps (g)-(i) for the additional article.
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