KR20110028529A - 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스 - Google Patents

멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스 Download PDF

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Abstract

전기적 도전성 백킹 플레이트에 본딩된 실리콘 전극을 포함하는 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스가 제공된다. 이 프로세스는, (ⅰ) 황산, 과산화수소, 및 물을 포함하는 실질적인 무알코올 DSP 용액에서 멀티-컴포넌트 전극을 소킹 (soaking) 하고 탈이온수로 멀티-컴포넌트 전극을 린싱함으로써 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온을 제거하는 단계; (ⅱ) 상기 제거 단계로부터의 금속 이온의 제거에 후속하여 멀티-컴포넌트 전극의 하나 이상의 표면을 연마하는 단계; 및 (ⅲ) 연마된 멀티-컴포넌트 전극을 플루오르화수소산, 질산, 아세트산, 및 물을 포함하는 혼합된 산성 용액으로 처리하고, 처리된 멀티-컴포넌트 전극을 탈이온수로 린싱함으로써 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면으로부터 오염물질을 제거하는 단계를 포함한다. 더 넓거나 더 좁은 범위의 추가의 실시형태가 예상된다.

Description

멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스{PROCESSES FOR RECONDITIONING MULTI-COMPONENT ELECTRODES}
본 개시물은 일반적으로 전극 재컨디셔닝 (reconditioning) 을 위한 프로세스에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 여기 전극으로서 사용된 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스에 관한 것이다. 본 개시물의 프로세스가 예시를 위해 재컨디셔닝 이전에 전극이 사용된 컨텍스트 또는 특정한 전극 구성에 제한되지 않지만, 프로세스 단계들은 실리콘 전극이 백킹 플레이트에 본딩되는 실리콘계 전극 어셈블리를 참조하여 여기에 예시된다. 본 발명을 실시하는 것은, 여기에 설명된 프로세스 단계들 중 몇몇이 내부 및 외부 알루미늄-백킹된 (backed) 실리콘 전극에서 바람직한 유용성을 갖는다는 것을 찾을 것이다.
도 1 은 내부 샤워헤드 전극 (20) 및 외부 링 형상 전극 (30) 을 포함하는 전극 어셈블리 (10) 를 예시한다. 도 2 는 분리된 내부 멀티-컴포넌트 전극 (20) 을 예시한다. 도 3 은 분리된 외부 멀티-컴포넌트 전극 (30) 을 예시한다. 내부 및 외부 전극 (20, 30) 의 각각의 구성이 실질적으로 다르지만, 본 개시물의 프로세스는 전극의 양자 타입을 재컨디셔닝하는데 있어서 유용성을 갖는다. 따라서, 내부 및 외부 전극과 구조적으로 유사한 전극, 및 내부 및 외부 전극과 구조적으로 상이한 전극을 포함하는 다른 타입의 전극을 재컨디셔닝하는데 있어서 유용성을 또한 가질 것이라는 것이 수반된다.
본 개시물의 일 실시형태에 따르면, 전기적 도전성 백킹 플레이트에 본딩된 실리콘 전극을 포함하는 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스가 제공된다. 이 프로세스는, (ⅰ) 황산, 과산화수소, 및 물을 포함하는 실질적인 무알코올 DSP 용액에서 멀티-컴포넌트 전극을 소킹 (soaking) 하고 탈이온수로 멀티-컴포넌트 전극을 린싱함으로써 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온을 제거하는 단계; (ⅱ) 상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터의 금속 이온의 제거에 후속하여 멀티-컴포넌트 전극의 하나 이상의 표면을 연마하는 단계; 및 (ⅲ) 연마된 멀티-컴포넌트 전극을 플루오르화수소산, 질산, 아세트산, 및 물을 포함하는 혼합된 산성 용액으로 처리하고, 처리된 멀티-컴포넌트 전극을 탈이온수로 린싱함으로써 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면으로부터 오염물질을 제거하는 단계를 포함한다. 더 넓거나 더 좁은 범위의 추가의 실시형태가 예상된다.
본 개시물의 특정한 실시형태들의 아래의 상세한 설명은, 동일한 구조가 동일한 참조 부호로 표시되는 아래의 도면과 함께 읽을 때 최상으로 이해될 수 있다.
도 1 은 내부 샤워헤드 전극 및 외부 링 형상 전극을 포함하는 전극 어셈블리를 예시한다.
도 2 는 분리된 도 1 의 내부 전극을 예시한다.
도 3 은 분리된 도 1 의 외부 전극을 예시한다.
도 4 는 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스를 예시한다.
도 4a 및 도 4b 는 본 개시물의 일 실시형태에 따른 후면 탑재 전극 캐리어의 2개의 주요 컴포넌트 부품을 예시한다.
도 5 는 도 4a 및 도 4b 의 어셈블링된 컴포넌트를 예시한다.
도 6 은 도 5 에 예시된 후면 탑재 전극 캐리어의 어셈블링된 컴포넌트에 홀딩된 멀티-컴포넌트 전극을 예시한다.
도 7 은 도 6 의 어셈블링된 캐리어의 후면을 예시한다.
도 8 은 후면 탑재 플레이트를 포함하는, 도 6 의 어셈블링된 캐리어의 부분 분해 조립도이다.
도 9 는 도 6 의 어셈블링된 캐리어와 사용하기 위한 퍼지 플레이트의 등축도이다.
도 10 은 도 6 의 어셈블링된 캐리어 및 그 캐리어와 사용하기 위한 관련된 퍼지 플레이트 및 삼각 받침대의 부분 분해 조립도이다.
도 11 은 본 개시물의 일 실시형태에 따른 외연 맞물림 전극 캐리어를 예시한다.
도 12 는 도 11 에 예시된 캐리어의 부분 분해 조립도이다.
도 13 내지 도 16 은 본 개시물에 따른 외연 맞물림 전극 캐리에서 사용하기 위한 왕복 전극 지지부, 및 이들이 왕복하는 방식을 예시한다.
도 17 은 외연 맞물림 전극 캐리어 및 그 캐리어와 사용하기 위한 관련된 삼각 받침대를 예시한다.
상기 논의한 바와 같이, 본 개시물은 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스에 관한 것이다. 도 1 내지 도 3 은, 2개 타입의 멀티-컴포넌트 전극 - 디스크 형상 내부 멀티-컴포넌트 전극 (20) 및 링 형상 외부 멀티-컴포넌트 전극 (30) 으로부터 형성된 전극 어셈블리 (10) 의 일 예를 예시한다. 이들 멀티-컴포넌트 전극 (20, 30) 양자는 전기적 도전성 백킹 플레이트 (24, 34) 에 본딩된 실리콘 전극 (22, 32) 을 포함한다. 내부 전극이 도 4 에 예시되고, 당업계에서 샤워헤드 통로로서 일반적으로 지칭하는 가스 통로 (26) 의 어레이를 포함한다. 외부 전극 (30) 은 내부 전극 (20) 의 외연을 둘러싸기 위해 이어 맞춰진 일련의 외연 실리콘 세그먼트를 포함한다. 전극 (20, 30) 및 전극 어셈블리 (10) 의 다른 특정한 특징들은 본 개시물의 포커스를 벗어나고, 따라서, 여기에 상세히 설명되지 않는다. 도 1 내지 도 3 에 예시된 바와 유사한 전극 어셈블리의 구조에 관한 다른 교시들이, 관련 부분들이 참조로 여기에 통합되는 미국 공개 번호 2007/0068629 호, 2007/0235660 호 및 2007/0284246 호에서 발견될 수 있다. 추가의 관련된 교시들이, 미국 특허 번호 6,073,577 호, 6,148,765 호, 6,194,322 호, 6,245,192 호, 6,376,385 호, 및 6,506,254 호와 미국 공개 번호 2005/0241765 호에서 발견될 수 있다. 상기 논의한 바와 같이, 본 개시물은 일반적으로 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스에 관한 것이다. 본 개시물의 개념이 특정한 전극 또는 전극 어셈블리 구성에 제한되어서는 안된다.
도 1 내지 도 3 에 예시된 멀티-컴포넌트 내부 및 외부 전극은, 전기적 도전성 알루미늄계 또는 그라파이트계 백킹 플레이트 (24, 34) 를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다양한 백킹 플레이트 구성을 포함할 수도 있다. 실리콘 전극 (22, 32) 은 임의의 다양한 방식으로 대응하는 전기적 도전성 백킹 플레이트 (24, 34) 에 본딩될 수도 있다. 통상적으로, 중합 접착제가 전극과 백킹 플레이트 사이의 계면에 도포되고, 접착을 고정하기 위해 기계적 수단이 사용된다. 또한, 비접착 개스킷이 계면에서 사용될 수도 있고, 전극과 백킹 플레이트가 기계적으로 본딩될 수도 있다는 것이 예상된다. 실리콘 전극 (22, 32) 에 관하여, 실리콘 전극 또는 실리콘을 포함하는 전극에 대한 여기에서의 레퍼런스는 그들의 구성에서 임의의 다양한 형태의 실리콘을 활용하는 임의의 다양한 실리콘을 커버하도록 이해되어야 한다는 것에 유의한다.
본 개시물에 따라 실시된 특정한 프로세스 단계들이 변화할 수도 있지만, 본 개시물에 따라 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 일 프로세스가 도 1 에 예시된다. 처음에, 황산, 과산화수소, 및 물을 포함하는 실질적인 무알코올 DSP 용액에서 멀티-컴포넌트 전극을 소킹함으로써 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온이 제거된다 (단계 100 참조). DSP 용액은, 이 용액이 효율적인 이온 제거를 제공하고 전극 재료를 스테인하는 (stain) 이소프로필 알코올 또는 다른 알코올 함유 용액일 것이기 때문에 이러한 단계에 대해 매우 적합하다. DSP 용액은, 미량의 알코올이 용액의 넌-스테이닝 특성에 영향을 미치지 않고 용액에 제공될 수도 있다는 것이 예상되기 때문에 "실질적으로" 무알코올인 것으로서 여기에 설명된다. 멀티-컴포넌트 전극은 그 멀티-컴포넌트 전극의 표면에 대해 또는 가로질러 CO2 펠릿을 통상적으로 40 psi 를 초과하지 않은 압력에서 흐르게 함으로써 재처리될 수도 있다.
일 실시형태에서, DSP 용액은 부피 단위로, 대부분 물, 및 황산 보다 많은 과산화수소를 포함한다. 더욱 구체적으로는, DSP 용액은 부피 단위로 적어도 80% 물을 포함할 수도 있다. 또한, DSP 용액이 부피 단위로, 대략 70 내지 90% 의 물, 대략 10 내지 20% 과산화수소, 및 대략 10% 까지의 황산을 포함할 수도 있다는 것이 예상된다. 더욱 구체적으로는, DSP 용액은 부피 단위로, 대략 80% 물, 대략 15% 과산화수소, 및 대략 5% 황산을 포함한다.
소킹 이후에, 멀티-컴포넌트 전극은 금속 이온 제거 단계를 완료하기 위해 탈이온수 (DIW) 로 린싱된다 (단계 200 참조). 다른 실리콘계 멀티-컴포넌트 전극을 구성하기 위해 사용된 알루미늄, 그라파이트, 및 다른 재료는 오염물질의 잠재적 소스이다. 본 발명자들은, 린싱 동안 알루미늄 및 다른 멀티-컴포넌트 전극 재료로부터의 위험 오염물질이, 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온 및 오염물질을 제거하기 위해 사용되는 탈이온수의 온도가 대략 20±5℃, 또는 몇몇 경우에서는, 20±5℃ 보다 낮다는 것을 보장함으로써 감소될 수 있다는 것을 인식하였다. 반대로, 통상의 고온의 온수 린싱은 25±5℃ 를 초과하며, 오염을 조장한다. 린싱 동안 오염을 더 방지하기 위해, 이온의 제거가 저항률의 증가를 초래하여, 탈이온화의 정확한 범위에 대한 편리한 측정을 제공하기 때문에, 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온 및 오염물질을 제거하기 위해 사용되는 탈이온수의 전기 저항률이 적어도 대략 12㏁-cm 이다는 것을 보장하는 것이 또한 유익할 수도 있다.
금속 이온 제거에 이어서, 멀티-컴포넌트 전극의 다양한 표면이 연마될 수 있다 (단계 300 참조). 도 4 에 개략적으로 예시되어 있는 바와 같이, 표면 연마는 대략 20±5℃ 이하의 온도, 및 전극 표면에서 대략 25℃ 를 넘는 탈이온수의 온도의 상승을 억제하기에 충분한 유속으로 제공된 탈이온수의 실질적인 연속 흐름하에서 행해질 수 있다. 그러나, 본 개시물의 가장 넓은 범위의 양태가 특정한 연마 단계들 또는 절차들에 제한되지 않는다는 것이 고려된다. 통상적으로, 이하의 하나의 적절한 재컨디셔닝 절차의 상세한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 연마 단계는 연마가 실행되는 특정 방식에 관하여 서로 변화하는 다수의 컴포넌트 연마 단계를 포함할 수 있다. 연마 단계에는, 멀티-컴포넌트 전극이 탈이온수에 배치되어 초음파 에너지에 영향을 받는 초음파 세정 동작 (단계 400 참조) 이 후속한다. 다시, 오염의 가능성을 감소시키기 위해, 초음파 세정 동작은 대략 20±5℃, 또는 몇몇 경우에서는 20±5℃ 보다 낮아야 한다. 몇몇 경우에서는, 멀티-컴포넌트 전극의 초음파 세정은, 초음파 세정 동작에서 사용된 탈이온수가 대략 40kHz 에서 대략 1.5 Watts/cm2 과 대략 3.1 Watts/cm2 사이의 초음파 전력 밀도를 갖는다는 것을 보장함으로써 강화될 수도 있다.
연마된 멀티-컴포넌트 전극을 혼합된 산성 용액으로 처리함으로써 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면으로부터 다른 오염물질이 제거될 수 있다 (단계 500 참조). 혼합된 산성 용액은, 미국 특허 번호 7,247,579 호와, 미국 공개 번호 2008/0015132 호, 2006/0141802 호, 2008/0092920 호, 2006/0138081 호에 개시된 바를 포함하는 다양한 형태를 취할 수도 있다. 본 개시물의 일 실시형태에서, 혼합된 산성 용액은, 플루오르화수소산, 질산, 아세트산, 및 물을 포함하며, 전극 표면은 그 표면을 혼합된 산성 용액으로 와이핑함으로써 처리된다.
본 개시물은 혼합된 산성 용액으로 전극 표면을 처리하는 다양한 기술을 예상한다. 예를 들어, 멀티-컴포넌트 전극이 샤워헤드 전극을 포함하는 경우에, 혼합된 산성 용액의 샤워헤드 통로로의 흡수를 방지하기 위해 전극이 고정기구에 홀딩되고 가압된 질소 가스가 샤워헤드 전극의 샤워헤드 통로를 통해 다이렉팅되는 동안 와이핑 동작이 실행될 수 있다. 더욱 일반적으로, 본 개시물은, 혼합된 산성 용액이 전극의 실리콘 표면에만 접촉하는 하나 이상의 롤러를 사용하여 전극 표면에 도포되는 방법; 혼합된 산성 용액이 전극 표면과 접촉하는 동안 멀티-컴포넌트 전극의 백킹 플레이트측에서의 가스 볼륨이 가압되는 방법; 혼합된 산성 용액이 실리콘 표면과 접촉되고 모세관 작용이 전극의 샤워헤드 통로를 통해 용액을 취출할 수 있기 이전에 증발하도록 허용되는 방법; 및 전극과 백킹 플레이트의 인터페이스에서 본딩 재료 및/또는 멀티-컴포넌트 전극의 백킹 플레이트에 부식 방지제가 도포되는 방법을 예상한다.
통상적으로, 처리된 멀티-컴포넌트 전극을 단계 200 을 참조하여 상술한 바와 유사한 특성을 갖는 탈이온수로 린싱함으로써 혼합된 산성 처리를 완료하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 탈이온수로 린싱한 이후에 혼합된 산성 용액으로 전극 표면을 반복적으로 와이핑함으로써 멀티-컴포넌트 전극을 처리하는 것이 바람직할 수도 있다. 또한, 다수의 경우에서, 상기 언급한 오염물질 제거 동작에 베이킹 (baking), N2 방출 (blow off), 및 전극 베이깅 (bagging) 단계들이 후속하는 것이 유용할 것이다.
본 개시물을 실시하는데 있어서, 아래의 장비들이 이용가능하다는 것을 보장하는 것이 바람직할 수도 있다.
ㆍ DIW 오버플로우를 갖는 (40 kHz 에서) 10 내지 20 Watts/in2 의 전력 밀도를 갖는 초음파 탱크 (초음파 탱크에서의 DIW 의 턴오버는 1.5 보다 커야 한다);
ㆍ 전극 연마를 위해 사용된 가변 속도 턴테이블;
ㆍ 드라이 아이스 (CO2) 펠릿 세정 시스템 (금속 오염 및 손상을 회피하기 위해 플라스틱 노즐이 권장된다. 권장된 노즐은 (1) 6 인치 또는 9 인치 길이 0.125 인치 보어 플라스틱 노즐, 또는 (2) 6 인치 또는 9 인치 길이 0.3125 인치 보어 플라스틱 노즐이다. 플라스틱 보호 테이프에서 금속 노즐의 랩핑이 수용가능할 수도 있다);
ㆍ 연마를 위해 전극을 탑재하는 연마 고정기구;
ㆍ McMaster Carr 에 의해 제공된 40 내지 50 psi 에서 DIW 물, N2, 또는 건조 공기 세정을 위한 매그넘 린싱 건 모델 6735K4;
ㆍ DIW 에서 실리콘 전극을 이송하고 전극을 소킹하기 위한 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 탱크;
ㆍ T=20.0±5.0℃ 에서 7.0±1.0 GPM DIW 유속을 지원하기 위한 플러싱 및/또는 재순환 시스템. DIW, DIW/N2 가스의 혼합물 또는 2% IPA 수용액이 플러싱을 위해 사용된다. 시스템은 3개의 인-시츄 필터, 2개의 입자 필터 (순차적으로 1.0㎛ 및 0.2㎛), 및 하나의 Mykrolis Protego 금속 정화기/필터와 호환가능한 클린룸이어야 한다.
ㆍ DI 물 린싱 및 산 와이핑을 위한 습식 벤치;
ㆍ 재순환 시스템에서 U/S 및 물 온도 동안 U/S 탱크 DIW 온도를 측정하기 위한 온도 센서 또는 온도계;
ㆍ 질소 퍼지를 이용한 클린룸 진공 백 머신;
ㆍ 베이킹 오븐, 클래스 100 클린룸 호환가능;
ㆍ 클래스 10000 및 10 클린룸;
ㆍ 연마 동안 및 린싱 동안 DI 물 린싱을 위한 표준 노즐 건;
ㆍ (McMaster Carr 에 의해 제공된) 40 내지 50 psi 에서 DIW, N2, 또는 건조 공기 세정을 위한 매그넘 린싱 건 모델 6735K8;
ㆍ 연마 고정기구를 커버하고 전극의 비실리콘 표면을 보호하기 위한 클린 및 소프트 CMP 패드 (전극을 배치하기 이전에 IPA 로 패드를 사전클린);
ㆍ 다이아몬드 3.5 인치 연마 디스크 (140, 180, 220, 280, 360, 및 800 그릿) 및 다이아몬드 팁을 갖는 3.0 인치 포인트 팁 연마기;
ㆍ 폴리이미드 필름 테이프;
ㆍ 테플론 스레드 시일 테이프;
ㆍ 린싱 및 와이핑을 위한 클래스 100 내산성 클린룸 와이퍼;
ㆍ SEMI Spec. C28-0301, grade 2 이상을 따르는 반도체 그레이드 불화수소 (HF);
ㆍ SEMI Spec. C35-0301, grade 2 이상을 따르는 반도체 그레이드 질산 (HNO3);
ㆍ SEMI Spec. C18-0301, grade 1 이상을 따르는 반도체 그레이드 아세트산 (CH3COOH);
ㆍ SEMI Spec. C44-0301, grade 2 이상을 따르는 반도체 그레이드 황산 (H2SO4);
ㆍ SEMI Spec. C30-1101, grade 2 이상을 따르는 반도체 그레이드 과산화수소 (H2O2);
ㆍ 전극 배깅 (bagging) 을 위한 Nylon, 클래스 100, 2 mils 두께 백;
ㆍ사양 IEST-STDCC1246D, 레벨 100 을 충족하는, 폴리에틸렌 클린룸 백, 4-mils 두께;
ㆍ 클래스 100 클린룸 니트릴 글러브;
ㆍ (IPA 로의 소킹 및 세정을 위해서 사용되지 않아야 하고, 클린룸 내부에서만 사용될) 클래스 100 정전기방지 비닐 글러브;
ㆍ DSP 용액 파라미터
Figure pct00001
ㆍ 혼합된 산성 용액 파라미터
Figure pct00002
재컨디셔닝 프로세스 동안 부품의 손상을 회피하기 위해, 변형을 야기할 수 있는 이소프로필 알코올 (IPA) 에서의 멀티-컴포넌트 전극의 소킹을 회피하기 위한 주의가 취해져야 한다. 전극은 최소량의 IPA 로 촉촉해진 클린룸 와이프로 와이핑될 수도 있다. 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면상의 변형이 최소량의 IPA 로의 와이핑 이후에도 존재하면, 멀티-컴포넌트 전극은 적절한 캐리어에 탑재될 수도 있고, 변형이 사라질 때까지 새롭게 혼합된 15% 수산화칼륨 (KOH) 으로 와이핑될 수도 있다. 혼합된 산성 용액으로의 멀티-컴포넌트 전극의 처리를 참조하여 상기 논의한 바와 같이, KOH 와이핑 동작은, 전극이 고정기구에 홀딩되고 가압된 질소 가스가 혼합된 산성 용액의 샤워헤드 통로로의 흡수를 방지하기 위해 샤워헤드 전극의 샤워헤드 통로를 통해 다이렉팅되는 동안 실행될 수 있다. 일 실시형태에서, KOH 와이핑 동작이 혼합된 산성 와이핑 단계에 선행하지만, 다른 재컨디셔닝 시퀀스가 예상된다.
멀티-컴포넌트 전극의 비실리콘 표면상의 변형이 최소량의 IPA 로의 와이핑 이후에도 존재하면, 멀티-컴포넌트 전극은 적절한 캐리어에 탑재될 수도 있거나 클린 표면상에 단지 배치될 수도 있고, 변형이 사라질 때까지 최소량의 새롭게 혼합된 Al 피클 용액으로 소킹된 내산성 클린 룸 직물로 와이핑될 수도 있다. 더욱 구체적으로는, Al 피클 용액은 아래와 같이 준비될 수도 있다.
Figure pct00003
알루미늄은 다수의 화학물질에 의해 쉽게 변형되어서, 절차에서 특정되지 않은 임의의 화학물질과의 접촉을 회피한다. 오븐 베이킹 이전에, 부품의 홀상에 또는 홀에 물방울이 없다는 것을 보장하기 위해 부품을 블로우 드라이 (blow-dry) 하여 알루미늄의 변형을 회피한다. 특히, 알루미늄으로부터의 오염을 회피하기 위해 25℃ 보다 큰 온도에서 DIW 를 사용하지 않는다.
상기 논의한 바와 같이, 재컨디셔닝될 멀티-컴포넌트 전극은 드라이 아이스 펠릿으로 처음에 세정될 수도 있다. 아래의 컨디션은 드라이 아이스 (CO2) 펠릿 세정 (공기압 ≤ 40 psi; 펠릿 공급율 ≤ 0.3 Kg/minute) 을 위해 사용될 수도 있다. 플라즈마 노즐이 금속 오염 및 부품 스크래칭을 회피하기 위해 사용되어야 한다. 노즐과 공기 흐름의 다른 조합은, 이들이 부품 손상을 야기하지 않으면 수용가능할 수도 있다. 부품을 손으로 홀딩하고, 소프트 표면에 배치하거나, 삼각 린싱 고정기구와 같은 스탠드상에 셋팅함으로써 CO2 펠릿 세정 동안 손상 및 오염으로부터 부품의 후면을 보호한다. 또한, 장기간 동안 부품상에서 농축하는 물과 부품이 접촉하여 유지되는 것을 허용하지 않는다. 챔버 퇴적물을 제거하기 위해 드라이 아이스 펠릿으로 실리콘 표면을 블라스트한다. 에지를 포함하는 실리콘의 전체 표면을 커버한다. 또한, 내부를 세정하기 위해 임의의 전극 아래로 드라이 아이스를 다이렉팅한다. 일부 퇴적물을 제 1 시도 동안 놓치는 경우에, 모든 퇴적물이 사라질 때까지 펠릿 세정 절차를 반복하고 재검사한다. 또한, 전극의 비실리콘 표면은 임의의 개스킷으로부터 잔류물을 제거하기 위해 드라이 아이스 펠릿으로 또한 블라스팅될 수도 있다. 멀티-컴포넌트 전극을 손상시킬 수도 있는 과도한 CO2 세정을 회피한다.
DSP 소킹 프로세스는 클린룸 외부에서 발생할 수도 있다. 일 실시형태에서, 멀티-컴포넌트 전극은 15 분 동안 DSP 용액에 침지되고, 그 용액에서 때때로 교반된다. 후속 린싱 단계는 1 분 스프레이 린싱 및 더 긴 매그넘 건 린싱 (실리콘측상에 3 분, 백킹 플레이트측상에 2 분, 및 실리콘측상에 3 분) 을 포함할 수도 있다.
DSP 소킹에는 측벽 및 스텝 표면 연마 단계가 후속될 수도 있다. 일반적으로, 연마 프로세스는 연마 룸에서 발생해야 하고, 연마 프로세스는 그것이 시작한 날짜와 동일한 날짜에 완료될 필요가 있다. 연마 동안, 폴리이미드 테이프가, 실리콘 전극 재료와 백킹 플레이트 사이의 계면을 커버하도록 조심하여, 멀티-컴포넌트 전극의 외부 직경을 마스킹하도록 사용될 수 있다. 멀티-컴포넌트 전극은 연마 이전에 린싱되어야 하고, 일정한 DIW 흐름이 연마 동안 유지되어야 한다. 800 그릿 다이아몬드 패드 및 3 인치 1350 다이아몬드 팁이 측벽 및 스텝 표면 연마를 위해 사용될 수 있다. 적절한 DIW 린싱, 클린룸 와이핑, 블로우 드라잉, 검사 등이 후속하는, 측벽 퇴적물을 완전하게 제거하는데 1 내지 2 분의 연마 시간이 걸릴 수도 있다.
전극 연마는 적절한 글러브 (상기 참조) 로 연마 룸에서 실행되어야 하고, 연마될 멀티-컴포넌트 전극의 치수를 보완하는 연마 고정기구를 사용하여 용이하게 될 수도 있다. 80 - 120 rpm 연마 턴테이블이 또한 유용할 수 있다. 또한, 연마 절차 동안 DIW 의 일관된 흐름을 유지하는데 주의해야 한다. 연마가 중단될 필요가 있으면, 전극은 DIW 에서 소킹되어야 한다. 점차 더 높은 그릿 다이아몬드 디스크가 연마 절차에서 사용될 수 있다. 다시, 연마에는 적절한 DIW 린싱, 클린룸 와이핑, 블로우 드라잉, 검사 등이 후속해야 한다.
여기에 설명한 초음파 세정 동작은 클래스 10000 클린룸에서 DIW 에서 10 분 동안 20.0±5.0℃ 에서 수행될 수 있다. 부품은 초음파 세정 동안 회전될 수 있고 (예를 들어, 매 5 분 마다 1회), 초음파 세정 동작의 2 시간이내에 시작되어야 하는 후속 혼합된 산성 처리를 내다보고 DIW 배스 (bath) 에서 린싱되고 배치될 수도 있다.
혼합된 산성 처리를 위해, 40-50 psi 에서 DIW 및 N2 (또는 클린, 건조 공기 -CDA) 의 매그넘 물 건 혼합물이 멀티-컴포넌트 전극을 세정하기 위해 사용될 수 있다 (실리콘측상에서 3 분 린싱, 비실리콘측상에서 2 분, 실리콘측상에서 3 분). 처리는 캐리어내에 또는 캐리어상에 멀티-컴포넌트 전극을 설치하고, 산성 와이프 스탠드상에 배치함으로써 용이하게 될 수도 있고, 이 양자는 처리될 표면으로의 편리한 접근을 허용해야 한다. 본 개시물의 개념은 특정한 캐리어 또는 와이핑 스탠드의 사용에 제한되지 않지만, 캐리어 및 와이핑 스탠드는 재컨디셔닝 프로세스를 강화하기 위해 사용될 수 있다. 도 4a, 도 4b, 도 5 내지 도 10 은 도 2 에 예시된 바와 유사한 멀티-컴포넌트 전극 캐리어를 고정하는데 적합한 후면 탑재 전극 캐리어를 예시한다. 도 11 내지 도 17 은 도 3 에 예시된 바와 유사한 멀티-컴포넌트 전극을 고정하는데 적합한 외연 맞물림 (peripherally-engaging) 전극 캐리어를 예시한다.
더욱 구체적으로는, 도 4a 및 도 4b 는 본 개시물의 일 실시형태에 따른 후면 탑재 전극 캐리어 (50) 의 2개의 주요 컴포넌트의 절반 (50A, 50B) 을 예시한다. 도 5 는 도 4a 및 도 4b 의 어셈블링된 컴포넌트를 예시한다. 일반적으로, 도 5 내지 도 8 에 더 예시되는 바와 같이, 전극 캐리어 (50) 는 전면 (52), 후면 (54), 및 전극 수용 개구 (55) 를 포함한다.
전극 수용 개구 (55) 는, 그 전극 수용 개구 (55) 에 위치된 전극 (20) 의 측면 이동을 제한하도록 구성되는 측벽 구조 (56) 를 포함한다. 본 개시물을 설명하고 정의하기 위해, "측면" 이동은, 캐리어 (50) 의 면에 평행한 개구 (55) 를 통해 연장하는 축을 따른 이동을 포함하는 "축방향" 이동과는 반대로, 캐리어 (50) 의 면에서의 이동을 포함한다.
전극 수용 개구는, 전극이 측벽 돌출부 (57) 상에 놓여 있을 때 전극 (20) 의 중량을 지지하도록 구성되는 하나 이상의 측벽 돌출부 (57) 를 더 포함한다. 도 6 및 도 7 은 측벽 돌출부 (57) 상에 놓여 있는 전극 (20) 을 도시한다. 예시된 실시형태에서, 측벽 돌출부 (57) 는 상대적으로 별개의 탭들을 포함하지만, 측벽 돌출부 (57) 가 다양한 형태를 취할 수도 있고 측벽 구조 (56) 를 따라 다양한 수로 제공될 수도 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 하나의 단부에서, 단일의 연속 측벽 돌출부가 주위의 레지 (ledge) 로서 측벽 구조 (56) 의 전체 내부 외연을 따라 제공될 수도 있다.
도 4a 및 도 4b 에 예시된 바와 같이, 예시된 실시형태의 전극 수용 개구 (55) 는 한 쌍의 텅-인-그루브 (tongue-in-groove) 인터페이스 (51, 53) 를 통해 맞물린 2개의 주요 컴포넌트의 절반 (50A, 50B) 을 포함하는 스플릿 개구 구성을 포함한다. 컴포넌트의 절반 각각은 한 쌍의 나사산을 갖는 PEEK 인서트 (59) 와 같은 적절한 맞물림 하드웨어로 인터페이스 (51, 53) 에서 서로에 고정될 수 있다. 그러나, 전극 (20) 이 전극 수용 개구 (55) 에 편리하게 배치될 수 있는 한은, 전극 캐리어가 2개의 컴포넌트 절반에 제공되어야 할 필요가 없다는 것이 예상된다. 또한, 적절한 높이에서 제어된 클린 표면상에 전극을 놓는 것을 허용하여 전극 주위에 캐리어가 배치되게 하도록 구성된 캐리어 설치 스탠드의 도움으로 캐리어 (50) 의 2개의 컴포넌트의 절반 (50A, 50B) 이 전극 (20) 주위에 위치될 수 있거나 전극 (20) 이 전극 수용 개구 (55) 에 위치될 수 있다는 것이 예상된다. 또한, 캐리어는 제어된 클린 표면상에 배치된다.
도 8 은 내부 샤워헤드 전극 (20), 후면 탑재 전극 캐리어 (50), 및 전극 탑재 하드웨어 (40) 를 포함하는 어셈블리의 부분 분해 조립도이다. 여기에서 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 전극 탑재 하드웨어 (40) 는 전극 수용 개구 (55) 에서 전극 (20) 의 축방향 이동을 제한하기 위해 캐리어 (50) 의 후면 (54) 으로부터 전극 (20) 에 맞물리고, 측벽 돌출부 (57) 에 대해 전극 (20) 을 가압하도록 구성된다.
도 7 및 도 8 을 일괄하여 참조하면, 전극 탑재 하드웨어 (40) 는 전극 맞물림 연장부 (engaging extension) (42) 및 캐리어 브레이스 (carrier brace) (44) 를 포함한다. 예를 들어, 전극 맞물림 연장부 (42) 는, 캐리어 (50) 의 후면 (54) 에 맞물리고, 캐리어 (50) 의 측벽 돌출부 (57) 에 대해 전극 (20) 의 배면 (28) 을 가압하도록 구성되는 캐리어 브레이스 (44) 와 협력하여, 전극 (20) 의 배면 (28) 에서 대응하는 나사산을 갖는 또는 나사산을 갖지 않은 보어 (25) 에 맞물리도록 구성되는 나사산을 갖는 PEEK 나사 또는 다른 타입의 인서트를 포함할 수도 있다. 탑재 하드웨어 (40) 는 전극 수용 개구 (55) 에 전극 (20) 을 유효하게 고정하기 위해 전극 캐리어 (50) 의 후면 (54) 에 대해 캐리어 브레이스 (44) 를 동시에 가압할 것이다. 전극 맞물림 연장부 (42) 의 상대적으로 짧은 길이로 인해, 그것의 헤드부만이 도 8 에 예시된다. 아래에서 더욱 상세히 논의되는 도 9 는 또한, 전극 맞물림 연장부 (42) 가 전극 (20) 의 배면 (28) 에서 보어 (25) 에 맞물리는 방식을 예시한다.
도 7 및 도 8 에 예시한 실시형태가 복수의 브레이싱 레그 (46) 를 포함하는 상대적으로 복잡한 스파이더 플레이트로서 구성되는 캐리어 브레이스 (44) 를 포함하지만, 전극 탑재 하드웨어 (40) 가 전극 맞물림 연장부 (42) 또는 캐리어 브레이스 (44) 를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있는 다양한 형태로 제공될 수도 있다는 것이 예상된다. 본 개시물의 이러한 양태의 실시에서, 필요한 것은 전극 (20) 을 하나 이상의 측벽 돌출부 (57) 에 가압하여 캐리어 (50) 에서 전극 (20) 의 축방향 이동을 제한하기 위해 캐리어 (50) 의 후면 (54) 으로부터 전극 (20) 에 맞물리는 일부 타입의 하드웨어이다. 전극 (20) 과의 맞물림은 비영구적이어야 하며, 기계적, 화학적, 자기적, 또는 임의의 다른 적합한 수단에 의할 수도 있다.
일 실시형태에서, 전극 캐리어 (50) 의 후면 (54) 은, 각각이 브레이싱 레그 (46) 중 하나의 대응하는 종단부 (48) 를 고정하도록 구성되는 복수의 수용 슬롯 (58) 을 포함한다. 도 8 및 도 10 에 예시된 바와 같이, 수용 슬롯 (58) 및 브레이싱 레그 (46) 의 종단부 (48) 는 트위스트 락 구성을 정의하고, 여기서, 브레이싱 레그 (46) 의 종단부 (48) 는 트위스트 락 경로의 축 컴포넌트 (62) 를 따라 수용 슬롯 (58) 으로 삽입되며, 수용 슬롯 (58) 에 있으면, 트위스트 락 경로의 회전 컴포넌트 (64) 를 따라 고정 위치로 회전된다.
트위스트 락 경로의 회전 컴포넌트 (64) 에 따른 고정 위치의 정밀한 위치결정은, 상기 언급한 전극 맞물림 연장부 (42) 를 전극 (20) 에서의 대응하는 보어 (25) 와 정렬하기 위해 캐리어 브레이스 (44) 를 회전시킴으로써 확립된다. 전극 탑재 하드웨어 (40) 는 복수의 전극 맞물림 연장부 (42) 를 포함할 수도 있고, 편리한 정렬을 허용하기 위해, 전극 (20) 의 배면 (28) 은 복수의 상이한 배향으로 전극 맞물림 연장부 (42) 를 수용하도록 구성된 보어 (25) 의 어레이를 포함할 수도 있다.
이제, 도 9 및 도 10 을 참조하면, 다른 실시형태에서, 어셈블리는 전극 (20) 의 배면 (28) 을 따라 밀봉된 퍼지 가스 챔버를 형성하기 위해 전극 캐리어 (50) 의 후면 (54) 과 인터페이스하는 후면 시일 (74) 및 퍼지 가스 입력 포트 (72) 를 포함하는 퍼지 플레이트 (70) 를 더 포함한다. 질소 또는 클린 건조 공기와 같은 적절한 퍼지 가스가, 전극 재컨디셔닝 동작 이전, 동안, 또는 이후에 전극 (20) 의 가스 통로 (26) 를 퍼지하기 위해 상대적으로 높은 압력에서 밀봉된 퍼지 가스 챔버에 제공될 수 있고, 이러한 주제는 본 개시물의 범위를 벗어나는 것이다. 본 발명을 설명하고 정의하기 위해, "재컨디셔닝" 동작은 일반적으로 컴포넌트를 처리하는 다양한 프로세스를 칭하고, 화학적 처리, 연마, 세정 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
전극 캐리어 (50) 에는, 퍼지 플레이트 플랜지 (75) 와 인터페이스하도록 구성되는 복수의 퍼지 플레이트 레그 (76) 를 포함하는 퍼지 플레이트 (70) 의 설치를 용이하게 하기 위해 복수의 퍼지 플레이트 플랜지 (75) 가 제공될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 퍼지 플레이트 레그 (76) 는 전극 캐리어 (50) 에 대한 퍼지 플레이트 (70) 의 회전 및 전극 캐리어 (50) 의 후면 (54) 과 후면 시일 (74) 의 맞물림시에, 전극 캐리어 (50) 의 후면 (54) 과 퍼지 플레이트 (70) 사이에 후면 시일 (74) 을 압축하도록 구성되는 테이퍼링된 플랜지 맞물림 표면 (78) 을 포함한다. 예시된 실시형태에서, 플랜지 맞물림 표면 (78) 은 시계 방향 및 반시계 방향에서 퍼지 플레이트 (70) 의 회전시에 압축을 허용하기 위한 양방향 테이퍼를 정의한다.
재컨디셔닝 동작 동안 어셈블리를 지지하기 위해 사용될 수도 있는 삼각 받침대 (80) 가 도 10 에 또한 예시되어 있다. 삼각 받침대는 전극 캐리어 (50) 의 전면 (52) 과 인터페이스하는 적어도 3개의 캐리어 지지부를 포함한다.
재컨디셔닝 절차 동안 오염의 가능성을 감소시키기 위해, 여기에 설명된 다양한 어셈블리 컴포넌트가 산화 또는 다른 프로세스 관련 저하에 내성이 있는 재료들을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 제한하지 않는 예로서, 재료는 이소프로필 알코올, 황산, 과산화수소, 플루오르화수소산, 질산, 아세트산 등에 화학적으로 내성이 있어야 한다. 적합한 재료는, 캐리어 바디와 같은 컴포넌트용의 폴리프로필렌 및 폴리카보네이트, 및 나사산을 갖는 인서트 (59) 및 전극 맞물림 연장부 (42) 와 같은 컴포넌트용의 PEEK 와 같은 폴리머를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
여기에 예시된 외연 맞물림 캐리어의 특정한 특징이 변화할 수도 있지만, 본 개시물에 따른 하나의 특정한 구성이 도 11 내지 도 17 을 참조하여 여기에 예시된다. 더욱 구체적으로는, 도 11 및 도 12 는 도 1 및 도 3 에 예시된 외부 링 형상 전극 (30) 을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다양한 타입의 전극을 홀딩하기 위해 사용될 수 있는 외연 맞물림 전극 캐리어 (150) 를 예시한다. 일반적으로, 외연 맞물림 전극 캐리어 (150) 는 캐리어 프레임 (160) 및 복수의 왕복 전극 지지부 (reciprocating electrode support) (170) 를 포함한다.
캐리어 프레임 (160) 은, 외부 링 형상 전극 (30) 이 위치될 수 있는 전극 수용 개구 (165) 를 포함한다. 전극 (30) 의 백킹 플레이트 (34) 는 그것의 외연 주위에 형성된 복수의 탑재 리세스 (35) 를 포함한다. 왕복 전극 지지부 (170) 는, 외부 접힘 외연 (outer retracted periphery) (172) 과 전극 수용 개구 (165) 보다 작은 내부 전극 맞물림 외연 (174) 사이에서 왕복하도록 구성된다. 내부 전극 맞물림 외연 (174) 에 위치될 때, 왕복 전극 지지부 (170) 는 탑재 리세스 (35) 로 연장할 것이고, 전극 (30) 을 지지할 것이다. 외부 접힘 외연 (172) 에 위치될 때, 왕복 전극 지지부 (170) 는 전극 수용 개구 (160) 에 대한 풀 클리어런스 (full clearance) 를 제공한다. 탑재 리세스 (35) 가 축방향 보어로서 예시되어 있지만, 임의의 다양한 리세스 구성이 본 발명을 실시하는데 있어서 이용될 수도 있다는 것에 유의해야 한다.
본 개시물의 왕복 전극 지지부 (170) 가 선형으로 왕복하는 키웨이 구성 (keyway configuration) 을 참조하여 여기에 예시되지만, 외부 접힘 외연 (172) 과 내부 전극 맞물림 외연 (174) 사이의 전극 지지부 (170) 의 왕복 이동을 달성하기 위해 다양한 기계적 구성이 이용될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 왕복 이동은 선형일 수 있고, 회전일 수 있거나, 복수의 선형 및 회전 컴포넌트를 갖는 복잡한 경로를 따를 수 있다는 것이 예상된다.
도 13 내지 도 16 을 참조하면, 예시된 실시형태에서, 왕복 전극 지지부 (170) 각각은, 선형 왕복 경로 (175) 와 정렬되는 지지 핀으로서 구성된다. 캐리어 프레임 (160) 은, 각각이 선형 왕복 경로 (175) 의 종단 포인트 (A, B) 를 정의하도록 구성되는 복수의 키웨이 슬롯 (180) 을 포함한다. 더욱 구체적으로는, 왕복 전극 지지부 (170) 는 종단 포인트 (A, B) 를 넘는 선형 왕복 경로 (175) 를 따른 이동을 제한하기 위해 키웨이 슬롯 (180) 과 협력하는 키웨이 돌출부 (162) 를 포함한다.
도 15 및 도 16 에 예시된 바와 같이, 왕복 전극 지지부 (170) 는 그것의 세로축 (178) 주위에서 회전가능하다. 도 15 및 도 16 에 표시된 방식으로 왕복 전극 지지부 (170) 를 회전시킴으로써, 키웨이 돌출부 (176) 는 세로축 (178) 주위에서 회전될 수 있어서, 키웨이 슬롯 (180) 이 선형 왕복 경로 (175) 에 따른 왕복 전극 지지부 (170) 의 이동을 제한하는 정지 상태로부터, 왕복 전극 지지부 (170) 가 종단 포인트 (A, B) 사이에서 선형 왕복 경로 (175) 를 따라 자유롭게 이동될 수 있는 왕복 상태로 천이할 수 있다.
외연 맞물림 전극 캐리어 (150) 에서 전극 (30) 을 고정하기 위해, 백킹 플레이트 (34) 의 탑재 리세스 (35) 는 왕복 전극 지지부 (170) 의 선형 왕복 경로 (175) 와 정렬되고, 각 왕복 전극 지지부 (170) 는 키웨이 돌출부 (176) 를 키웨이 슬롯 (180) 의 외부의 위치로 회전시키고 왕복 전극 지지부 (170) 를 종단 포인트 A 로 슬라이딩함으로써 종단 포인트 B 로부터 내부 전극 맞물림 외연 (174) 으로 전진된다. 종단 포인트 A 에 도달하면, 키웨이 돌출부 (176) 는 키웨이 슬롯 (180) 으로 복귀되고, 놓인 (resting) 상태가 도 15 에 예시된다.
각각의 키웨이 락킹 플레이트 (182) 또는 다른 유사한 하드웨어가, 키웨이 돌출부 (176) 의 회전을 방지함으로써 전진되거나 접힌 위치에서 왕복 전극 지지부 (170) 를 고정하기 위해 제공될 수 있다. 도 11 및 도 13 에 예시된 바와 같이, 키웨이 락킹 플레이트 (182) 는 캐리어 지지부 (162) 의 세트에 의해 정의된 각각의 피벗축 주위에서 락킹 위치로부터 앞뒤로 회전될 수 있다. 로케이터 너브 (locator nub; 184), 또는 다른 유사한 하드웨어가, 락킹 플레이트 (182) 상에서 수용 슬롯 (186) 과 협력하도록 캐리어 프레임 (160) 상에 또한 제공될 수도 있다. 락킹 플레이트 (182) 의 로케이터 너브 (184) 및 수용 슬롯 (186) 은, 정지 상태에서 키웨이 돌출부 (176) 및 왕복 전극 지지부 (170) 를 락-다운 (lock-down) 하기 위해 키웨이 슬롯 (180) 중 각각의 하나상에 락킹 플레이트 (182) 를 위치시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 락킹 플레이트 (182) 는 수용 슬롯 (186) 에서의 로케이터 너브 (184) 의 수용을 용이하게 하기 위해 위치되는 리딩 베벨 에지 (leading beveled edge) (188) 를 더 포함한다.
본 발명자들은, 왕복 전극 지지부 (170) 가 재컨디셔닝 프로세스 동안 탑재 리세스 (35) 의 일부를 적어도 부분적으로 방해할 것이라는 것을 인식하였다. 이러한 문제를 다루기 위해, 각 왕복 전극 지지부 (170) 에는 전극 (30) 이 캐리어 (150) 에 맞물릴 때 탑재 리세스 (35) 에 위치되는 퍼지 가스 인렛 (192) 으로부터 퍼지 가스 아웃렛 (194) 으로 연장하는 퍼지 가스 통로가 제공될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 퍼지 가스 통로는 왕복 전극 지지부 (170) 의 세로축을 따라 연장하고, 인렛/아웃렛 구성은 가압된 퍼지 가스 공급원을 퍼지 가스 인렛 (192) 에 커플링하는데 매우 적합하다. 경로가 탑재 리세스 (35) 를 통한 가압되거나 가압되지 않은 퍼지 가스의 통과를 촉진하는 한은, 임의의 수의 경로 구성이 본 발명을 실시하는데 효과적이다는 것이 예상된다.
도 17 은 전극 재컨디셔닝 동작 동안 외연 맞물림 전극 캐리어 (150) 를 지지하기 위해 사용될 수도 있는 삼각 받침대 (140) 를 예시한다. 삼각 받침대 (140) 는, 전극 캐리어 (150) 가 그것의 배향에 관계없이 정지 위치에서 전극을 홀딩하도록 구성되기 때문에, 전극 캐리어 (150) 의 어느 한 측면과 인터페이스할 수 있는 적어도 3개의 캐리어 지지부를 포함한다. 본 발명을 설명하고 정의하기 위해, "재컨디셔닝" 동작은 일반적으로 컴포넌트를 처리하는 다양한 프로세스를 칭하고, 화학적 처리, 연마, 세정 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다는 것에 유의한다.
전극이 적절한 높이에서 제어된 클린 표면상에 놓이게 하여 전극이 전극 수용 개구 (165) 에 위치될 수 있게 하도록 구성되는 캐리어 설치 스탠드의 도움으로 외연 맞물림 전극 캐리어 (150) 의 전극 수용 개구 (165) 에 전극이 위치될 수 있다는 것이 예상된다.
새롭게 혼합된 산성 용액이 멀티-컴포넌트 전극 표면을 와이핑하기 위해 사용될 수 있다. 와이핑 처리는 도 2 및 도 3 에 예시된 바와 유사한 전극에 대해 상대적으로 단시간, 예를 들어, 약 40 초일 것이지만, 와이핑 동작은 간헐적 DIW 스프레이 린싱 단계로 다중 횟수 반복될 수도 있다. 완료할 때, 혼합된 산성 처리에는 산성 처리 프로세스에 대비하여 사용된 바와 유사한 더욱 완전한 DIW 린싱이 후속할 수도 있다. 또한, 린싱에 이어서, 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면은 임의의 얼룩을 제거하기 위해 DIW, 이소프로필 알코올, 또는 이들의 조성물로 와이핑될 수도 있으며, 적합한 플러싱 고정기구에서 DIW 전력 플러시에 영향을 받을 수도 있고, 그 예가, 본 개시물의 주제와 일치하는 범위까지 그 개시물이 참조로 여기에 통합되는 미국 공개 번호 2008/0092920 호에 예시되어 있다. 다른 DIW 린싱이 전력 플러시 이후에 이용될 수도 있다. 또한, 상술한 얼룩 제거 전력 플러싱 및 린싱 단계가 다수 횟수 반복될 수도 있고 부품을 적어도 1회 회전시키는데 주의하여, 클래스 10 클린룸에서 DIW 에서 10 분 동안 20.0±5.0℃ 에서 최종 초음파 세정 처리로 결국 종료될 수도 있다는 것이 예상된다.
초음파 세정 이후에, 추가의 혼합된 산성 와이핑 동작 및 후속 린싱 동작이 다시 실행될 수도 있고, 블로우 드라잉 및 베이킹이 후속할 수도 있다. 베이킹은 베이크 스탠드상에 캐리어를 사용하거나 사용하지 않고 멀티-컴포넌트 전극을 배치함으로써 용이하게 될 수도 있다. 적절한 베이킹 조건이 변화할 것이지만, 예시를 위해, 부품이 120℃ 에서 45 내지 120 분, 또는 완벽하게 건조될 때까지 베이킹될 수도 있다. 냉각 이후에, 부품은 필터링된 N2 방출에 영향을 받을 수 있고, 배깅 지원 스탠드를 사용하여 클린룸 백에서 진공 밀봉될 수 있다. N2 퍼지된 진공 밀봉 외부 백에서의 이중 배깅이 또한 바람직할 수도 있다.
특정한 방식으로 특정한 특성 또는 기능을 포함하도록 "구성된" 본 개시물의 컴포넌트의 여기에서의 설명은 의도되는 사용의 설명과는 대조적으로 구조적 설명이다는 것에 유의해야 한다. 더욱 구체적으로는, 컴포넌트가 "구성되는" 방식에 대한 여기에서의 레퍼런스는 컴포넌트의 기존의 물리적 조건을 나타내며, 이와 같이, 컴포넌트의 구조적 특징의 명확한 설명으로서 취해진다.
"바람직하게", "공통으로", 및 "통상적으로" 와 같은 용어들이 여기에서 사용될 때, 청구한 본 발명의 범위를 제한하거나, 특정한 특징이 청구한 발명의 구조 또는 기능에 대해 불가결하고, 필수이거나 더욱 중요하다는 것을 암시하도록 이용되지 않는다는 것에 유의한다. 오히려, 이들 용어는 본 개시물의 실시형태의 특정한 양태를 식별하거나, 본 개시물의 특정한 실시형태에서 이용되거나 이용되지 않을 수도 있는 대안의 또는 추가의 특징을 강조하도록 단지 의도된다.
본 발명을 설명하고 정의하기 위해, "실질적으로" 및 "대략적으로" 라는 용어들은, 임의의 수량적 비교, 값, 측정, 또는 다른 표현에 기여될 수도 있는 고유 불확실성의 정도를 나타내기 위해 여기에서 이용된다는 것에 유의한다. "실질적으로" 및 "대략적으로" 라는 용어들은 또한, 문제가 되는 청구물의 기본적 기능에서 변화를 발생시키지 않고 수량적 표현이 논의된 레퍼런스로부터 변화할 수도 있는 정도를 나타내기 위해 여기에서 이용된다.
본 발명을 상세히 설명하고 본 발명의 특정한 실시형태들을 참조함으로써, 첨부한 청구범위에서 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 변경 및 변동이 가능하다는 것이 명백할 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 개시물의 몇몇 양태들이 바람직하거나 특별하게 유용한 것으로서 여기에서 식별되지만, 본 발명이 본 발명의 이들 바람직한 양태들에 반드시 제한되지 않는다는 것이 예상된다.
아래의 청구범위 중 하나 이상은 전이 어구로서 용어 "여기서 (wherein)" 를 이용한다는 것에 유의한다. 본 발명을 정의하기 위해, 이러한 용어는 구조의 일련의 특징의 설명을 도입하기 위해 사용되는 개방형 전이 어구로서 청구범위에 도입되며, 더욱 일반적으로 사용되는 개방형 전제부 용어 "포함하는" 과 유사한 방식으로 해석되어야 한다는 것에 유의한다.

Claims (20)

  1. 전기적 도전성 백킹 플레이트 (backing plate) 에 본딩된 실리콘 전극을 포함하는 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝 (reconditioning) 하는 프로세스로서,
    황산, 과산화수소, 및 물을 포함하는 실질적인 무알코올 DSP 용액에서 상기 멀티-컴포넌트 전극을 소킹 (soaking) 하고, 상기 멀티-컴포넌트 전극을 탈이온수로 린싱함으로써 상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온들을 제거하는 단계;
    상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터의 상기 금속 이온들의 제거에 후속하여 상기 멀티-컴포넌트 전극의 하나 이상의 표면을 연마하는 단계; 및
    상기 연마된 멀티-컴포넌트 전극을 플루오르화수소산, 질산, 아세트산, 및 물을 포함하는 혼합된 산성 용액으로 처리하고, 상기 처리된 멀티-컴포넌트 전극을 탈이온수로 린싱함으로써 상기 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면들로부터 오염물질들을 제거하는 단계를 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DSP 용액은, 부피 단위로 대부분의 물을 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 DSP 용액은, 부피 단위로 황산 보다 많은 과산화수소를 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 DSP 용액은, 부피 단위로 적어도 대략 80% 물을 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 DSP 용액은, 부피 단위로 대략 70 내지 90% 물, 대략 10 내지 20% 과산화수소, 및 대략 10%까지의 황산을 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 DSP 용액은, 부피 단위로 대략 80% 물, 대략 15% 과산화수소, 및 대략 5% 황산을 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온들 및 오염물질들을 제거하기 위해 사용되는 상기 탈이온수의 전기 저항률이 적어도 대략 12 ㏁-cm 인, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온들 및 오염물질들을 제거하기 위해 사용되는 상기 탈이온수의 온도가 대략 20±5℃ 이하인, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면을 연마하는 단계는, 상기 전극 표면에서 대략 25℃ 를 넘는 상기 탈이온수의 온도의 상승을 억제하는데 충분한 유속 및 대략 20±5℃ 이하의 온도에서 제공된 탈이온수의 실질적인 연속 흐름하에서 행해지는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 오염물질들은, 상기 연마된 멀티-컴포넌트 전극을 상기 혼합된 산성 용액으로 처리하기 이전에, 상기 멀티-컴포넌트 전극에 탈이온수에서 초음파 세정 동작을 수행함으로써 상기 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면들로부터 제거되고,
    상기 초음파 세정 동작에서 사용된 상기 탈이온수의 온도는 대략 20±5℃ 이하이며,
    상기 초음파 세정 동작에서 사용된 상기 탈이온수의 초음파 전력 밀도는 대략 40 kHz 에서 대략 1.5 Watts/cm2 과 대략 3.1 Watts/cm2 사이인, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 연마된 멀티-컴포넌트 전극은, 상기 전극 표면들을 상기 혼합된 산성 용액으로 와이핑 (wiping) 함으로써 처리되는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극은 샤워헤드 전극을 포함하고, 상기 와이핑 동작은, 상기 전극이 고정기구에 홀딩되고, 상기 혼합된 산성 용액의 샤워헤드 통로들로의 흡수를 방지하기 위해 가압된 질소 가스가 상기 샤워헤드 전극의 상기 샤워헤드 통로들을 통해 다이렉팅되는 동안 실행되는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 와이핑 동작에는, 대략 20±5℃ 이하의 온도에서 탈이온수 린싱 동작이 후속하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 표면들을 KOH 용액으로 와이핑함으로써 상기 연마된 멀티-컴포넌트 전극으로부터 얼룩 (stain) 들이 제거되는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 도전성 백킹 플레이트의 표면들을 플루오르화수소산, 질산, 및 물을 포함하는 피클링 (pickling) 용액으로 와이핑함으로써 상기 연마된 멀티-컴포넌트 전극으로부터 얼룩들이 제거되는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극은, 전기적 도전성 알루미늄계 백킹 플레이트 또는 전기적 도전성 그라파이트계 백킹 플레이트에 본딩된 실리콘 전극을 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극은, 샤워헤드 전극 또는 상기 샤워헤드 전극을 둘러싸도록 구성된 링 형상 전극으로서 구성되는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스는, 40 psi 를 초과하지 않는 압력에서 상기 멀티-컴포넌트 전극의 표면들에 대해 또는 그 표면들을 가로질러 CO2 펠릿 (pellet) 을 흐르게 함으로써 오염물질들을 제거하는 단계를 더 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-컴포넌트 전극은, 탈이온수로 린싱한 이후에 상기 전극 표면들을 상기 혼합된 산성 용액으로 반복적으로 와이핑함으로써 상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터 오염물질들을 제거하도록 처리되는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
  20. 전기적 도전성 알루미늄계 백킹 플레이트에 본딩된 실리콘 전극을 포함하는 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝 (reconditioning) 하는 프로세스로서,
    부피 단위로 대략 70 내지 90% 물, 대략 10 내지 20% 과산화수소, 및 대략 10%까지의 황산을 포함하는 실질적인 무알코올 DSP 용액에서 상기 멀티-컴포넌트 전극을 소킹 (soacking) 하고, 상기 멀티-컴포넌트 전극을 탈이온수로 린싱함으로써 상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터 금속 이온들을 제거하는 단계로서, 상기 탈이온수의 전기 저항률이 적어도 대략 12 ㏁-cm 이고, 상기 탈이온수의 온도가 대략 20±5℃ 인, 상기 금속 이온들을 제거하는 단계;
    상기 멀티-컴포넌트 전극으로부터의 상기 금속 이온들의 제거에 후속하여 상기 멀티-컴포넌트 전극의 하나 이상의 표면을 연마하는 단계로서, 상기 표면을 연마하는 단계는, 상기 전극 표면에서 대략 25℃ 를 넘는 상기 탈이온수의 온도의 상승을 억제하는데 충분한 유속 및 대략 20±5℃ 의 온도에서 제공된 탈이온수의 실질적인 연속 흐름하에서 행해지는, 상기 멀티-컴포넌트 전극의 하나 이상의 표면을 연마하는 단계; 및
    상기 연마된 멀티-컴포넌트 전극을 플루오르화수소산, 질산, 아세트산, 및 물을 포함하는 혼합된 산성 용액으로 처리하기 이전에 탈이온수에서 상기 멀티-컴포넌트 전극에 초음파 세정 동작을 수행하고, 처리된 멀티-컴포넌트 전극을 탈이온수로 린싱함으로써 상기 멀티-컴포넌트 전극의 실리콘 표면들로부터 오염물질들을 제거하는 단계로서, 상기 초음파 세정 동작에서 사용된 상기 탈이온수의 온도는 대략 20±5℃ 이며, 상기 초음파 세정 동작에서 사용된 상기 탈이온수의 초음파 전력 밀도는 대략 40 kHz 에서 대략 1.5 Watts/cm2 과 대략 3.1 Watts/cm2 사이인, 상기 오염물질을 제거하는 단계를 포함하는, 멀티-컴포넌트 전극을 재컨디셔닝하는 프로세스.
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