KR20200135553A - 도금 시스템에서의 세정 컴포넌트들 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
전기도금 시스템 컴포넌트들을 세정하기 위한 시스템들은 전기도금 시스템과 통합된 밀봉부 세정 조립체를 포함할 수 있다. 밀봉부 세정 조립체는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 피벗 가능한 암을 포함할 수 있다. 암은 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 밀봉부 세정 조립체는 암의 원위 부분과 커플링된 세정 헤드를 포함할 수 있다. 세정 헤드는 브래킷을 포함할 수 있으며, 그 브래킷은 암과 커플링된 페이스플레이트, 및 페이스플레이트로부터 연장되는 하우징을 갖는다. 하우징은 하우징을 통해 브래킷의 전방 표면까지 연장되는 하나 이상의 아치형 채널들을 정의할 수 있다. 세정 헤드는 또한, 브래킷의 하우징으로부터 연장되는 회전 가능 카트리지를 포함할 수 있다. 카트리지는 마운트 실린더를 포함할 수 있으며, 그 마운트 실린더는 마운트 실린더 주위에 커플링된 패드에 세정 용액을 전달하도록 구성된 하나 이상의 애퍼처들을 정의한다.
Description
[0001]
본 출원은 2018년 4월 20일자로 출원된 미국 가 특허 출원 번호 제62/660,440호의 우선권을 주장하며, 이로써, 이 미국 가 특허 출원은 모든 목적들에 대해 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
[0002]
본 기술은 반도체 프로세싱에서의 세정 동작들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 기술은 전기도금 시스템 컴포넌트들로부터 잔류물들을 세정하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
[0003]
집적 회로들은 기판 표면들 상에 복잡하게 패터닝된 재료 층들을 생성하는 프로세스들에 의해 가능하게 된다. 기판에 대한 형성, 에칭, 및 다른 프로세싱 후에, 대개, 금속 또는 다른 전도성 재료들이 컴포넌트들 사이의 전기 연결들을 제공하기 위해 증착 또는 형성된다. 이러한 금속화가 다수의 제조 동작들 후에 수행될 수 있기 때문에, 금속화 동안 야기되는 문제들은 고가의 낭비되는 기판들 또는 웨이퍼들을 생성할 수 있다. 도금 동안의 하나의 문제는 기판이 맞대어 안착(seat)될 수 있는 접촉 밀봉부 상의 잔류물 축적이다.
[0004]
밀봉부 세정 동작들은 린싱 뿐만 아니라 화학적 및 기계적 세정을 포함할 수 있다. 세정 동작들은 대개, 프로세싱 시스템에서 다수의 웨이퍼 사이클들 후에 자동으로 수행될 수 있다. 프로세스를 자동화함으로써, 접촉 핀들 또는 다른 전도성 컴포넌트들에 대해 주입되는 물 또는 화학 작용제(chemical agent)들, 또는 화학 세정제들에 의한 도금 배스(bath)들의 오염을 포함하는 시스템 무결성(integrity) 문제들이 발생할 수 있다. 부가적으로, 세정의 균일성은 어려울 수 있으며, 기계적 세정 엘리먼트들에 대한 마모는 동작 비용들을 증가시킬 수 있다.
[0005]
따라서, 고 품질 디바이스들 및 구조들을 생성하기 위해 사용될 수 있는 개선된 시스템들 및 방법들이 필요하다. 이들 및 다른 필요성들이 본 기술에 의해 해소된다.
[0006]
본 기술은, 전기도금 시스템과 통합된 밀봉부 세정 조립체를 포함할 수 있는, 전기도금 시스템 컴포넌트들을 세정하기 위한 시스템들 및 방법들을 포함할 수 있다. 밀봉부 세정 조립체는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 피벗 가능한(pivotable) 암(arm)을 포함할 수 있다. 암은 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 밀봉부 세정 조립체는 암의 원위 부분과 커플링된 세정 헤드를 포함할 수 있다. 세정 헤드는 브래킷(bracket)을 포함할 수 있으며, 그 브래킷은 암과 커플링된 페이스플레이트, 및 페이스플레이트로부터 연장되는 하우징을 갖는다. 하우징은 하우징을 통해 브래킷의 전방 표면까지 연장되는 하나 이상의 아치형(arcuate) 채널들을 정의할 수 있다. 세정 헤드는 또한, 브래킷의 하우징으로부터 연장되는 회전 가능 카트리지를 포함할 수 있다. 카트리지는 마운트 실린더(mount cylinder)를 포함할 수 있으며, 그 마운트 실린더는 마운트 실린더 주위에 커플링된 패드에 세정 용액을 전달하도록 구성된 하나 이상의 애퍼처(aperture)들을 정의한다.
[0007]
일부 실시예들에서, 카트리지는 제1 내부 환상 채널에 접근하는 제1 입구 포트를 정의할 수 있다. 카트리지는 제1 내부 환상 채널로부터 마운트 실린더 근처에 있는 카트리지의 원위 부분까지 연장되는 제1 접근 채널을 정의할 수 있다. 제1 접근 채널은 마운트 실린더 근처에서 카트리지 내에 정의된 제2 내부 환상 채널까지 연장될 수 있다. 카트리지는 카트리지의 중심 축을 중심으로 방사상으로 분포된 하나 이상의 제1 접근 채널들을 정의할 수 있다. 카트리지는 카트리지의 중심 축을 따라 카트리지 내에 정의된 중앙 채널에 접근하는 제2 입구 포트를 정의할 수 있다. 카트리지는 중앙 채널의 원위 단부로부터 카트리지의 원위 단부 근처에 정의된 수용 포트까지 연장되는 제2 접근 채널을 정의할 수 있다. 카트리지는 하나 이상의 제2 접근 채널들을 정의할 수 있으며, 그 하나 이상의 제2 접근 채널들은 카트리지의 중심 축을 중심으로 방사상으로 분포되고, 중심 축으로부터 마운트 실린더의 단부에 인접한 포지션을 향해 일정 각도로 연장된다. 카트리지는 약 -10° 내지 약 40°의 각도로 브래킷으로부터 연장될 수 있다.
[0008]
세정 조립체는 또한, 브래킷의 전방 표면에 수직으로 하우징과 커플링되고, 그리고 하나 이상의 아치형 채널들 내에 배치된 유체 라인들을 고정시키도록 구성된 브래킷 클램프를 포함할 수 있다. 마운트 실린더는 카트리지의 하나 이상의 컴포넌트들 주위로 연장되고, 카트리지의 하나 이상의 컴포넌트들과 동심으로 정렬될 수 있다. 카트리지는 마운트 실린더 주위에 포지셔닝된 패드를 추가로 제공할 수 있으며, 패드는 마운트 실린더의 제1 단부, 및 제1 단부 반대편에 있는 마운트 실린더의 제2 단부에 걸쳐 연장될 수 있다. 패드는 카트리지의 하나 이상의 컴포넌트들과 마운트 실린더 사이에 고정될 수 있다. 패드는, 내부 직물(fabric) 및 외부 직물을 포함하는 다층 직물을 포함할 수 있다. 내부 직물은 편직 폴리에스테르(knitted polyester) 재료를 포함할 수 있다. 외부 직물은 초-고-분자량(ultra-high-molecular-weight) 폴리에틸렌 재료를 포함할 수 있다. 카트리지는 유지 부재(retaining member)를 수용하도록 구성된 제3 입구 포트를 정의할 수 있으며, 유지 부재가 맞물림 해제(disengage)될 때, 카트리지는 중심 축을 중심으로 회전하고, 패드의 노출된 구역을 조정하도록 구성될 수 있다.
[0009]
본 기술은 또한, 전기도금 시스템 밀봉부를 세정하는 방법들을 포함할 수 있다. 방법들은 회전 가능 카트리지의 마운트 실린더 상에 포지셔닝된 세정 패드에 세정 유체를 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은, 카트리지와 커플링되고, 그리고 과도한 세정 유체를 회수하도록 구성된 흡인기를 맞물리게 하는(engage) 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 세정 패드에서 온도 변화를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 또한, 세정 패드를 이용하여 밀봉부 세정 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
[0010]
일부 실시예들에서, 세정 패드에서 온도 변화를 측정하는 단계는 적외선 온도 센서로 세정 패드를 타겟팅(target)하는 단계를 포함할 수 있다. 측정하는 단계는 또한, 세정 유체의 증발로 인한 온도의 감소를 적외선 온도 센서로 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 밀봉부 세정 동작을 수행하는 단계는 세정 패드에 걸쳐 전기도금 시스템 밀봉부를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 회전 동안, 부가적인 세정 유체가 전달될 수 있거나, 또는 패드 내의 잔류 세정 유체가 밀봉부 세정 동작을 수행하는 데 활용될 수 있다. 카트리지는 하우징을 포함하는 브래킷으로부터 연장될 수 있으며, 그 하우징은 하우징을 통하는 하나 이상의 채널들을 정의한다. 하나 이상의 유체 라인들이 하나 이상의 채널들 내에 고정될 수 있으며, 방법들은 또한, 전기도금 시스템 밀봉부의 선행 에지(leading edge)에 실질적으로 평행하게 유체 라인들을 포지셔닝하기 위해 브래킷을 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 또한, 유체 라인들을 통해 그리고 전기도금 시스템 밀봉부의 선행 에지를 가로질러 린스 유체를 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 추가로, 광학 센서로, 전달되는 린스 유체를 타겟팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0011]
본 기술은 또한, 세정 패드들을 포함할 수 있으며, 그 세정 패드들은 밀봉부 세정에서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 세정 패드의 특성들이 유용할 수 있는 임의의 다른 세정 동작들에서 사용될 수 있다. 세정 패드들은 다층 조합 재료를 포함할 수 있다. 재료들은 편직 폴리에스테르 재료를 포함하는 제1 직물 층을 포함할 수 있다. 재료들은 또한, 초-고-분자량 폴리에틸렌 재료를 포함하는 제2 직물 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 직물 층은 제1 직물 층 외부에 포지셔닝될 수 있다. 제1 직물 층은 또한, 홈이 있는 섬유들을 특징으로 할 수 있으며, 그 홈이 있는 섬유들은 섬유들을 따르는 유체 분배를 가능하게 하도록 구성된다.
[0012]
그러한 기술은 종래의 기술에 비해 다수의 이익들을 제공할 수 있다. 예컨대, 본 기술은, 세정 패드의 더 완전한 습윤화(wetting) 및 시스템 밀봉부들의 더 제어되는 세정을 보장하는 컴포넌트들을 활용함으로써, 개선된 세정을 제공할 수 있다. 부가적으로, 본 기술의 일부 실시예들에 따른 직물들은 교체 전에 훨씬 더 많은 세정 동작들을 제공할 수 있다. 이들 및 다른 실시예들은, 이들의 이점들 및 특징들 중 다수와 함께, 아래의 설명 및 첨부 도면들과 함께 더 상세히 설명된다.
[0013]
개시되는 실시예들의 성질 및 이점들의 추가적인 이해는 본 명세서의 나머지 부분들 및 도면들을 참조함으로써 실현될 수 있다.
[0014] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 세정 기술이 통합될 수 있는 유지보수 모듈의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0015] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 조립체의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0016] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0017] 도 4a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 카트리지의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0018] 도 4b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 4a에 예시된 카트리지의 세부 부분의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0019] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 세정 헤드를 프라이밍(priming)하기 위한 센서 셋업의 개략도를 도시한다.
[0020] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 동작 시의 세정 헤드의 개략도를 도시한다.
[0021] 도 7은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 동작 시의 세정 헤드의 개략도를 도시한다.
[0022] 도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 접촉 밀봉부를 세정하는 예시적인 방법의 동작들을 도시한다.
[0023] 도면들 중 몇몇 도면들은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 실척인 것으로 구체적으로 명시되지 않는 한, 실척인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시적인 목적들을 위해 과장된 자료를 포함할 수 있다.
[0024] 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처(feature)들은 동일한 수치 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들을 구별하는 문자를 참조 라벨에 뒤따르게 함으로써 구별될 수 있다. 본 명세서에서 제1 수치 참조 라벨만이 사용되는 경우, 설명은 문자 접미사와 무관하게, 동일한 제1 수치 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들 중 어떠한 것에도 적용 가능하다.
[0014] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 세정 기술이 통합될 수 있는 유지보수 모듈의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0015] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 조립체의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0016] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0017] 도 4a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 카트리지의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0018] 도 4b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 4a에 예시된 카트리지의 세부 부분의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0019] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 세정 헤드를 프라이밍(priming)하기 위한 센서 셋업의 개략도를 도시한다.
[0020] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 동작 시의 세정 헤드의 개략도를 도시한다.
[0021] 도 7은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 동작 시의 세정 헤드의 개략도를 도시한다.
[0022] 도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 접촉 밀봉부를 세정하는 예시적인 방법의 동작들을 도시한다.
[0023] 도면들 중 몇몇 도면들은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 실척인 것으로 구체적으로 명시되지 않는 한, 실척인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시적인 목적들을 위해 과장된 자료를 포함할 수 있다.
[0024] 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처(feature)들은 동일한 수치 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들을 구별하는 문자를 참조 라벨에 뒤따르게 함으로써 구별될 수 있다. 본 명세서에서 제1 수치 참조 라벨만이 사용되는 경우, 설명은 문자 접미사와 무관하게, 동일한 제1 수치 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들 중 어떠한 것에도 적용 가능하다.
[0025]
기판에 걸쳐 피처들의 거대한 어레이들을 생성하기 위해, 반도체 제조 및 프로세싱에서, 다양한 동작들이 수행된다. 반도체들의 층들이 형성됨에 따라, 구조 내에 비아들, 트렌치들, 및 다른 통로(pathway)들이 생성된다. 이어서, 이들 피처들은 디바이스를 통해 층들 간에 전기가 전도될 수 있게 하는 전도성 또는 금속 재료로 충전(fill)될 수 있다. 디바이스 피처들의 사이즈가 계속 감소됨에 따라, 기판을 통하는 전도성 통로들을 제공하는 금속의 양도 또한 감소된다. 금속의 양이 감소됨에 따라, 디바이스를 통한 적절한 전기 전도도를 보장하기 위해, 충전의 품질 및 균일성이 더 중요하게 될 수 있다. 따라서, 제조 시 통로들에서 불완전성들 및 불연속성들을 감소 또는 제거하려고 시도될 수 있다.
[0026]
기판 상의 비아들 및 다른 피처들 내에 전도성 재료를 제공하기 위해, 전기도금 동작들이 수행될 수 있다. 전기도금은, 기판 상에, 그리고 기판 상에 정의된 피처들 내에 전도성 재료를 전기화학적으로 증착하기 위해, 전도성 재료의 이온들을 함유하는 전해질 배스를 활용한다. 금속이 상부에 도금되는 기판은 캐소드로서 동작한다. 전기 접촉부, 이를테면 링 또는 핀들은 전류가 시스템을 통해 유동할 수 있게 할 수 있다. 이러한 접촉부는 밀봉부에 의해 전해질로부터 보호될 수 있으며, 그 밀봉부는 금속이 다른 전도성 컴포넌트들 상에 도금되는 것을 방지할 수 있다. 밀봉부는 대개 비-전도성 재료이지만, 시간이 경과됨에 따라, 도금 동작들 동안 밀봉부 상에 형성되는 잔류물들로 인해, 밀봉부는 전도성이 될 수 있다. 프로세싱 동안, 도금 재료들, 포토레지스트, 또는 프로세싱 동작들에서 사용되는 다른 재료들을 포함하는 잔류물들이 밀봉부 상에 축적될 수 있다. 축적이 계속되는 경우, 밀봉부는 충분히 전도성이 될 수 있고, 밀봉부 상에 도금이 발생될 수 있다. 이러한 도금은 기판 상의 국부적인 도금을 감소시켜서 균일성 문제들을 야기할 수 있으며, 이는 폐기되는 기판들 또는 웨이퍼들을 초래할 수 있다.
[0027]
종래의 기술들은 대개, 이러한 밀봉부로부터 잔류물들을 세정하기 위해, 웨이퍼들 사이에서 동작들을 중단한다. 시스템은 부분적으로 분해될 수 있고, 밀봉부는 툴에서 교체되기 전에 수동으로 세정 및 스크러빙(scrub)될 수 있다. 이러한 프로세스는 시간 소모적이며, 마멸 스크러빙(abrasive scrubbing)은 밀봉부 표면들을 추가로 거칠게 하여, 프로세싱 동안 밀봉부 상에 남을 수 있는 전도성 잔류물의 양을 증가시킬 수 있다. 부가적인 자동화된 세정 동작들이 또한 수행될 수 있지만, 자동화된 프로세스들은, 충분한 세정제가 사용되고 있는지 여부, 린싱 동작들이 수행되고 있는지 여부, 및 완전한 세정이 실제로 발생되는지 여부를 포함하는 불확실성 및 변수들을 도입할 수 있다.
[0028]
본 기술은, 화학 물질 전달을 제어하고 세정 동작들을 모니터링하는 자동화된 밀봉부 세정을 통합함으로써, 이들 문제들을 극복한다. 시스템은 밀봉부 상의 적용 전에 세정 패드의 완전한 습윤화를 보장하는 프라이밍 스테이션을 포함할 수 있다. 세정 패드는 밀봉부에 대해 연장될 수 있는 카트리지에 연결될 수 있으며, 그 밀봉부는 임의의 잔류물들을 제거하기 위해 세정 패드에 대해 회전될 수 있다. 본 기술에 따른 세정 시스템들을 활용함으로써, 세정이 더 균일하게 수행될 수 있고, 그리고 화학 작용제의 전달 및 적용을 제어하여, 밀봉부에 대한 표면 손상이 제한 또는 감소될 수 있다. 부가적으로, 본 기술은 세정 동작들에서 사용되는 유체에 접촉 핀들 및 다른 전도성 컴포넌트들을 노출시킬 가능성을 감소시키는 린싱 동작들을 수행할 수 있다. 본 기술의 실시예들에 따른 장치에 의해 세정을 위해 밀봉부를 노출 및 구성하기 위한 예시적인 모듈을 설명한 후에, 나머지 개시내용은 본 기술의 시스템들 및 프로세스들의 양상들을 논의할 것이다.
[0029]
본 기술이 밀봉부 세정 조립체들로만 제한되지 않을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 기술은, 부가적인 재료들이 세정되어야 하는 애플리케이션들 및 기술들 뿐만 아니라, 본 기술의 컴포넌트들 또는 방법들이 유용할 수 있는 애플리케이션들 및 기술들을 포함하는 다양한 다른 애플리케이션들 및 기술들에 적용 가능할 수 있다. 예컨대, 본 기술의 직물들, 감지, 및 다른 양상들은, 설명될 특성들 및 특징들이 단독으로 또는 본 기술의 다른 양상들과 조합하여 유용할 수 있는 다수의 기술들에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 기술은 설명되는 특정 실시예들 및 조합들에 의해 제한되는 것으로 간주되지 않아야 한다.
[0030]
도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 세정 기술이 통합될 수 있는 유지보수 모듈(100)의 개략적인 사시도를 도시한다. 전기도금 또는 다른 프로세싱 동작 후에, 프로세싱된 기판을 포함하는 밀봉 조립체가 유지보수 모듈(100)로 이송될 수 있다. 밀봉 조립체가 뒤집힌 상태로 전기도금이 수행될 수 있기 때문에, 조립체는 유지보수 모듈에 포지셔닝되기 전에 위를 향해 똑바른 상태로 회전될 수 있다. 밀봉 조립체는 밀봉 조립체 상의 허브(hub)를 통해 리프터(lifter)(110)에 부착될 수 있다. 리프터는 데크 플레이트(deck plate)(125) 상에 안착된 보울(bowl)(120)을 향해 또는 보울(120) 내에 밀봉 조립체를 리세싱(recess)하기 위해 하강될 수 있다.
[0031]
일부 실시예들에서, 밀봉 조립체는 2개의 메인 컴포넌트들 또는 서브조립체들일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있으며, 그 2개의 메인 컴포넌트들 또는 서브조립체들 사이에서 기판이 유지될 수 있고, 밀봉 조립체의 외측 밀봉 부분에 대해 밀봉될 수 있다. 2개의 컴포넌트들은 다수의 방식들로, 이를테면, 기계적 커플러(coupler)들, 진공 커플링, 자기 커플링, 또는 컴포넌트들을 제거 가능하게 접합할 수 있는 다른 메커니즘들을 통해 커플링될 수 있다. 자기적으로 접합된 예시적인 밀봉 조립체의 경우, 리프터(110)에 의해 하강되면서, 링 핀들(130)이 밀봉 조립체와 맞물릴 수 있고, 조립체가 더 하강되면서, 핀들(130)이 커플링력(coupling force)을 극복(overcome)하여, 밀봉 조립체를 분리하고, 세정될 밀봉부를 노출시킬 수 있다. 밀봉 조립체는 기판 핀들(140)이 배킹 플레이트로부터 기판을 분리할 수 있는 위치로 추가로 하강될 수 있다. 로봇 암이 보울(120)로부터 기판을 제거할 수 있고, 밀봉부 세정 조립체(150)를 사용하여 밀봉부 세정 동작이 수행될 수 있으며, 밀봉부 세정 조립체(150)는 세정 동작을 수행하기 위해, 환상 밀봉부 내에서 회전되고 밀봉부에 대해 접촉될 수 있다.
[0032]
밀봉부는 전기도금 동작들 동안 전해질로부터의 접촉 링의 격리를 가능하게 할 수 있고, 이는 접촉 링 상의 도금을 방지할 수 있다. 밀봉부는 절연성 재료로 제조될 수 있고, 전해질과의 상호작용을 제한하도록 구성된 재료들로 제조될 수 있다. 예컨대, 밀봉부 재료는 엘라스토머들을 포함하는 다수의 폴리머들을 포함할 수 있고, 그리고 Type 1, Type 2, Type 3, Type 4, 및 Type 5 FKM 재료들을 포함하는 임의의 FKM 재료들을 포함하는 플루오로엘라스토머들과 같은 플루오로폴리머들을 포함할 수 있다. 재료들은 또한, 테트라플루오로에틸렌/프로필렌 고무들 또는 FEPM 뿐만 아니라 임의의 FFKM 재료들을 포함하는 퍼플루오로엘라스토머들을 포함할 수 있다. 밀봉부 재료들은 또한, 열가소성 가황물들을 포함하는 열 가소성 엘라스토머들, 및 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌과 같은 부가적인 모이어티(moiety)들을 갖는 엘라스토머들, 뿐만 아니라, 폴리올레핀들 또는 다른 플라스틱들로부터 개발된 재료들을 포함할 수 있다. 밀봉부는 또한, 전기도금 시스템들 및 전해질들과 양립 가능할 수 있는 임의의 다른 재료들을 포함할 수 있다.
[0033]
도 2는 밀봉부 세정 조립체(200)의 개략적인 정면 사시도를 예시하며, 밀봉부 세정 조립체(200)는 본 기술의 일부 실시예들에서 사용될 수 있고, 위에서 언급된 밀봉부 세정 조립체(150)와 유사할 수 있다. 기판이 제거되고 밀봉부가 링 핀들(130) 상에서 노출된 상태에서, 밀봉부 세정 조립체(200)가 컴포넌트 내에 포지셔닝될 수 있고, 그리고 표면 상에 도금물 또는 다른 잔류물들을 가질 수 있는 밀봉부의 내부를 세정하기 위해 사용될 수 있다.
[0034]
예시된 바와 같이, 밀봉부 세정 조립체(200)는 암(205) 및 세정 헤드(210)를 포함할 수 있다. 암(205)은 스윙 암일 수 있거나, 또는 전기도금 시스템, 또는 밀봉 조립체를 위한 유지보수 모듈과 연관된 다른 디바이스일 수 있고, 그리고 리트랙트(retract)될 수 있는 제1 포지션 및 제2 포지션을 포함하는 다수의 포지션들 사이에서 피벗 가능할 수 있으며, 그 제2 포지션은 동작 포지션일 수 있고, 그리고 세정 헤드(210)가 커플링될 수 있는 암(205)의 원위 부분을 유지보수 모듈(100)에서 노출된 밀봉부의 내부 구역과 수직으로 정렬될 수 있는 위치에 포지셔닝할 수 있다. 아래에서 상세히 논의될 바와 같은, 린싱 동작 동안의 동작 포지션을 포함하는 부가적인 동작 포지션들이 또한 설계에 의해 제공될 수 있다. 암(205)은 또한, 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있으며, 이는 세정 헤드로 하여금, 세정 헤드가 밀봉부와 접촉할 수 있는 동작 포지션으로 상승 및 하강될 수 있게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 암(205)은 브레이스(brace)(207)를 포함할 수 있으며, 브레이스(207)는 세정 헤드(210)를 향해 연장되는 유체 라인들을 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 암(205)은 세정 헤드(210)의 포지셔닝을 가능하게 하도록 구성된 임의의 수의 설계들로 이루어질 수 있고, 예시된 바와 같은 빔(beam)을 포함할 수 있거나, 또는 L-형상 또는 다른 방식으로 리트랙트 가능 또한 연장 가능한 암을 포함할 수 있다. 아래에서 설명될 바와 같이, 암(205)은 토크-제어식 모터와 커플링될 수 있으며, 그 토크-제어식 모터는 암과 통합될 수 있거나 또는 암과 연결될 수 있다. 토크-제어식 모터는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 암을 구동시킬 수 있고, 그리고 또한, 일정한 힘으로 세정 헤드와 세정될 밀봉부 사이의 접촉을 유지하도록 구성될 수 있다. 일정한 힘을 유지함으로써, 밀봉부의 전체 방사상 표면에 걸친 세정을 보장하도록, 밀봉부 상의 임의의 방사상 런아웃(runout)이 수행될 수 있다.
[0035]
세정 헤드(210)는, 메인 바디(body) 또는 브래킷(215) 및 세정 카트리지(220)를 포함하는 멀티파트(multipart) 구성을 포함할 수 있다. 브래킷(215)은 페이스플레이트(212)를 포함할 수 있으며, 페이스플레이트(212)에 의해 세정 헤드(210)가 암(205)과 커플링될 수 있다. 하우징(214)은 페이스플레이트(212)로부터 연장될 수 있고, 페이스플레이트 및/또는 암(205) 아래 및 뒤로 연장될 수 있다. 예컨대, 하우징(214)은 구체적으로, 암(205)의 직경 또는 폭을 넘도록 하우징(214)의 일부를 연장시키도록 구성된 거리만큼 돌출되어, 유체 라인들에 대한 접근을 제공할 수 있으며, 그 유체 라인들은 하우징(214)과 커플링될 수 있고, 하우징(214)을 통해 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하우징(214)은 페이스플레이트(212)의 앞으로 연장될 수 있지만, 예시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 하우징의 전방 표면은 브래킷(215)의 평면형 전방 표면(211)을 정의하도록 페이스플레이트의 전방 표면과 동일한 평면에 있을 수 있다.
[0036]
하우징(214)은 하우징(214)의 돌출된 후방 부분으로부터 하우징의 전방 표면을 향해 연장되는 하나 이상의(이를테면, 복수의) 채널들(225)을 정의할 수 있다. 채널들은 프로파일이 아치형일 수 있고, 그리고 채널들(225) 내에 배치될 수 있는 사이즈가 설정된 유체 라인들을 수용하도록 성형(shape)될 수 있다. 4개의 그러한 채널들(225)이 예시되어 있지만, 다른 실시예들에서, 더 적은 채널들(225)이 하우징(214)을 통해 정의될 수 있거나 또는 더 많은 채널들이 포함될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 1개, 2개, 3개, 4개, 6개, 8개, 10개, 또는 그 초과의 채널들이 포함될 수 있고, 서로 유사하게 또는 상이하게 사이즈가 설정될 수 있다. 하나 이상의 브래킷 클램프들(228)이 채널들(225) 내에 유체 라인들을 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 제1 브래킷 클램프(228a)는 하우징(214)의 후방부를 따라 채널들의 입구에서 측방향으로 하나 이상의 채널들(225)에 걸쳐 포지셔닝될 수 있다. 제2 브래킷 클램프(228b)는 채널들(225)의 출구들에서 브래킷(215)의 전방 표면에 인접하게 그리고 전방 표면에 수직으로 연장될 수 있다. 브래킷 클램프(228b)는, 브래킷(215)의 전방 표면과 동일한 평면에 있거나(flush) 또는 브래킷(215)의 전방 표면 근처에 있는 포지션에 유체 라인들의 출구들을 고정시킬 수 있다. 채널들(225)이 모두 형상이 유사할 수 있고 서로 평행하게 연장될 수 있지만, 일부 실시예들에서, 채널들(225) 중 하나 이상의 채널들은 하나 이상의 다른 유체 라인들로부터 오프셋(offset)된 방향으로 채널 내에 배치된 유체 라인과 정렬되도록 형성될 수 있다. 아래에서 설명될 바와 같이, 이는 세정 헤드(210)를 위한 부가적인 린싱 능력들을 제공할 수 있다. 부가적으로, 대안적인 실시예들에서, 린싱 라인들은 하우징(214)과 독립적일 수 있고, 그에 따라, 하우징 내의 정의된 채널들의 고정된 포지션들로부터 대안적인 구성들 및 린싱 능력들을 가능하게 할 수 있다.
[0037]
브래킷(215)의 전방 표면(211)을 따라 리세스(230)가 정의될 수 있으며, 리세스(230) 내에 세정 카트리지(220)가 포지셔닝될 수 있다. 리세스(230)는 측방향으로 브래킷(215)에 걸쳐 페이스플레이트(212) 아래에 형성될 수 있지만, 리세스(230)의 일부는 세정 카트리지(220)의 부분들을 수용하기 위해 페이스플레이트(212) 내로 연장될 수 있다. 세정 카트리지(220)는 세정 카트리지의 일부, 이를테면 상부 부분을 감싸는 카트리지 하우징(235)을 포함할 수 있다. 카트리지 하우징(235)은 리세스(230) 내에 포지셔닝될 수 있고, 애퍼처들(239)을 정의하는 플랜지(flange)들(237)을 포함할 수 있으며, 플랜지들(237)을 통해 카트리지 하우징(235)과 브래킷(215) 사이의 기계적 커플링이 이루어질 수 있다.
[0038]
세정 카트리지(220)는 카트리지 하우징(235) 내에 회전 가능하게 커플링될 수 있고, 회전을 가능하게 하는 다수의 부착 메커니즘들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 세정 카트리지(220)는 카트리지 하우징(235)을 통해 패스너(fastener), 이를테면, 예시된 바와 같은 코터 핀(cotter pin)(240)과 커플링될 수 있다. 코터 핀이 제거되어, 하우징 내의 세정 카트리지(220)의 회전이 가능하게 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 카트리지(220)는 카트리지 하우징(235) 내에서 회전 가능하지 않을 수 있지만, 하우징 내에 제거 가능하게 커플링될 수 있다. 카트리지에 대한 컴포넌트 마모 후에, 카트리지는 마모된 재료들의 교체를 가능하게 하도록 제거될 수 있다. 대안적인 연결 메커니즘들 뿐만 아니라 세정 카트리지(220)의 부가적인 양상들이 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
[0039]
세정 헤드(210)는 임의의 수의 재료들 또는 재료들의 조합들로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 헤드(210)는 머시닝된(machined) 금속 또는 플라스틱 컴포넌트일 수 있고, 그리고 사용될 수 있는 세정 용액들로부터의 손상에 대한 내성이 있을 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 아래에서 동작 방법과 관련하여 설명될 바와 같이, 일부 실시예들에서, 세정 용액들은 산성 용액을 포함할 수 있다. 따라서, 세정 헤드(210)는 세정 헤드를 통해 유동할 수 있는 산성 용액들에 대한 내성이 있는 재료들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 물이 산성 용액들 내에서 또는 별도의 전달에 의해 세정 헤드(210)를 통해 유동될 수 있으며, 재료는 또한 물 부식에 대한 내성이 있을 수 있다.
[0040]
도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드(210)의 개략적인 사시도를 도시하고, 세정 헤드의 후면 사시도를 예시할 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 하우징(214)은 채널들(225) 내에 포지셔닝될 유체 라인들에 대한 접근을 제공하기 위해 암(205) 뒤로 연장될 수 있다. 실시예들에서, 채널들(225)은 폐쇄 채널들일 수 있거나, 또는 하우징(214)을 따라 정의된 개방 채널들일 수 있다. 브래킷 클램프(228a)는, 채널들 내로 전달되고 브래킷(215)의 전방 표면(211)을 향해 하우징(214)을 따라 포지셔닝된 유체 라인들을 고정시킬 수 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 세정 카트리지(220)는 브래킷(215) 내에서 중앙에 포지셔닝될 수 있고, 채널들(225)은 세정 카트리지의 어느 한 측 또는 양 측들에 분포될 수 있다. 하우징(214)은 또한, 유체 라인들이 세정 카트리지(220)와 커플링될 수 있게 할 수 있는 접근 윈도우(245)를 정의할 수 있다. 세정 카트리지(220)를 위한 유체 라인들은 채널들(225) 내에 포지셔닝될 유체 라인들과 함께 유사하게 암(205)을 따라 연장될 수 있고, 유사한 또는 상이한 유체 라인들을 포함할 수 있다. 하나의 비-제한적인 예로서, 채널들(225) 내에 포지셔닝되는 유체 라인들은 물 라인들 또는 린스제 라인들을 포함할 수 있는 한편, 세정 카트리지(220)와 커플링될 유체 라인들은 화학 물질 라인들 및 흡인 라인들을 포함할 수 있다. 이들 유체들의 동작 용도는 아래에서 추가로 설명될 것이다.
[0041]
도 4a로 넘어가면, 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드(210)의 세정 카트리지(220)의 개략적인 단면도가 도시된다. 도면은 도 2에 예시된 세정 헤드(210)의 부분도를 예시할 수 있고, 세정 카트리지(220)가 커플링된 브래킷(215)의 하우징(214) 및 페이스플레이트(212)를 도시할 수 있다. 세정 카트리지(220)는 브래킷(215)으로부터, 그리고 더 구체적으로는 브래킷(215)의 전방 표면(211)으로부터 각도(A)로 연장될 수 있다. 세정 카트리지의 각도는 세정될 밀봉부의 배향에 기반하여 결정될 수 있다. 예컨대, 예시적인 밀봉부들은 구조 컴포넌트의 립 주위로 연장될 수 있고, 그에 따라, 세정될 밀봉부의 일부는 또한, 각도를 특징으로 할 수 있다. 세정 카트리지(220)는 세정될 밀봉부에 대하여 임의의 각도로 포지셔닝될 수 있고, 일부 실시예들에서, 세정 카트리지(220)는 연관된 밀봉부의 각도보다 더 큰 각도로 브래킷(215)에 대하여 포지셔닝될 수 있으며, 이는 세정을 위해 밀봉부에 대해 접촉하는 것을 가능하게 할 수 있다. 실시예들에서, 세정 카트리지는 브래킷으로부터 약 10° 내지 약 45°의 각도(A)로 포지셔닝될 수 있고, 일부 실시예들에서, 약 12° 내지 약 30°, 약 15° 내지 약 25°, 또는 이들 명시된 범위들 내의 임의의 소범위 내의 각도로 포지셔닝될 수 있다. 그러나, 세정될 부가적이고 대안적인 컴포넌트들을 수용하기 위한 상이한 구성들에서, 세정 카트리지(220)가 하우징에 대하여 사실상 -10° 내지 180°의 임의의 각도로 포지셔닝될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0042]
세정 카트리지(220)는, 카트리지가 맞대어 배치된 밀봉부를 기계적으로 그리고/또는 화학적으로 세정하는 데 사용될 수 있는 세정 부착물(cleaning attachment)을 생성하도록 상호연결된 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 카트리지는 3개의 주요 컴포넌트들을 포함할 수 있지만, 카트리지의 임의의 더 적은 수의 컴포넌트들 뿐만 아니라 더 많은 수의 컴포넌트들 또는 더 적은 컴포넌트들이 통합될 수 있다. 세정 카트리지(220)는 상부 인서트(insert)(250), 하부 인서트(260), 및 마운트 실린더(270)를 포함할 수 있다. 상부 인서트(250)는 제1 단부에서 카트리지 하우징(235) 내에 포지셔닝될 수 있고, 하우징의 최상부 부분을 통한 접근으로부터 접근 가능할 수 있다. 하부 인서트(260)는 상부 인서트(250)의 제2 단부와 커플링될 수 있고, 상부 인서트(250) 내에 프레스 피팅되거나(press fit), 스냅 피팅되거나(snap fit), 스레딩되거나(threaded), 또는 다른 방식으로 커플링될 수 있다(기계적으로 또는 접착적으로 커플링되는 것을 포함함).
[0043]
상부 인서트(250)는 세정 카트리지(220)를 통해 중심 축을 따라 동축으로 연장되는 중앙 채널(252)을 부분적으로 정의할 수 있다. 상부 인서트(250)의 원위 단부에는 하부 인서트(260)가 내부에 커플링될 수 있는 부가적인 리세스 또는 스레드들이 있을 수 있다. 연결된 컴포넌트들은 함께 중앙 채널(252)을 완전히 정의할 수 있다. 상부 인서트(250)는 또한, 카트리지 하우징(235) 내에 커플링될 때, 2개의 컴포넌트들 사이에 제1 환상 채널(254)을 추가로 정의할 수 있는 외측 프로파일을 특징으로 할 수 있다. 카트리지(220)는, 이를테면, 카트리지(220)와 카트리지 하우징(235) 사이로부터의 유체 유출을 제한 또는 방지할 수 있는 엘라스토머 엘리먼트 또는 o-링(253)에 의해, 카트리지 하우징(235) 내에 밀봉 가능하게 커플링될 수 있다. 카트리지(220)의 외측 프로파일을 따라 정의된 레지(ledge)(255)는, 세정 헤드(210) 내부에 제1 환상 채널(254)을 정의하기 위해, 카트리지 하우징(235) 내에 정의된 레지 근처에 포지셔닝될 수 있다. 카트리지 하우징(235)은 채널의 방사상 에지에서 제1 환상 채널(254)에 유동적으로(fluidly) 접근할 수 있는 제1 입구 포트(410)를 정의할 수 있다. 제1 입구 포트(410)를 통해 전달되는 유체는 카트리지와 하우징 사이에 형성된 고리(annulus) 주위로 유동할 수 있다.
[0044]
카트리지(220)의 상부 인서트(250)의 레지(255)는 하나 이상의 제1 접근 채널들(256)로의 접근을 제공할 수 있으며, 하나 이상의 제1 접근 채널들(256)은 카트리지를 통한 제1 환상 채널(254)로부터 제2 환상 채널(258) 내로의 유체 분배 경로들을 제공할 수 있고, 제2 환상 채널(258)은 원위 위치에서, 이를테면 마운트 실린더(270) 근처에서 카트리지 내부에 정의된다. 단일 제1 접근 채널(256)이 예시되어 있지만, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 제1 접근 채널들이 카트리지의 중심 축을 중심으로 방사상으로 분포될 수 있고, 상부 인서트(250)를 통해 정의될 수 있다.
[0045]
예시된 바와 같이, 제2 환상 채널(258)은, 상부 인서트(250), 하부 인서트(260), 및 마운트 실린더(270) 각각에 의해, 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 예컨대, 상부 인서트(250)는 제1 레지(255)와 유사한 제2 레지(257)를 정의할 수 있으며, 제1 접근 채널들(256)이 제2 레지(257)를 통해 제2 환상 채널(258) 내로 이어져서, 제1 입구 포트(410)를 통해 제공되는 유체가 전달될 수 있다. 하부 인서트(260)는 상부 인서트(250)의 원위 단부에 대해 안착되고, 상부 인서트(250)로부터 방사상 외측으로 연장되어, 아래로부터 제2 환상 채널(258)을 정의하는 하부 레지(262)를 정의할 수 있다. 마운트 실린더(270)는 상부 인서트(250) 및 하부 인서트(260) 주위에 포지셔닝될 수 있고, 상부 인서트(250) 및 하부 인서트(260)와 동심으로 정렬될 수 있다. 마운트 실린더(270)는 제2 환상 채널(258)의 외측 방사상 에지를 정의할 수 있다. 마운트 실린더(270)는 실린더를 통하는 하나 이상의 애퍼처들, 이를테면 복수의 애퍼처들(272)을 정의할 수 있다. 애퍼처들(272)은 카트리지(220)로부터 유체를 전달하기 위해 제2 환상 채널(258)로부터의 접근을 제공할 수 있다. 아래에서 상세히 설명될 바와 같이, 세정 패드가 마운트 실린더(270) 주위에 커플링될 수 있고, 그리고 애퍼처들(272)을 통해 전달되는 유체, 이를테면 세정 용액을 수용할 수 있다. 마운트 실린더(270)는 세정 패드를 수용할 뿐만 아니라 세정될 밀봉부를 수용하도록 성형될 수 있으며, 마운트 실린더(270)는 밀봉부의 면을 따르는 곡률을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 마운트 실린더(270)는 환상형 또는 원통형 프로파일, 및 세정될 밀봉부의 곡률의 양과 유사하거나 또는 공통되는 곡률의 정도를 특징으로 할 수 있다. 마운트 실린더(270)는 또한, 다수의 면들을 제공하는 다각형들을 포함하는 부가적인 기하학적 형상들을 특징으로 할 수 있다. 그러나, 다각형 프로파일들은 마운트 실린더 주위의 세정 패드의 접촉을 감소시킬 수 있으며, 이는 패드 전체에 걸친 세정 유체 확산에 영향을 미칠 수 있다.
[0046]
카트리지 하우징(235)은 또한, 제2 입구 포트(420)를 정의할 수 있다. 카트리지 하우징(235)을 통해 정의되는 입구 포트들이 임의의 위치에 포지셔닝될 수 있지만, 일부 실시예들에서, 제2 입구 포트(420)는 축방향으로 제1 입구 포트(410) 위에 포지셔닝될 수 있다. 제2 입구 포트(420)는 상부 인서트(250) 및 하부 인서트(260)를 통해 정의된 중앙 채널(252)에 유동적으로 접근할 수 있다. 하부 인서트(260) 내에서, 중앙 채널(252)은 중앙 채널(252)의 원위 단부 근처에 또는 주위에 정의된 복수의 수용 포트들(264) 또는 하나 이상의 수용 포트들로 분배될 수 있거나 또는 이들에 의해 접근될 수 있다. 수용 포트들(264)은 카트리지(220)의 하부 인서트(260)를 통해 정의된 하나 이상의 또는 복수의 제2 접근 채널들(266)로부터 중앙 채널로의 유체 접근을 제공할 수 있다. 예시된 바와 같이, 제2 접근 채널들(266)은 중앙 채널(252)의 단부 주위에 방사상으로 분포될 수 있고, 카트리지(220)를 통해 중심 축으로부터 마운트 실린더(270)를 향하여 각을 이룰 수 있다. 제2 접근 채널들(266)은 하부 인서트(260)의 외부 에지에서 또는 하부 인서트(260)의 외부 에지를 향해 플레어링(flare)될 수 있으며, 이는 마운트 실린더(270)의 하부 단부에 인접한 포지션을 향해 채널들을 추가로 연장시킬 수 있다.
[0047]
세정 헤드(210) 내의 볼륨들의 협동(coordination) 및 구성(organization)은, 유체의 제어되는 전달 및/또는 수집을 수용할 수 있는, 장치를 통하는 유체 경로들을 제공할 수 있다. 예컨대, 세정 유체가 제1 입구 포트(410)를 통해 전달될 수 있고, 그리고 제1 환상 채널(254), 제1 접근 채널들(256), 및 애퍼처들(272)을 통해, 마운트 실린더(270) 상에 포지셔닝된 세정 패드 내로 강제 또는 유동될 수 있다. 채널들의 집합을 활용함으로써, 전달은 재료 내로의 흡수에 의한 세정 패드를 통한 세정 유체의 분배를 가능하게 하도록 낮은 전달 레이트로 유지될 수 있으며, 이는 세정 패드로부터의 액적들을 제한할 수 있다. 부가적으로, 임의의 과도한 세정 유체가 주위 표면들로 떨어지는 대신에 수집될 수 있게 할 수 있는 흡인기가 제2 입구 포트(420)와 연결될 수 있다. 예컨대, 세정 유체가 마운트 실린더(270) 상의 세정 패드로부터 떨어짐에 따라, 유체는 제2 접근 채널들(266) 내로 중앙 채널(252)을 통해 제2 입구 포트(420) 밖으로 흡입되어 수집될 수 있다. 유체 경로들의 이러한 조합은 세정 유체가 세정 패드를 넘어서 유동하는 것을 제한 또는 방지할 수 있다.
[0048]
카트리지 하우징(235)은 하우징 내의 카트리지의 포지션을 적어도 부분적으로 고정시키도록 구성된 유지 부재를 수용하도록 구성된 제3 입구 포트(430)를 정의할 수 있다. 유지 부재는 카트리지 하우징 내의 카트리지의 포지션을 실질적으로 유지하도록 구성된 다수의 재료들을 포함할 수 있다. 예시적인 유지 부재들은 세트 스크루(set screw), 플런저(plunger), 또는 카트리지 하우징(235) 내의 세팅 포지션에 카트리지(220)를 유지할 수 있는 임의의 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 도 4a는 카트리지(220)의 상부 인서트(250)에 형성된 노치(274)에 안착될 수 있는 스프링-장착형 플런저(435)를 예시한다. 플런저가 맞물림 해제될 때, 카트리지(220)는 카트리지 하우징(235) 내에서 중심 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 이는 세정 패드의 노출된 구역이 조정될 수 있게 할 수 있다. 세정 헤드(210)는, 이를테면, 상부 인서트(250) 주위에 하나 이상의 또는 복수의 노치들(274)을 형성함으로써 형성된 다수의 세팅 포지션들을 가질 수 있다. 따라서, 카트리지(220)가 플런저(435)를 안착시킬 다음 노치(274)로 회전됨에 따라, 세정 패드가 추가로 회전될 수 있다. 부가적으로, 세트 스크루가 카트리지(220)의 회전에 대한 미세 튜닝 제어를 제공할 수 있으며, 그러한 구성들에서, 노치들(274)은 형성되지 않을 수 있다. 카트리지의 포지셔닝을 가능하게 하기 위해, 카트리지(220)의 하나 이상의 컴포넌트들을 따라 가이드라인들, 또는 다른 시각적 또는 기계적 표시들이 형성될 수 있다. 카트리지(220)의 회전 능력으로 인해, 제2 입구 포트(420)는 중앙 채널(252)의 다수의 접근부들(251)과 커플링 가능할 수 있다. 예컨대, 제1 접근 포트(410)가 채널 내로 전달되고, 그에 따라, 컴포넌트의 회전이 전달에 영향을 미치지 않을 수 있지만, 그 외에, 회전은 중앙 채널로부터 입구 포트(420)를 밀봉할 수 있다. 따라서, 회전 동작들 동안 중앙 채널(252) 내로의 접근을 유지하기 위해, 다수의 접근부들(251)이 상부 인서트(250)를 통해 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 입구 포트(420)와 정렬되지 않는 접근부들은 카트리지 하우징(235)의 표면에 대해 밀봉될 수 있다.
[0049]
세정될 밀봉부에 대해 포지셔닝될 때, 세정 패드의 일부만이 밀봉부 자체와 접촉할 수 있다. 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 패드의 회전을 가능하게 함으로써, 세정 패드들은 다수의 종래의 설계들보다 더 긴 기간들 동안 유지될 수 있다. 하나의 비-제한적인 예로서, 카트리지(220)에 대한 5개의 세팅 회전 포지션들을 포함함으로써, 세정 패드는, 접촉 포지션의 마모가 검출 또는 추정된 후에, 회전을 통해 패드를 리포지셔닝(reposition)함으로써, 최대 5배만큼 많은 세정 동작들을 수행할 수 있다. 다수의 종래 기술들에서, 세정 패드는 단일 포지션에서 커플링될 수 있고, 그에 따라, 접촉 부분이 마모를 나타낼 때, 패드의 다른 부분들의 무결성과 상관없이, 전체 패드가 교체될 수 있다. 따라서, 본 기술은 본 기술의 실시예들에서 사용되는 세정 패드들의 세정 수명을 증가시킬 수 있고, 교체 비용들을 감소시킬 수 있다.
[0050]
본 기술에 따른 세정 패드들은 상부 인서트(250) 및 하부 인서트(260)와 마운트 실린더 사이에서 적소에 유지될 수 있다. 세정 패드들은 마운트 실린더 주위에 포지셔닝된 슬리브(sleeve) 또는 랩(wrap)일 수 있고, 마운트 실린더(270)의 높이보다 더 높은 높이를 특징으로 할 수 있다. 세정 패드로부터의 과도한 재료는 마운트 실린더 위 및 아래에 유지될 수 있고, 상부 인서트 및 하부 인서트에 의해 클램핑될 수 있다. 도 4b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 4a에 예시된 카트리지(220)의 세부 부분의 개략적인 단면도를 도시한다. 도면은 카트리지와 세정 패드(450)의 커플링의 하나의 형태를 도시하고 있지만, 다수의 변형들이 본 기술에 의해 유사하게 포함된다. 예컨대, 다른 실시예들에서, 접착제 또는 기계적 패스너들이 마운트 실린더 상에 세정 패드를 고정시키기 위해 사용될 수 있다.
[0051]
상부 인서트(250), 하부 인서트(260), 및 마운트 실린더(270) 각각의 외부 프로파일들은 세정 패드를 수용하도록 형성될 수 있다. 마운트 실린더(270)는 컴포넌트의 중앙으로부터, 마운트 실린더(270)의 제1 단부(276)와 제1 단부 반대편의 제2 단부(277) 중 하나 또는 둘 모두를 향해 테이퍼링(taper)될 수 있다. 카트리지의 컴포넌트들은 임의의 수의 방식들로 접합될 수 있으며, 일부 실시예들에서, 마운트 실린더(270) 위에 세정 패드(450)를 포지셔닝한 후에, 마운트 실린더(270)가 상부 인서트(250)의 원위 단부 위에 포지셔닝될 때, 제1 단부(276)를 넘어서 연장되는 세정 패드의 제1 양은 제1 단부(276) 위로 접힐 수 있고, 상부 인서트(250)에 대해 압축될 수 있다. 이어서, 하부 인서트(260)가 상부 인서트(250) 내에 포지셔닝되어 커플링될 때, 제2 단부(277)를 넘어서 연장되는 세정 패드의 양은 제2 단부(277) 위로 접힐 수 있고, 하부 인서트(260)에 대해 압축될 수 있다. 이러한 동작은 카트리지 내에 세정 패드를 단단히 고정시킬 수 있고, 마운트 실린더(270) 및 다른 카트리지 컴포넌트들에 대해 밀봉을 형성할 수 있다. 부가적으로, 상부 인서트(250)와 하부 인서트(260) 중 하나 또는 둘 모두는 컴포넌트들에 대해 세정 패드(450)를 추가로 클램핑하기 위해 마운트 실린더(270)의 테이퍼링 방향으로 플레어링될 수 있다. 결과적으로, 카트리지의 제2 환상 채널 내로 전달되는 세정 유체는 마운트 실린더에 정의된 애퍼처들로부터만 채널에서 빠져나와서 세정 패드(450) 내에 스며들거나 또는 그렇지 않으면 흡수되도록 제어될 수 있다. 흡인기의 맞물림은 세정 패드를 추가로 안착시키고 압축하여, 형성된 밀봉을 강화할 수 있다.
[0052]
본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 패드들은, 패드를 통해 세정 유체를 균일하게 전달할 뿐만 아니라 다수의 접촉 세정 동작들을 견디도록 구성된 다양한 재료 특성들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 세정 패드들은 본 기술에 따른 다양한 세정 동작들에서 세정제들로서 사용되는 산들 또는 다른 화학 물질들에 대해 불활성일 수 있다. 이들 특성들의 조합을 보이는 다양한 단일 컴포넌트 세정 패드들이 사용될 수 있지만, 일부 실시예들에서, 다층 재료 또는 조합이 사용될 수 있다. 예컨대, 본 기술의 일부 실시예들에 따라, 다층 직물 복합재(composite)가 세정 패드로서 사용될 수 있다. 예시적인 복합재는 마운트 실린더에 대해 안착된 제1 직물 층, 이를테면 내부 직물 층을 포함하는 적어도 2개의 직물 층들을 포함할 수 있다. 복합재는 또한, 밀봉부와 접촉하고 세정 동작을 수행하도록 구성된 제2 직물 층, 이를테면 외부 직물 층을 포함할 수 있다.
[0053]
내부 직물 층은 세정 패드에 걸쳐 마운트 실린더의 애퍼처들을 통해 전달되는 유체를 효율적으로 분배하기 위한 우수한 흡수 및 분배 특성들을 특징으로 할 수 있다. 예시적인 재료들은 유기 또는 무기 섬유 재료들을 포함할 수 있고, 직조(woven), 편직, 및/또는 층상 직물들 또는 재료들을 포함할 수 있다. 재료는 재료를 통해 그리고 재료에 걸쳐 유체를 전달하는 것을 가능하게 하기 위해 직조물 또는 섬유들 자체에 대한 방향성을 가질 수 있다. 예컨대, 홈이 있는 섬유들이 섬유들에 걸친 모세관 작용을 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 제1 층에서 다수의 재료 층들이 활용될 때, 층들은 재료를 통한 그리고 재료에 걸친 분배를 추가로 촉진하기 위해 층들 사이에 교번 또는 회전 방향성을 가질 수 있다. 층들은 재료의 기계적 특성들을 증가시키기 위해 적층될 수 있다. 예시적인 세정 패드들에서 사용될 수 있는 하나의 비-제한적인 재료는 편직 폴리에스테르 섬유 재료이지만, 다른 폴리머 섬유 재료들이 사용될 수 있다.
[0054]
외부 직물 층은 세정 패드의 유효 수명을 연장시키기 위한 우수한 내마모성을 특징으로 할 수 있다. 부가적으로, 외부 직물은 패드에 의해 세정되는 밀봉부들에 대한 마멸(abrasion)을 제한하도록 선택될 수 있다. 외부 직물은 직조 섬유 재료 또는 직물일 수 있다. 외부 직물은 마모와 관련된 방향성 성분을 가질 수 있고, 그리고 밀봉부 회전 방향 그리고 그에 따른 마멸 방향에 기반한 구성으로 세정 패드 상에 통합될 수 있다. 예시적인 재료들은 세정되는 밀봉부들의 내마모성, 화학적 양립성, 및 내마멸성을 위해 선택된 다양한 재료들을 포함할 수 있는 하나 이상의 재료 층들을 포함할 수 있다. 예컨대, 재료들은, 세라믹들, 폴리아라미드 섬유들 또는 재료들, 탄소 섬유들 또는 재료들, 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 또는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함할 수 있는 플루오로카본 직물들을 포함하는 플루오로폴리머 재료들, 고-분자량 폴리에틸렌 재료 및 초-고-분자량 폴리에틸렌 재료를 포함하는 폴리에틸렌 섬유들 또는 재료들, 폴리아미드 섬유들 또는 재료들, 또는 언급된 기계적 또는 재료 특성들 중 임의의 특성을 제공할 수 있는 다른 재료들을 포함할 수 있다.
[0055]
본 기술에 따른 세정 동작들은 밀봉부 상의 적용 전에 세정 패드의 습윤화를 보장하기 위해 부가적인 피처들을 활용할 수 있으며, 이는 접촉 재료들의 마모 및/또는 마멸을 감소시킬 수 있다. 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 세정 헤드를 프라이밍하기 위한 센서 셋업(500)의 개략도를 도시한다. 세정 동작 전에, 본 기술의 실시예들에 따른 세정 헤드(210) 상에 통합된 세정 패드는 화학 작용제와 같은 세정제로 프라이밍될 수 있다. 자동화된 세정 동작들에서, 세정 패드가 세정제로 습윤화되는 것을 보장하는 것은, 패드를 과포화시켜서 과도한 유체가 패드로부터 흘러내리게(drip) 하지 않고서는 어려울 수 있다. 본 기술의 실시예들은 프라이밍 사이클을 수행하며, 그 프라이밍 사이클에서, 동작을 모니터링하면서 습윤화가 수행된다.
[0056]
도 5에 예시된 바와 같이, 세정 헤드(210)는 과도한 유체(형성되는 경우)를 수집하기 위한 회수 또는 디스펜스(dispense) 컵(505) 근처에 포지셔닝될 수 있다. 온도를 측정하기 위한 센서(510), 이를테면 적외선 온도 센서가 디스펜스 컵 근처에 포지셔닝될 수 있거나, 디스펜스 컵에 부착될 수 있거나, 또는 세정 패드를 타겟팅하도록 다른 방식으로 포지셔닝될 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 흡인기가 세정 패드를 통해 전달되는 유체를 수집하기 위해 세정 헤드와 커플링될 수 있다. 온도 센서는 패드를 타겟팅할 수 있고, 그리고 패드 내로 전달되는 유체의 온도, 또는 주변 온도 또는 컴포넌트 온도(유사한 경우)를 보고할 수 있다. 화학 물질 전달 동안, 흡인기가 맞물리게 될 수 있으며, 이는 일부 화학 작용제가 전달되는 동안 일부 화학 작용제의 증발을 발생시킬 수 있다. 화학 작용제가 증발되고 공기 이동을 발생시킴에 따라, 온도 센서는, 패드에 걸친 증발로 인한 패드 표면에서의 냉각에 의해 발생되는 주위 환경의 주변 온도에 대한 감소 또는 델타(delta)를 특징으로 하는 온도를 기록할 수 있다. 센서가 벌크 유체 온도의 판독으로부터 습구 온도의 판독으로 조정되어 패드에서의 온도의 능동적인 감소를 레지스터링(register)할 수 있거나, 또는 센서가 주변 온도에 대한 패드 온도의 결정에 사용될 수 있다. 결과적인 온도 감소 또는 차이가 식별되어, 세정 패드가 충분히 습윤화되었는지가 결정될 수 있고, 세정 동작이 수행될 수 있다.
[0057]
도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 동작 시의 세정 헤드의 개략도를 도시한다. 예시는 세정 동작들 동안 수행될 수 있는 포지셔닝 동작들을 도시한다. 예시된 장치는 베이스(610)를 포함할 수 있으며, 이전에 언급된 토크-제어식 모터가 베이스(610) 내에 연결될 수 있다. 암(205)이 베이스(610)와 커플링될 수 있으며, 세정 헤드(210)가 암(205)과 원위 위치에서 커플링될 수 있다. 개략적으로 도시되어 있지만, 암 및 세정 헤드가 이전에 설명된 피처들 또는 컴포넌트들 중 임의의 것을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 위에서 논의된 바와 같이, 베이스(610)는 암(205)을 피벗 또는 스윙하도록 동작 가능하여, 세정 헤드(210)가 세정될 밀봉부 또는 다른 디바이스에 대하여 포지셔닝될 수 있게 할 수 있다.
[0058]
세정 헤드(210)는 동작들 동안 회전될 수 있고, 베이스(610)의 동작 동안 리트랙트 또는 회수(withdrawn) 포지션으로 유지될 수 있으며, 베이스(610)의 동작은 세정 헤드를 상방으로 회전시키는 것을 수반할 수 있고, 이는 세정 헤드(210)가 밀봉부 또는 다른 컴포넌트들과 접촉할 가능성을 제한하면서 세정 헤드(210)를 포지셔닝하는 것을 가능하게 할 수 있다. 세정 헤드(210)를 상방으로 리세싱되는 바와 같이 하향 포지션으로 유지함으로써, 세정 헤드(210)는, 밀봉부와 접촉하도록 포지셔닝되기 전에, 세정될 밀봉부 위로 통과될 수 있다. 이 포지션은 또한, 아래에서 추가로 설명될 바와 같은 린싱 동작들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 도 6은 세정될 밀봉부 또는 컴포넌트로 세정 헤드(210)를 전달하기 위한 하나의 가능한 시스템을 예시하지만, 세정될 밀봉부에 대해 세정 헤드(210)를 피벗, 회전, 또는 다른 방식으로 포지셔닝하기 위해 임의의 시스템이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0059]
도 7은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 동작 시의 세정 헤드(210)의 개략도를 도시한다. 도면은 본 기술의 실시예들에 따른 밀봉부 세정 조립체들을 사용하여 수행될 수 있는 가능한 린싱 동작을 예시한다. 세정 패드를 통해 전달된 화학 작용제를 이용한 밀봉부 세정 후에, 잔류 화학 작용제가 밀봉부 상에 있을 수 있다. 세정 헤드 내에 포지셔닝된, 이를테면, 위에서 설명된 채널들(225) 내에 배치된 유체 라인들을 사용하여 린싱 동작이 수행될 수 있다. 세정 패드가 밀봉부와 접촉할 수 있는 밀봉부 세정 포지션에 세정 헤드(210)가 있을 때, 세정 헤드의 전방 표면(211)과 동일한 평면에 있을 수 있는 유체 채널들은 밀봉부에 수직인 유체 유동 방향에 대해 포지셔닝될 수 있다. 일부 실시예들에서, 린스 동작이 이러한 구성으로 수행될 수 있지만, 일부 실시예들에서, 린스는 밀봉부 세정 동작 후에 수행될 수 있다. 밀봉부 표면에 수직으로, 또는 접촉 링 또는 내부 컴포넌트들과 일렬로 포지셔닝될 때, 사출된 린스 유체는 잔류 화학 작용제를 제거할 수 있지만, 다른 밀봉부 컴포넌트들, 이를테면 접촉 핀들 또는 유지 엘리먼트들 내에 또는 이들과 접촉하도록 희석제를 유동시킬 수 있다. 이러한 유동 방향을 제한 또는 방지하기 위해, 본 기술의 일부 실시예들은 잔류 화학 작용제의 제거를 가능하게 하기 위해 밀봉부의 면에 걸쳐 접선방향으로 린싱 동작을 수행할 수 있다.
[0060]
일부 실시예들에서, 세정 용액은 산성 용액일 수 있거나 또는 산성 용액을 포함할 수 있다. 밀봉부 상에 남아 있는 잔류물들은 밀봉부의 표면 상의 금속 이온들 또는 재료들을 포함할 수 있으며, 그 금속 이온들 또는 재료들은 산성 재료들로 제거될 수 있다. 세정 헤드(210)와 함께 활용되는 화학 작용제는 이전의 챔버에서 전기도금되었을 수 있는 금속에 기반하여 선택될 수 있고, 그리고 구리 재료들, 니켈 재료들, 주석-은 솔더(solder)들, 또는 예컨대 주석 은 배스 내의 은과 같은 복합 금속들 및 유기-금속 재료들을 포함하는, 전기도금될 수 있고 밀봉부 상에 잔류물들이 형성되게 할 수 있는 다른 재료들의 제거를 가능하게 할 수 있는, 질산, 아세트산, 황산, 또는 임의의 유기산 또는 무기산 뿐만 아니라 산 혼합물을 포함할 수 있다.
[0061]
세정 동작 후에, 수직 하방일 수 있거나 또는 하방으로 기울어질 수 있는 하방 유체 전달을 갖도록 유체 채널들을 포지셔닝하기 위해, 세정 헤드(210)가 상방으로 회전될 수 있다. 암(205)은 부가적으로, 밀봉부 위에 유체 라인들을 포지셔닝하기 위해 피벗될 수 있고, 린스 유체, 이를테면, 부가적인 화학 작용제 또는 물(탈이온수를 포함함)이 밀봉부 표면들 위로 유동될 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 유체 라인들, 또는 유체라인들을 인도하는 채널들은 서로 평행할 수 있거나 또는 서로 오프셋될 수 있으며, 이는 밀봉부의 더 완전한 영역에 걸쳐 린스를 수행할 수 있다. 이어서, 린스 유체는 밀봉부의 선행 에지에 대하여 평행한 또는 실질적으로 평행한 포지션에서 밀봉부 위에서 하방으로 유동될 수 있다. 밀봉부는 자체적으로, 선행 에지에서 수직 벽을 포함하지 않을 수 있는 다수의 프로파일들을 가질 수 있다. 그러나, 평행하다는 것은, 밀봉부 프로파일과 상관없이, 밀봉부 표면에 수직이거나 또는 밀봉부 표면 상에 직선적인 유체의 분출과 대조적으로, 밀봉부 위로부터 밀봉부를 가로지르거나 또는 밀봉부의 외측 표면을 따라 하방으로 그리고 밀봉부의 외측 표면 위로의 유동과 같은 유동을 의미할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 린스 유체가 밀봉부 표면을 가로질러 유동할 수 있게 하고, 유지보수 모듈의 보울과 같은 수집 빈(bin) 내로 하방으로 하강될 수 있게 함으로써, 밀봉부의 표면에 수직인 유동 또는 직접적인 유동에 의해 발생될 수 있는 바와 같은, 접촉부들 또는 유지 엘리먼트들 상으로 밀봉부 뒤로 다시 리세싱할 수 있는 유동에 대한 가능성이 거의 없이, 밀봉부로부터 세정 유체가 린싱될 수 있다. 광학 센서와 같은 부가적인 센서(710)를 이용하여, 린스 유체의 전달을 보장하는 것이 수행될 수 있다. 센서는 린스 유체가 전달될 수 있는 위치를 타겟팅하도록 포지셔닝될 수 있고, 린스가 수행되는지 여부를 식별할 수 있다. 이는, 자동화된 프로세스들 동안, 화학적으로 세정된 밀봉부들이 부가적인 사용 전에 적절하게 린싱되는 것에 대한 보장을 제공할 수 있다.
[0062]
이전에 설명된 시스템들 및 컴포넌트들은 컴포넌트 세정을 수행하기 위한 다수의 방법들에서 사용될 수 있다. 도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 그리고 이전에 설명된 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트, 이를테면 세정 헤드(210)를 사용할 수 있는, 전기도금 시스템의 시스템 밀봉부를 세정하는 예시적인 방법(800)의 동작들을 도시한다. 방법(800)은 실제 밀봉부 세정 전에 동작들을 포함할 수 있다. 예컨대, 세정 전에, 위에서 설명된 유지보수 모듈(100)에 관하여 이전에 설명된 바와 같은 세정될 접촉 밀봉부 또는 다른 컴포넌트를 노출시키기 위해, 시스템 밀봉부가 포지셔닝될 수 있다.
[0063]
방법(800)은 수동 상호작용을 제한하기 위해 시스템 내에서 자동으로 수행될 수 있는 다수의 동작들을 포함할 수 있다. 방법(800)은 세정될 밀봉부와 접촉하기 전에 세정 패드를 프라이밍 또는 준비하기 위한 동작들을 포함할 수 있다. 암은, 세정이 발생할 수 있는 위치, 또는 별도의 위치, 이를테면, 이전에 설명된 바와 같은 디스펜스 컵 또는 드레인(drain) 위의 위치에, 프라이밍을 위한 세정 헤드를 포지셔닝할 수 있다. 동작(810)에서, 이전에 설명된 카트리지(220)와 같은 회전 가능 카트리지의 마운트 실린더 상에 포지셔닝될 수 있는 세정 패드 상에 세정 유체가 전달될 수 있다. 동작(820)에서, 카트리지와 커플링된 흡인기가 맞물리게 될 수 있다. 흡인기는 과도한 세정 유체를 회수하도록 구성될 수 있으며, 그렇지 않으면, 과도한 세정 유체는 포화에 도달되면 패드로부터 방출될 수 있다. 방법(800)은 선택적으로, 선택적인 동작(830)에서, 적외선 온도 센서일 수 있는 온도 센서로 직물 패드를 타겟팅하는 것을 포함할 수 있다. 이어서, 방법은, 동작(840)에서, 직물 패드에서의 온도 차이를 측정하는 것을 포함할 수 있으며, 그 온도 차이는 세정 유체가 세정 패드를 습윤화하고 증발된 것을 나타낼 수 있고, 이는 주위 환경의 주변 온도보다 더 낮은 온도를 레지스터링할 수 있다. 측정은 센서로 주변에 대한 온도의 감소를 측정하는 것을 포함할 수 있으며, 온도의 감소는 흡인기에 의해 발생된 세정 유체의 증발로 인한 것일 수 있다. 차이가 패드의 적절한 습윤화를 확인할 수 있는 미리 결정된 양에 도달하면, 패드는 세정을 위해 사용될 수 있다.
[0064]
동작(850)에서, 밀봉부를 화학적으로 그리고/또는 기계적으로 세정할 수 있는 밀봉부 세정 동작이 수행될 수 있다. 밀봉부 세정 동작은, 세정될 밀봉부를 회전시키고, 습윤화된 세정 패드와 밀봉부를 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 접촉 및 회전은 동시에 또는 임의의 순서로 발생될 수 있다. 부가적인 세정 유체가 카트리지를 통해, 이를테면, 위에서 설명된 바와 같은 마운트 실린더 내의 애퍼처들을 통해 패드 내로 전달되는 동안, 밀봉부가 세정 패드에 걸쳐 회전될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전달되는 유체의 원래의 양이 세정 동작을 수행하기에 충분할 수 있고, 회전 동작 동안, 부가적인 세정 유체가 유동되지 않을 수 있다. 세정 동작들 후에, 선택적인 린싱 동작이 수행될 수 있다. 선택적인 동작(860)에서, 세정 헤드의 브래킷이 상방으로 회전될 수 있거나(이는, 예컨대, 세정 헤드의 채널들에 배치된 유체 라인들을 밀봉부의 선행 에지에 실질적으로 평행한 방향으로 포지셔닝하도록 세정 헤드를 약 90°만큼 회전시킬 수 있음), 또는 밀봉부의 선행 에지에 대해 수직이 아니라 밀봉부 위에서 하방으로 유체 유동을 제공하도록 포지셔닝될 수 있다. 세정 헤드의 부가적인 병진이동이 또한, 밀봉부 면과 유체 라인들을 정렬하기 위해 수행될 수 있다. 선택적인 동작(870)에서, 린스 유체, 이를테면 탈이온수가 유체 라인들을 통해 전달될 수 있고, 밀봉부의 선행 에지를 가로질러 또는 밀봉부의 선행 에지 위에서 하방으로 유동할 수 있다. 린싱은 임의의 잔류 세정 유체를 희석시킬 수 있고 그리고/또는 밀봉부로부터 유체를 제거할 수 있다. 일부 실시예들에서, 선택적인 동작(880)에서, 린싱 동작이 수행되는지를 감지하기 위해, 광학 센서가 맞물리게 될 수 있다. 감지는, 밀봉부들이 후속 사용 전에 적절하게 세정 및 린싱되는 것을 보장하기 위해, 자동화된 동작들 동안 확인을 제공할 수 있다.
[0065]
본 개시내용의 기술들은 종래 기술들이 비해 다양한 이점들을 제공할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 세정 패드들은 연장된 수명을 제공하면서 우수한 세정을 제공할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 감지 능력들은, 세정 패드 습윤화 및 밀봉부 린싱을 포함하는 동작들이 충분히 수행되는 것을 보장하기 위해, 자동화된 프로세스들의 확인을 제공할 수 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에 따른 개선된 하드웨어는 세정 패드들의 부가적인 사용 및 개선된 세정 동작들을 가능하게 하여, 세정 패드당 이용 가능한 세정들을 증가시키고, 개선된 제거 동작들을 제공할 수 있다.
[0066]
이전에 언급된 바와 같이, 본 기술에 따른 세정 유체들은 구체적으로, 세정될 밀봉부 상에 있을 수 있는 재료를 위해 구성될 수 있다. 종래의 세정 프로세스들은 대개, 폴리머 밀봉부 표면 상의 금속들 및 금속 이온들을 제거하는 것을 목표로 하는 케미스트리(chemistry)들 또는 물리적 메커니즘들에 집중하였다. 대개, 세정될 재료는 육안으로 보이지 않는다. 그러나, 테스트는, 20% 질산을 이용한 일상적인 와이프 다운(wipe down)들만으로도 플레이트-업(plate-up) 발생들 사이의 시간이 플레이트-업에 대한 시간의 2배 증가 내지 플레이트-업에 대한 시간의 10배 초과의 증가와 같이 상당히 증가될 수 있다는 것을 나타내었다. 그러나, 플레이트-업은 여전히 발생될 것이며, 일부 경우들의 관찰은 일상적인 동작에서 적절하게 세정되지 않을 수 있는 밀봉부 표면들 상에 재료가 쌓일 수 있다는 것을 실증하여, 밀봉부 플레이트-업을 방지하기 위한 개선된 세정 프로세스가 필요하다는 것을 나타낸다. 개선된 밀봉부 세정 프로세스들은 이전에 설명된 조립체들 뿐만 아니라 특정 세정 용액들 둘 모두를 사용할 수 있다.
[0067]
대개, 도금 밀봉부들 상에 변색(discoloration)이 점진적으로 형성될 수 있다. 실험들은 이러한 변색이 밀봉부 상의 유기물 기반 증착물들의 점진적인 축적으로 인한 것일 수 있다는 것을 나타냈다. 유기 재료의 소스는 프로세싱되는 웨이퍼들로부터의 용제들 또는 포토레지스트로부터 기인할 수 있다. 부가적으로, 축적은 도금 배스의 일부인 유기 화합물들의 증착으로부터 기인할 수 있다. 이들은, 구리 도금 배스들 내의 촉진제들, 레벨러(leveler)들 및 억제제들, 및 주석 은 배스들 내의 킬레이트제들 및 착화제들과 같은 유기 첨가제들의 군(family)을 포함할 것이다. 용액 내의 금속 이온들과 결합 및 상호작용하도록 특별히 설계된 이들 유기 화합물들의 특성들로 인해, 전기적 중성 폴리머 표면들이어야 하는 것, 이를테면, 도금 챔버 내의 밀봉부들 상에 금속 이온들이 도금되기 때문에, 유기 화합물들은 전도성인 금속들을 동반할 수 있고, 그리고 이전에는 존재하지 않았던 어느 정도의 전도성을 갖도록 폴리머 밀봉부의 표면을 변경할 수 있다. 이들 도금된 재료들이 전기적으로 하전된 접촉부들로의 전도성 경로들을 생성하거나 또는 그 전도성 경로를 단축하고, 절연성 표면에 전자들의 소스를 제공하여, 궁극적으로, 플레이트-업을 초래하게 될 결과가 발생될 수 있다. 일부 경우들에서, 구체적으로, 관찰되는 유기 필라멘트들의 최상부 상에 플레이트-업이 발생된 것으로 관찰되었다. 이는, 유기 재료가, 접촉부들 또는 전하 터널링 부위로부터 밀봉부를 통해 밀봉부 표면까지 전도성 경로를 궁극적으로 가능하게 하거나 또는 생성하여 플레이트-업을 초래하는 접착 층 또는 전구체로서 작용할 수 있다는 것을 나타낼 수 있다. 따라서, 표면으로부터의 금속들 및 금속 이온들의 제거가 바람직하지만, 그러한 동작들은 유기물들과 관련된 근본적인 문제를 해결하지 않을 수 있다.
[0068]
강한 부식제(caustics)가 유기 재료들을 제거하는 데 효과적인 것으로 알려져 있지만, 그러한 제거는 대개, 연장된 시간 동안 그리고 상승된 온도에서만 달성될 수 있다. 그러한 절차가 성공적으로 달성될 수 있지만, 도금 툴에 온-보드(on-board)로 그러한 절차를 포함하는 것은 어려울 수 있고, 이는 일부 경우들에서 오프-보드(off-board) 구현으로 격하될 수 있다. 본 기술은 또한, 특히 유기 증착물들의 제거를 목표로 하는 세정을 구현할 수 있다. 유기 매트릭스(organic matrix)의 제거는 매트릭스 내의 금속들 및 금속 이온들의 제거를 수반할 수 있다. 산성 세정이 유기 증착물의 표면에서 금속들을 제거하는 데 효과적일 수 있지만, 벌크 매트릭스는 여전히, 도금 배스를 통한 다음 통과 시에 오염 종을 즉시 보충하기 위한 기반을 형성할 수 있는 금속들을 포함할 수 있다. 포함된 금속들의 제거를 수반하는 유기물들의 제거는, 폴리머 재료를, 매끄럽고 금속이 없을 수 있는 원래 상태로 되돌릴 수 있고, 다수의 부가적인 사이클들 동안 플레이트-업의 개시에 대한 시간을 제거 또는 연장시킬 수 있다. 따라서, 유기물들을 제거하기 위한 밀봉부 표면의 주기적인 세정은 플레이트-업을 방지하기 위한 바람직한 방법일 수 있다.
[0069]
다양한 유기 용제들이 밀봉부들로부터 유기물 축적을 제거할 수 있다. 성공적으로 사용된 화학 물질들의 일부는, 톨루엔, 아세톤, DMSO(di-methyl sulfoxide), NMP(N-methyl 2-pyrrolidone), MSA(methyl sulfonic acid), 뿐만 아니라 상용 포토레지스트 제거 케미스트리들, 이를테면 EKC 265, Techic NF-52, 및 Shipley BPR을 포함한다. 그러한 상용 스트리퍼(stripper)들은, NMP, DMSO, TMAH(tetra-methyl ammonium hydroxide), EG(ethylene glycol), 또는 다른 그러한 용제들을 포함할 수 있는 유기 용제들의 블렌드들일 수 있다. 사실상 모든 경우들에서, 수백 번의 도금 사이클들 후에 증착될 수 있고 두께가 100 미크론 초과일 수 있는 두꺼운 유기 증착물들을 밀봉부 표면들로부터 효과적으로 제거하기 위해, 어느 정도의 기계력을 동반할 때, 용제의 유효성이 개선될 수 있다. 그러나, 그러한 증착물들이 수십 번의 사이클들로부터 기인하는 경우, 그러한 기계력은 선택적일 수 있으며, 깨끗한 표면을 유지하기 위해 계속되는 세정 간격들이 수행될 수 있지만, 용제의 용매화 능력만으로 증착물들이 효과적으로 제거될 수 있고, 밀봉부의 비교적 깨끗한 상태가 유지될 수 있다.
[0070]
따라서, 본 기술의 실시예들의 세정 패드 및 세정 장치를 활용하는 이전에 설명된 바와 같은 프로세스들은, 도금 또는 린싱 동작들 사이에서 간헐적인 간격들로, 위에서 열거된 재료들 중 임의의 재료를 세정 유체로서 적용하는 것을 더 포함할 수 있다. 재료들은, 유체를 적용하고 동시에 밀봉부를 기계적으로 스와빙(swab)할 수 있는, 이전에 설명된 세정 조립체로부터 적용될 수 있거나, 또는 별도의 유체 노즐로부터 적용될 수 있다. 별도로 적용될 때, 위에서 설명된 세정 헤드 상의 세정 패드를 이용하거나 또는 다른 기계적인 애플리케이터(applicator)를 이용할 뿐만 아니라 음파 에너지를 적용하여, 와이프 다운이 수행될 수 있다. 화학적 린스가 수행될 수 있는 별도의 모듈 또는 프레임에 부가적인 암이 부착될 수 있다. 세정 동작들 동안 용제 또는 밀봉부의 가열이 또한 수행될 수 있으며, 이를테면 IR 램프들로부터의 열의 적용에 의해 또는 케미컬 배스(chemical bath)들에 의해 가열이 발생될 수 있다. 본 개시내용의 전체에 걸쳐 설명된 조립체들과 함께 적용하여 또는 단독으로, 논의된 세정 유체들을 활용함으로써, 전기도금 또는 다른 프로세싱 동작들 동안 기판들을 지지하는 데 사용되는 밀봉부들의 수명 및 품질을 개선하기 위해, 개선된 세정이 수행될 수 있다.
[0071]
이전의 설명에서, 설명의 목적들로, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 다수의 세부사항들이 제시되었다. 그러나, 이들 세부사항 중 일부 없이, 또는 부가적인 세부사항들과 함께, 특정 실시예들이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 예컨대, 설명되는 습윤화 기술들로부터 이익을 얻을 수 있는 다른 기판들이 또한, 본 기술과 함께 사용될 수 있다.
[0072]
여러 실시예들에 개시되었지만, 실시예들의 사상으로부터 벗어나지 않으면서, 다양한 변형들, 대안적인 구성들, 및 등가물들이 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 부가적으로, 본 기술을 불필요하게 모호하게 하는 것을 방지하기 위해, 다수의 잘-알려진 프로세스들 및 엘리먼트들이 설명되지 않았다. 따라서, 위의 설명은 본 기술의 범위를 제한하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
[0073]
수치 범위가 주어진 경우, 그러한 수치 범위의 상한들과 하한들 사이에 존재하는 각각의 값은, 문맥상 달리 명백히 표시되어 있지 않는 한, 하한의 단위의 최소 프랙션(fraction)까지 또한 구체적으로 기재된 것으로 해석된다. 명시된 범위 내의 임의의 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 명시되지 않은 값과 그러한 명시된 범위내의 임의의 다른 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 다른 값 사이에 존재하는 임의의 더 좁은 범위가 포함된다. 이러한 소범위의 상한들과 하한들은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상한과 하한 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 소범위에 포함되든지 그러한 소범위에서 제외되든지 간에, 임의의 한계값이 명시된 범위에서 구체적으로 제외된 것이 아닌 한, 또한 본 기술에 포함된다. 명시된 범위가 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그렇게 포함된 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 포함된다. 다수의 값들이 리스트에 제공되는 경우, 이들 값들 중 임의의 값을 포함하거나 또는 이들 값들 중 임의의 값에 기초하는 임의의 범위가 유사하게 구체적으로 개시된다.
[0074]
본원 및 첨부 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들("a", "an", 및 "the")은 문맥상 명확히 다르게 지시되지 않는 한 복수의 지시대상들을 포함한다. 따라서, 예컨대, "재료"에 대한 지칭은 복수의 그러한 재료들을 포함하고, "채널"에 대한 지칭은 하나 이상의 채널들, 및 당업자에게 알려져 있는 그 채널들의 등가물들에 대한 지칭을 포함하는 등이다.
[0075]
또한, "포함하다", "포함하는", "함유하다", "함유하는", "구비하다", 및 "구비하는"이라는 단어들은, 본 명세서 및 후속 청구항들에서 사용되는 경우, 명시된 특징들, 인티저(integer)들, 컴포넌트들, 또는 동작들의 존재를 특정하도록 의도되지만, 이들은 하나 이상의 다른 특징들, 인티저들, 컴포넌트들, 동작들, 액트(act)들, 또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다.
Claims (15)
- 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 피벗 가능한(pivotable) 암(arm) ― 상기 암은 상기 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능함 ―; 및
상기 암의 원위 부분과 커플링된 세정 헤드
를 포함하며,
상기 세정 헤드는,
브래킷(bracket); 및
회전 가능 카트리지
를 포함하고,
상기 브래킷은,
상기 암과 커플링된 페이스플레이트; 및
상기 페이스플레이트로부터 연장되는 하우징
을 포함하고,
상기 하우징은 상기 하우징을 통해 상기 브래킷의 전방 표면까지 연장되는 하나 이상의 아치형(arcuate) 채널들을 정의하고,
상기 회전 가능 카트리지는 상기 브래킷의 상기 하우징으로부터 연장되고,
상기 카트리지는 마운트 실린더(mount cylinder)를 포함하고,
상기 마운트 실린더는 상기 마운트 실린더 주위에 커플링된 패드에 세정 용액을 전달하도록 구성된 하나 이상의 애퍼처(aperture)들을 정의하는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 카트리지는 제1 내부 환상 채널에 접근하는 제1 입구 포트를 정의하고,
상기 카트리지는 상기 제1 내부 환상 채널로부터 상기 마운트 실린더 근처에 있는 상기 카트리지의 원위 부분까지 연장되는 제1 접근 채널을 정의하는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 접근 채널은 상기 마운트 실린더 근처에서 상기 카트리지 내에 정의된 제2 내부 환상 채널까지 연장되는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제2 항에 있어서,
상기 카트리지는 상기 카트리지의 중심 축을 중심으로 방사상으로 분포된 하나 이상의 제1 접근 채널들을 정의하는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 카트리지는 상기 카트리지의 중심 축을 중심으로 상기 카트리지 내에 정의된 중앙 채널에 접근하는 제2 입구 포트를 정의하고,
상기 카트리지는 하나 이상의 제2 접근 채널들을 정의하고,
상기 하나 이상의 제2 접근 채널들은 상기 카트리지의 중심 축을 중심으로 방사상으로 분포되고, 상기 중심 축으로부터 상기 마운트 실린더의 단부에 인접한 포지션을 향해 일정 각도로 연장되는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 카트리지는 약 -10° 내지 약 40°의 각도로 상기 브래킷으로부터 연장되는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 브래킷의 상기 전방 표면에 수직으로 상기 하우징과 커플링되고, 그리고 상기 하나 이상의 아치형 채널들 내에 배치된 유체 라인들을 고정시키도록 구성된 브래킷 클램프를 더 포함하는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 마운트 실린더는 상기 카트리지의 하나 이상의 컴포넌트들 주위로 연장되고, 상기 카트리지의 상기 하나 이상의 컴포넌트들과 동심으로 정렬되고,
상기 카트리지는 상기 마운트 실린더 주위에 포지셔닝된 상기 패드를 더 포함하고,
상기 패드는 상기 마운트 실린더의 제1 단부, 및 상기 제1 단부 반대편에 있는 상기 마운트 실린더의 제2 단부에 걸쳐 연장되고,
상기 패드는 상기 카트리지의 상기 하나 이상의 컴포넌트들과 상기 마운트 실린더 사이에 고정되는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제8 항에 있어서,
상기 패드는 내부 직물(fabric) 및 외부 직물을 포함하는 다층 직물을 포함하고,
상기 내부 직물은 편직 폴리에스테르(knitted polyester) 재료를 포함하고,
상기 외부 직물은 초-고-분자량(ultra-high-molecular-weight) 폴리에틸렌 재료를 포함하는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 카트리지는 유지 부재(retaining member)를 수용하도록 구성된 제3 입구 포트를 정의하고,
상기 유지 부재가 맞물림 해제(disengage)될 때, 상기 카트리지는 중심 축을 중심으로 회전하고, 상기 패드의 노출된 구역을 조정하도록 구성되는,
전기도금 장치 밀봉부 세정 조립체. - 회전 가능 카트리지의 마운트 실린더 상에 포지셔닝된 세정 패드에 세정 유체를 전달하는 단계;
상기 카트리지와 커플링되고, 그리고 과도한 세정 유체를 회수하도록 구성된 흡인기를 맞물리게 하는(engage) 단계;
상기 세정 패드에서 온도를 측정하는 단계; 및
상기 세정 패드를 이용하여 밀봉부 세정 동작을 수행하는 단계
를 포함하는,
전기도금 시스템 밀봉부를 세정하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 세정 패드에서 온도 변화를 측정하는 것은,
적외선 온도 센서로 상기 세정 패드를 타겟팅(target)하는 것; 및
상기 세정 패드의 온도와 주변 온도 사이의 온도의 차이를 확인하는 것
을 포함하는,
전기도금 시스템 밀봉부를 세정하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 밀봉부 세정 동작을 수행하는 단계는,
상기 세정 패드에 걸쳐 상기 전기도금 시스템 밀봉부를 회전시키는 단계를 포함하며,
상기 회전 동안, 부가적인 세정 유체가 전달되거나, 또는 상기 패드 내의 잔류 세정 유체가 상기 밀봉부 세정 동작을 수행하는 데 활용되는,
전기도금 시스템 밀봉부를 세정하는 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 카트리지는 하우징을 포함하는 브래킷으로부터 연장되고,
상기 하우징은 상기 하우징을 통하는 하나 이상의 채널들을 정의하고,
상기 하나 이상의 채널들 내에 하나 이상의 유체 라인들이 고정되고,
상기 방법은,
상기 전기도금 시스템 밀봉부의 선행 에지(leading edge)에 실질적으로 평행하게 상기 유체 라인들을 포지셔닝하기 위해 상기 브래킷을 회전시키는 단계;
상기 유체 라인들을 통해 그리고 상기 전기도금 시스템 밀봉부의 상기 선행 에지를 가로질러 린스 유체를 전달하는 단계; 및
광학 센서로, 전달되는 상기 린스 유체를 타겟팅하는 단계
를 더 포함하는,
전기도금 시스템 밀봉부를 세정하는 방법. - 다층 조합 재료를 포함하며,
상기 다층 조합 재료는,
편직 폴리에스테르 재료를 포함하는 제1 직물 층 ― 상기 제1 직물 층은 홈이 있는 섬유들을 특징으로 하고, 상기 홈이 있는 섬유들은 상기 섬유들을 따르는 유체 분배를 가능하게 하도록 구성됨 ―; 및
초-고-분자량 폴리에틸렌 재료를 포함하는 제2 직물 층
을 포함하고,
상기 제2 직물 층은 상기 제1 직물 층 외부에 포지셔닝되는,
세정 패드.
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