RU6469U1 - Установка для непрерывной химической очистки поверхности изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин - Google Patents
Установка для непрерывной химической очистки поверхности изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин Download PDFInfo
- Publication number
- RU6469U1 RU6469U1 RU97100953/20U RU97100953U RU6469U1 RU 6469 U1 RU6469 U1 RU 6469U1 RU 97100953/20 U RU97100953/20 U RU 97100953/20U RU 97100953 U RU97100953 U RU 97100953U RU 6469 U1 RU6469 U1 RU 6469U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- installation
- cleaning
- circuit
- tank
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Установка для непрерывной жидкостной химической очистки поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин, включающая рабочую ванну, электрохимическую ячейку, подключенную к системе электропитания, напорный, накопительный и сборный баки, фильтры и насосы, соединенные между собой с помощью трубопроводов и запорнорегулирующей арматуры в гидравлическую систему, отличающаяся тем, что гидравлическая система циркуляции раствора выполнена в виде двух сообщающихся между собой контуров: контура очистки пластин и контура активации - очистки раствора; накопительный бак для активированного раствора в напорный бак, а сборный бак сообщен дополнительным трубопроводом с линией передачи раствора в рабочую ванну.
Description
УСТАНОВКА ДЛЯ НЕБРЕРЫВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, полупроводаиковых
ПЛАСТИН
Полезная модель относится к устройству для жидкостной химической очистки изделий и может быть использованос в полупроводниковом машиностроении при изготовлении оборудования для жидкостной химической очистки (далее, ЖХО) поверхности полупроводниковых пластин при изготовлении интегральных схем, а также в других областях промышленности, где необходимо обеспечение высокой степени чистоты поверхности деталей, например, при производстве печатных плат, магнитных дисков или лент, лазерных дисков, деталей и узлов радиоэлектронных устройств, электровакуумных приборов и т.д.
Известна установка для проведения процессов ЖХО, которая пред ставляет собой автоматизированную линию, состоящую из отмывочных устройств и травильных ванн, промежуточных емкостей, соединенных между собой с помощью трубопроводов, запорно-реГУлирующеи арматуры, фильтров, насосов и другой аппаратуры /I/. Травильные ванны заполняют высокочистыми реактивами и проводят обработку полупроводниковых пластин. После достижения в реактивах определенной степени загрязнения, их удаляют из производственного оборудования, проводят промывку оборудования и вводят чистые реактивы в необходимых количествах. Загрязненные реактивы сбрасывают в кислотно-щелочную канализацию и направляют на утилизацию отходов.
Недостатками этой установки являются - отсутствие в ее составе оборудования для регенерирования реактивов, используемых для отмывки полупроводниковых пластин. Это приводит к большому расходу исполь зуемых дорогостоящих реактивов, которые сбрасываются в производст венную канализацию после одноразового применения, а также к неста бильности во времени окислительной способности моющих растворов. Так, при проведении процессов ЖХО в стандартных установках типа: Лада, Кубок и др. /I/, активность и чистота растворов различны в разные периоды времени обработки пластин. При этом более высокое качество отмывки достигается для пластин, очищаемых в начальный период ЖХО, т.е. очищаемых чистым раствором, которые имеют более высокое качество, чем пластины, очищаемые в конце процесса, когда содержание загрязнений в растворе становится более высоким.
МКИ Н 01 i 21/312
Известна установка для переработки серной кислоты из стоков производства полупроводников /2/. Установка состоит из двух последовательных дистилляторов. В первом дистилляторе исходная смесь, состоящая из перекиси водорода и серной кислоты обогащается серной кислотой. Во втором дистилляторе, функционирующем при пониженном давлении, серная кислота доводится до температуры кипения, а пары серной кислоты сжижаются в конденсаторе. Для повышения чистоты выделяемой таким образом серной кислоты некоторое количество её из конденсатора подается на вход системы. Это оборудование позволяет получить серную кислоту высокой чистоты, пригодную для повторного использования в производстве полупроводников.
Недостатками этой установки являются её высокая материало- и энергоемкость, а также повышенная пожароопасность.
Известна установка для проведения процессов ЖХО поверхности полупроводниковых пластин с использованием аппаратуры для непрерывного выведения использованного (отработанного) раствора из производственного процесса, очистки его и повторного введения в процесс ЖХО для поддержания постоянной концентрации сверхчистой кислоты с определенной чистотой и компонентным составом /3/. Технологическая линия, защищенная этим патентом, состоит из следующих основных узлов и аппаратуры: дистилляционных аппаратов, конденсаторов, сепараторов, электрохимической ячейки для генерирования окислителей для процесса ЖХО.
Недостатками этой установки являются необходимость использования сложного материалоемкого оборудования для очистки отработанного раствора, а также ее большая энергоемкость, связанная с необходимостью нагрева рабочего раствора в травильных ваннах до 150°С; в сепараторах - до и в длстилляционных колоннах - до 300°С и выше, так как температура кипения серной кислоты составляет 338°С.
Кроме того, технологические процессы, осуществляемые в этой установке, имеют высокую пожароопасность, обусловленную высокотемпературным нагревом токсичных и агрессивных растворов серной кислоты. Именно этот недостаток установок с дистилляционной очисткой кислоты привел к нескольким пожарам на технологических комплексах по производству интегральных схем на предприятиях Западной Европы.
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является установка, которая включает электрохимическую ячейку для активации водного раствора серной кислоты, напорный, сборный и накопительные баки, рабочую ванну для проведения техпроцессов ЖХО, а также насосы, фильтры.
- 2 которые между собой трубопроводами и запорно-регулирующеи арматурой в замкнутую гидравлическую систему /4/. Эта установка работает следующим образом: из напорного бака раствор процускается последовательно через катодную и анодную камеры электрохимической ячейки при стандартном напряжении на электродах, подаваемом от блока питания. Электрохимически активированный раствор подается в рабочую ванну для проведения процесса ЖХО полупроводниковых пластин. Пластины выдерживаются 10 мин в моющем растворе при комнатной температуре. Затем промываются в ванне с проточной водой в течение 15 мин и сушатся. Отработанный раствор поступает в сборный бак, а затем вновь в электрохимическую ячейку на повторную очистку и активацию.
Эта установка позволяет упростить процесс рекуперации отработанных растворов, она значительно проще аналогов, менее энергоемкам и позволяет осуществлять процесс ЖХО поверхности полупроводниковых пластин при комнатной температуре.
Недостатком прототипа является сложность согласования производительности процессов очистки полупроводниковых пластин в рабочей ванне и активации-очистки в электрохимической ячейке.
Так, экспериментально показано, что скорость и производительность операций ЖХО пластин в рабочей ванне должны определяться следующими параметрами:
-время выдержки (очистки) пластин в рабочей ванне - 10 мин;
-кратность обмена раствора за период очистки - раза;
-объем раствора в рабочей ванне - 10 л;
-средняя скорость протока раствора через рабочую ванну - 150-f 180 л/ч.
При этом оптимальные скорость и производительность активации раствора и его очистки, протекающих в электрохимической ячейке обеспечиваются при скорости протока раствора через электрохимическую ячейку от 5 до 15 л/ч.
Таким образом, для того, чтобы осуществить реальные техпроцессы ЖХО поверхности пластин в известной установке, потребовалось бы не менее 10 параллельно работающих электрохимических ячеек для одной рабочей ванны. Осуществить это было бы сложно и экономически невыгодно. Кроме того, в известной установке при проведении загрузки рабочих партий полупроводниковых пластин, для замены моющего раствора, необходимо прерывать весь цикл рекуперации, что ухудшает эксплуатационные характеристики технологических комплексов.
физико-химических и гидравлических процессов, протекающих в рабочей ванне и электрохикгаческой ячейке.
Этот технический результат достигается тем что в известной установке (включающей напорный, накопительный и сборный баки, электрохимическую ячейку, источник стабилизированного напряжения, рабочую емкость для обработки полупроводниковых пластин, насосы, фильтры, запорно-регулирующую арматуру и трубопроводы) гидравлическая система установки выполнена в виде двух сообщающихся между собой контуров: контура очистки пластин и контура активации-очистки раствора. Для создания двухконтурной гидравлической схемы установки накопи тельный бак для активированного раствора присоединен дополнительным трубопроводом к линии передачи раствора в напорный бак, а сборный бак соединен дополнительным трубопроводом с линией передачи раствора в рабочую емкость (см, иг.1).
Предложенная установка позволяет достичь технический результат - оптимизировать скорости физико-химических процессов очистки по верхности полупроводниковых пластин и очистки-активации раствора для повторного введения его в производственный процесс с целью поддержания постоянной концентрации активированного сверхчистого раствора и осуществления 100 рекуперации растворов цутем периодического возмещения уноса кислоты с пластинами.
Пояснения механизмов физико-химических, электрохимических процессов, протекающих в первом и во втором контурах установки, приведены в Приложении I.
Заявляемая установка иллюстрируется следующими рисунками: На фиг,1 приведена блок-схема патентуемой установки. На фиг,2 приведен общий вид компановки установки. Установка сформирована двумя гидравлическими контурами (см, фиг. I), В контур ЖХО входят: рабочая ванна (II), сборный бак (15), насос (13), фильтры (12 ), пневмоклапаны (14), В конкретном примере исполнения в этом контуре находится 36 л активированного моющего раствора заданной концентрации и с заданными параметрами по составу окисляющих компонентов.
Другая технологическая часть раствора находится во втором технологическом контуре - контуре активации-очистки,в который входят: напорный бак (I), электрохимическая ячейка (2), накопительный бак (4), транспортная емкость (10), насос (7), фильтр (5), пневмоклапаны (б) и (8), При осуществлении процессов очистки-активации во втором гидравлическом контуре находится следующий объем раствора:
-в напорном (I) и накопительном (4) баках - 36 л;
-в электрохиьшческой ячейке - 8 л раствора.
Таким образом, в установке используется 80 л моющего раствора активированной серной кислоты.
В установке реализуется непрерывный способ ЖХО поверхности полупроводниковых пластин. Установка работает след1ующим образом. При помощи насоса (13) моющий раствор непрерывно подается из сборного бака (15) через фильтр (12) в рабочую ванну (II). Выход моющего раствора из рабочей ванны (II) обратно в сборный бак (15) осуществляется при помощи гравитационного слива через переливную стенку (17) рабочей ванны (II). За счет этого в рабочей ванне (II) поддерживается заданный уровень раствора. Скорость протока в контуре определяется двух- четырехкратной сменой моющего раствора в рабочей ванне (II) на одну партию загруткаемых пластин. Партия состоит из 25 пластин в кассете и обрабатывается моющим раствором в рабочей ванне (II) за 10 мин. Объем моющего раствора, поддерживаемый в рабочей ванне при помощи переливной стенки (17), равен 10 л. Поэтому скорость циркуляции протока моющего раствора составляет 120-240 л/ч.
В течение суток - периода наибольшей стабилизации циркулирующего моющего раствора - его объем (36 литров) пропускается через контур 70-140 раз (в среднем 100 раз). При этом обрабатывается в среднем ЗбОО пластин диаметром 100 или 150 мм в одной или параллельно, в двух рабочих ваннах. Появляющиеся в моющем растворе микрочастицы удаляются при прохождении его через фильтр (12) перед входом в рабочую ванну (II).
Через сутки непрерывной циркуляции в контуре моющий раствор считается отработанным и направляется из сборного бака (15) в освободившийся за это время напорный бак (I) для повторной активации и очистки в первом контуре. Перекачка отработанного моющего раствора из контура ЖХО в контур активации-очистки раствора осуществляется в следующем порядке.
После выключения насоса(13)осуществляется слив всего раствора из аппаратов и трубопроводов контура ЖХО в сборный бак (15). Оттуда раствор перекачивается насосом (7) при переключении соответствующих клапанов (б) и (8) в напорный бак (I).
Данный режим работы контура в целом обеспечивается благодаря тому, что, как было показано в Приложении I, окислительные и десорбирующие свойства раствора остаются стабильными в течение всего заданного периода времени его циркуляции. А это, свою очередь, обеспечивается процессами электрохимической активации и очистки, повторной активации и очистки поочередно в каждом из двух технологических контуров циркуляции раствора в установке.
В технологическом контуре очистки осуществляются процессы очистки и активации пропусканием выделенной части раствора через катодную и анодаую камеры электрохимической ячейки (2). Выделенная в напорном баке (I) часть раствора направляется в электрохимическую ячейку (2) со скоростью протока 5-8 л/ч. Скорость подачи раствора в электрохимическую ячейку (2) поддерживается постоянной при помощи регулятора расхода (16). Устанавливаются оптимальные параметры электрохимической активации с помощью контрольно-измерительных приборов на источнике стабилизированного напряжения (3). Выход активированного и очищенного раствора осуществляется из анодной камеры на уровне раствора в электрохимической ячейке (2). При этом напорный бак (I) постепенно освобождается, а накопительный (4) наполняется регенерированным моющим раствором.
Конструктивное выполнение и описание блоков установки приведено в Приложениях 2,3.
Приложение I. Экспериментальное и теоретическое обоснование гтроцессов рекуперации, протекающих в первом гидравлическом контуре установки. Экспериментальное и теоретическое обоснование процессов ЖХО второго гидравлического контура.
Приложение 2. Источник стабилизированного напряжения.
Приложение 3. Автоматизированный блок управления.
Компановка блоков установки в вытяжном шкафу приведена на фиг.2
Таким образом, приведенные данные показывают возможность и целесообразность промышленного применения предложенной установки для очистки поверхности изделий.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1.Полтавцев Б.Г., Князев А.С. Технология обработки поверхностей в микроэлектронике. - К.: Техника, 1990, с.5-23.
2.Патент США № 4855023 С 25 Р 5/00 опубл. 1989 Способ химической очистки полупроводниковых пластин 4.
пластин производственном процессе сверхг истых жидкостей. Патент России № 2024993 Н 01 /, 21/312 опубл. 1994 Способ очистки изделий, преимущественно, полупроводниковых
Claims (1)
- Установка для непрерывной жидкостной химической очистки поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин, включающая рабочую ванну, электрохимическую ячейку, подключенную к системе электропитания, напорный, накопительный и сборный баки, фильтры и насосы, соединенные между собой с помощью трубопроводов и запорнорегулирующей арматуры в гидравлическую систему, отличающаяся тем, что гидравлическая система циркуляции раствора выполнена в виде двух сообщающихся между собой контуров: контура очистки пластин и контура активации - очистки раствора; накопительный бак для активированного раствора в напорный бак, а сборный бак сообщен дополнительным трубопроводом с линией передачи раствора в рабочую ванну.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97100953/20U RU6469U1 (ru) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Установка для непрерывной химической очистки поверхности изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97100953/20U RU6469U1 (ru) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Установка для непрерывной химической очистки поверхности изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU6469U1 true RU6469U1 (ru) | 1998-04-16 |
Family
ID=48268515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97100953/20U RU6469U1 (ru) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Установка для непрерывной химической очистки поверхности изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU6469U1 (ru) |
-
1997
- 1997-01-21 RU RU97100953/20U patent/RU6469U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101061261B (zh) | 硫酸循环型清洗系统以及硫酸循环型过硫酸供给装置 | |
JP2832171B2 (ja) | 半導体基板の洗浄装置および洗浄方法 | |
JP4909648B2 (ja) | 循環型オゾン水製造装置及び該装置の運転方法 | |
KR20010053300A (ko) | 반도체 및 기타 장치 침지처리 방법 및 장치 | |
WO2009128327A1 (ja) | 電子材料用洗浄水、電子材料の洗浄方法及びガス溶解水の供給システム | |
JPH0938648A (ja) | 発電所ブロー水の処理方法 | |
JP2007069199A (ja) | 水処理装置 | |
JP4480061B2 (ja) | 超純水製造装置及び該装置における超純水製造供給システムの洗浄方法 | |
JPH02233194A (ja) | 超純水ラインの滅菌方法 | |
KR100386438B1 (ko) | 포토레지스트 현상액 및 제막액의 회수장치 및 회수방법 | |
KR20150079580A (ko) | 오존 가스 용해수의 제조 방법, 및 전자 재료의 세정 방법 | |
JP4034668B2 (ja) | 超純水製造システムおよびその運転方法 | |
JP2006080547A (ja) | 処理装置及び処理方法 | |
JP3138901B2 (ja) | 基板の浸漬処理装置 | |
JPH10284458A (ja) | 半導体製造装置 | |
RU6469U1 (ru) | Установка для непрерывной химической очистки поверхности изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин | |
JP2007266477A (ja) | 半導体基板洗浄システム | |
JP3967479B2 (ja) | めっき装置 | |
RU6946U1 (ru) | Установка для непрерывного жидкостного химического снятия слоев полимеров и других загрязнений с поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин | |
RU6945U1 (ru) | Установка для непрерывного жидкостного химического травления и очистки изделий, преимущественно полупроводниковых пластин | |
JP3091389B2 (ja) | 電気分解装置の溶存水素除去方法及びそのための溶存水素除去装置 | |
RU2139594C1 (ru) | Установка для химической очистки поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин | |
JP2017202474A (ja) | オゾン溶解水製造装置 | |
JPH11186207A (ja) | 電子材料用洗浄水 | |
JPS5992028A (ja) | イオン交換処理法 |