DD285934A5

DD285934A5 - Anlage zur reinigung der oberflaechen optischer und mikroelektronischer bauelemente mittels dampffoermiger loesungsmittel

Info

Publication number: DD285934A5
Application number: DD33102889A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Unger; Klaus Kornacher; Wolfgang Loedel
Original assignee: Univ Schiller Jena
Priority date: 1989-07-21
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1991-01-10

Abstract

Anlage zur Reinigung der Oberflaechen optischer und mikroelektronischer Bauelemente mittels dampffoermiger Loesungsmittel. Die Erfindung garantiert einen effektiven Reinigungsprozesz und gereinigte Oberflaechen hoher Qualitaet. Die erfinderische Loesung besteht darin, dasz zwischen Destillierkolben3 und Kuehler 6 der zweiten Stufe einer Bidestillationsanlage ein Dampfraum 4 fuer die Aufnahme der zu reinigenden Bauelemente vorgesehen ist und dieser Dampfraum zur Rueckfuehrung des dampffoermigen oder kondensierten Loesungsmittels mit dem Destillierkolben 1 der ersten Stufe durch eine Leitung 5 verbunden ist. Figur{Oberflaechenreinigung; Bauelemente, optisch, mikroelektronisch; Bidestillationsanlage; Dampfraum; Loesungsmittelrueckfuehrung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung der Oberflächen optischer und mikroelektronischer Bauelemente mittels dampfförmiger Lösungsmittel.

Substrate der Mikroelektronik und der angewandten Optik unterliegen strengen Reinheitsforderungen, damit aufzubringende Schichten haftbar U"i fehlerlos gefertigt werden können.

Durch den Einsatz der Reinigungsanlage werden diese Forderungen erfüllt und die Oberflächen der anzuwendenden Substrate in bisher nicht erreichter Qualität gereinigt und getrocknet.

Die Reinigungsanlage bildet den Abschluß einer herkömmlichen Reinigungpstrecke.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind verschiedene Verfahren und Anlagen bekannt, Substratoberflächen optischer oder mikroelektronischer Bauelemente zu reinigen.

So werden zahlreiche Verfahren zur Reinigung von Gläsern genannt, auf welche Interferenzschichten aufgebracht werden sollen, um optische Filter zu erzeugen.

Die Haftfestigkeit von Reflexionsschichten von Laserspiegeln läßt sich nur durch eine extreme Reinigung der zu bedampfenden Oberfläche des Glassubstrates erreichen.

Deshalb werden die zu verwendenden Gläser mechanisch gereinigt und durch Zentrifugieren nach dem Besprühen mit Wasser getrocknet /US 3727620 sowie US 3769992 und US 3990462/.

Durch Bewegung des Reinigungsgutes in Lösungsmitteln per Hand oder Maschinen /US 3594230 (1971)/ oder durch das

Passieren von Duschwasserkammern /US 3665943/ sowie das Überströmen von Lösungsmitteln /¹JS 4047971 und US 4027686/ über die Glassubstrate wird bereits eine gute Reinigung erzielt.

Weiterhin werden Anlagen zur Reinigung genannt, in denen ein Lösungsmittel oder ein -dampf über die Oberfläche geführt wird.

/DE 2907327/. Hierbei werden meist Vorschalten chemischer Bäder gute Reinigungseffekte erzielt /US 3879216 (1975) und US 4285738 (1981)/. Enematische Prozesse zur Säuberung von Kontaktlinsen zeigen ebenfalls gute Ergebnisse /WO 8503247 und DE 2852588/.

Vielfach werden Anlagen angeführt, in welchen die Substrate mit destillierten Lösungsmitteln in Berührung gebracht werden /FR 7805701 (1978) und Dc 3000081 (1980)/, in dem die Lösungsmitteldämpfe darüberstreichen oder die Substrate durch Transportbänder einen Dampfraum passieren /DE 2946233 (1979) und DE 3708845 (1907) sowie DE 3515887 (1985)/. Dabei werden die Lösungsmittel meist von einem Vorratsbehälter inden Behandlungsraum gepumpt und nachträglich gereinigt. Dabei werden auch Trocknungsgaskreisläufe beschrieben /DE 3412007 (1984)/oder Lösungsmittelkreisläufe mit Dampfraum, Filter und Vorratsbehälter/DE 3245054 (1982)/.

Allen genannten Verfahren ist gemeinsam, daß sie entweder diskontinuierlich verlaufen oder eine aufwendige Rekonstruktion des Lösungsmittels verlangen.

Indem der Lösungsmitteldampf mit den auf der Oberfläche abzulösenden Verunreinigungen in Verbindung gebracht wird, werden diese Substanzen bei oben genannten Verfahren stots mitgeschleppt und nur durch diskontinuierliche Verfahren herausgelöst.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Anlage, welche die oben genannten Nachteile ausschließt und nahezu wartungsfrei in kontinuierlichem Kreislauf ein hochreines Lösungsmittel erzeugt, dessen Dampf die Oberflächen genannter Substrate überstreicht, auf diesen kondensiert und die Oberflächen damit reinigt und trocknet.

Dabei sollen die Substrate ohne manuelle Zwischenberührung und unter Verhinderung elektrostatischer Aufladung vorzugsweise in senkrechter Stellung beiderseitig in hoher Qualität gereinigt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Reinigung der Oberflächen optischer und mikroelektronischer Bauelemente mittels dampfförmiger Lösungsmittel zu schaffen, die effektiv arbeitet und einen kontinuierlich verlaufenden Reinigungsprozeß ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Anlage zur Reinigung der Oberflächen opti3cher und

mikroelektronischer Bauelemente erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen Destillationskolben der zweiten Destillierstufe unddem Küler der ersten Destillieretufe ein Dampfraum eingefügt wird, der mit den zu reinigenden Substraten gefüllt ist.

Somit streicht der Dampf des zweimal destillierten Lösungsmittels über die zu reinigenden Substrate und kondensiert auf

diesen. Die Kondensation hält bis zur Aufheizung der Proben auf die Siedetemperatur des Lösungsmittels an.

Damit ist der Wascheffekt beendet. Durch das wei e Bestreichen der Substrate mit Lösungsmitteldampf erfolgt auf der Oberfläche ein Austauschprozeß, wobei

unter Verwendung nichtwäßrigor Lösungsmittel eine gute Trocknung der Substrate erreicht wird.

Der Lösungsmitteldampf gelangt nach Passieren des Dampfraumes über eine Leitung in den Kühler der ersten Destillationsstufe,

wo er kondensiert und in den Kolben der ersten Destillationsstufe zurückgeführt wird. Das aus dem Waschprozeß stammendeverunreinigte Kondensat gelangt ebenfalls über eine Leitung in diesen Kolben, wo es durch die Bidestillation über die zweite

Stufewieder aufbereitet wird. Eine elektronische Füllstandsregelung garantiert ein gleichmäßiges Beschicken der Destillierkolben beider Stufen, indem der Füllstand des Lösungsmittels durch Infrarotlichtschranken kontrolliert wird. Die Anlage ist außerdem mit einem Wasserwächter

versehen, um den Austritt des Lösungsmittels aus den Kühlern zu verhindern.

Ausführungsbeispiel Die Anlage so!! nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden: In den Kolben 1 wird bis zur Hälfte durch den Dampfraum 4 Isopropanol eingefüllt. Danach wird Kühlwasser durch die Kühler

und β geleitet, wodurch der nachgeschaltete Wasserwächter den Stromkreis für die Kolbenheizungen freigibt.

Aus Kolben 1 destilliert das Lösungsmittels über Kühler 2 in den Kolben 3, der sich langsam füllt. Dabei wird der Schwimmer für

die elektronische Regelung angehoben. Dadurch schaltet sich die Heizung für den Kolben 3 ein.

Das bereits einmal destillierte Lösungsmiüel verdampft erneut und gelangt in den Dampfraum 4, den es damit anheizt. In den heißen Dampfraum wird das zu reinigende Gut, vorzugsweise senkrecht gestapelt, gegeben. Dabei erfolgt auf der kalten Oberfläche der Substrate eine Kondensation des Lösungsmittels. Dieses und weiterer nachströmender Lösungsmitteldampf

gelangen durch Leitung 5 entweder über Kühler 6 oder direkt in den Kolben 1, der bei Verlust des Lösungsmittels über den

Probenraum 4 nachgefüllt werden kann. Die gereinigten und getrockneten Proben werden etwa 10-15 Minuten nach vollendeter Aufheizung (Sichtkontrolle: beendete Kondensation des Lösungsmitteldampfes) dem Probenraum entnommen und sofort weiterverarbeitet. Die Reinigungsanlage kann danach neue Substrate aufnehmen, da der Kreislauf des Lösungsmittels einen kontinuierlichen Betrieb gewährleistet.

Claims

Anlage zur Reinigung der Oberflächen optischer und mikroelektronischer Bauelemente mittels dampfförmiger Lösungsmittel, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Destillierkolben (3) und Kühler (6) der zweiten Stufe einer an sich bekannten Bidestillationsanlage ein Dampfraum (4) für die Aufnahme der zu reinigenden Bauelemente vorgesehen ist und dieser Dampfraum zur Rückführung des dampfförmigen oder kondensierten Lösungsmittels mit dem Destillierkolben (1) der ersten Stufe durch eine Leitung (5) verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung