DE10024870A1 - Verfahren und Einrichtung zum Waschen von Arbeitsgeräten der Halbleiterindustrie - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Waschen von Arbeitsgeräten der HalbleiterindustrieInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Waschen von Arbeitsgeräten der Halbleiterindustrie mit einer feuer- und/oder explosionsempfindlichen Waschlauge. Die nach dem Verfahren zu waschenden Arbeitsgeräte werden in einem wesentlich gasdicht schließbaren Waschraum (2) angebracht, wobei die darin befindliche Luft dadurch entfernt wird, dass dazu ein inertes Gas oder ein inertes Gasgemisch geführt wird, während das im Waschraum befindliche Gasgemisch mit Luft aus dem Waschraum abgelassen wird. Die Arbeitsgeräte (3) werden dadurch gewaschen, dass sie mit einer Waschlauge gespritzt werden. Nach dem Waschen wird die Waschlauge aus dem Waschraum entfernt, und das in den Waschraum entstandene Gasgemisch mit Waschlaugedampf wird dadurch entfernt, dass dem Waschraum ein inertes Gas/ein inertes Gasgemisch zugeführt wird und das Gasgemisch mit Waschlaugedampf gleichzeitig aus dem Waschraum abgeführt wird. DOLLAR A Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung, die einen wesentlich dicht schließbaren Waschraum (2) aufweist, in den die zu waschenden Arbeitsgeräte (3) für deren Waschen eingesetzt werden. Weiter weist die Einrichtung Mittel (4), (7) zum Spritzen einer Waschlauge auf die Oberfläche der Arbeitsgeräte, einen Kanal (5) zum Entfernen der in den Waschraum gespritzten Waschlauge sowie Mittel (10-12) zum Zuführen eines inerten Gases oder eines inerten Gasgemisches dem Waschraum auf. Die Einrichtung weist weiter Mittel zum Entfernen eines gasförmigen Gemisches aus dem ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Waschen von Ar
beitsgeräten der Halbleiterindustrie mit einer feuer- und/oder explosionsemp
findlichen Waschlauge.
Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum
Waschen von Arbeitsgeräten der Halbleiterindustrie mit einer feuer- und/oder
explosionsempfindlichen Waschlauge.
In der Halbleiterindustrie werden lichtempfindliche Mittel, d. h. sog.
Resists, bei verschiedenen Fabrikationsprozessen verwendet. In einigen Pro
zessen werden verschiedene Arbeitsgeräte wie sog. Resistbecher und ent
sprechende Vorrichtungsteile sowie andere Arbeitsgeräte zur Behandlung die
ser Mittel verwendet, wobei diese Mittel auf der Oberfläche der Arbeitsgeräte
bleiben. Damit die Arbeitsgeräte wieder verwendet werden könnten, sollen sie
vorher von Materialresten gereinigt werden. Die Reinigung geschieht heutzu
tage dadurch, dass sie mit einem geeigneten Lösungsmittel in einem allge
mein verwendeten Schutzschrank gewaschen werden, in dem entstehende
Lösungsmitteldämpfe mittels eines Saugers abgesogen werden. Ein auf eine
entsprechende Weise verwendetes flüssiges Lösungsmittel wird zurückge
wonnen. Ein Problem dieses jetzigen Verfahrens besteht darin, dass die mit
der Entfernung der Lösungsmitteldämpfe verbundene Akklimatisation ziemlich
schwierig und teuer ist. Das Ablassen der Lösungsmitteldämpfe in die umge
bende Atmosphäre verursacht Umweltprobleme. Ein weiteres Problem ist die
große Konsumtion des als Waschlauge verwendeten Lösungsmittels pro zu
waschende Einheit.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ei
ne Einrichtung zustande zu bringen, mittels deren das Waschen der Arbeits
geräte dieser Art automatisch sowie leicht und sicher gemacht werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu
waschenden Arbeitsgeräte in einem wesentlich gasdicht schließbaren Wasch
raum angebracht werden, dass die im geschlossenen Waschraum befindliche
Luft aus dem Waschraum dadurch entfernt wird, dass dazu ein inertes Gas
oder ein inertes Gasgemisch geführt wird, während das im Waschraum be
findliche Gasgemisch mit Luft aus dem Waschraum abgelassen wird, dass die
Arbeitsgeräte dadurch gewaschen werden, dass sie mit einer Waschlauge
gespritzt werden, wobei die in den Waschraum zu spritzende Waschlauge aus
dem Waschraum entfernt wird, und dass das in den Waschraum entstandene
Gasgemisch mit Waschlaugedampf nach dem Waschen aus dem Waschraum
dadurch entfernt wird, dass dem Waschraum ein inertes Gas/ein inertes Gas
gemisch zugeführt wird und das Gasgemisch mit Waschlaugedampf gleichzei
tig aus dem Waschraum abgeführt wird.
Weiter ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeich
net, dass die Einrichtung einen wesentlich dicht schließbaren Waschraum, in
den die zu waschenden Arbeitsgeräte fürs Waschen eingesetzt werden, Mittel
zum Spritzen einer Waschlauge auf die Oberfläche der Arbeitsgeräte, einen
Kanal zum Entfernen der in den Waschraum gespritzten Waschlauge, Mittel
zum Zuführen eines inerten Gases oder eines inerten Gasgemisches dem
Waschraum, Mittel zum Entfernen eines im Waschraum befindlichen gasför
migen Gemisches aus dem Waschraum und Steuermittel zum Steuern der
Einrichtung aufweist.
Eine wesentliche Idee der Erfindung liegt darin, dass die zu
waschenden Arbeitsgeräte mit einer automatischen Wascheinrichtung in ei
nem dazu gehörenden, wesentlich dicht schließbaren Waschraum gewaschen
werden, wobei die Wascheinrichtung die zu waschenden Arbeitsgeräte mit
einer erforderlichen Lösung rein spült. Eine weitere wesentliche Idee der Er
findung liegt darin, dass vor dem Waschen, nachdem die zu waschenden Ein
heiten im betreffenden Waschraum angebracht worden sind, der geschlossen
ist, die im Raum befindliche Luft daraus dadurch entfernt wird, dass dem
Raum ein inertes Gas oder ein inertes Gasgemisch, vorzugsweise Stickstoff,
zugeführt wird, wobei die Feuer- oder Explosionsgefahr beseitigt wird. Eine
weitere wesentliche Idee der Erfindung liegt darin, dass die im betreffenden
Waschraum befindlichen Lösungsmitteldämpfe nach dem Waschen daraus
dadurch entfernt werden, dass dem Waschraum wieder ein inertes Gas oder
ein inertes Gasgemisch zugeführt wird, wobei die Lösungsmittelemissionen für
die Weiterbehandlung zurückgewonnen werden können.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auf diese Weise die Feu
er- und Explosionsgefahr vermieden werden kann, weil im Waschraum kein
Sauerstoff vorhanden ist, was zum Hervorbringen einer Feuer oder einer Ex
plosion notwendig wäre. Weiter sind die Lösungsmitteldampfemissionen im
Ganzen pro ein Waschmal klein, weil sie nur in dem Maß vorhanden sind, wie
sie unter Berücksichtigung der Verhältnisse in den Waschraum verdampfen
können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass, wenn die Lösungsmitteldämpfe
aus dem Waschraum für die Rückgewinnung dadurch entfernt werden, dass
dem Waschraum ein inertes Gas zugeführt wird, der Waschraum danach si
cher geöffnet werden kann, ohne dass in die Atmosphäre schädliche Dämpfe
oder Gase kommen.
Die Erfindung wird in der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in
der eine erfindungsgemäße Einrichtung schematisch dargestellt ist.
Die Figur stellt eine erfindungsgemäße Einrichtung schematisch
dar. Die Einrichtung weist einen eigentlichen Waschapparat 1 auf, in dem ein
Waschraum 2 zum Waschen von Arbeitsgeräten 3 vorgesehen ist. Die zu
waschenden Arbeitsgeräte können im Waschraum 2 entweder in separaten
Körben oder auf einem im Waschraum 2 befindlichen Gitter oder auf einem
anderen geeigneten Halter angebracht werden. Weiter sind im Waschraum 2
Düsen 4 vorgesehen, aus denen das als Waschmittel zu verwendende Lö
sungsmittel oder dergleichen auf die Oberfläche der zu waschenden Arbeits
geräte für deren Waschen gespritzt wird. Der Boden des Waschraums 2 bildet
ein Becken, in das sich die gespritzte Waschlauge sammelt, und von dem Bo
den des Beckens geht ein Kanal 5 aus, welchen entlang die Waschlauge in
einen Zirkulationsbehälter 6 geführt werden kann. Weiter weist die Einrichtung
eine Pumpe 7 auf, mit der die Waschlauge in die Düsen 4 gepumpt wird.
Weiter weist die Einrichtung einen Zufuhrbehälter 8 auf, in dem eine neue,
ungebrauchte Waschlauge aufbewahrt wird und aus dem sie der Pumpe 7
zugeführt werden kann. Je nach der Waschphase wird zur Pumpe 7 entweder
eine früher verwendete Waschlauge aus dem Zirkulationsbehälter 6 oder eine
reine Waschlauge aus dem Zufuhrbehälter 8 dadurch geführt, dass mit einem
Ventil 9 ein Einlasskanal der Waschlauge für die Pumpe 7 gewählt wird. Die
Figur zeigt den Waschlaugebehälter 6 und 8 als offene Fässer, was nur ver
anschaulichkeitshalber gemacht wird. In der Praxis kann das Aufbewahren
einer feuer- und explosionsempfindlichen Waschlauge natürlich nur in dichten
Behältern geschehen, so dass daraus keine Waschlauge in die umgebende
Luft verdampfen kann.
Die Einrichtung kann einen Gasbehälter 10 wie eine Gasflasche
oder dergleichen aufweisen, die mit dem Waschraum 2 durch einen Gaszu
fuhrkanal 11 mittels eines darin befindlichen Ventils 12 zu verbinden ist. Statt
des obigen Gasbehälters kann Gas aus einem mit Strichlinie 11' bezeichneten
festen Gasnetz einer Fabrik oder eines Laboratoriums zugeführt werden, falls
ein solches vorhanden ist. Entsprechend führt von dem Waschraum 2 dem
Gaszufuhrkanal 11 gegenüber von der entgegengesetzten Seite des Wasch
raums ein Gasauslasskanal 13, der alternativ mittels eines Ventils 14 zum
Beispiel mit einem Auslasskanal von organischen Mitteln einer Fabrik oder
eines Laboratoriums oder mit einer Rückgewinnungsvorrichtung 15 gekoppelt
werden kann. Der Gasbehälter 10 enthält ein inertes Gas oder ein inertes
Gasgemisch, von denen ein der vorteilhaftesten der gewöhnliche Stickstoff ist.
Weiter weist die Einrichtung Steuermittel wie eine Steuereinheit 16 auf, die die
Pumpe und die Ventile sowie die anderen Funktionen der Einrichtung nach
dem Vorausgestellten steuert.
Das Waschen der mit der Einrichtung zu waschenden Einheiten 3
geschieht nach dem folgenden Verfahren. Die zu waschenden Einheiten 3
werden in den Waschraum 2 in eine solche Stellung gesetzt, dass die
Waschlauge von ihnen auf den Boden des Waschraums 2 abfließen kann.
Eine Klappe 2a des Waschraums 2, die sich an oder auf dem Waschraum be
finden kann, in diesem Fall beispielartig an dem Waschraum, wird dicht ge
schlossen, so dass ein dichter, geschlossener Waschraum entsteht. Dem
Waschraum 2 wird aus dem Gasbehälter 10 ein darin befindliches inertes Gas
wie Stickstoff zugeführt, wobei das Gas beim Einströmen in den Waschraum
die darin befindliche gewöhnliche Luft ausschiebt. In dieser Situation kann das
Gasauslassrohr 13 mit der Atmosphäre verbunden sein, weil all das daraus
herauskommende Gas ohne Störungen und Schäden direkt in die Atmosphäre
geführt werden kann.
Nachdem der Waschraum 2 von der sauerstoffhaltigen Luft leer ge
spült worden ist und er nur ein ihm zugeführtes inertes Gas enthält, werden
die Gaszufuhr- und Gasauslasskanäle 11 und 13 geschlossen. Danach wird
die Pumpe 7 geschaltet, die schon früher verwendete Waschlauge aus dem
Zirkulationsbehälter 6 durch die Düsen 4 auf die Oberfläche der zu waschen
den Arbeitsgeräte zum Ausführen einer Vorwäsche, d. h. zum Auflösen und
Entfernen des Materials von den Arbeitsgeräten, zu pumpen. Gewünschten
falls können auch mehrere Zirkulationsbehälter zum Sammeln von mehr oder
weniger schmutzig gewordenen Waschlaugen verschiedener Waschphasen
verwendet werden, wobei das Waschen so geschieht, dass zuerst die
schmutzigste Lösung verwendet wird und danach in der nächsten Waschpha
se zu einer weniger schmutzigen Waschlauge übergegangen werden kann
usw. Ein wesentlicher Umstand der Sache liegt darin, dass das Lösungsver
mögen der früher von einem Resist oder entsprechenden Materialien schmut
zig gewordenen Lösung jedoch übrig ist, weshalb sie unbesorgt zum Auflösen
und Entfernen des Materials verwendet werden kann, so dass auf der Ober
fläche der zu waschenden Arbeitsgeräte kein festes Material bleibt. In der
letzten Waschphase wird die Pumpe 7 mittels des Ventils 9 mit dem Zufuhrbe
hälter 8 der reinen Waschlauge gekoppelt, so dass das letzte Spülen mit einer
völlig ungebrauchten, neuen Waschlauge zum Entfernen auch der letzten Re
ste von den zu waschenden Arbeitsgeräten ausgeführt wird. Diese neue
Waschlauge wird im Spülen im Allgemeinen nicht zirkuliert, sondern sie wird in
den Zirkulationsbehälter 6 aufgesammelt. Statt dessen kann diese neue
Waschlauge zum Beispiel durch Röhrenwerke, Ventile und eine Pumpe zirku
liert werden, so dass diese von verschiedenen Resten möglichst gut gereinigt
werden können. Die neue Waschlauge kann statt des vorigen Behälters natür
lich auch direkt aus einem Waschlaugenetz genommen werden, falls ein sol
ches im Laboratorium oder in der Fabrik vorhanden ist, wobei der Zufuhrbe
hälter 8 der Zufuhrbehälter für die reine Waschlauge dieses ganzen Netzes
ist.
Nachdem das Waschen durchgeführt worden ist und das Zuführen
der Waschlauge aus den Düsen aufgehört hat, wird der Gaszufuhrkanal 11
zum Zuführen eines inerten Gases dem Waschraum wieder mit dem Ventil 12
geöffnet. Weil der Waschraum ein von der verdampften Waschlauge entstan
denes Gemisch des Waschlaugedampfes und des inerten Gases enthält, wird
der Gasauslasskanal 13 mittels des Ventils 14 zum Beispiel mit der Rückge
winnungsvorrichtung 15 gekoppelt. Wenn ein inertes Gas oder ein inertes
Gasgemisch dem Waschraum zugeführt wird, schiebt es wieder das vor ihm
im Waschraum 2 befindliche Gemisch mit Waschlaugedampf in den Kanal 13
und daraus weiter in die Rückgewinnungsvorrichtung 15. Wenn der Wasch
raum wieder voll von nur inertem Gas oder inertem Gasgemisch ist, werden
die Gaszufuhr- und Gasauslasskanäle 11 und 13 wieder geschlossen, wonach
die Klappe 2a des Waschraums 2 geöffnet werden kann und die gewasche
nen Arbeitsgeräte von dem Waschapparat abgenommen werden können.
Die Rückgewinnungsvorrichtung 15 des Gases kann entweder ein
bloßer Behälter sein oder sie kann zum Beispiel einen Kompressor oder ande
re Geräte zum Zusammenpressen des aus dem Waschraum entfernten Gases
aufweisen usw. Die Lösungsmitteldämpfe können auch auf viele andere an
sich bekannte Weisen aus dem Gas entfernt werden und der zurückge
wonnene Lösungsmitteldampf kann verflüssigt und zurückgeführt werden, um
wieder verwendet zu werden. Es ist wesentlich, dass das aus dem Wasch
raum 2 entfernte Gemisch mit Waschlaugedampf zurückgewonnen wird und
nicht in die Atmosphäre abgelassen wird, wobei zum Beispiel das in geeigne
ten Zeitabständen zurückgewonnene Gemisch auf eine geeignete Weise zum
Beispiel dadurch weiterbehandelt werden kann, dass die Waschlaugedämpfe
zu einer Lösung kondensiert und zur Verwendung zurückgeführt werden.
Die Erfindung ist oben in der Beschreibung und in der Zeichnung
nur beispielartig dargestellt und sie ist auf keine Weise darauf beschränkt. Es
ist wesentlich, dass das Waschen beim Verwenden von eine Feuer- und/oder
Explosionsgefahr hervorrufenden Waschlaugen in einem geschlossenen
Raum geschieht, aus dem zuerst das Gasgemisch mit Sauerstoff zum Verhin
dern der Gefahr mit einem inerten Gas oder mit einem inerten Gasgemisch
gespült wird, und das Gemisch mit Waschlaugedampf nach dem Waschen
fürs Zurückgewinnen gespült wird, so dass der Waschraum nach dem Wa
schen, wenn das darin befindliche inerte Gas oder inerte Gasgemisch geöffnet
wird, ohne Störungen und Schäden mit der umgebenden Luft gemischt wer
den kann.
Claims (6)
1. Verfahren zum Waschen von Arbeitsgeräten der Halbleiter
industrie mit einer feuer- und/oder explosionsempfindlichen Waschlauge, da
durch gekennzeichnet, dass die zu waschenden Arbeitsgeräte in
einem wesentlich gasdicht schließbaren Waschraum (2) angebracht werden,
dass die im geschlossenen Waschraum (2) befindliche Luft aus dem Wasch
raum (2) dadurch entfernt wird, dass dazu ein inertes Gas oder ein inertes
Gasgemisch geführt wird, während das im Waschraum befindliche Gasge
misch mit Luft aus dem Waschraum abgelassen wird, dass die Arbeitsgeräte
(3) dadurch gewaschen werden, dass sie mit einer Waschlauge gespritzt wer
den, wobei die in den Waschraum (2) zu spritzende Waschlauge aus dem
Waschraum entfernt wird, und dass das in den Waschraum (2) entstandene
Gasgemisch mit Waschlaugedampf nach dem Waschen aus dem Waschraum
dadurch entfernt wird, dass dem Waschraum ein inertes Gas/ein inertes Gas
gemisch zugeführt wird und das Gasgemisch mit Waschlaugedampf gleichzei
tig aus dem Waschraum (2) abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitsgeräte (3) zuerst mit einer früher verwendeten Waschlauge
gewaschen werden und dass die Arbeitsgeräte (3) zum Schluss mit einer rei
nen Waschlauge gespült werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass als Gas Stickstoff verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, dass das aus dem Waschraum zu entfernende Gasge
misch mit Waschlaugedämpfen aus dem Waschraum in eine Rückgewin
nungsvorrichtung (15) zum Zurückgewinnen der Dämpfe geführt wird.
5. Einrichtung zum Waschen von Arbeitsgeräten der Halbleiter
industrie mit einer feuer- und/oder explosionsempfindlichen Waschlauge, da
durch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen wesentlich dicht
schließbaren Waschraum (2), in den die zu waschenden Arbeitsgeräte (3) fürs
Waschen eingesetzt werden, Mittel (4, 7) zum Spritzen einer Waschlauge auf
die Oberfläche der Arbeitsgeräte (3), einen Kanal (5) zum Entfernen der in den
Waschraum gespritzten Waschlauge, Mittel (10-12) zum Zuführen eines
inerten Gases oder eines inerten Gasgemisches dem Waschraum (2), Mittel
zum Entfernen eines im Waschraum befindlichen gasförmigen Gemisches aus
dem Waschraum (2) und Steuermittel (16) zum Steuern der Einrichtung auf
weist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen Zirkulationsbehälter (6) zum Zurückgewinnen und Zirkulieren
der verwendeten Waschlauge aufweist, um diese mittels einer Pumpe (7) wie
der in den Waschraum (2) zu spritzen.
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