DE10024870A1 - Verfahren und Einrichtung zum Waschen von Arbeitsgeräten der Halbleiterindustrie - Google Patents

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.