DE68906293T2 - Zufuhr von kohlendioxid. - Google Patents

Zufuhr von kohlendioxid.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zuführung von verflüssigtem CO&sub2;, das eine verminderte Zahl von Partikeln enthält und betrifft auch ein Verfahren zum Beseitigen von Partikeln oder Öl oder dergleichen von der Oberfläche eines Objektes oder Substrates, welche durch das verflüssigte CO&sub2; gereinigt wird.
  • Verflüssigtes CO&sub2; hat hervorragende Eigenschaften als ein Lösungsmittel und ist bekanntermaßen zur leichten Beseitigung von Partikeln, Öl und anderen Verunreinigungen von einem zu reinigendem Artikel oder Substrat imstande. In der Halbleiterindustrie gibt es eine besondere Notwendigkeit im wesentlichen vollständig Partikel zu beseitigen, welche in Spurenmengen an der Oberfläche eines Wafers aus Halbleitermaterial haften.
  • Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, daß eine große Zahl von Partikeln in kommerziell erhältlichem 5-Neun-(N) hochreinem verflüssigtem CO&sub2; (d.h. flüssiges Kohlendioxid mit 99,999 % Reinheit) enthalten sind, wie unten in Tabelle 1 gezeigt ist. Tabelle 1: Partikel, die in kommerziell erhältlichem 5 N verflüssigtem CO&sub2; enthalten sind. Zahl der Partikel (0,3 u oder größer) Parikel/cF Kommerziell erhältliches 5 N verflüssigtes CO&sub2;
  • Falls ein Wafer oder dergleichen mit aus derartigem CO&sub2; gewonnenem Trockeneisschnee gereinigt wird, werden die Partikel von der Oberfläche des Reinigungsobjektes zwar beseitigt, aber gleichzeitig werden stattdessen Partikel, die im Trockeneisschnee enthalten sind daran abgelagert. Aus diesem Grund war die Verwendung von kommerziell erhältlichem, hochreinem verflüssigtem CO&sub2; im allgemeinen nicht erfolgreich bei der Reinigung von solchen Wafern.
  • Die bisherige allgemeine Praxis bestand darin, Partikel von verflüssigtem CO&sub2; mittels eines Filters zu beseitigen. Tabelle 2 unten zeigt die Ergebnisse eines Experimentes, in welchem verflüssigtes CO&sub2; in flüssigem Zustand durch einen Filter hindurchgeführt wurde. Wie deutlich aus Tabelle 2 hervorgeht, können im wesentlichen keine Partikel aus verflüssigtem CO&sub2; mittels eines Filters beseitigt werden. Tabelle 2: Zahl der Partikel (0,3 u oder größer) Partikel/cF Vor Durchführung durch den Filter Nach Durchführung durch den Filter
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Zuführung von verflüssigtem CO&sub2; zur Verfügung gestellt, welches folgende Schritte umfaßt:
  • (a) Verdampfung von verflüssigtem CO&sub2;;
  • (b) Durchführung eines Stromes des resultierenden CO&sub2;-Gases durch ein Filter, um Partikel daraus zu beseitigen;
  • (c) Wiederverflüssigung des CO&sub2;-Gasstromes durch Kühlung; und
  • (d) Zuführung des wiederverflüssigten Stromes an eine Stelle, an welcher er verwendet wird.
  • Der wiederverflüssigte Strom kann zum Reinigen eines Substrates, wie z.B. einem Wafer für die Verwendung in der Elektronik benutzt werden.
  • Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens konnten die unten in Tabelle 3 dargestellten Ergebnisse erzielt werden. Tabelle 3: Zahl der Partikel (0,3 u oder größer) Partikel/cF Vor Durchführung durch LCO&sub2;-Filter Nach Durchführung durch GCO&sub2;-Filter
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, welche eine bevorzugte Form einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
  • Ein Strom von verflüssigtem CO&sub2; (99,999 Vol. % CO&sub2; enthaltend) wird von einem Speichertank 1 zugeführt. Der Strom wird durch einen Verdampfer 2 geführt, wobei er in einen CO&sub2;-Gasstrom umgewandelt wird, der dann durch einen Filter 3 geführt- wird, in welchem Partikel daraus beseitigt werden. Danach wird das CO&sub2;-Gas in einem Verflüssiger 4 wiederverflüssigt und dieses wiederverflüssigte CO&sub2;-Gas wird nacheinander durch ein Nadelventil 5 und einen Filter 6 geführt und dann durch eine Düse 7 in Form von feinem Trockeneisschnee ausgeblasen. Dieser Trockeneisschnee kann über ein Objekt oder Substrat zur Reinigung, wie z.B. einem Wafer, geblasen werden, um Partikel von der Oberfläche des Objektes oder Substrates zu beseitigen.
  • Die Rohrleitung, das Ventil und die Düse, welche an der stromabwertigen Seite des Filters 3 installiert sind, umfassen elektrisch oder chemisch polierte Rohre, welche eine glatte und saubere Innenfläche haben, mit dem Zweck, die Verunreinigung des Gases mit Partikeln zu unterdrücken, welche in oder zwischen Flächen eingeschlossen sind, die nicht geeignet glatt sind.
  • Ein kommerziell erhältlicher CO&sub2;-Behälter (entweder für CO&sub2;-Gas oder verflüssigtes CO&sub2;) kann anstelle des CO&sub2;-Tanks 1 benutzt werden.
  • Beispiele von Objekten, welche effektiv durch das erfindungsgemäße Verfahren gereinigt werden können, umfassen Wafer, Compactdisks, Laserdisks, Linsen usw.
  • Wenn verflüssigtes CO&sub2; über die Oberfläche eines Reinigungsobjektes, wie z.B. eines Wafer geblasen wird, wird es im allgemeinen schnell durch das Objekt gekühlt und kondensiert so an dessen Oberfläche, mit der Folge, daß das Objekt mit Tau benetzt wird. Es wird einige Zeit in Anspruch nehmen, solch ein benetztes Objekt zu trocknen und es besteht ebenso die Möglichkeit, daß die Oberfläche des Objektes durch das Wasser, das sich daran befindet, verunreinigt wird. Um diese Probleme zu vermeiden, kann das zu reinigende Substrat in einem Raum oder einer Kammer, der oder die mit einer N&sub2;-Atmosphäre gefüllt ist, angeordnet sein, wenn verflüssigtes CO&sub2; darübergeblasen wird. Das zu reinigende Objekt oder Substrat kann mit einem elektrischen Heizer erwärmt werden, wenn verflüssigtes CO&sub2; darübergeblasen wird. Diese zwei Methoden können beide simultan angewendet werden.
  • Es wird bemerkt, daß konventionelle CO&sub2;-Speichertanks dazu neigen, Quellen von Partikelverunreinigung zu sein. Es ist unpraktisch, die Innenflächen eines CO&sub2;-Speichertanks durch eine Elektropoliermethode zu reinigen, welche notwendigerweise kompliziert wäre und sie dann mit ultrareinem Wasser zu waschen, da solch eine Prozedur die Produktionskosten des Behälters wesentlich erhöht. Stattdessen wie in Fig. 1 gezeigt kann der Verflüssiger 4 auf der Reinigungsstelle des Wafers (oder eines anderen Substrates) aufgestellt, und verflüssigtes CO&sub2; wird direkt vom Verflüssiger zugeführt, und diese Vorgehensweise ist nicht teuer und somit praktisch. Der Verflüssiger 4 kann leicht aus einem elektropolierten Rohr hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung stellt auf diese Art ein nicht teueres Verfahren für eine In-situ Zufuhr von verflüssigtem CO&sub2; zur Verfügung, dessen Partikelgehalt gering genug ist, um seine Benutzung in der Reinigung von Chipwafern und anderen Produkten, die höchster Reinheit bedürfen, zu rechtfertigen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Zuführung von verflüssigtem CO&sub2;, das folgende Schritte umfaßt:
(a) Verdampfung von verflüssigtem CO&sub2;;
(b) Durchführung eines Stromes des resultierenden CO&sub2;-Gases durch ein Filter, um daraus Partikel zu beseitigen;
(c) Wiederverflüssigung des CO&sub2;-Gasstromes durch Kühlung; und
(d) Zuführung des wiederverflüssigten Stromes an eine Stelle, an welcher er verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der wiederverflüssigte Strom ausströmt, um ein Substrat zu reinigen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Strom des wiederverflüssigten CO&sub2; aus einer Düse in Form eines Strahles geführt wird, um CO&sub2;-Gas und/oder verflüssigtes CO&sub2;, das Trockeneisschnee enthält, über die Oberfläche des Substrates zu blasen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, worin das Substrat in einer Stickstoffatmosphäre gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, worin das Substrat erwärmt wird.
6. Vefahren zur Zuführung von verflüssigtem CO&sub2;, welches die Filterung eines gasförmigen Kohlendioxidstromes, um daraus Partikel zu beseitigen, die Verflüssigung des gefilterten Stromes und die Zuführung des resultierenden verflüssigten Stromes an eine Stelle, an welcher er verwendet wird, umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem der verflüssigte Strom benutzt wird, um eine Substratoberfläche zu reinigen.
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