EP0860021A1 - Anlage zur behandlung von gegenständen in einem prozesstank - Google Patents

Anlage zur behandlung von gegenständen in einem prozesstank

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EP0860021A1
EP0860021A1 EP96934699A EP96934699A EP0860021A1 EP 0860021 A1 EP0860021 A1 EP 0860021A1 EP 96934699 A EP96934699 A EP 96934699A EP 96934699 A EP96934699 A EP 96934699A EP 0860021 A1 EP0860021 A1 EP 0860021A1
Authority
EP
European Patent Office
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process tank
fluid
plant according
distribution device
treatment
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96934699A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Pokorny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steag Microtech GmbH
Original Assignee
Steag Microtech GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Steag Microtech GmbH filed Critical Steag Microtech GmbH
Publication of EP0860021A1 publication Critical patent/EP0860021A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

Definitions

  • the present invention relates to a system for treating objects in a process tank, according to the preamble of claim 1.
  • the treatment fluids or media are introduced via one or more inlet openings in the process tank and are discharged from the process tank via one or more outlet openings.
  • the treatment fluid - usually a liquid or a gas - does not distribute evenly in the process tank or in the process space through the singular inlet and / or outlet openings. As a result, it is not possible to achieve a uniform flow distribution and a flow which is as laminar as possible over the entire cross-section of the process basin or the treatment room.
  • the invention is therefore based on the object of creating a plant for the chemical treatment of objects in a process tank, which enables better fluid or pressure distribution, and with which laminar flow or flow distribution over the entire cross section of a process tank and / or a process room can be reached.
  • the object is achieved according to the invention by the features of the claim? I solved.
  • the treatment fluid introduced or discharged preferably a liquid, a gas, a liquid / gas mixture or a gas / steam mixture within the process tank or the treatment room via the process ⁇ tank, so that a uniform flow distribution and a laminar flow is achieved over the entire cross section of the process tank and / or the treatment room.
  • the treatment fluid flows around the substrates to be treated in the process tank more uniformly, so that uniform treatment results are possible regardless of the position of the individual substrates within the process tank, and better treatment or process results can be achieved.
  • the objects which are intended for treatment are in particular substrates, silicon wafers, wafers, ceramic, metal and / or glass substrates, such as LCDs or the like.
  • the fluid distribution device consists of at least one porous hollow rod, at least one porous plate, at least one capillary plate and / or at least one single-layer or multi-layer fabric, these fluid distribution devices preferably made of plastic, ceramic material, quartz or quartz glass and / or metal.
  • the fluid distribution devices are advantageously welded, screwed and / or clamped in the process tank, wherein seals are preferably provided between the fluid distribution devices and the wall of the process tank in order to prevent undefined flows at Dutchi.iitL des Treatment fluids between see the fluid distribution device and the process tank wall occurs.
  • the fluid distribution device consists of a single- or multi-layer fabric
  • the frame can consist of the same material as the fabric, so that it is easily possible to weld the fabric to the frame.
  • the fluid distribution device When a treatment fluid is supplied from the bottom of the process tank, it is advantageous to arrange the fluid distribution device to the direction of flow or flow of the fluid, preferably essentially parallel to and in the vicinity of the process tank bottom. If a treatment fluid, for example a treatment gas, is optionally also introduced into the process tank from above through a hood of the process tank, in addition to introducing a treatment fluid, for example a liquid, it is advantageous to provide the fluid distribution device. to be arranged essentially parallel to the cover wall of the hood and in the vicinity thereof between the inlet opening or the inlet openings and the treatment room.
  • a treatment fluid for example a treatment gas
  • a treatment fluid is introduced via a hood of the process tank, there is preferably at least one Porous tube and underneath at least one porous plate, at least one capillary plate and / or at least one tissue are provided.
  • At least one porous plate, at least one capillary plate and / or at least one tissue is provided on or before the treatment fluid exits.
  • a fluid and pressure distribution that is as uniform as possible is also achieved with regard to the outlet flow.
  • a fluid distribution device for the fluid outlet is particularly advantageous in the event that the process tank is open at the top and the treatment fluid is discharged by overflowing on one or more sides of the process tank, as is shown, for example, in FIGS same applicant declining DE-A-44 13 077 and DE-A-195 00 239 is the case.
  • Arranging the fluid distribution device, in particular at least one porous plate, at least one capillary plate and / or at least one fabric on the open surface of the process tank results in a particularly uniform fluid or pressure distribution and thus a laminar fluid flow in the process tank over the entire cross-section of the process tank also with regard to the outlet flow, so that eddies and uneven surface flows are kept low.
  • a fluid distribution device is also provided on the bottom of the process tank to which the fluid is introduced, the result is between the fluid distribution device attached to the bottom and the fluid distribution device arranged on the open surface of the process tank ⁇ direction with regard to the fluid, flow and pressure distribution a kind of closed process chamber with a laminar internal flow.
  • the fluid distribution device arranged on the open surface of the process tank is preferably sealed off from the process tank wall. It is particularly advantageous if the fluid distribution device is arranged removably on the open surface of the process tank in order to be able to introduce the substrates and substrate carriers to be treated into the process tank and to remove them from it.
  • the present invention is particularly advantageous in connection with a process tank for etching, cleaning, rinsing or drying substrates or other objects or for surface treatment with chemicals.
  • the process tank can be both a single and a multi-process tank.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a process tank with a fluid distribution device in the form of a porous hollow rod
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a further embodiment of the porous hollow rod
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a process tank with a porous plate as a fluid distribution device
  • 4 shows a schematic illustration of a process tank in which two fluid distribution devices are provided in the form of one or more porous tubes and in the form of a porous plate
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment in a schematic illustration in which both fluid distribution -Vor ⁇ device in the form of a porous tube on the fluid cabinet floor as well as a fluid distribution
  • a device in the form of a porous plate is provided in a hood
  • FIG. 6 shows an embodiment in a schematic representation, in which both a porous tube and a porous plate are provided in the hood parallel to one another
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment in FIG schematic representation for a process tank with fluid overflow, in which a porous tube and a porous plate over the fluid inlet bottom and on the upper open one
  • FIG. 8 shows an embodiment in a schematic representation for receiving and fastening a porous plate, a capillary plate or a fabric in a frame or on the process tank.
  • a fluid is introduced into the inside of a process tank 1 through a line 2 at the bottom 3 of the process tank 1 and passed into a porous hollow rod 4.
  • the introduced fluid is distributed essentially over the entire cross section of the process tank 1 and flows out of the porous openings of the hollow rod over the entire cross section of the process tank 1 uniformly and with essentially the same pressure, so that it is accordingly laminar and flows evenly upwards.
  • the fluid distribution device shown in FIG. 2 has two parallel porous hollow rods which are connected on one side to a cross tube 5, at the central region of which the fluid is introduced via a line 6.
  • Further possibilities of the embodiment of fluid distribution devices with porous hollow rods consist in also connecting the two free parallel hollow rods to one another via a cross tube and, if necessary, additionally with the one to be introduced To apply fluid.
  • the fluid is also introduced into the process tank 1 from below via a line of the opening 7.
  • a porous plate 8 Arranged parallel to the process tank bottom 3 is a porous plate 8, a capillary plate or a single- or multi-layer fabric, through which the treatment fluid introduced into the process tank 1 via the opening 7 is distributed over the entire cross-sectional area of the process tank 1 and with it essentially the same pressure distribution flows out into the actual treatment area of the process tank 1.
  • a porous plate, a capillary plate or a single- or multi-layer fabric 8 is arranged parallel to the porous hollow rod or above the porous hollow rods.
  • a treatment fluid preferably a liquid
  • the process tank 1 also has a hood 9 into which a further treatment fluid, preferably a gas or a gas / vapor mixture, into the top via a further inlet opening 10
  • Process tank 1 or is introduced into the treatment bin H located above the process tank. Between the treatment 3, a porous plate, a capillary plate and / or a single-layer or multi-layer fabric 8 is provided, which has a uniform distribution of the treatment fluid flowing in via the inlet opening 10 over the entire cross-sectional area of the process tank 1 or the treatment room 11 in the same way as in the embodiment shown in FIG. 3.
  • a process tank 1 with a hood 9 is only shown schematically in the exemplary embodiment according to FIG. 5, but is described in detail in DE-A-44 13 077 and DE-A-195 00 239, so that reference is made to these publications in this respect in order to avoid repetitions.
  • FIG. 6 essentially corresponds to the embodiment previously described with reference to FIG. 4, which according to the embodiment of FIG. 6 is only provided in the hood 9.
  • the inlet opening 10 for a gas or gas / steam mixture at least one porous hollow rod 4 and below that a porous plate, a capillary plate or a fabric 8 are arranged in order to also, according to the embodiment according to FIG Hood 9 or in the treatment room 11 or between this and the process tank 1 to achieve a uniform pressure and flow distribution of the treatment fluid introduced into the hood 9.
  • FIG. 7 shows an embodiment of a process tank 1 in which the fluid according to the embodiment according to FIG. 4 via an inlet opening 2 from the bottom 3 of the process tank 1 via at least one porous hollow rod 4 and a porous plate or arranged in parallel therewith Capillary plate or a tissue 8 is introduced into a process space 12 of the process tank 1, in which the object to be treated or the objects 13 to be treated, for example in carriers, carriers or carriers Arranged semiconductor substrates are located and are treated.
  • a porous plate, a capillary plate or a fabric 14 is arranged on the open surface of the process tank 1 as "tank cap", which also causes a laminar flow at the outlet and vortices and uneven surface flows on the open surface of the fluid bath reduced.
  • FIG. 8 shows a fluid distribution device in the form of a single- or multi-layer fabric or another porous or capillary material 8 which is clamped or fastened in a frame 15.
  • the frame 1-5 of the fluid distribution device 8 is arranged between a process tank lower part 16, which comprises the process tank bottom 3, and a process tank upper part 17 and between these parts 16 and 17, for example, with Bolts, screws or the like are clamped in accordance with the schematically illustrated arrows 18.
  • a seal (19, 20) for example an O-ring, is provided for sealing the process tank 1.
  • the fluid distribution device 8 provided with a frame 15 is in accordance with the exemplary embodiments according to FIGS. 3, 4 or 7 pcirdllel to the bottom 3 of the process tank 1 arranged near the outlet opening (s) for the introduction of the fluid. According to the exemplary embodiments according to FIGS. 5 and 6, it is also possible to arrange and fasten the frame 15 carrying the fluid distribution device 8 in a hood 9 in the manner shown in FIG. 8.
  • the advantage of a frame 15 holding the fluid distribution device 8 in the exemplary embodiment shown in FIG. 8 is in particular that the fluid distribution device 8 is in the form of a single-layer or multi-layer fabric, a porous plate or a capillary plate Is formed over the entire cross section of the process tank 1, so that the most uniform, laminar flow of the fluid is ensured even in the area of the process tank side walls.
  • the embodiment shown in FIG. 8 has the further advantage that the attachment and replacement of such a fluid distribution device 8 is quick and easy.

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Abstract

Bei einer Anlage zur Behandlung von Gegenständen in einem Prozeßtank (1), in dem wenigstens ein Behandlungsfluid ein- und/oder ausgeleitet wird, ergibt sich eine gleichmäßige Fluid- und Druckverteilung über den gesamten Querschnitt des Prozeßtanks (1) bzw. des Behandlungsraums hinweg mit laminaren Strömungsverhältnissen durch wenigstens eine Fluidverteilungs-Vorrichtung (4, 8), über die das Behandlungsfluid ein- und/oder ausgeleitet wird. Die Fluidverteilungs-Vorrichtung (4, 8) ist vorzugsweise wenigstens ein poröser Stab (4), wenigstens eine poröse Platte (8), wenigstens eine Kapillarplatte (8) und/oder wenigstens ein ein- oder mehrlagiges Gewebe (8).

Description

Anlage zur Behandlung von Gegenständen in einem
Prozeßtank
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Be¬ handlung von Gegenständen in einem Prozeßtank, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Anlagen dieser Art werden bei der Fertigung von Halblei¬ terbauelementen und Chips in vielfältigsten Formen einge¬ setzt und sind beispielsweise in den Druckschriften US-PS 3 493 093, EP-A-385 536 oder der DE-A-44 13 077 und der DE-A-195 00 239 derselben Anmelderin sowie in der
DE 43 36 704 AI oder der US-PS 4 852 596 beschrieben. Die Behandlungsfluids oder -medien werden bei diesen bekann¬ ten Anlagen über eine oder mehrere Einlaßöffnungen in dem Prozeßtank eingeleitet und über eine oder mehrere Auslaß- Öffnungen aus dem Prozeßtank ausgeleitet. Durch die sin- gulären Einlaß- und/oder Auslaßöffnungen verteilt sich das Behandlungsfluid - meist eine Flüssigkeit oder ein Gas - nicht gleichmäßig im Prozeßtank oder im Prozeßraum. Dadurch ist es nicht möglich, eine gleichmäßige Fließver- teilung und eine möglichst laminare Strömung über den ge¬ samten Querschnitt des Prozeßbeckens bzw. des Behand¬ lungsraums zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur chemischen Behandlung von Gegenständen in einem Prozeßtank zu schaffen, die eine bessere Fluid- bzw. Druckverteilung ermöglicht, und mit der eine lamina¬ re Strömung oder Fließverteilung über den gesamten Quer¬ schnitt eines Prozeßtanks und/oder eines Prozeßraums er- reicht werden kann. Die gestellte Aufgabe wird erfin¬ dungsgemäß durch die Merkmale des Anspruch-? I gelöst. Auf diese Weise ergibt sich eine bessere Fluid- und Druckver¬ teilung des ein- bzw. ausgeleiteten Behandlungsfluids, vorzugsweise eine Flüssigkeit, ein Gas, ein Flüssigkeits- /Gas-Gemisch oder ein Gas-/Dampfgemisch innerhalb des Prozeßtanks bzw. des Behandlungsraums über den Proze߬ tank, so daß über den gesamten Querschnitt des Proze߬ beckens und/oder des Behandlungsraums eine gleichmäßige Fließverteilung und eine laminare Strömung erreicht wird. Die im Prozeßtank zu behandelten Substrate werden daher gleichmäßiger vom Behandlungsfluid umströmt, so daß gleichmäßige Behandlungsergebnisse unbhängig von der Position der einzelnen Substrate innerhalb des Proze߬ tanks möglich sind, und bessere Behandlungs- oder Prozessergebnisse erreicht werden können.
Bei den Gegenständen, die zur Behandlung vorgesehen sind, handelt es sich insbesondere um Substrate, Siliziumschei¬ ben, Wafer, Keramik-, Metall- und/oder Glassubstrate, wie LCD's oder dergleichen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Fluidverteilungs-Vorrichtung besteht aus wenigstens einem porösen Hohlstab, wenigstens einer porösen Platte, wenigstens einer Kapillarplatte und/oder we-nigstens einem ein- oder mehrlagigen Gewebe, wobei diese Fluid- verteilungs-Vorrichtungen vorzugsweise aus Kunst-stoff, Keramik-Material, Quarz bzw. Quarzglas und/oder Metall besteht.
Die Fluidverteilungs-Vorrichtungen sind im Prozeßtank vorteilhafterweise eingeschweißt, eingeschraubt und/oder eingeklemmt, wobei vorzugsweise zwischen den Fluidvertei- lungs-Vorrichtungen und der Wandung des Prozeßtanks Dich¬ tungen vorgesehen sind, um zu verhindern, daß Undefinier¬ te Strömungen bei Dutchi.iitL des Behandlungsfluids zwi- sehen der Fluidverteilungs-Vorrichtung und der Proze߬ tankwandung auftritt.
Im Falle, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung aus einem ein- oder mehrlagigen Gewebe besteht, ist es zum Befesti¬ gen und zur Handhabung des Gewebes vorteilhaft, dieses in einem Rahmen einzuschweißen oder einzuklemmen, und den das Gewebe tragenden Rahmen im Prozeßtank einzusetzen und zu befestigen. Der Rahmen kann dabei aus demselben Mate- rial wie das Gewebe bestehen, so daß es auf einfache Weise möglich ist, das Gewebe mit dem Rahmen zu ver- schweissen.
Bei Zuführung eines Behandlungsfluids vom Boden des Pro- zeßtanks her ist es vorteilhaft, die Fluidverteilungs- Vorrichtung guer zur Fließ- bzw. Strömungsrichtung des Fluid, vorzugsweise im wesentlichen parallel zum Proze߬ tankboden und in dessen Nähe anzuordnen. Wenn ein Behand¬ lungsfluid, beispielsweise ein Behandlungsgas gegebenen- falls auch zusätzlich zur Einleitung eines Behandlungs¬ fluids, etwa einer Flüssigkeit am Boden des Prozeßtanks, über eine Haube des Prozeßtanks von oben in diesen einge¬ führt wird, ist es vorteilhaft, die Fluidverteilungsvor- r-ichtung im wesentlichen parallel zur Deckwand der Haube und in deren Nähe zwischen der Einlaßöffnung bzw. den Einlaßöffnungen und dem Behandlungsraum anzuordnen.
Um eine noch gleichmäßigere Fluid- und Druckverteilung des eingeleiteten Behandlungsfluids über den gesamten Querschnitt des Prozeßbeckens bzw. des Behandlungsraums zu erreichen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bei Einleitung eines Behandlungsfluids am Boden des Prozeßtanks wenigstens ein poröses Rohr und darüber wenigstens eine poröse Platte, wenigstens eine Kapillar- platte und/oder wenigstens ein Gewebe vorgesehen. Im
Falle des Einleitens eines Behandlungsfluids über eine Haube des Prozeßtanks ist vorzugsweise wenigstens ein poröses Rohr und darunter wenigstens eine poröse Platte, wenigstens eine Kapillarplatte und/oder wenigstens ein Gewebe vorgesehen.
Vorteilhaft ist es insbesondere auch, wenn am bzw. vor dem Austritt des Behandlungsfluids wenigstens eine poröse Platte, wenigstens eine Kapillarplatte und/oder wenig¬ stens ein Gewebe vorgesehen ist. Dadurch wird auch hin¬ sichtlich der Austrittsströmung eine möglichst gleich- mäßige Fluid- und Druckverteilung erreicht.
Von besonderem Vorteil ist eine Fluidverteilungs-Vor¬ richtung für den Fluidaustritt für den Fall, daß der Pro¬ zeßtank an der Oberseite offen iεt und das Behandlungs- fluid durch Überlaufen an einer oder mehreren Seiten des Prozeßtanks abgeführt wird, wie dies beispielsweise in den auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden DE-A-44 13 077 und DE-A-195 00 239 der Fall ist. Durch Anordnen der Fluidverteilungs-Vorrichtung, insbesondere wenigstens einer porösen Platte, wenigstens einer Kapillarplatte und/oder wenigstens eines Gewebes auf der offenen Fläche des Prozeßtanks ergibt sich eine besonders gleichmäßige Fluid- bzw. Druckverteilung und damit eine laminare Fluidströmung im Prozeßtank hinweg über den gesamten Querschnittt des Prozeßtanks auch hinsichtlich der Aus¬ trittsströmung, so daß Wirbel und ungleiche Oberflächen¬ strömungen gering gehalten werden. Wenn im Zusammenhang damit auch am Boden des Prozeßtanks, an dem das Fluid eingeleitet wird, eine Fluidverteilungs-Vorrichtung vor- gesehen ist, ergibt sich zwischen der am Boden angebrach¬ ten Fluidverteilungs-Vorrichtung und der auf der offenen Fläche des Prozeßtanks angeordneten Fluidverteilungs-Vor¬ richtung hinsichtlich der Fluid-, Strömungs- und Druck¬ verteilung eine Art geschlossene Prozeßkammer mit lamina- rer Innenströmung. Die auf der offenen Fläche des Prozeßtanks angeordnete Fluidverteilungs-Vorrichtung ist vorzugsweise gegenüber der Prozeßtankwandung abgedichtet. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Fluidverteilungs-Vorrichtung ab- nehmbar auf der offenen Fläche des Prozeßtanks angeordnet wird, um die zu behandelnden Substrate und Substratträger in den Prozeßtank einzubringen und aus ihm entnehmen zu können.
Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit einem Prozeßtank zum Ätzen, Reinigen, Spülen oder Trocknen von Substraten oder sonstigen Gegen¬ ständen oder zur Oberflächenbehandlung mit Chemikalien geeignet. Dabei kann der Prozeßtank sowohl ein Einzel- als auch ein Mehrprozeßtank sein.
Die Erfindung, sowie weitere Vorteile und Ausgestaltun¬ gen wird bzw. werden nachfolgend anhand bevorzugter Aus¬ führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren be- schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Prozeßtanks mit einer Fluidverteilungs-Vorrichtung in Form eines porösen Hohlstabs, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Aus¬ führungsform des porösen Hohlstabs, Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Prozeßtanks mit einer porösen Platte als Fluidverteilungsvor- richtung, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Prozeßtanks, in dem zwei Fluidverteilungs-Vorrichtungen in Form eines oder mehrerer poröser Rohre und in Form ei¬ ner porösen Platte vorgesehen sind, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel in schematischer Darstel- lung, bei dem sowohl eine Fluidverteilungs-Vor¬ richtung in Form eines porösen Rohrs auf dem Fluidrankboden als auch eine Fluidverteilungs- Vorrichtung in Form einer porösen Platte in einer Haube vorgesehen sind, Fig. 6 eine Ausführungsform in schematischer Darstellung, bei der sowohl ein poröses Rohr als auch eine po- rose Platte parallel zueinander in der Haube vor¬ gesehen sind, Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel in schematischer Darstel¬ lung für einen Prozeßtank mit Fluidüberlauf, bei dem über den Fluideintrittsboden ein poröses Rohr und eine poröse Platte und auf der oberen offenen
Fläche eine weitere poröse Platte angeordnet ist, und Fig. 8 eine Ausführungsform in schematischer Darstellung für die Aufnahme und die Befestigung einer porösen Platte, einer Kapillarplatte oder eines Gewebes in einem Rahmen bzw. am Prozeßtank.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird ins Innere eines Prozeßtanks 1 ein Fluid durch eine Leitung 2 am Boden 3 des Prozeßtanks 1 eingeführt und in einen po¬ rösen Hohlstab 4 geleitet. In diesem verteilt sich das eingeführte Fluid im wesentlichen über den gesamten Quer¬ schnitt des Prozeßtanks 1 und strömt aus den porösen Öffnungen des Hohlstabs über den gesamten Querschnitt des Prozeßbeckens 1 gleichmäßig und mit im wesentlichen glei¬ chem Druck aus, so daß es dementsprechend auch laminar und gleichmäßig nach oben strömt.
Die in Fig. 2 dargestellte Fluidverteilungs-Vorrichtung weist zwei parallel verlaufende poröse Hohlstäbe auf, die an einer Seite mit einem Querrohr 5 verbunden sind, an dessen Mittelbereich das Fluid über eine Leitung 6 einge¬ leitet wird. Weitere Möglichkeiten der Ausführungsform von Fluidverteilungs-Vorrichtungen mit porösen Hohlstäben bestehen darin, auch die beiden freien parallel liegenden Hohlstäbe miteinander über ein Querrohr zu verbinden und dieses gegebenenfalls zusätzlich mit dem einzuleitenden Fluid zu beaufschlagen. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als zwei poröse Hohlstäbe parallel neben¬ einander oder sich überkreuzende poröse Hohlstäbe anzu¬ ordnen.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird das Fluid ebenfalls von unten über eine Leitung der Öffnung 7 in den Prozeßtank 1 eingeführt. Parallel zum Prozeßtank¬ boden 3 ist eine poröse Platte 8, eine Kapillarplatte oder ein ein- oder mehrlagiges Gewebe angeordnet, durch das das in den Prozeßtank 1 über die Öffnung 7 einge¬ führte Behandlungsfluid über die gesamte Querschnittsflä¬ che des Prozeßtanks 1 verteilt und mit im wesentlichen gleicher Druckverteilung in den eigentlichen Behandlungs- bereich des Prozeßtanks 1 ausströmt.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 3 kombiniert, um eine noch bessere und noch gleichmäßigere Strömungs- und Druckverteilung des am Boden des Prozeptanks 1 einge¬ leiteten Behandlungsfluids über die gesamte Querschnitts¬ fläche des Prozeßtanks 1 zu erreichen. Über dem porösen Hohlstab bzw. über den porösen Hohstäben ist bei diesem Ausführungsbeispiel parallel dazu weiterhin eine poröse Platte, eine Kapillarplatte oder ein ein- oder mehrlagi¬ ges Gewebe 8 angeordnet.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Behandlungsfluid, vorzugsweise eine Flüssigkeit, über die Leitung 2 und über einen oder mehrere poröse Hohlstä¬ be 4 in dem Prozeßtank 1 entsprechend dem Ausführungsbei¬ spiel gemäß Fig. 1 eingeleitet. Der Prozeßtank 1 weist weiterhin eine Haube 9 auf, in die von oben über eine weitere Einlaßöffnung 10 ein weiteres Behandlungsfluid, vorzugsweise ein Gas oder ein Gas-/Dampfgemisch, in den
Prozeßtank 1 bzw. in den über den Prozeßtank befindlichen Behandlungbinüiu H eingeleitet wird. Zwischen dem Behand- lungsraum 11 und der Einlaßöffnung 10 ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 eine poröse Platte, eine Kapillarplatte und/oder ein ein- oder mehrlagiges Gewebe 8 vorgesehen, die bzw. das eine gleichmäßige Ver- teilung des über die Einlaßöffnung 10 einströmenden Be¬ handlungsfluids über die gesamte Querschnittsfläche des Prozeßtanks 1 bzw. des Behandlungsraums 11 in derselben Weise wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungs- beispiel ermöglicht. Ein Prozeßtank 1 mit einer Haube 9 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 lediglich schema¬ tisch dargestellt, jedoch in der DE-A-44 13 077 und der DE-A-195 00 239 ausführlich beschrieben, so daß insofern auf diese Druckschriften verwiesen wird, um Wiederholun¬ gen zu vermeiden.
Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen der zuvor anhand von Fig. 4 beschriebenen Ausführung, die gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 lediglich in der Haube 9 vorgesehen ist. Nach der Einlaß- Öffnung 10 für ein Gas oder Gas-/Dampf-Gemisch ist zu¬ nächst wenigstens ein poröser Hohlstab 4 und darunter eine poröse Platte, eine Kapillarplatte oder ein Gewebe 8 angeordnet, um entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 4 auch in der Haube 9 bzw. im Behandlungsraum 11 bzw. zwischen diesem und dem Prozeßtank 1 eine gleich¬ mäßige Druck- und Strömungsverteilung des in die Haube 9 eingeleiteten Behandlungsfluids zu erreichen.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Prozeßtanks 1, bei dem das Fluid entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 4 über eine Einlaßöffnung 2 vom Boden 3 deε Proze߬ tanks 1 her über wenigstens einen porösen Hohlstab 4 so¬ wie eine dazu parallel angeordnete poröse Platte oder Kapillarplatte oder ein Gewebe 8 in einen Prozeßraum 12 des Prozeßtanks 1 eingeleitet wird, in dem sich der zu behandelnde Gegenstand bzw. die zu behandelnden Gegen¬ stände 13, beispielsweise in Trägern, Carriern odei Auf- nahmen angeordnete Halbleitersubstrate befinden und be¬ handelt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist als "Tankdeckel" eine poröse Platte, eine Kapillarplatte oder ein Gewebe 14 auf der offenen Fläche des Prozeßtanks 1 angeordnet, die auch am Austritt eine laminare Strömung bewirkt und Wirbel so¬ wie ungleiche Oberflächenströmungen auf der offenen Ober¬ fläche des Fluidbades vermindert. Dadurch ergibt sich im Behandlungsbereich 12 des Prozeßtanks 1 ein geschlossener Prozeßraum mit einheitlicher laminarer Innenströmung, so¬ daß sichergestellt ist, daß die darin befindlichen, zu behandelnden Gegenstände unabhängig von ihrer Lage oder Position bezüglich des Querschnitts des Prozeßtanks 1 in gleicher Weise und gleichmäßig mit dem Behandlungsfluid umströmt und beaufschlagt werden.
Die in Fig. 8 dargestellte schematische Ausschnittsdar¬ stellung zeigt eine Fluidverteilungsvorrichtung in Form eines ein- oder mehrlagigen Gewebes oder eines sonstigen porösen oder kapillaren Materials 8 , das in einem Rahmen 15 eingespannt oder befestigt ist. Wie aus der teilweisen Querschnittsdarstellung ersichtlich ist, ist der Rahmen 1-5 der Fluidverteilungs-Vorrichtung 8 zwischen einem Pro- zeßtank-Unterteil 16, der den Prozeßtankboden 3 umfaßt, und einem Prozeßtank-Oberteil 17 angeordnet und zwischen diesen Teilen 16 und 17 beispielsweise mit Bolzen, Schrauben oder dergleichen gemäß den schematisch darge¬ stellten Pfeilen 18 eingespannt. Zwischen dem Prozeßtank- Unterteil 3 und dem Rahmen 15 sowie zwischen dem Proze߬ tank-Oberteil 17 und dem Rahmen 15 ist jeweils eine Dich¬ tung (19, 20), beispielsweise ein O-Ring, zum Abdichten des Prozeßtanks 1 vorgesehen.
Die mit einem Rahmen 15 versehene Fluidverteilungs-Vor¬ richtung 8 ist entsprechend den Ausführungsbeispielen ge¬ mäß Fig. 3, 4 oder 7 pcirdllel zum Boden 3 des Prozeßtanks 1 nahe der Austrittsöffnung(en) für die Einleitung des Fluids angeordnet. Entsprechend den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 und 6 ist es auch möglich, den die Fluidverteilungs-Vorrichtung 8 tragenden Rahmen 15 in der Fig. 8 dargestellten Weise in einer Haube 9 anzuordnen und zu befestigen.
Der Vorteil eines die Fluidverteilungs-Vorrichtung 8 hal- ternden Rahmens 15 besteht bei dem in Fig. 8 dargestell- ten Ausführungsbeispiel insbesondere auch darin, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung 8 etwa in Form eines ein- oder mehrlagigen Gewebes, einer porösen Platte oder einer Kapillarplatte über den gesamten Querschnitt des Proze߬ tanks 1 hinweg ausgebildet ist, so daß auch im Bereich der Prozeßtank-Seitenwände eine möglichst gleichmäßige, laminare Strömung des Fluids gewährleistet ist. Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform hat weiterhin den Vorteil, daß das Anbringen und Auswechseln einer derarti¬ gen Fluidverteilungs-Vorrichtung 8 einfach und schnell möglich ist.
Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbei¬ spiele beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch Abwandlungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsbeispie- le möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke ver¬ lassen wird. Beispielsweise ist es möglich, an den Aus¬ trittsöffnungen zwischen dem Prozeßtank 1 und der Haube 9 für das über die Haube 9 einströmende Behandlungsfluid ebenfalls entsprechend angeordnete Medienverteilungs-Vor- richtungen vorzusehen, um die Strömungs- und Druckvertei¬ lung auch dieses über die Haube 9 einströmende Behand¬ lungsfluids bei dessen Auslaß zu verbessern.

Claims

Patentansprüche
1. Anlage zur Behandlung von Gegenständen in einem Prozeßtank (1) , bei dem wenigstens ein Behandungsfluid durch we¬ nigstens eine Fluidverteilungs-Vorrichtung (4, 8) ein- und/oder ausgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluisverteilungsvorrichtung (4, 8) wenigstens einen porö¬ sen Hohlstab (4) , wenigstens eine poröse Platte (8) , wenigstens eine Kapillarplatte (8) , und/oder wenigstens ein ein- oder mehrlagiges Gewebe (8) aufweist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung senkrecht zur Fließrichtung angeordnet ist.
3. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung (8, 4) im Prozeßtank (1) eingeschweißt ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe (8) in einem Rahmen (15) eingeschweißt ist.
5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (15) aus demselben Material wie das Gewebe besteht.
6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (15) zwischen Teilen (16, 17) des Prozeßtanks (1) eingesetzt ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Rahmen (15) zum Innenraum des Prozeßtanks (1) hin mit der Prozeßtank-Seitenwand abschließt.
8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung im Prozeßtank (1) eingeschraubt und/oder eingeklemmt ist.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Fluidverteilungs- Vorrichtung (4, 8) und der Wandung des Prozeßtanks (1) wenigstens eine Dichtung (19, 20) vorgesehen ist.
10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung (4, 8) bei Einleitung eines Behandlungs-fluids am Boden (3) des Prozeßtanks (1) im wesent-lichen parallel zu diesem und in dessen Nähe ange-ordnet ist (Fig. 1 und 3) .
11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung (4,
8) bei Einleitung eines Behandlungs-fluids über eine Haube (9) des Prozeßtanks (1) von oben im wesentlichen parallel zur Deckwand der Haube (9) und in deren Nähe angeordnet ist (Fig. 5 und 6) .
12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einleitung eines Behandlungsfluids am Boden (3) des Prozeßtanks (1) wenigstens ein poröses Rohr (4) und darüber wenigstens eine poröse Platte (8) , wenigstens eine Kapillarplatte (8) und/oder wenigstens ein Gewebe (8) vorgesehen ist (Fig. 4) .
13. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-durch gekennzeichnet, daß bei Einleitung eines Be¬ handlungsfluids über eine Haube (9) des Prozeßtanks (1) wenigstens ein poröser Hohlstab (4) und darunter wenigstens eine poröse Platte (8) , wenigstens eine Kapillarplatte 8 und/oder wenigstens ein Gewebe (8) vorgesehen ist (Fig. 6) .
14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine poröse Platte (8), wenigstens eine Kapillarplatte (8) und/oder wenigstens ein Gewebe (8) am Austritt (14) des Behandlungsfluids aus dem Prozeßtank (1) vorge-sehen ist.
15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Prozeßtank (1) mit Überlauf wenigstens auf der offenen Fläche (14) des Prozeßtanks (1) wenigstens eine poröse Platte (8) , wenigstens eine Ka-pillarplatte (8) und/oder wenigstens ein Gewebe (8) angeordnet ist (Fig. 7).
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverteilungs-Vorrichtung (8) abnehmbar ist.
17. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßtank (1) ein Ätz-, ein Reinigungs-, ein Spül- oder ein Trocknungstank ist.
18. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßtank (1) für eine chemische Behandlung, vorzugsweise für eine chemische Oberflächenbehandlung von Gegenständen vorgesehen ist.
19. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßtank (1) ein Mehrprozeßtank ist.
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