VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM REINIGEN UND TROCKNEN VON BEI DER HERSTELLUNG VON HALBLEITERN VERWENDETEN GEGENSTÄNDEN, INSBESONDERE VON TRANSPORT- UND REINIGUNGSBEHÄLTERN FÜR WAFER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen und Trocknen von bei der Herstellung von Halbleitern verwendeten Gegenständen, insbesondere zum Reinigen und Trocknen von Wafern, Transport- und Reinigungsbehältern für Wafer, LCD-Substraten und Fotomasken, mit einer Behandlungskammer, in der die Gegenstände mittels einer Flüssigkeit gereinigt und anschließend mit einem Gas getrocknet werden, wobei in der Behandlungskammer Sprühdüsen für eine Reinigungs- oder Spülflüssigkeit angeordnet sind, und wobei in der Behandlungskammer Mittel zum Bewegen des Gases innerhalb der Behandlungskammer vorgesehen sind.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Reinigen und Trocknen von bei der Herstellung von Halbleitern verwendeten Gegenständen, insbesondere zum Reinigen und Trocknen von Wafern, Transport- und Reinigungsbehältern für Wafer, LCD-Substraten und Fotomasken, bei dem die Gegenstände in einer Behandlungskammer mittels einer Flüssigkeit gereinigt und anschließend mit einem Gas getrocknet werden, wobei die Gegenstände in der Behandlungskammer mit einer Reinigungs- oder Spülflüssigkeit aus Sprühdüsen besprüht werden, und wobei das Gas innerhalb der Behandlungskammer bewegt wird.

[0003] Eine Vorrichtung und ein Verfahren der vorstehend genannten Art sind aus der US 5 562 113 A bekannt.

[0004] In der Halbleiterindustrie ist es notwendig, verschiedenartige Gegenstände, die bei der Herstellung von Halbleitern verwendet werden, vor, zwischen oder nach bestimmten Behandlungsschritten zu reinigen. Zu diesen Gegenständen zählen Hilfsmittel, bspw. Körbe, in denen Halbleitererzeugnisse, insbesondere Wafer, in größerer Zahl gehandhabt werden, aber auch Halbleitererzeugnisse selbst, also z.B. Wafer, LCD-Substräte oder Fotomasken. Wenn daher im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von zu reinigenden "Gegenständen" die Rede ist, so sind darunter die vorgenannten Gegenstände zu verstehen.

[0005] Da die Reinigung dieser Gegenstände mittels Flüssigkeit vorgenommen wird, ist innerhalb des Reinigungsprozesses auch ein Trocknen dieser Gegenstände erforderlich. Dabei ist von herausragender Bedeutung, dass die Gegenstände während der Reinigung tatsächlich vollkommen gereinigt und nicht etwa während des Trocknens wieder mit Fremdpartikeln kontaminiert werden.

[0006] Es ist daher bekannt, die genannten Gegenstände in Vorrichtungen zu reinigen und zu trocknen, die eine Behandlungskammer für die Gegenstände aufweisen. In der Behandlungskammer werden die Gegenstände mittels einer Flüssigkeit gereinigt, indem die Gegenstände z.B. auf einem Rotor in der Behandlungskammer angeordnet und dann während der Reinigung gedreht werden. In der Behandlungskammer sind dann Sprühdüsen für eine Reinigungsflüssigkeit vorgesehen, um die Gegenstände während des Reinigungsvorganges mit einer Reinigungsflüssigkeit und ggf. mit einer Spülflüssigkeit zu besprühen.

[0007] Um die auf diese Weise gereinigten, jedoch nassen Gegenstände anschließend zu trocknen, sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt.

[0008] Bei der aus der eingangs genannten US 5 562 113 bekannten Vorrichtung wird die Trocknung der Gegenstände über einen Heißluftstrom bewirkt. Zu diesem Zweck wird Umgebungsluft angesaugt, aufgeheizt, gefiltert und in die Behandlungskammer eingeleitet. Durch die Rotation der Gegenstände auf dem sich in der Behandlungskammer drehenden Rotor wird diese aufgeheizte Trocknungsluft in der Behandlungskammer umgewälzt. Sie wird anschließend aus der Behandlungskammer ausgeleitet.

[0009] Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass in Folge der externen Aufheizung der Trocknungsluft nur ein begrenzter Wirkungsgrad beim Trocknen erreicht werden kann. Weiterhin hat die Zufuhr von Außenluft immer den Nachteil, dass Fremdpartikel in den Behandlungsraum eingebracht werden können, obwohl die Luft gefiltert wird. Beim Filtern muss man nämlich immer einen Kompromiss zwischen der Wirksamkeit des Filters einerseits und der durchsetzbaren Luftmenge andererseits schließen.

[0010] Bei anderen bekannten Vorrichtungen, wie sie von der Anmelderin unter den Typenbezeichnungen 300 und 310 vertrieben werden, wird Außenluft über einen entsprechenden Filter in die Behandlungskammer eingeleitet, ohne dass eine Aufheizung der Luft stattfindet. Stattdessen sind innerhalb der Behandlungskammer Infrarot-Strahler angeordnet, mit denen im Wesentlichen die zu reinigenden Gegenstände aufgeheizt werden, wodurch die Trocknungswirkung verbessert wird.

[0011] Auch bei dieser bekannten Vorgehensweise wird jedoch Außenluft in die Behandlungskammer eingeleitet und nach dem Trocknungsvorgang wieder ausgeleitet, so dass sich auch hier die vorstehend erwähnten Probleme einstellen.

[0012] Aus der EP 0 454 873 A1 ist ein Verfahren zum Trocknen von elektronischen Bauteilen bekannt, bei dem die Bauteile in einer Kammer mittels Wasserdampf gereinigt werden. Der Wasserdampf kondensiert an einem Kondensator und fließt als Kondensat über eine Leitung ab. Erst anschließend werden die Bauteile getrocknet, und zwar mittels eines Trocknungsgases, das von außen zugeleitet wird. Dieses verfahren hat somit die selben Nachteile wie weiter oben erwähnt, weil auch hier durch das Trocknungsgas unvermeidbar Fremdpartikel eingetragen werden.

[0013] Aus der DE 42 08 665 A1 ist ein Verfahren zum Trocknen von Maschinenteilen bekannt, die mit öl- oder fetthaltigen Bearbeitungsrückständen verunreinigt sind. Die Maschinenteile werden in einer Reinigungskammer durch Ansprühen mit einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt. Zum Trocknen der Maschinenteile wird Luft in die Reinigungskammer eingeblasen und über ein Rohrsystem im Kreislauf zu einem Gebläse zurückgeführt. In der Leitung zwischen dem Gebläse und der Reinigungskammer befindet sich ein Dampf/Luft-Wärmetauscher. Beim Reinigen von Maschinenteilen ist es nicht störend, wenn sich in von außen zugeführter Trocknungsluft Fremdpartikel befinden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist dies jedoch aus den bereits erwähnten Gründen inakzeptabel. Darüber hinaus hat ein externer Trocknungsluftkreislauf mit separatem Kondensator einen erheblicher. Platzbedarf.

[0014] Ein weiteres Verfahren der vorstehend genannten Art zum Reinigen von schweren Maschinenteilen sowie eine zugehörige Vorrichtung sind in der WO 95/29276 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren ist eine Reinigungskammer mit doppelter Bauhöhe vorgesehen. Beim Reinigen wird ein Korb mit Maschinenteilen zunächst in einer unteren Position in der Kammer einer Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt. Danach wird der Korb in eine obere Position in Kammer angehoben und mit Trocknungsluft angeblasen. Die Trocknungsluft zirkuliert auch hier in einem Kreislauf, in dem ein Kondensator angeordnet ist. Die Nachteile sind daher die selben, wie vorstehend geschildert.

[0015] Entsprechendes gilt auch für ein weiteres Verfahren dieser Art, das in der DE 33 39 565 A1 offenbart ist.

[0016] Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Trockenreinigen von Textilien, wie sie in der EP 0 405 941 beschrieben sind, werden Kondensatoren an verschiedenen Stellen in Rohrleitungen eingesetzt, um Lösungsmittelreste, die sich in Dampfform in den entsprechenden Rohrleitungsabschnitten befinden, auszukondensieren.

[0017] Aus US 5,539,995 sind ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Wafern bekannt, bei denen die nassen Wafer mit einem Dampf aus Isopropylalkohol umströmt werden. Der Isoproprylalkoholdampf kondensiert an den Wafern und verbindet sich mit dem Wasser, so dass dessen Oberflächenspannung reduziert wird. Dies hat zur Folge, dass das Wasser-Isopropylalkohol-Gemisch von den Wafern nach unten abläuft. Der nicht an den Wafern kondensierte Isopropylalkoholdampf wird an einem Kondensator wieder verflüssigt und einem Reservoir mit Isopropylalkohol zugeführt. Die beschriebene Vorrichtung ist allerdings nicht zum Reinigen der Wafer ausgebildet.

[0018] Aus WO 02/17355 A2 ist schließlich eine Vorrichtung zum Reinigen von Transportbehältern für Wafer bekannt, bei der die Transportbehälter mit einer Reinigungsflüssigkeit aus Sprühdüsen besprüht werden, die in einer Behandlungskammer angeordnet sind. Die Transportbehälter sind dabei auf einem Rotor angeordnet, der sich während des Besprühens dreht. Effiziente Trocknungsverfahren sind in dieser Druckschrift nicht diskutiert.

[0019] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art weiterzubilden, um eine optimale Trocknung der gereinigten Gegenstände zu erhalten, ohne dass eine Kontaminierung in Folge der Zufuhr von Außenluft stattfindet.

[0020] Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Behandlungskammer zu einem vollständig geschlossenen System abschließbar ist, bei der die Mittel zum Bewegen des Gases so ausgebildet sind, das Gas in der geschlossenen Behandlungskammer so umwälzen, dass eine geschlossene Gasströmung entsteht, und bei der in der Behandlungskammer ein Kondensationstrockner für das Gas vorgesehen ist, um dem in der Behandlungskammer umgewälzten Gas Feuchtigkeit zu entziehen und das Gas zu trocknen.

[0021] Die Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Behandlungskammer zu einem vollständig geschlossenen System abgeschlossen wird, bei dem das Gas innerhalb der geschlossenen Behandlungskammer so umgewälzt wird, dass eine geschlossene Gasströmung entsteht, und bei dem das umgewälzte Gas mit Hilfe eines Kondensationstrockners mittels Kondensation in der Behandlungskammer getrocknet wird.

[0022] Dadurch, dass im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen der gesamte Trocknungsvorgang innerhalb der geschlossenen Behandlungskammer stattfindet, wird die Eintragung von Fremdpartikeln und damit eine Kontamination der zu trocknenden Gegenstände vollkommen vermieden. Dies wird erfindungsgemäß zum einen dadurch erreicht, dass in einer geschlossenen Behandlungskammer gearbeitet wird, wobei unter "geschlossen" zu verstehen ist, dass keinerlei Gase von außen in die Behandlungskammer eingeleitet oder aus dieser ausgeleitet werden. Die Behandlungskammer arbeitet vielmehr insoweit als vollständig geschlossenes System. Ferner ist zu diesem Zweck ein Kondensationstrockner vorgesehen, der in der Behandlungskammer selbst angeordnet, also integraler Bestandteil der Behandlungskammer ist. Das in der Behandlungskammer umgewälzte Gas wird folglich in der Behandlungskammer selbst getrocknet, weil die in dem Gas enthaltenen Feuchtigkeitsbestandteile innerhalb der Behandlungskammer kondensiert werden. Somit wird dem in der Behandlungskammer umgewälzten Gas die Feuchtigkeit entzogen, so dass die Gegenstände effektiv getrocknet werden.

[0023] Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist neben der Behandlungskammer ein Wärmetauscher angeordnet und der Kondensationstrockner ist über einen geschlossenen Kreislauf an den Wärmetauscher angeschlossen.

[0024] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass unter Inkaufnahme eines gewissen apparativen Mehraufwandes die Vorrichtung insgesamt autark arbeitet und nicht auf die Zu- und Abführung externer Kühlmittel angewiesen ist.

[0025] Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann jedoch der Kondensationstrockner auch über einen Zuleitungsanschluss mit einer externen Kühlmittelquelle verbunden sein.

[0026] Dies hat im Gegensatz zur vorgenannten Alternative den Vorteil, dass der apparative Aufwand minimal, andererseits aber eine externe Zufuhr von Kühlmittel erforderlich ist.

[0027] Je nach Einsatzdauer und Kosten des zuzuführenden Kühlmittels (bspw. Kühlwasser) wird daher die eine oder die andere Variante im Einzelfall vorteilhafter sein.

[0028] Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung weist der Kondensationstrockner mindestens eine Kondensatorplatte auf.

[0029] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die mit Feuchtigkeit beladene, umgewälzte Luft innerhalb der Behandlungskammer an einer relativ großen Fläche der Kondensatorplatte entlang streichen kann, so dass eine effektive Kondensation und damit Trocknung möglich ist.

[0030] Bevorzugt ist dabei, wenn mehrere Kondensatorplatten verwendet werden, die in Parallelschaltung an eine Zuleitung bzw. an eine Ableitung für ein Kühlmittel angeschlossen sind.

[0031] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass einerseits eine größere Kondensationsfläche zur Verfügung steht, andererseits in Folge der Parallelschaltung alle Kondensatorplatten gleichermaßen gekühlt werden.

[0032] In diesem Zusammenhang wird ferner eine gute Wirkung dadurch erzielt, dass die Gegenstände in der Behandlungskammer auf einem um eine Achse drehbaren Rotor angeordnet sind, und die mindestens eine Kondensatorplatte um einen vorbestimmten Winkel zu einer Radialebene der Achse geneigt angeordnet ist.

[0033] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass dem in der Behandlungskammer umgewälzten Gas eine schraubenförmige Bewegung aufgeprägt wird, so dass eine definierte Zirkulation entsteht. Diese kann je nach räumlicher Anordnung der Kondensatorplatten zu einer laminaren Strömung über die zu trocknenden Gegenstände hinweg führen, bspw. dann, wenn die schräg angeordneten Kondensatorplatten sich im Bandbereich der Behandlungskammer befinden.

[0034] Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Variante können zusätzlich auf einer Innenwand der Behandlungskammer zu der Radialebene geneigte Leitelemente angeordnet sein.

[0035] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die gesamte Innenwand der Behandlungskammer durch die geneigten Kondensatorplatten und die geneigten Leitelemente gewindeartig ausgebildet sein kann. Dies bewirkt eine schraubenförmige Gasströmung im Bereich der Kammer, die sich über eine im Zentrum der Kammer axial gerichtete Gegenströmung schließt.

[0036] Bei einer Behandlungskammer, die im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, sind die Sprühdüsen vorzugsweise im Bereich von Ecken der Behandlungskammer angeordnet.

[0037] Wenn in weiter bevorzugter, ebenfalls an sich bekannter Weise die Gegenstände in der Behandlungskammer auf einem um eine Achse drehbaren Rotor angeordnet sind und die Achse im Wesentlichen im Zentrum der Behandlungskammer verläuft, sind die Sprühdüsen vorzugsweise auf die Achse gerichtet.

[0038] Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der letztgenannten Variante ist mindestens eine weitere Sprühdüse vorgesehen, die bei rotierendem Rotor in einer zurückgezogenen Stellung außerhalb des Rotors gehalten und bei stillstehendem Rotor in Radialrichtung in eine vorgefahrene Stellung im Bereich der im Rotor gehaltenen Gegenstände hinein verfahrbar ist.

[0039] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass auch bei sehr großvolumigen Gegenständen eine perfekte Reinigung möglich ist. Dies gilt bspw. bei sogenannten "Körben", wie sie bei der Halbleiterfertigung zum Transportieren einer Vielzahl von Wafern oder anderen Halbleitererzeugnissen benutzt werden. Diese "Körbe" sind auf ihrer Innenfläche nicht so einfach mittels einer Sprühdüse erreichbar, wenn sich die Körbe auf einem Rotor an mehreren stationären Sprühdüsen vorbeibewegen. Wenn jedoch bei stillstehendem Rotor die weitere Sprühdüse in den Korb hinein verfahren wird, so kann die gesamte Innenfläche des Korbes wirksam gereinigt werden.

[0040] Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind in an sich bekannter Weise in der Behandlungskammer Infrarot-Strahler zum Trocknen der Gegenstände vorgesehen.

[0041] Alternativ oder nebeneinander können ein oder mehrere Infrarot-Strahler im Zentrum der Behandlungskammer oder an einer Innenwand der Behandlungskammer angeordnet sein.

[0042] Bevorzugt ist jedenfalls, wenn die Infrarot-Strahler nicht auf den Kondensationstrockner gerichtet sind.

[0043] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine unnötige Aufheizung des Kondensationstrockners vermieden wird, die zu einer Verminderung von dessen Wirkungsgrad führen würde.

[0044] Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Behandlungsraum im Horizontalschnitt im Wesentlichen rechteckförmig und über zwei, in einander gegenüberliegenden Seitenwänden angeordnete Türen zugänglich.

[0045] Diese Maßnahme hat den an sich bekannten Vorteil, dass die Gegenstände von der einen Seite der Vorrichtung hin beladen und von der anderen Seite der Vorrichtung her entladen werden können.

[0046] Alternativ dazu ist es aber auch möglich, dass der Behandlungsraum im Horizontalschnitt im Wesentlichen rechteckförmig und nur über eine, in einer Seitenwand angeordnete Tür zugänglich ist.

[0047] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein geringerer apparativer Aufwand bei der Vorrichtung erforderlich ist.

[0048] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Gegenstände in der Behandlungskammer auf einem um eine Achse drehbaren Rotor angeordnet, die ersten Mittel wälzen das Gas in der geschlossenen Behandlungskammer um, und in der Behandlungskammer sind ferner ein Kondensationstrockner für das Gas und zweite Mittel zum Kühlen des Kondensationstrockners vorgesehen.

[0049] Bei einer entsprechenden Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem gleichfalls die Gegenstände in der Behandlungskammer auf einem um eine Achse drehbaren Rotor angeordnet sind, wird die Behandlungskammer abgeschlossen wird und das Gas innerhalb der geschlossenen Behandlungskammer umgewälzt und mittels Kondensation getrocknet, wobei der Kondensationstrockner mindestens vor Beginn des Trocknens gekühlt wird.

[0050] Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass der Kondensationstrockner abgeschaltet bleiben kann, so lange die Gegenstände mit heißen Flüssigkeiten gereinigt werden. Diese heißen Flüssigkeiten gelangen nämlich spätestens beim Abschleudern von den auf dem Rotor gedrehten Gegenständen durch Fliehkraftwirkung auf den Kondensationstrockner und heizen das darin befindliche Wärmetauschermedium auf. Würde der Kondensationstrockner während dieser Phase des Reinigungsprozesses weiterlaufen, würde unnötig Energie zum Kühlen des Wärmetauschermediums aufgewendet. Dies würde auch bedeuten, dass der Kondensationstrockner an ein Kühlaggregat mit sehr hoher Kühlleistung angeschlossen werden muss.

[0051] In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Heizleistung der Behandlungskammer typischerweise in der Größenordnung von 18 kW liegt, während man für das dem Kondensationstrockner zugeordnete Kühlaggregat eine Leistung von nur etwa einem Zehntel davon zuordnen möchte.

[0052] Wenn man nun zweite Mittel zum Kühlen des Kondensationstrockners vorsieht, so kann auf aktive oder passive Weise die Temperatur des Kondensationstrockners beeinflusst werden. In jedem Falle wird erfindungsgemäß erreicht, dass bei Beginn des Trocknungsvorganges sich der Kondensationstrockner auf einer Temperatur befindet, die weit unterhalb der Temperatur der heißen Reinigungsflüssigkeit liegt. Nur dadurch ist gewährleistet, dass die Kondensationstrocknung sofort oder zumindest sehr kurzfristig in vollem Umfange einsetzen kann.

[0053] Wie bereits erwähnt wurde, kann die Kühlung des Kondensationstrockners sowohl auf passive wie auch auf aktive Weise bewirkt werden.

[0054] Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird diese passive Kühlung dadurch erreicht, dass die zweiten Mittel als zwischen dem Rotor und dem Kondensationstrockner angeordnete Spritzschutzwand ausgebildet sind.

[0055] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Aufheizung des Kondensationstrockners durch die abgeschleuderte heiße Reinigungsflüssigkeit überhaupt verhindert wird, weil die abgeschleuderten Tropfen der heißen Reinigungsflüssigkeit wegen der zwischengeordneten Spritzschutzwand überhaupt nicht in Kontakt mit dem Kondensationstrockner gelangen. Der Kondensationstrockner heizt sich infolge dessen nicht oder nur unmerklich auf und steht daher zu Beginn des Trocknungsvorganges sofort oder zumindest in sehr kurzer Zeit auf seiner niedrigen Betriebstemperatur zur Verfügung, in der ein Niederschlag der umgewälzten Feuchtigkeit an den Elementen des Kondensationstrockners bewirkt wird.

[0056] Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels weist die Spritzschutzwand Lamellen auf, die jalousienartig angeordnet sind.

[0057] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Luftbewegung innerhalb der Behandlungskammer nicht oder nur minimal durch die Spritzschutzwand gestört wird, andererseits aber die von den rotierenden Gegenständen abgeschleuderten Tropfen der heißen Reinigungsflüssigkeit von den Lamellen der jalousieartigen Spritzschutzwand abgefangen werden.

[0058] Bei einer Weiterbildung dieser Variante der Erfindung weist der Kondensationstrockner eine Mehrzahl von Kondensatorplatten auf, die um einen vorbestimmten Winkel zur Radialebene einer Drehachse des Rotors geneigt sind und die Lamellen sind parallel zu den Kondensatorplatten angeordnet.

[0059] Diese Maßnahme hat zunächst den Vorteil, dass dem in der Behandlungskammer umgewälzten Gas bzw. der umgewälzten Luft eine schraubenförmige Bewegung aufgeprägt wird, so dass eine definierte Zirkulation entsteht. Diese kann je nach räumlicher Anordnung der Kondensatorplatten zu einer laminaren Strömung über die zu trocknenden Gegenstände hinweg führen, beispielsweise dann, wenn die schräg angeordneten Kondensatorplatten sich im Randbereich der Behandlungskammer befinden. Die zu der schrägen Anordnung der Kondensatorplatten parallele Ausrichtung der Lamellen hat dabei den Vorteil, dass diese auch in der erwähnten Schräglage optimal geschützt sind.

[0060] Bei einer anderen Gruppe von Ausführungsbeispielen wird der Kondensationstrockner aktiv gekühlt. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass die zweiten Mittel als auf den Kondensationstrockner gerichtete Kühl-Sprühdüsen ausgebildet sind.

[0061] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass zum Kühlen des Kondensationstrockners nicht die Kühlleistung des Kälteaggregats herangezogen werden muss, die aus den erwähnten Gründen relativ gering gehalten werden soll. Vielmehr wird das ohnehin in der Behandlungskammer installierte Kaltwasser dazu verwendet, eine direkte Kühlung des Kondensationstrockners über die erwähnten Kühl-Sprühdüsen zu bewirken.

[0062] Bei einer zweiten Variante einer aktiven Kühlung des Kondensationstrockners ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an einer Innenwand der Behandlungskammer auf die Gegenstände gerichtete Sprühdüsen angeordnet sind, und dass die zweiten Mittel eine Steuerung umfassen, die zunächst die Sprühdüsen mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagt und alsdann den Rotor in Rotation versetzt.

[0063] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die ohnehin für den Reinigungsvorgang zweckmäßigerweise vorhandenen Sprühdüsen, die auf die Gegenstände gerichtet sind, auch zur direkten Kühlung des Kondensationstrockners eingesetzt werden. Hierzu ist eine gesonderte Phase des Reinigungsprozesses vorzusehen, in der die Gegenstände nach abgeschlossener Reinigung noch einmal mit kaltem Wasser abgespritzt werden. In dieser Phase macht man aus der oben erwähnten Not eine Tugend, indem Kaltwasser auf die Gegenstände aufgebracht wird, das dann bei Rotation durch Fliehkraft abgeschleudert wird und so auf den Kondensationstrockner gelangt. Die Kühlung wird daher in genau derselben Weise bewirkt, wie zuvor die Aufheizung durch das Abschleudern der heißen Reinigungsflüssigkeit.

[0064] Wie bereits erwähnt wurde, lassen sich die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen unterschiedlicher Gegenstände einsetzen. Bevorzugt sind dabei Körbe für Halbleitererzeugnisse oder Halbleitererzeugnisse selbst zu nennen. Halbleitererzeugnisse sind dabei vorzugsweise Wafer, LCD-Substrate oder Fotomasken, ohne dass die Anwendung der Erfindung auf diese speziellen Halbleitererzeugnisse beschränkt ist.

[0065] Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

[0066] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0067] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in einer Seitenansicht, und zwar einer Schnittdarstellung entlang der Linie I-I von Fig. 3;

Fig. 2

die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer 90°-gedrehten Seitenansicht, ebenfalls im Schnitt, entlang der Linie II-II von Fig. 3;

Fig. 3

eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2, gleichfalls im Schnitt, entlang der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4

eine Darstellung ähnlich Fig. 3, jedoch für ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5

in etwas vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus Fig. 1, jedoch für eine Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einer Spritzschutzwand;

Fig. 6

eine äußerst schematisierte seitliche Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer jalousieartigen Spritzschutzwand;

Fig. 7

eine Darstellung ähnlich Fig. 6, für eine weitere Variante einer jalousieartigen Spritzschutzwand; und

Fig. 8

eine Ansicht der Spritzschutzwand aus Fig. 7 von der Seite, wobei die Abbildung gemäß Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang der Linie VII-VII von Fig. 8 ist.

[0068] In den Figuren 1 bis 3 bezeichnet 10 insgesamt eine Reinigungsvorrichtung für Gegenstände, wie sie in der Halbleiterindustrie beim Herstellen von Halbleitern verwendet werden.

[0069] Die Reinigungsvorrichtung 10 weist ein quaderförmiges Gehäuse 12 auf, das über Füße 14 auf einem Boden 16 angeordnet ist. Das Gehäuse 12 erstreckt sich in Vertikalrichtung entlang einer Achse 17. Es weist eine vordere Seitenwand 18, eine hintere Seitenwand 20, eine rechte Seitenwand 22 sowie eine linke Seitenwand 24 auf. Innen ist das Gehäuse 12 durch eine obere Zwischenwand 26 sowie eine untere Zwischenwand 28 unterteilt. Hierdurch entsteht ein oberer Gehäuseteil 30, ein mittlerer Gehäuseteil 32 sowie ein unterer Gehäuseteil 34. Die Darstellung in den Figuren ist dabei selbstverständlich nur schematisch zu verstehen. Die Einzelheiten des Gehäuses 12, Verbindungsmittel und dergleichen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

[0070] Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 ist das Gehäuse 12 mit zwei Türen versehen, nämlich mit einer rechten Tür 36 in der rechten Seitenwand 22 sowie einer gegenüberliegenden linken Tür 38 in der linken Seitenwand 24. Mit Pfeilen 37 und 39 ist angedeutet, dass bei geöffneten Türen, wie mit 36' und 38' für den Zustand teilweiser Öffnung angedeutet, eine Beladung der Reinigungsvorrichtung 10 im Durchsatzverfahren möglich ist. Hierzu werden bspw. die zu reinigenden Gegenstände in Richtung des Pfeils 37 durch die geöffnete Tür 36 zugeführt und die gereinigten Gegenstände in Richtung des Pfeils 39 durch die geöffnete Tür 38 abgeführt.

[0071] Der mittlere Gehäuseteil 32 umgibt eine Behandlungskammer 40. In der Behandlungskammer 40 befindet sich ein Rotor 42, der mittels einer Welle 44 antreibbar ist. Die Welle 44 erstreckt sich entlang der Vertikalachse 17. Der Rotor 42 weist einen oberen Halter 46 sowie einen unteren Halter 48 auf, zwischen denen die zu reinigenden Gegenstände mittels geeigneter Haltemittel gehalten werden.

[0072] Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Ebenen von Körben 50 zwischen den Haltern 46 und 48 gehalten. In jeder Ebene sind insgesamt vier Körbe 50 vorgesehen, die jeweils um 90° versetzt um die Welle 44 herum angeordnet sind. Bei den Körben 50 handelt es sich um solche Körbe, wie sie zum Handhaben und Transportieren von Wafern oder anderen Halbleitererzeugnissen verwendet werden.

[0073] Wie mit einem Pfeil 52 angedeutet, kann der Rotor 42 in Rotation versetzt werden. Hierzu ist er über eine Antriebswelle 54 mit einem Motor 56 verbunden, der sich in einem Antriebsraum 58 im oberen Gehäuseteil 30 befindet. Die Drehrichtung des Motors 56 ist vorzugsweise umschaltbar.

[0074] Wie man deutlich aus Fig. 3 erkennen kann, ist das Gehäuse 12 zumindest im Bereich der Behandlungskammer 40 im Wesentlichen rechteckig bzw. quadratisch. In den Ecken 61a, 61b, 61c, 61d der Behandlungskammer 40, im dargestellten Ausführungsbeispiel in den drei Ecken 61a, 61b und 61c, befinden sich Sprühdüsen 60a, 60b und 60c. Die Sprühdüsen 60a bis 60c sind zum Zentrum der Behandlungskammer 40 hin gerichtet, also zu Achse 17 bzw. zur Welle 44. Die Zuleitungen und Versorgungseinrichtungen der Sprühdüsen 60a bis 60c sind an sich bekannt und der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

[0075] Weiterhin befinden sich innerhalb der Behandlungskammer 40 Infrarot-Strahler 62a, 62b, 62c. Der Infrarot-Strahler 62a ist dabei im Bereich der Welle 44 angeordnet, während die Infrarot-Strahler 62b und 62c sich an der vorderen Seitenwand 18 befinden. Die Infrarot-Strahler 62a bis 62c sind ebenfalls an sich bekannt und daher nicht in weiteren Einzelheiten dargestellt.

[0076] Erfindungsgemäß ist nun in der Behandlungskammer 40, und zwar im Bereich der hinteren Seitenwand 20, ein Kondensationstrockner 64 vorgesehen. Der Kondensationstrockner 64 enthält vorzugsweise mehrere Kondensatorplatten, im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt neun Kondensatorplatten 66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f, 66g, 66h und 66i. Die Kondensatorplatten 66a bis 66i sind bezüglich einer Radialebene zur Achse 17 unter einem vorbestimmten Winkel α geneigt angeordnet, wie deutlich aus Fig. 2 erkennbar ist. Der Winkel α liegt bspw. zwischen 10° und 30°, vorzugsweise bei 20°.

[0077] Die Kondensatorplatten 66a bis 66i sind auf der einen Seite, im dargestellten Ausführungsbeispiel auf ihrer jeweils unteren Seite, an eine gemeinsame Zuleitung 68 sowie an ihrer gegenüberliegenden Seite an eine gemeinsame Ableitung 70 angeschlossen, so dass sie strömungstechnisch parallel geschaltet sind.

[0078] Gemäß einer ersten Variante sind die Zuleitung 68 und die Ableitung 70 im geschlossenen Kreislauf mit einem Wärmetauscher 72 verbunden. Gemäß einer zweiten Variante sind die Zuleitung 68 und die Ableitung 70 jeweils an einen externen Zuleitungsanschluss 74 bzw. einen Ableitungsanschluss 76 angeschlossen, so dass das Kühlmittel extern zugeführt bzw. abgeführt werden kann.

[0079] Die Wirkungsweise der Reinigungsvorrichtung 10 ist wie folgt:

[0080] Zu Beginn des Reinigungsverfahrens wird der leere Rotor 42 über die rechte Tür 36 beladen. Hierzu wird der Rotor 42 zweckmäßigerweise in vier Schritten zu je 90° gedreht, so dass jeweils drei Körbe 50 übereinander geladen werden können. Dies kann manuell oder über eine entsprechende Handhabungsvorrichtung geschehen, bis schließlich alle drei Ebenen mit je vier Körben bestückt sind. Es versteht sich dabei, dass selbstverständlich auch andere Gegenstände als Körbe 50 geladen werden können, oder dass eine Mischladung vorgesehen werden kann, bei der z.B. die beiden unteren Ebenen mit Körben und die obere Ebene mit flächigen Gegenständen beladen wird.

[0081] Nach Abschluss des Beladungsvorganges wird die rechte Tür 36 geschlossen. Der Rotor 42 wird nun durch Einschalten des Motors 56 in Rotation versetzt. Gleichzeitig wird über die Sprühdüsen 60a bis 60c eine Reinigungsflüssigkeit auf die zu reinigenden Gegenstände, bspw. die Körbe 50, gerichtet. An diesen Reinigungsvorgang kann sich ein Spülvorgang anschließen, in dem über die Sprühdüsen 60a bis 60c eine Spülflüssigkeit zugesprüht wird. Es versteht sich, dass für die Zuführung der Reinigungsflüssigkeit und einer Spülflüssigkeit auch unterschiedliche Sprühdüsen eingesetzt werden können.

[0082] Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 10 eine quaderförmige Behandlungskammer 40 mit einer Kantenlänge 125 cm auf. Das Reinigen/Spülen vollzieht sich in zwei Schritten von z.B. 20 und 40 Sekunden Dauer, wobei gereinigtes Wasser mit einer Temperatur von 50° verwendet und der Rotor 42 mit 20 min^-1 gedreht wird.

[0083] An den vorstehend erläuterten Reinigungs- und ggf. Spülvorgang schließt sich nur der im vorliegenden Zusammenhang besonders interessierende Trocknungsvorgang an.

[0084] Um die Körbe 50 in der Behandlungskammer 40 effektiv zu trocknen, wird der Rotor 42 zunächst in schnelle Rotation von z.B. 200 min^-1 versetzt, und zwar während zweier Intervalle von jeweils 30 Sekunden Dauer. Diese schnelle Rotation des Rotors 42 bewirkt, dass die auf den Körben 50 befindliche Reinigungs- oder Spülflüssigkeit durch Fliehkraft teilweise abgeschleudert wird.

[0085] Es schließen sich nun mehrere Intervalle an, während derer der Rotor 42 mit verminderter Drehzahl zwischen 30 und 60 min^-1 gedreht wird. Dies geschieht während aufeinander folgender Interwalle von bspw. sechzig Sekunden Dauer, wobei zwischen den einzelnen Intervallen die Drehrichtung des Rotors 42 umgekehrt wird. Insgesamt können z.B. zwölf derartige Intervalle vorgesehen werden, wobei die Drehzahl des Rotors 42 zwischenzeitlich je nach Bedarf auch angehoben oder abgesenkt werden kann. Während dieser Intervalle werden die Infrarot-Strahler 62a, 62b und 62c eingeschaltet. Diese sind vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie nicht auf den Kondensationstrockner 64 strahlen und somit nicht aufwärmen. Die Infrarot-Strahlung bewirkt eine Aufheizung der Körbe 50, die dadurch effektiv getrocknet werden.

[0086] Die Temperatur in der Behandlungskammer 40 wird während des gesamten Reinigungs- und Trocknungsvorganges vorzugsweise auf konstanter Temperatur gehalten, bspw. auf 55°C. Die Gesamtdauer des Vorganges liegt vorzugsweise bei zehn bis zwölf Minuten.

[0087] Während des Trocknungsvorganges bewirkt die Rotation des Rotors 42, dass das Gas, bspw. die Luft, innerhalb der geschlossenen Behandlungskammer 40 umgewälzt wird. Durch die Schrägstellung der Kondensatorplatten 66a bis 66i (vgl. Fig. 2) wird der Gasströmung im Bereich der hinteren Seitenwand 20 eine schraubenförmige Bewegungskomponente aufgeprägt. Dies ist in Fig. 2 mit Pfeilen 80 angedeutet. Diese schraubenförmige Bewegung des Gases im Wandbereich führt zu einer radial gerichteten Strömung im Boden- und Deckenbereich, wie mit einem Pfeil 82 in Fig. 1 angedeutet. Die Strömung schließt sich dann durch eine axiale Strömung im Bereich der Welle 44, wie in Fig. 1 mit einem Pfeil 84 verdeutlicht.

[0088] Eine Umkehrung der Drehrichtung des Rotors 42 hat dabei auch eine Umkehrung der Strömungsrichtung (Pfeile 80, 82 und 84) zur Folge. Die Umkehrung der Drehrichtung des Rotors 42 bewirkt insbesondere auch, dass während des momentanen Stillstandes des Rotors 42 im Nulldurchgang der Bewegung diejenigen Flüssigkeitsanteile, die sich in Ecken, Sackbohrungen und dergleichen der Körbe 50 befinden, durch Schwerkrafteinfluss auslaufen können, um dann im anschließenden Trocknungsintervall abgetrocknet zu werden.

[0089] In Fig. 1 ist mit 86 noch angedeutet, dass eine Innenwand 85 der vorderen Seitenwand 18 mit Leitelementen 86 versehen sein kann, um die schraubenförmige Leitung des Gases innerhalb der Behandlungskammer 40 zu unterstützen. Derartige Leitelemente 86 können selbstverständlich auch auf den anderen Innenwänden der Behandlungskammer 40 vorgesehen sein.

[0090] Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Reinigungsvorrichtung 90 und einer in der Draufsicht rechteckigen Behandlungskammer 91. Auch hier ist ein Rotor 92 für Körbe 94 vorgesehen, ebenso wie ein Kondensationstrockner 95 in der Behandlungskammer 91. Insofern besteht Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3.

[0091] Das Besondere beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht in Folgendem:

Zum einen ist die Reinigungsvorrichtung 90 mit einer weiteren Sprühdüse 96 versehen. Diese Sprühdüse 96 befindet sich in der in Fig. 4 durchgezogen eingezeichneten Stellung in einer zurückgezogenen Position außerhalb der Bewegungsbahn des Rotors 92, so dass dieser ungestört von der Sprühdüse 96 rotieren kann.

[0092] Um nun auch Innenseiten 98 der Körbe 94 effektiv reinigen zu können, kann der Rotor 92 während oder am Ende des Reinigungsvorganges angehalten werden, und zwar in einer Drehlage, in der jeweils ein Korb 94 oder mehrere übereinander angeordnete Körbe 94 sich unmittelbar vor der Sprühdüse 96 bzw. mehreren übereinander angeordneten Sprühdüsen 96 befindet. Die Sprühdüse 96 fährt nun in die in Fig. 4 strichpunktiert eingezeichnete vorgefahrene Stellung vor, um bei stillstehendem Rotor 92 die Innenseite 98 des Korbes 94 auszusprühen. Die Sprühdüse 96 fährt dann wieder zurück, der Rotor 92 dreht sich um 90° und die Sprühdüse 96 fährt wieder vor, um den nächsten Korb 94 derselben Ebene auf dessen Innenseite auszusprühen, usw.

[0093] Auf diese Weise werden daher die Körbe 94 nicht nur außen, sondern auch innen höchst effektiv gereinigt und ggf. gespült.

[0094] Die zweite Besonderheit beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht darin, dass lediglich eine Tür 100 in einer Seitenwand vorgesehen ist. Ein Doppelpfeil 102 symbolisiert in Fig. 4, dass sowohl die Beladung wie auch die Entladung der Körbe 94 in diesem Fall durch dieselbe Tür 100 in deren geöffnetem Zustand 100' geschieht.

[0095] Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch in modifizierter Darstellung zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.

[0096] Wie man deutlich aus Fig. 5 erkennen kann, ist zwischen dem Rotor 42 und dem Kondensationstrockner 64 eine Spritzschutzwand 104 vorgesehen. Diese Spritzschutzwand 104 kann beispielsweise als durchgehende Blechplatte ausgebildet sein.

[0097] Nachdem die Körbe 50 während eines Reinigungsvorganges mit heißer Reinigungsflüssigkeit besprüht wurden, sind sie vollständig mit dieser heißen Reinigungsflüssigkeit benetzt. Wenn der Rotor 42 nun mit hoher Geschwindigkeit umläuft, werden Tropfen 106 durch Fliehkraftwirkung von den Körben 50 abgeschleudert, und zwar radial nach außen, wo sie auf die Spritzschutzwand 104 treffen. Die dort ankommenden Tropfen 108 rinnen an der Spritzschutzwand 104 nach unten und werden im Bodenbereich der Behandlungskammer gesammelt und entsorgt.

[0098] Diese Maßnahme hat folgenden Sinn:

[0099] Wenn die Spritzschutzwand 104 nicht vorhanden ist, fliegen die Tropfen 106 ungehindert auf den Kondensationstrockner 64 und heizen dessen Lamellen auf. Der Kondensationstrockner 64 müsste daher entweder ständig gekühlt werden oder zumindest am Ende des Reinigungsvorganges zunächst heruntergekühlt werden, ehe er wieder die für die Kondensationstrocknung erforderliche niedrige Betriebstemperatur erreicht hat.

[0100] Diese direkte Erwärmung des Kondensationstrockners 64 wird erfindungsgemäß durch das Vorsehen der Spritzschutzwand 104 passiv verhindert, weil die heißen Tropfen 106 nicht zum Kondensationstrockner 64 gelangen.

[0101] Bei einer alternativen oder zusätzlichen Vorgehensweise kann der Kondensationstrockner 64 auch direkt gekühlt werden. Dies geschieht beispielsweise mittels Kühl-Sprühdüsen, von denen in Fig. 5 nur eine durchgezogen bei 110 eingezeichnet ist. Selbstverständlich können auch mehrere derartige Kühl-Sprühdüsen 110, insbesondere jeweils eine oder zwei, für jede Lamelle des Kondensationstrockners 64 vorgesehen sein.

[0102] Die Kühl-Sprühdüsen 110 können vorgesehen werden, unabhängig davon, ob eine Spritzschutzwand 104 vorgesehen ist oder nicht. Die Kühl-Sprühdüsen 110 werden bei Beendigung des Reinigungsvorganges eingeschaltet und bewirken eine direkte Kühlung der Lamellen des Kondensationstrockners 64 durch Wärmeabfuhr.

[0103] Einen entsprechenden Effekt kann man bei einer weiteren Variante der Erfindung dadurch erzielen, dass ohne Spritzschutzwand 104 gearbeitet wird. Nach Beendigung des Reinigungsvorganges besprüht man die Körbe 50 mit einer kalten Flüssigkeit, die durch Rotation des Rotors 42 genauso abgeschleudert wird, wie dies weiter oben für den Fall einer heißen Reinigungsflüssigkeit dargestellt wurde. In diesem Falle wird der Kondensationstrockner 64 durch abgeschleuderte kalte Tropfen der Kühlflüssigkeit beaufschlagt und damit ebenfalls aktiv gekühlt.

[0104] Sofern eine Spritzschutzwand 104 vorgesehen wird, soll diese natürlich den angestrebten Strom des Gases sowie der Luft in der Behandlungskammer, der in einem Pfeil 82 angedeutet ist, nicht oder möglichst wenig behindern.

[0105] Aus diesem Grunde ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, wenn die Spritzschutzwand 104 jalousieartig ausgebildet ist, wie dies in zwei Varianten in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist.

[0106] Fig. 6 zeigt eine erste Variante einer Spritzschutzwand 104' mit schräggestellten Einzellamellen 112.

[0107] Fig. 7 zeigt eine andere Variante einer Spritzschutzwand 104", bei der aus einem durchgehenden Blech 114, das auch deutlich in Fig. 8 dargestellt ist, lamellenartige Elemente 116 ausgestanzt und abgebogen sind, was eine einfachere Herstellung und Montage, verglichen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6, ermöglicht.

[0108] In Fig. 8 ist zusätzlich zu erkennen, dass die lamellenartigen Elemente 116 zu einer Radialebene des Rotors 42 geneigt angeordnet sind, nämlich um denselben Winkel α wie die Lamellen des Kondensationstrockners 64 (vgl. dazu Fig. 2 mit zugehöriger Beschreibung).

[0109] Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

[0110] So kann alternativ vorgesehen sein, den Kondensationstrockner nicht in einer Seitenwand unterzubringen, sondern z.B. am Boden oder der Decke der Behandlungskammer. Ferner ist nicht zwingend, dass der Rotor um eine vertikale Achse drehbar ist, weil auch horizontale Drehachsen denkbar sind.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Reinigen und Trocknen von bei der Herstellung von Halbleitern verwendeten Gegenständen, insbesondere zum Reinigen und Trocknen von Wafern, Transport- und Reinigungsbehältern für Wafer, LCD-Substraten und Fotomasken, mit einer Behandlungskammer (40; 91), in der die Gegenstände mittels einer Flüssigkeit gereinigt und anschließend mit einem Gas getrocknet werden, wobei in der Behandlungskammer (40; 91) Sprühdüsen (60a - 60c) für eine Reinigungs- oder Spülflüssigkeit angeordnet sind, und wobei in der Behandlungskammer (40; 91) Mittel zum Bewegen des Gases innerhalb der Behandlungskammer (40; 91) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (40; 91) zu einem vollständig geschlossenen System abschließbar ist, dass die Mittel zum Bewegen des Gases dazu ausgebildet sind, das Gas in der geschlossenen Behandlungskammer (40; 91) so umwälzen, dass eine geschlossene Gasströmung (80, 82, 84) entsteht, und dass in der Behandlungskammer (40; 91) ferner ein Kondensationstrockner (64; 95) für das Gas vorgesehen ist, um dem in der Behandlungskammer (40; 91) umgewälzten Gas Feuchtigkeit zu entziehen und das Gas zu trocknen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Behandlungskammer (40) ein Wärmetauscher (72) angeordnet ist, und dass der Kondensationstrockner (64) über einen geschlossenen Kreislauf an den Wärmetauscher. (72) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationstrockner (64; 95) über einen Zuleitungsanschluss (74) mit einer externen Kühlmittelquelle verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationstrockner (64; 95) mindestens eine Kondensatorplatte (66a - 66i) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kondensatorplatten (66a - 66i) in Parallelschaltung an eine Zuleitung (68) bzw. an eine Ableitung (70) für ein Kühlmittel angeschlossen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände in der Behandlungskammer (40; 91) auf einem um eine Achse (17) drehbaren Rotor (42) angeordnet sind, und dass die mindestens eine Kondensatorplatte (66a - 66i) um einen vorbestimmten Winkel (α) zu einer Radialebene der Achse (17) geneigt angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Innenwand (85) der Behandlungskammer (40; 91) zu der Radialebene geneigte Leitelemente (86) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (40; 91) im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, und dass die Sprühdüsen (60a - 60c) im Bereich von Ecken (61a - 61c) der Behandlungskammer (40; 91) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände in der Behandlungskammer (40; 91) auf einem um eine Achse (17) drehbaren Rotor (42; 92) angeordnet sind, dass die Achse (17) im wesentlichen im Zentrum der Behandlungskammer (40; 91) verläuft, und dass die Sprühdüsen (60a - 60c) auf die Achse (17) gerichtet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Sprühdüse (96) vorgesehen ist, die bei rotierendem Rotor (92) in einer zurückgezogenen Stellung (92) außerhalb des Rotors (92) gehalten und bei stillstehendem Rotor (92) in Radialrichtung in eine vorgefahrene Stellung (92') im Bereich der im Rotor (92) gehaltenen Gegenstände hinein verfahrbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Behandlungskammer (40; 91) Infrarot-Strahler (62a - 62c) zum Trocknen der Gegenstände vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Infrarot-Strahler (62a) im Zentrum der Behandlungskammer (40; 91) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Infrarot-Strahler (62b, 62c) an einer Innenwand (85) der Behandlungskammer (40; 91) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Strahler (62a - 62c) nicht auf den Kondensationstrockner (64; 95) gerichtet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände in der Behandlungskammer (40; 91) auf einem um eine Achse (17) drehbaren Rotor (42; 92) angeordnet sind, und dass zweite Mittel zum Kühlen des Kondensationstrockners (64, 95) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel als zwischen dem Rotor (42; 92) und dem Kondensationstrockner (64; 95) angeordnete Spritzschutzwand (104) ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzschutzwand (104'; 104") Lamellen (112; 116) aufweist, die jalousienartig angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationstrockner (64) eine Mehrzahl von Kondensatorplatten (66a - 66i) aufweist, die um einen vorbestimmten Winkel (α) zu einer Radialebene einer Drehachse (17) des Rotors (42) geneigt sind, und dass die Lamellen (112; 116) parallel zu den Kondensatorplatten (66a - 66i) angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die.zweiten Mittel als auf den Kondensationstrockner (64; 95) gerichtete Kühl-Sprühdüsen (110) ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel eine Steuerung umfassen, die die Sprühdüsen (60a - 60c) mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagt und alsdann den Rotor (42; 92) in Rotation versetzt.

21. Verfahren zum Reinigen und Trocknen von bei der Herstellung von Halbleitern verwendeten Gegenständen, insbesondere zum Reinigen und Trocknen von Wafern, Transport- und Reinigungsbehältern für Wafer, LCD-Substraten und Fotomasken, bei dem die Gegenstände in einer Behandlungskammer (40; 91) mittels einer Flüssigkeit gereinigt und anschließend mit einem Gas getrocknet werden, wobei die Gegenstände mit einer Reinigungs- oder Spülflüssigkeit aus Sprühdüsen besprüht werden, und wobei das Gas innerhalb der Behandlungskammer (40; 91) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (40; 91) zu einem vollständig geschlossenen System abgeschlossen wird, und dass das Gas innerhalb der geschlossenen Behandlungskammer (40; 91) so umgewälzt wird, dass eine geschlossene Gasströmung (80, 82, 84) entsteht, und dass das umgewälzte Gas mit Hilfe eines Kondensationstrockners (64; 95) mittels Kondensation in der Behandlungskammer (40; 91) getrocknet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationstrockner (64; 95) durch Abschirmen gegen warme Reinigungs- oder Spülflüssigkeit passiv gekühlt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationstrockner (64; 95) durch Beaufschlagung mit einem kalten Medium aktiv gekühlt wird.

Claims

1. An apparatus for cleaning and drying articles used in the production of semiconductors, in particular for cleaning and drying of wafers, transporting and cleaning containers for wafers, LCD substrates and photomasks, comprising a treatment chamber (40; 91) in which the articles are cleaned by means of a liquid and subsequently dried by a gas, wherein spray nozzles (60a - 60c) for a cleaning or rinsing liquid are arranged in the treatment chamber (40; 91), and wherein means for moving the gas within the treatment chamber (40; 91) are provided in the treatment chamber (40; 91), characterized in that the treatment chamber (40; 91) is closable so as to form a completely closed system, the means for moving the gas being designed for circulating the gas in the closed treatment chamber (40; 91) so that a closed-loop gas flow (80, 82, 84) results, and a condensation dryer (64; 95) for the gas is also provided in the treatment chamber (40; 91) in order to extract moisture from the gas circulated in the treatment chamber (40; 91) and to dry the gas.

2. The apparatus of claim 1, characterized in that a heat exchanger (72) is arranged near the treatment chamber (40), and in that the condensation dryer (64) is connected to the heat exchanger (72) via a closed circuit.

3. The apparatus of claim 1, characterized in that the condensation dryer (64; 95) is connected to an external coolant source via a supply line connection (74).

4. The apparatus of one or more of claims 1 to 3, characterized in that the condensation dryer (64; 95) has at least one condenser plate (66a - 66i).

5. The apparatus of claim 4, characterized in that a number of condenser plates (66a - 66i) are connected in a parallel arrangement to a supply line (68) or to a discharge line (70) for a coolant.

6. The apparatus of claim 4 or 5, characterized in that the articles in the treatment chamber (40; 91) are arranged on a rotor (42) which is rotatable about an axis (17), the at least one condenser plate (66a - 66i) being arranged such that it is inclined by a predetermined angle (α) in relation to a radial plane of the axis (17).

7. The apparatus of claim 6, characterized in that guiding elements (86) inclined in relation to the radial plane are arranged on an inner wall (85) of the treatment chamber (40; 91).

8. The apparatus of one of claims 1 to 7, characterized in that the treatment chamber (40; 91) is of an essentially cuboidal form, and the spray nozzles (60a - 60c) are arranged in the region of corners (61a - 61c) of the treatment chamber (40; 91).

9. The apparatus of claim 8, characterized in that the articles in the treatment chamber (40; 91) are arranged on a rotor (42; 92) which is rotatable about an axis (17), the axis (17) running essentially at the center of the treatment chamber (40; 91), and the spray nozzles (60a - 60c) being directed toward the axis (17).

10. The apparatus of claim 9, characterized in that at least one further spray nozzle (96) is provided, which nozzle is kept in a retracted position (92) outside the rotor (92) when the rotor (92) is rotating and can be moved in the radial direction into an advanced position (92'), in the region of the articles held in the rotor, when the rotor (92) is at a standstill.

11. The apparatus of one or more of claims 1 to 10, characterized in that infrared radiators (62a - 62c) for drying the articles are provided in the treatment chamber (40; 91).

12. The apparatus of claim 11, characterized in that at least one infrared radiator (62a) is provided at the center of the treatment chamber (40; 91).

13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that at least one infrared radiator (62b, 62c) is provided on an inner wall (85) of the treatment chamber (40; 91).

14. The apparatus of one of claims 11 to 13, characterized in that the infrared radiators (62a - 62c) are not directed at the condensation dryer (64; 95).

15. The apparatus of one of claims 1 to 14, characterized in that the articles in the treatment chamber (40; 91) are arranged on a rotor (42; 92) which is rotatable about an axis (17), and in that second means for cooling the condensation dryer (64, 95) are provided.

16. The apparatus of claim 15, characterized in that the second means are formed as a spray-protection wall (104) arranged between the rotor (42; 92) and the condensation dryer (64; 95).

17. The apparatus of claim 16, characterized in that the spray-protection wall (104'; 104") has fins (112; 116), which are arranged in the manner of a Venetian blind.

18. The apparatus of claim 17, characterized in that the condensation dryer (64) has a plurality of condenser plates (66a - 66i) which are inclined by a predetermined angle (α) in relation to a radial plane of an axis of rotation (17) of the rotor (42), and in that the fins (112; 116) are arranged parallel to the condenser plates (66a - 66i).

19. The apparatus of one or more of claims 15 to 18, characterized in that the second means are formed as cooling spray nozzles (110) directed toward the condensation dryer (64; 95).

20. The apparatus of one of claims 15 to 19, characterized in that the second means comprise a controller, which admits a cooling liquid to the spray nozzles (60a - 60c) and then sets the rotor (42; 92) in rotation.

21. A method for cleaning and drying articles used in the production of semiconductors, in particular for cleaning and drying of wafers, transporting and cleaning containers for wafers, LCD substrates and photomasks, wherein the articles are cleaned in a treatment chamber (40; 91) by means of a liquid and subsequently dried by a gas, wherein the articles are sprayed with a cleaning or rinsing liquid from spray nozzles, and wherein the gas is moved within the treatment chamber (40; 91), characterized in that the treatment chamber (40; 91) is closed so as to form a completely closed system, and the gas is circulated within the closed treatment chamber (40; 91) so that a closed-loop gas flow (80, 82, 84) results, and the circulated gas is dried in the treatment chamber (40; 91) by means of condensation with the aid of a condensation dryer (64; 95).

22. The method of claim 21, characterized in that the condensation dryer (64; 95) is passively cooled by shielding against warm cleaning or rinsing liquid.

23. The method of claim 21 or 22, characterized in that the condensation dryer (64; 95) is actively cooled by means of a cold medium.

Revendications

1. Dispositif de nettoyage et de séchage d'objets utilisés au cours de la fabrication de semi-conducteurs, en particulier de nettoyage et de séchage de plaquettes, de récipients de nettoyage et de transport pour plaquettes, substrats LCD et masques photographiques, avec une chambre de traitement (40 ; 91), dans laquelle les objets sont nettoyés au moyen d'un liquide et ensuite séchés avec un gaz, des buses de pulvérisation (60a - 60c) étant disposées dans la chambre de traitement (40 ; 91) pour un liquide de nettoyage ou de rinçage, et des moyens étant prévus dans la chambre de traitement (40 ; 91) pour déplacer du gaz à l'intérieur de la chambre de traitement (40 ; 91), caractérisé en ce que la chambre de traitement (40 ; 91) peut terminer un système complètement fermé, en ce que les moyens sont conçus pour déplacer du gaz afin de le faire circuler dans la chambre de traitement fermée (40 ;91) de sorte qu'il se produit un écoulement de gaz fermé (80, 82, 84), et en ce qu'un séchoir à condensation (64 ; 95) est prévu en outre dans la chambre de traitement (40 ; 91) pour le gaz, pour extraire l'humidité du gaz pulsé dans la chambre de traitement (40 ; 91) et sécher le gaz.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un échangeur thermique (72) est disposé à côté de la chambre de traitement (40), et en ce que le séchoir à condensation (64) est raccordé via un cycle fermé à l'échangeur thermique (72).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séchoir à condensation (64 ; 95) est relié via un raccordement d'alimentation (74) à une source externe de liquide de refroidissement.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le séchoir à condensation (64 ; 95) comprend au moins une plaque de condensateur (66a - 66i).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que plusieurs plaques de condensateur (66a - 66i) sont reliées en montage parallèle à une alimentation (68) ou une évacuation (70) pour un liquide de refroidissement.

6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les objets sont disposés dans la chambre de traitement (40 ; 91) sur un rotor (42) pivotant autour d'un axe (17), et en ce que la au moins une plaque de condensateur (66a - 66i) est disposée de manière inclinée autour d'un angle (α) prédéterminé par rapport à un niveau radial de l'axe (17).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des éléments conducteurs (86) inclinés par rapport au niveau radial sont disposés sur une paroi intérieure (85) de la chambre de traitement (40 ; 91).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la chambre de traitement (40 ; 91) est conçue de manière essentiellement parallélépipédique, et en ce que les buses de pulvérisation (60a - 60c) sont disposées dans le secteur des angles (61a - 61c) de la chambre de traitement (40 ; 91).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les objets sont disposés dans la chambre de traitement (40 ; 91) sur un rotor (42 ; 92) pivotant autour d'un axe (17), en ce que l'axe (17) passe essentiellement au centre de la chambre de traitement (40 ; 91), et en ce que les buses de pulvérisation (60a - 60c) sont orientées sur l'axe (17).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins une autre buse de pulvérisation (96) est prévue qui est maintenue dans une position rétractée à l'extérieur du rotor (92) si le rotor (92) pivote et qui peut être déplacée en direction radiale dans une position avancée (92') dans le secteur des objets maintenus dans le rotor (92) si le rotor (92) est immobile.

11. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des émetteurs infrarouges (62a 62c) sont prévus dans la chambre de traitement (40 ; 91) pour sécher les objets.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'au moins un émetteur infrarouge (62a) est prévu au centre de la chambre de traitement (40 ; 91).

13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'au moins un émetteur infrarouge (62b, 62c) est prévu sur une paroi intérieure (85) de la chambre de traitement (40 ; 91).

14. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les émetteurs infrarouges (62a - 62c) ne sont pas orientés sur le séchoir à condensation (64 ; 95) .

15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les objets sont disposés dans la chambre de traitement (40 ; 91) sur un rotor (42 ; 92) pivotant autour d'un axe (17), et en ce que des seconds moyens sont prévus pour refroidir le séchoir à condensation (64, 95).

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les seconds moyens sont conçus comme un écran de protection de pulvérisation (104) disposé entre le rotor (42 ; 92) et le séchoir à condensation (64 ; 95).

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'écran de protection de pulvérisation (104'; 104") comprend des lamelles (112 ; 116) qui sont disposées en forme de jalousie.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le séchoir à condensation (64) comprend une pluralité de plaques de condensateur (66a - 66i) qui sont inclinées autour d'un angle (α) prédéterminé par rapport à un niveau radial d'un axe de rotation (17) du rotor (42), et en ce que les lamelles (112 ; 116) sont disposées parallèlement aux plaques de condensateur (66a - 66i).

19. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que les seconds moyens sont conçus comme des buses de pulvérisation de refroidissement (110) orientées sur le séchoir à condensation (64 ; 95).

20. Dispositif selon l'une des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que les seconds moyens comprennent une commande qui alimente les buses de pulvérisation (60a - 60c) avec un liquide de refroidissement et entraîne alors la rotation du rotor (42 ; 92).

21. Procédé de nettoyage et de séchage d'objets utilisés au cours de la fabrication de semi-conducteurs, en particulier de nettoyage et de séchage de plaquettes, de récipients de nettoyage et de transport pour plaquettes, substrats LCD et masques photographiques, dans lequel les objets sont nettoyés dans une chambre de traitement (40 ; 91) au moyen d'un liquide et ensuite séchés avec un gaz, les objets étant aspergés avec un liquide de nettoyage et de rinçage pulvérisé par des buses de pulvérisation, et le gaz se déplaçant à l'intérieur de la chambre de traitement (40 ; 91), caractérisé en ce que la chambre de traitement (40 ; 91) termine un système complètement fermé, caractérisé en ce que le gaz circule dans la chambre de traitement fermée (40 ;91) de sorte qu'il se produit un écoulement de gaz fermé (80, 82, 84), et en ce que le gaz pulsé est séché à l'aide d'un séchoir à condensation (64 ;95) au moyen de la condensation dans la chambre de traitement (40 ; 91).

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le séchoir à condensation (64 ; 95) est refroidi de manière passive par une protection contre un liquide de nettoyage ou de rinçage chaud.

23. Procédé selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce que le séchoir à condensation (64 ; 95) est refroidi de manière active par une alimentation avec un milieu froid.

Zeichnung