Brevet FR2814692A1 — publié le 20020405

ENCEINTE de NETTOYAGE MODULAIRE MULTIFONCTION DESCRIPTION La présente invention concerne la fabrication d' enceintes destinées au nettoyage de substrats immergés dans un liquide. Les dits substrats y subissent différents processus de traitement mettant en oeuvre différentes technologies utilisées pour le nettoyage par voie humide. Le domaine technique de la présente invention est celui de la fabrication de dispositifs de nettoyage dans l'industrie de la microélectronique. Les bacs employés traditionnellement sont de conception monobloc. Ils sont difficiles à réparer ou à modifier en fonction des processus de nettoyage. La présente invention permet de palier à cet inconvénient et propose une enceinte, destinée à contenir les liquides de nettoyage, ayant une conception modulaire et pouvant réaliser plusieurs fonctions concomitamment ou successivement. L'enceinte est composée en effet selon une première caractéristique d'un empilement de plusieurs éléments fixés entre eux par des vis, des emboîtements, ou tout moyen facile à démonter, et rendus étanches par des joints. Les éléments modulaires sont assemblés de bas en haut comme suit : d'abord le fond de bac (1), situé à la partie inférieure de l'enceinte, puis la bride intermédiaire (2) de distribution des liquides de nettoyage, associée au système de maintien (3) des substrats à nettoyer, puis le corps (4) de l'enceinte constitué de quatre parois verticales ou inclinées formant les murs, puis la bride supérieure (5) de récupération des liquides, et enfin le couvercle (6). Chacun des éléments est interchangeable et peut être modifié ou équipé de différentes fonctionnalités. Les matériaux utilisés seront compatibles avec les produits de nettoyage et les exigences de non contamination des substrats, tels que les matières plastiques, l'acier inoxydable, le quartz, ou des métaux revêtus d'un isolant plastique,.... Selon des modes particuliers de réalisation : Le fond de bac (1) peut être équipé d'une fenêtre acoustique (7) destinée à réaliser une activation ultra sonore des liquides de nettoyage. La fenêtre acoustique est réalisée avec une plaque spécifiquement usinée dans un matériau transmettant les vibrations acoustiques et compatible avec les liquides de nettoyage, en quartz ou en métal. Les fréquences utilisées peuvent varier de 25 kilohertz à 6 mégahertz. La génération des ultrasons ou des mégasons est réalisée par des céramiques piézoélectriques (14), collées sous la surface de la fenêtre acoustique, et reliées électriquement, par un câble (15), à un générateur (16) de puissance variable et de fréquence variable. - Le fond du bac peut être, également constitué par une plaque chauffante en quartz ou en métal. - Le fond du bac peut être équipé d'une fenêtre acoustique doublée par une plaque chauffante. - L'élément modulaire (2) réalise la distribution des liquides. Il est constitué d'une bride usinée et perforée afin de répartir les liquides dans l'enceinte. La rampe (8) est alimentée par le tube (9), elle distribue les différents orifices (10) de répartition des fluides de procédé. Le système (3) assure le maintien des substrats, soit en contact direct, soit par un autre support, tel qu'un panier de manutention. - L'élément modulaire (2) de distribution des liquides peut être associé au système (3) de maintien des substrats (11). Cette association permet de réaliser une bonne adéquation entre les substrats à traiter et l'organisation des flux du liquide du processus de nettoyage - Le corps (4) de l'enceinte est composé de quatre parois verticales ou inclinées. Il est fixé par une bride inférieure (12) et une bride supérieure (12). Chacune des parois peut être équipée, soit de fenêtres acoustiques identiques à celle du fond, soit de plaques chauffantes afin de chauffer le liquide de procédé. La bride supérieure (5) de l'enceinte est conçue pour effectuer la récupération des liquides injectés par la bride de distribution. Elle permet de réguler par débordement le flux et le niveau du liquide de procédé. Un tuyau (13) évacue les liquides qui s'y déversent. Le couvercle (6) assure la fermeture de l'enceinte L'enceinte ainsi réalisée autorise plusieurs fonctions (non limitatives) :-le nettoyage par immersion dans un produit chimique-le nettoyage avec recirculation et/ou régénération du produit-le nettoyage avec activation ultrasonique ou mégasonique-le chauffage-le rinçage- l'usinage chimique-la passivation-le séchage en phase gazeuse, en remplaçant les liquides par des gaz appropriés ou une très faible quantité de liquide en phase de vapeur saturante.-la combinaison de deux ou plusieurs fonctions.... Selon une caractéristique préférentielle de réalisation la fenêtre acoustique (7) sera usinée d'une manière spécifique et décrite ci après, afin de conférer au champ acoustique une étendue ou/et une direction optimale. En effet le collage des céramiques piézoélectriqueS (14) sur la face brute et plane de la fenêtre (7) permet d'obtenir un faisceau d'ondes acoustiques (20) dont la largeur est déterminée par l'épaisseur, de la céramique, de la colle et de la fenêtre. - par l'usinage (18), en épaisseur de la fenêtre (7), préalablement au collage il est possible d'agrandir l'ouverture du faisceau d'ondes (19)-de même l'usinage de plans inclinés (21), sous la fenêtre, préalablement au collage permet une orientation privilégiée des faisceaux (22), (23) d'ondes acoustiques. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe le dispositif objet de l'invention. La figure 2 représente l'enceinte en coupe, vue de dessus. La figure 3 représente en coupe le dispositif avec des parois inclinées sur l'élément (4). Elle représente également le montage d'une plaque chauffante (17) posée au dessus du fond (l) équipé d'une fenêtre acoustique. La figure 4 représente la fenêtre acoustique (7) placée dans le fond (l), elle est reliée par un câble (15) au générateur (16). La figure 5 représente en coupe les parois (4) dont une au moins est équipée d'une fenêtre acoustique, de conception identique à la fenêtre du fond. La figure 6 représente en coupe la fenêtre acoustique avec, une céramique (14) collée sous la face inférieur et une représentation du faisceau d'ondes acoustiques (20), ainsi qu'une céramique collée dans une rainure usinée (18) dans la face inférieure de la fenêtre et une représentation du faisceau acoustique (19) élargi. La figure 7 représente en coupe la fenêtre acoustique avec une céramique (14) collée sur un plan incliné (21) usiné sur la face inférieure de la fenêtre (7) et une représentation du faisceau acoustique (19) dévié En référence à ces dessins le dispositif constitue une enceinte dont les éléments modulaires peuvent être échangés et dans laquelle des substrats peuvent être traités avec liquides divers. Les procédés sont multipliés par les différentes fonctions modulaires. A titre d'exemple non limitatif, l'enceinte aura des dimensions intérieures de l'ordre de 300 mm au cube. Le dispositif selon l'invention est particulièrement mais non limitativement destiné à l'industrie des semi conducteurs et au traitements par procédés humides des tranches (ou Wafer) de SILICIUM, d'ARSENURE de GALIUM,.... REVENDICATIONS 1) Dispositif de nettoyage en phase liquide caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments ( (1, 2, 3, 4, 5, 6) assemblés et modulaires pour réaliser une enceinte aux fonctions multiples. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte peut être équipée d'une fenêtre (7) fixée sur le fond (l) générant des ondes ultrasoniques ou mégasoniques verticales en faisceau et spécifiquement orientées 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte peut être équipée d'une plaque chauffante fixée au fond (l) 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte comporte des parois (4) dont les dimensions et l'inclinaison peuvent être modifiées par le remplacement d'un élément modulaire ayant les mêmes brides de fixation 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte comporte des parois verticales ou inclinées dont l'une au moins peut être équipé d'une fenêtre générant des ondes ultrasoniques ou mégasoniques horizontales en faisceau et spécifiquement orientées 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte comporte une bride de distribution (2) pouvant associer le support des substrats (11) à la conception du système de distribution des fluides (8,9, 10)