[发明专利]排气系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善在衬底的化学连续式处理过程中去除含有反应气体的空气的设备及方法。

背景技术

在现有技术的状态下，公知用于扁平物体的湿法化学蚀刻的连续式设备。这样的物体例如是半导体和太阳能电池生产中使用的硅衬底。对于某些工艺步骤，这种衬底的仅仅单侧湿法化学处理是期望的。在此处理过程中，仅仅衬底的一侧进行处理，而另一侧仍然保持原始状态。一般地，这种处理在湿法化学设备中实施，其中，衬底通过处理液或沿其表面传送。

从现有技术中已知各种用于单侧湿法蚀刻处理的方法。

根据第一种方案，不处理的一侧使用保护层来保护，该保护层必须在（湿法化学）工艺步骤之前施加，并且该保护层在此工艺步骤之后必须再次移除。这里，该方案的缺点在于额外要求了保护涂层的施加工作和移除工作。

根据第二种方案，不处理的一侧靠在密封台表面上，例如其整个表面靠在真空吸盘上；或者例如至少可以由密封唇形成的边界区域靠在密封台表面上。这样，在湿法蚀刻工艺步骤中，处理液接触不到衬底的不处理一侧。该方案的缺点在于此非微小的技术工作以及经常接触的敏感衬底表面可能被保护的反表面（counter surface）所损坏或污染的事实。

根据另外一种方案，必须处理的衬底以沿着处理液表面的方式导引，这样，仅仅其下侧以及可选的边缘与处理液接触。这样的处理方法例如在文献EP1 733 418中公开。只要传送通过处理液相应谨慎地进行，衬底的顶侧保持未处理，不需要保护层或者不需要接触反表面。

但是，问题在于湿法化学处理过程中由于化学反应产生的气泡，例如，氮氧化物（NOx），其积聚在衬底的下侧，当沿传送方向看时，其最终在有角衬底的后边缘或圆形衬底的后侧区域处上升到液面，并且它们在此处最终爆裂。由于气泡爆裂，可能形成以不期望的方式污染衬底顶侧（尤其是后侧区域）的微小液滴，从而负面影响处理结果。此外，（未受保护的）衬底顶侧遭到这些液滴以及其他随机的活性气体的侵袭，这也导致该侧的不期望的改变。

接着，反应气体积聚在处理液和衬底上方的区域。因此，这样的连续式设备一般进行反应气体的排气。公知设备中的排气总是直接沿垂直向上的方向进行，一般通过保护栅格。为了获得反应气体的快速排气，排气经常全负荷进行。结果，不可能进一步增大排气能力。保护栅格意味着额外的流动阻力，这进一步降低排气的容积得率（volumetric yield）。然而，输入功率的进一步增大是不合算的，使得无论排气如何进行，不期望的气态反应产物的浓度仍保持较高。这样排气的另一个问题在于这样的事实，在处理液的表面可能形成波纹，这可能导致衬底顶侧的浸湿。此外，向上导向的过度强力抽吸可能导致衬底的上升，这在任何情况下都必须避免的。另外，不可能完全排除垂直抽吸将气泡爆裂过程中形成的液滴抛到衬底的顶侧的可能性。

发明内容

本发明的目的因此在于提供一种设备和方法，其能实施扁平物体例如硅衬底的单侧湿法化学处理，同时排出产生的反应气体，其中在不需要保护顶侧的情况下避免上述问题，即由于爆裂气泡引起的顶侧的不期望浸湿。这可以在不需要进一步增大输入功率的情况下获得。

本发明进一步适应于以简单划算的方式对现有设备进行改进，以解决排气不足的问题。

根据本发明的主权利要求所述的设备以及根据权利要求8所述的方法实现上述目的。其他优选实施例可以从从属权利要求、说明书以及附图中得到。

下面，首先描述本发明所基于的设备。接着陈述可以由这样的设备所执行的本发明的方法。

本发明的设备用于从相应地设置用于扁平物体的单侧湿法化学处理的连续式设备中去除气态反应产物。该设备包括入口、用于收容例如可以是蚀刻液或清洁液的处理液的处理池、具有传送面的用于沿传送线在传送方向上水平传送扁平物体的连续式传送器件（其中，例如辊、传送带、带状物或杆被讨论为传送器件）、待处理的物体通过其分别进入或离开设备的出口及布置在传送面上方的用于气态反应产物的集气室。传送方向定义为从入口到出口的方向。一般而言，集气室的侧边由相应壁限定并且顶壁由室顶限定。根据本发明，该设备特征在于：为形成排气通道，集气室在出口的区域设置入口开口以及在入口的区域设置出口开口，以这样的方式使得传送气体能够沿与传送方向相反地流动穿过排气通道。