用于对物品尤其对薄的盘片进行清洗的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对薄的晶片（６）进行清洗的设备，其中所述晶片（６）以其一个侧面固定在支座装置（２）上并且分别在两个相邻的基片之间构成中间空隙（７），其中所述设备主要包括用于将流体送入所述中间空隙（７）中的喷淋装置（１６）、可以加注流体的池（１４）以及用于使所述支座装置（２）旋转的回转装置（１５），其中设计所述池（１４）的尺寸，使得其接纳所述支座装置（２）。按本发明专利技术，可选择要么所述喷淋装置（１６）可以相对于固定的支座装置（２）运动，要么所述支座装置（２）可相对于固定的喷淋装置（１６）运动，要么不仅所述支座装置（２）而且所述喷淋装置（１６）可相对于彼此运动。这种方法的突出之处在于，优选在清洗过程中首先用暖的流体进行喷淋，其中所述支座装置（２）在所述池的内部运动，并且随后用冷的流体进行超声清洗并且再度用暧的流体进行喷淋。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地说涉及用于对薄的盘片比如半导体晶片、玻璃基片、 光掩模、光盘或类似物品进行清洗的一种设备和一种方法。尤其本发 明涉及在将半导体晶片通过锯削由材料块制造出来之后用于对半导体 晶片进行预清洗的一种设备和一种方法。定义按本专利技术，薄的盘片这个概念是指这样的物品，它们具有非常微小的、处于80和300微米之间、比如150到170微米之间的范围 内的厚度。所述盘片的形状是任意的并且可以比如基本上为圃形的(半 导体晶片)或者基本上为矩形或者说正方形的(太阳能晶片 (Solarwafer)),其中棱角可选构造为有棱角的、倒圃的或者斜切的. 这些物品由于其微小的厚度非常容易破裂.本专利技术涉及所述物品的预 清洗.下面出于理解方面的原因示范性地借助于有棱角的太阳能晶片 (简称为晶片)对按本专利技术的设备和按本专利技术的方法进行解释。但是，本专利技术不局限于晶片的预清洗.更确切地说，本专利技术普遍 包括薄的盘片的清洗，所述盘片连续地相互以指定的间距保持在支座 装置中.
技术介绍
为制造晶片，有必要将通常作为矩形的硅块存在的并且称为基片 块或者说锭的原材料放到支座装置上。这种支座装置典型地包括一个 金属支座，在该支座上又安装了玻璃板作为支座材料。在此，将有待 加工的基片块粘贴在所述玻璃板上.但是，作为替代方案，也可以为 所述支座装置的构成设置其它材料。为制造多个晶片，有必要将由单晶硅或多晶硅制成的基片块盘片 状地完全锯开，使得相应的锯切割一直到达玻璃板中.在比如使用传 统的内圃锯或者钢丝锯进行锯削之后，通过这种方式制造的晶片以纵 边(棱边)也是说以朝向所述支座装置的纵边通过粘合连接继续附着 在所述玻璃板上。在将基片块完全分割成单个的晶片之后并且由此在各个晶片之间形成缝隙状的中间空隙之后，原来的基片块以梳状的、 扇形的结构的形式存在，为了在使用精密钢丝锯的情况下实施湿法机械的锯削过程，基本 上需要两种材料， 一方面需要碳化硅或者起相同作用的、具有用于必 需的硬度的研磨性能的颗粒，另一方面需要乙二醇或者也需要油作为栽体刑(Tragermittel)或冷却刑.经过正确的观察，发现根本不是在 硅上面锯削的钢丝，更确切地说是碳化硅颗粒与乙二醇比如聚乙烯乙 二醇或者油混合后作为所谓的灰浆(Slurry)在作功.利用这种必 要时包含其它化学添加物的介质，在锯削过程中对所述钢丝进行沖洗. 通过钢丝的运动所述颗粒发挥其研磨也就是磨蚀的作用。因此，比如 在每个切口中用160微米的钢丝磨碎大约210微米的硅.这种切口 (Verschnitt)也称为锯口，并且可以在使用较细的、具有比如80微 米的直径的钢丝的情况下来缩小该切口.在这种锯削过程中，即使在 晶片表面上也会出现所参与的反应组分的大量的化学反应.在晶片之 间在锯削之后存在灰浆、反应产物和由灰浆成份以及硅构成的聚结物， 这些物质由于其稠度经常附着在晶片的表面上.在将单个的、现在相应地具有盘片状的结构的晶片从所述支座装 置上取走之前，要进行预清洗.通过预清洗，应该将在晶片表面上处 于相应的两个基片的所产生的中间空隙中的灰浆冲洗出来.这种预清 洗是本专利技术的主题.从现有技术中公开了用于去除灰浆的预清洗方法。所述预清洗通 常手动进行，方法是用手将用于射出流体流的喷淋头导向到梳状的构 成物上.由此实现这一点，即处于基片块的缝隙中的灰浆至少部分地 被冲洗出来，但是很大部分仍然留在所迷缝隙状的中间空隙中.但是，这种手动处理方式十分困难，因为要从所有侧面对所述支 座装置进行喷淋，并且由于不断旋转所述灰浆只能部分地流出.此外， 恰恰通过所述支座装置的不断换向存在着单个的晶片被所述玻璃板折 断和破坏的危险.在将所述具有晶片的支座装置移交给接下来的加工过程之前，所 述晶片的表面通常已经干燥.此外，灰浆还继续附着在那里，由此使 下一个加工过程受到很大影响。这种手动处理的共同缺点在于，无法在表面性能方面保证始终如一的质量并且由此无法保证可标准化的及可再现的结果。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种设备和一种方法，利用所述设备 和方法可以自动地至少部分地将灰浆从相邻的薄的盘片的中间空隙中 去除.本专利技术的核心构思是，提出一种设备和一种方法，利用所述设备 和所述方法自行(自动地)执行划分为不同的方法步骤的清洗过程.按本专利技术的设备是权利要求1的主题，而按本专利技术的方法则通过权利要求14的特征来定义.优选的实施方式是相应的从属权利要求的 主题.为了能够在很大程度上将灰浆从所述中间空隙中去除，提出一种 设备，该设备主要包括支座装置、喷淋装置以及池。所述支座装置至少由支座材料构成，基片块设置在所述支座材料 上，所述支座装置包括通过所述基片块的锯削产生的薄的盘片(比如 晶片).所述晶片连续地也就是说先后排列，其中在各个晶片之间分 别构成中间空隙.构造所述喷淋装置，使得其优选在所述晶片的整个 纵向伸长的范围内产生绝大部分射入所述中间空隙中的流体流.整个 清洗过程设置在可填注流体的池中.设计该池的尺寸，使得所述支座 装置完全处于该池中，在喷淋过程中，没有向所述池进行充填.更确切地说，它用于收 集从所述晶片中流过的流体并将其排出.按照一种优选的实施方式， 在一个池中进行喷淋过程，调节该池的液位，使得所述基片块的下面 部分(晶片表面的10到50%,尤其优选大约30。/。)处于液体中。确定所述清洗过程的原始位置，从而将所述支座装置移交到按本 专利技术的设备的篮状的辅助装置中.原则上未规定这个辅助装置的 结构，只要保证流体基本上可以无阻碍地到达处于晶片之间的中间空 隙并且可靠地保持所迷基片块以及必要时脱落的晶片.根据一种优选 的实施方式，以两个彼此平行地沿纵向方向延伸的杆对的形式来提供 这种装置，其中一个杆对用作支架并且另一个杆对在侧面支撑所述晶 片. 一旦将所述辅助装置放入所述设备中，固定在支座装置上的基片 块的梳状结构就如此定向，使得所述中间空隙不仅朝所述池的侧壁而 且朝其底部敞开并且由此可让流体自由进入。在这个原始位置中，所述支座装置处于被其支撑的基片的上方.所述辅助装置优选悬挂在回转装置中。由此可以使包含晶片的辅 助装置在所述池的内部运动，按照按本专利技术的设备的一种优选的实施方式，所述辅助装置可以在所述池的内部偏转至少180度。优选如此 构造所述设备，从而可以从所说明的原始位置沿两个方向偏转90度。在按本专利技术的清洗过程的接下来所解释的笫一步骤之前可以优选 设置对所述有待清洗的基片进行乙二醇预存放(Glykolvorlagerung)。现在按照按本专利技术的清洗过程的第一步骤，激活喷淋装置.按本 专利技术的喷淋装置优选包括喷淋元件，该喷淋元件在所述池的敞开一侧 上面并且优选沿所述支座装置的纵向伸长的方向延伸，此外，设置相 关器件，所述器件使所述喷淋元件在所述池的敞开一側上面偏转并且 将流体输送给喷淋元件.所述喷淋元件本身具有至少一个开口，所述 开口指向有待清洗的晶片的方向尤其指向所述中间空隙。通过这个开口，流体流向所述基片块的中间空咪.对于清洗过程来说，作为过程 参数，流体量及其流动速度起决定作用.这两个参数可通过合适的公 知的手段来改变.根据一种优选的实施方式，所述喷淋元件具有缝隙 状的流出口 ，所述流出口尤其优选在所述喷淋元件的整个长度上本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对薄的晶片（６）进行清洗的设备，其中所述晶片（６）以其一个侧面固定在支座装置（２）上并且分别在两个相邻的晶片之间构成中间空隙（７），所述设备主要包括：　－喷淋装置（１６），利用该喷淋装置（１６）将流体送入相应的中间空隙（７）中，　－池（１４），可向该池（１４）填注流体并且设计该池（１４）的尺寸，使得其接纳所述支座装置（２），以及　－用于使所述支座装置（２）旋转的回转装置（１５），　其中可选地要么所述喷淋装置（１６）可以相对于固定的支座装置（２）运动，要么所述支座装置（２）可相对于固定的喷淋装置（１６）运动，要么不仅所述支座装置（２）而且所述喷淋装置（１６）可相对于彼此运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-12-15 102006059810.51.用于对薄的晶片(6)进行清洗的设备，其中所述晶片(6)以其一个侧面固定在支座装置(2)上并且分别在两个相邻的晶片之间构成中间空隙(7)，所述设备主要包括-喷淋装置(16)，利用该喷淋装置(16)将流体送入相应的中间空隙(7)中，-池(14)，可向该池(14)填注流体并且设计该池(14)的尺寸，使得其接纳所述支座装置(2)，以及-用于使所述支座装置(2)旋转的回转装置(15)，其中可选地要么所述喷淋装置(16)可以相对于固定的支座装置(2)运动，要么所述支座装置(2)可相对于固定的喷淋装置(16)运动，要么不仅所述支座装置(2)而且所述喷淋装置(16)可相对于彼此运动。2. 按权利要求l所述的设备，其特征在于，设置了至少一个超声 装置(23)，所述超声装置(23)可选择静止地或可运动地布置在所 述池(14)的内部.3. 按前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述喷淋 装置(16)主要包括喷淋元件(17)，该喷淋元件(17)构造为棒形 的并且设有一个或多个开口，所述开口布置在所述池(14)上并且在 所述池(14)的至少一部分上延伸，其中所述开口指向所述支座装置(2)的方向.4. 按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述喷淋装置(16 ) 包括喷淋元件(17)，所述喷淋元件构造为缝隙状并且在所述喷淋装 置的整个长度上延伸.5. 按前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述池 (14)的内部布置了至少一个用于产生流体流的横向流动装置(22)，其中所述橫向流动装置具有多个喷嘴并且构造所述横向流动装置，使 得流体流指向所述中间空隙(7)中。6. 按权利要求5所述的设备，其特征在于，所述至少一个横向流 动装置(22)构造为两部分的，其中每一个部分在側面布置在所述池(14)的纵边上，使得这两个部分平行于所述池的纵轴线延伸并且关 于其流动方向对称定位，并且其中可以控制所述至少一个横向流动装 置(22)的两个部分，从而不是同时激活直接对置的喷嘴，7. 按权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述喷嘴在功能 上通过至少一个喷嘴条彼此连接并且由此可以向其供给相同的液体 量.8. 按权利要求5到7中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：N伯格，
申请(专利权)人：里纳特种机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]