对物品进行处理尤其对半导体元件进行清洁的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用超声对物品尤其是半导体元件进行的连续的清洁，其中有待清洁的物品布置在液体中。此外本发明专利技术涉及一种用于实施按本发明专利技术的方法的装置。本发明专利技术的一个重要构思是，有待清洁的物品（２）的表面在装有流体的池（５）中得到至少一次最大振动，所述最大振动由至少一个设置在所述池（５）中的声源（８ａ）发出。在此按照一种实施方式将布置在所述池（５）中的声源区（８）倾斜于输送方向（４）的平面进行布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用超声对物品尤其是对半导体元件进行的清洁，其中 有待清洁的物品布置在一种液体中。此外本专利技术涉及一种用于实施按 本专利技术的方法的装置。
技术介绍
借助于超声波进行的清洁已经众所周知。超声清洁主要应用在工 业上的零件制造并且尤其用在电子技术、精密机械技术、金属加工中 或者也用在印制电路板制造中。其它典型的用于这种类型的物体清洁 的应用领域在于照相业及医疗技术中。超声的使用用于去除尤其存在 于物品上面的污垢颗粒，并且在用机械清洁设备如刷子或抛光剂只能 很不充分地接触到脏物并使其脱落时提供使用。对于按现有技术公开的以及按本专利技术的方法的超声清洁来说，有 必要将有待清洁的物品布置在 一种液体中，使得由超声发生器通过合 适的超声振动器发出的声波可以通过所述液体介质传递到有待清洁的 物品上。所谓的声源区发送声波，所述声波冲击有待清洁的物体。尤其在半导体制造过程中需要进行不同的清洁步骤，用于去除污 垢颗粒以及因加工产生的半导体比如晶片或盘片的微粒。这些尤其在对半导体元件(基片)进行机械加工时比如在锯削时产生的微粒可能 是锯削颗粒，所述锯削微粒由所述基片的材料组成。同样经常使用一种所谓的浆(Slurry)，，或者金刚砂-乳剂。所述浆在一种包含乙二 醇和油的混合物中包括碳化硅或者氧化铝。这些杂质(微粒、颗粒、 有机化合物的残余物等)必须在一个或多个清洁步骤中去除，以便能 够保证所期望的产品性能。从现有技术中公开了一种方法，在该方法中有待清洁的物品如晶 片或盘片首先在支承装置中分类。随后要么用手要么自动地将这些物 品浸入放有相应液体的池中，其中所述支承装置静止地得到固定，或 者作为替代方案要么用操纵装置要么用手在清洁池内运动。为得到更好的清洁结果，在多数情况下提供多个不同的池，比如 10到20个池，这些池具有不同的液体和/或不同的声源。所述声源本身以不同的频率进行发射，从而可以在各个池中获得不同的清洁结 果。为支持清洁作用，在多数情况下使这些池热运行，其中通常将温度设置在301C到601C之间。频率处于超声范围内并且由声源发送出 去，所述声源通常布置在清洁池的底部上而且也部分地布置在清洁池 的壁上。作为替代方案或附加方案，使用所谓的浸入式振动器，所述 浸入式振动器优选安置在清洁池中的相应位置上，从所述相应位置可 以期望实现声波在清洁池中尽可能均匀的分布。根据一种在现有技术 中优选的方案，所述浸入式振动器构造为板式振动器并且大多数放置 在有待清洁的物体的下面。所述板式振动器通常用在大面积的部件 上，用于保证声波也覆盖整个物体。这样的清洁过程包括干燥的典型的总持续时间大约为一小时，并 且大多数要求多次手动的或者机械支持的转换过程，由此出现较高的 破损率。因此尤其在将来的具有200毫米的棱边长度以及低于200微 米的厚度的晶片的加工方面，存在着对作为替代方案的清洁方法的需 求，利用所述作为替代方案的清洁方法可以更快更有利并且更加小心 地处理有待清洁的物品。从US-B 4 979 994中公开了用于对印制电路板进行清洁的方法和 装置。在此在液体中用声波对印制电路板进行处理。为了也在布置在 电气元件和印制电路板之间的小室中进行清洁，使声源区倾斜地定 向，更确切地说相对于印制电路板的垂直线以处于-60和+60度之间的 角度定向。而后通过反射到达这些如此构成的侧凹。所述相应的声源 区以及接受声波辐射的印制电路板彼此间保持静止。从DE-C 1 078 406中公开了 一种用于借助于超声对金属进行清洁 的装置。所述装置包括一个旋转的、构造为漏斗状的滚筒。在此静止 地布置声源区，该声源区的位置可沿所述滚筒的外侧面进行定位。从DE 192 22 423 C2中公开了 一种用于对基片尤其半导体晶片进 行处理的装置。所述基片在一个流体池中支承在构造为连接片类型的 支撑元件上。为了达到更高的清洁效率，所述支撑元件可以与基片一 起提升和下降，从而在声源区和基片之间可选择产生更大的或更小的 间距。
技术实现思路
本专利技术的任务是提出一种方法和/或一种装置，利用所述方法和/ 或装置可以借助于声波尤其对易破裂的物品进行清洁。本专利技术的主要构思在于，提出一种方法以及一种装置，通过其设 计方案来保证有待清洁的物品的表面在清洁池中得到至少一次最大振 动，所述最大振动由至少一个布置在池中的声源发出。所述最大振动 相当于所谓的振动波幅。相应地，为解决该任务，提出一种按权利要求1所述的方法和/或一种按权利要求2所述的装置。按本专利技术，如以下所解释的一样用不同的手段来实现任务的解决 方案。这些作为替代方案的实施方式的共同特征是，相应的具有最大 振幅的最大振动冲击到有待清洁的物品上。此外必须能够将在声源和 有待处理的物品之间的机械间距精确地调节到几毫米。与现有技术相 比，这种进入到清洁池的液体中的超声输入得到优化，这种超声输入在所有的实施方式中都同样得到保证。在液体中的超声的典型波长入在10毫米和80毫米之间，其中频 率在20kHz到132kHz之间，并且液体是水(举例在频率为kHz 时，在水中的波长大约为59毫米)。优选将所述声源构造为所谓的声源区。以下利用声源区这一概念 指代这样的由多个振动源组成的装置，所述振动源至少对其本身来说 同相发射。尤其这样的声源区可以是具有平坦表面的板式振动器。除了克服现有技术的上述缺点之外，根据一种优选的实施方式， 本专利技术的一个主要优点在于可以连续地对物品进行清洁，而不必进行 手动的或机械支持的移位或重新分选。按本专利技术，这一点优选通过以下方法来实现，即借助于输送装置 将有待清洁的物品输送通过液体。 一种所述的输送系统的例子在WO 2003/086913 Al中得到公开。在其输送过程中，使所述物品从依次布 置的调节到不同频率上的声源旁边经过，其中这些声源布置在清洁液 的内部并且发送在超声范围内的频率。通过在作为替代方案的实施方 式中实现的、在声源区和有待清洁的物品的表面之间的精确的空间关 系来保证所述声波以其最大振动沖击到所述有待清洁的物品上。如下 文所解释的一样，这可以直接或间接地进行。在机械方面可以在一个装有液体的池内部相对于有待清洁的物品以指定的间距布置声源区。但是不仅所述液体的成分和温度以及其它设置在池内部的安装件 而且在有待清洁的物品上可能出现的反射通常都导致差异，通过所述 差异会使给定的振动波幅偏移，从而尽管存在最佳的机械前提但存在 这样的危险，即不能保证至少一个声波振动波幅以最大的振幅冲击到 所述有待清洁的物品上。现在根据第一方面，本专利技术重要的构思在于，所述单个的声源区 不是平行于输送方向而是倾斜地进行布置，有待清洁的物品优选通过 所述输送装置从所述单个的声源区旁边经过。倾斜在这种情况下意味 着，所述声源区的表面不是平行于由有待清洁的物品形成的平面定 向，而是在所述声源区的平面和有待清洁的物品的平面之间存在一个 指定的倾角。所述倾角在此不依赖于输送方向。这意味着，可以沿输 送方向进行倾斜，也就是说所述声源区到有待输送的物品的平面之间 的间距越来越大或相反。在另一种改进方案中，按本专利技术提出，在物品从池中穿过的输送 过程中设置一个以上的声源区。在此可以规定，用不同的频率来触发 这些声源区。优选通过池界限使所述单个的以相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在装有液体（６）并设有声源区的池（５）中对物品进行处理尤其用于对半导体元件进行清洁的方法，其中所述物品（２）在输送装置（３）上连续地输送通过所述池（５）并且所述将声波（８ｂ）输入到液体（６）中的声源区（８）可选占据以下位置中的一个： Ⅰ．按照静止的并且倾斜于所述有待清洁的物品（２）的输送方向（４）的平面（９）定向的方式布置所述声源区（８）；或者Ⅱ．按照可运动的并且倾斜于所述有待清洁的物品（２）的输送方向（４）的平面（９）定向的方式布置所述声源区（８），其中所 述运动平行于所述输送方向（４）进行；或者Ⅲ．按照可运动的并且平行于所述有待清洁的物品（２）的输送方向（４）的平面（９）定向的方式布置所述声源区（８），其中所述运动垂直于所述输送方向（４）进行；或者Ⅳ．按照可运动的并且平行于所 述有待清洁的物品（２）的输送方向（４）的平面（９）定向的方式布置所述声源区（８），其中所述运动垂直于以及水平于所述输送方向（４）进行；或Ⅴ．按照可运动的并且倾斜于所述有待清洁的物品（２）的输送方向（４）的平面（９）定向的方式布置所述 声源区（８），其中所述运动要么垂直于要么垂直和水平于所述输送方向（４）进行。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-3-15 102005012244.21.用于在装有液体(6)并设有声源区的池(5)中对物品进行处理尤其用于对半导体元件进行清洁的方法，其中所述物品(2)在输送装置(3)上连续地输送通过所述池(5)并且所述将声波(8b)输入到液体(6)中的声源区(8)可选占据以下位置中的一个I.按照静止的并且倾斜于所述有待清洁的物品(2)的输送方向(4)的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8)；或者II.按照可运动的并且倾斜于所述有待清洁的物品(2)的输送方向(4)的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8)，其中所述运动平行于所述输送方向(4)进行；或者III.按照可运动的并且平行于所述有待清洁的物品(2)的输送方向(4)的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8)，其中所述运动垂直于所述输送方向(4)进行；或者IV.按照可运动的并且平行于所述有待清洁的物品(2)的输送方向(4)的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8)，其中所述运动垂直于以及水平于所述输送方向(4)进行；或V.按照可运动的并且倾斜于所述有待清洁的物品(2)的输送方向(4)的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8)，其中所述运动要么垂直于要么垂直和水平于所述输送方向(4)进行。2. 用于在装有液体(6)并设有声源区的池(5)中对物品(2) 进行处理尤其对半导体元件进行清洁的装置，其中所述物品(2)在输 送装置(3)上连续地输送通过所述池(5)并且所述将声波(8b)输 入到液体(6)中的声源区(8)可选占据以下位置中的一个I. 按照静止的并且倾斜于所述有待清洁的物品(2)的输送方向(4) 的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8);或者II. 按照可运动的并且倾斜于所述有待清洁的物品(2)的输送方 向(4)的平面(9)定向的方式布置所述声源区(8)，其中所述运动 平行于所述输送方向(4)进行；或者III. 按照可运动的并且平行于所述有待清洁的物品(2)的输送方 向(4)定向的方式布置所述声源区(8)，其中所述运动垂直于所述 输送方向(4)的平面(9)进行；或者IV. 按照可运...

【专利技术属性】
技术研发人员：N伯格，M洛曼，R赫特，
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]