[发明专利]用于分区清洗锯切的晶圆的保持/清洗装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过锯切从块产生的平整衬底的组合的保持与清洗的装置及方法。具体地，本发明涉及平整硅衬底(为了简便起见下面也称作晶圆)的保持与清洗，平整硅衬底是从单晶硅或多晶硅的块(也称为锭)锯切的。

背景技术

根据本发明，术语“晶圆”是指片状物体，该物体具有与它们的其它尺寸相比非常薄的厚度，厚度通常在80-300μm的范围，尤其是150-170μm。相比之下，横向尺寸例如是125×125mm(5英寸晶圆)或更大。片的形状是任意的，例如可以是基本圆形的(半导体晶圆)以及具有表示晶体取向(薄片取向面)的任选的边，或者可以是基本矩形的或正方形的(太阳能晶圆)，在这样情况下，拐角任选地可以是有角的、圆的或倒角的。所描述的物体因为厚度薄和弹性低而易碎。

为了生产晶圆，首先将块固定在支撑板上。支撑板通常由玻璃组成，并且基于块的形状，支撑板是平的或弯曲的。通常使用粘合剂进行固定。支撑板部分地安装到通常由金属组成的接装(adapter)板上。配置接装板，以使它与作为切割设备(晶圆锯)一部分的垫面协作。将接装板紧固到垫面之后，可以使用例如线锯的切割设备来加工块，线锯通常包括平行延伸的一个或多个切割线。从而从块产生薄片，因为粘合剂，薄片通过它们面向支撑板的边(粘合边)从支撑板悬垂下来。因此依次布置的片仍然通过支撑板彼此连接。为了从块完全分离出晶圆，切割设备必须在一定程度上切割进支撑板中，从而支撑板被切入并因此不适合再次使用。

在块的纵向部分已经完全地分为单独的晶圆和因此在单独的晶圆之间形成层状中间空间之后，此纵向部分呈扇形的梳状结构，也称为“晶圆梳”。优选地在晶圆梳从支撑板悬垂的方向中处理晶圆梳，支撑板特别地用于随后的清洗步骤。

由于经济的原因，通常的做法是，在支撑板上依次粘结多个短块并在随后锯切这些短块。这样避免了工件的重复夹紧和释放。

为了移除废弃物颗粒，锯切加工涉及称为浆体的悬浮体，悬浮体通常包括载液和任选地包括金刚砂以及进一步地包括添加剂。悬浮体不期望地粘附到晶圆表面，以及变成固定在中间空间中。这适用于当金刚砂用作切割介质时和使用覆有金刚石的锯线的情况。为了进一步处理，所锯切的晶圆必须被移离粘合层、被分开以及被清洗。在这种情况下应该尽快地进行清洗或者在任何情况下的预清洗，甚至特别在去除粘合剂之前。这避免了增加的浆体粘附，该粘附在变干状态中是非常坚固的。一旦浆体在边上形成的条痕已经变干，将变得几乎不可能去除，并且在极端情况下，可能使晶圆不能使用。浆体还通过转移污染随后的处理槽，这同样是不被期望的。

例如，在文献WO2009/074297A2中描述了用于仍固定在保持板上的晶圆的清洗装置。这里，通过相对于锯切的块横向布置的喷射仪器冲洗完全锯切的块。在这种情况下，清洗液的射流被横向地引导到层状中间空间中。其问题在于，不充分地仅到达粘合剂边的中心区域。这将导致相对较长的清洗时间或者不完全的预清洗。为了改善清洗结果，建议从两侧进行交替喷射、支撑板和喷射仪器的相对移动以及气泡和/或超声的辅助。基于上述文献的文献EP1935514还建议倾斜移动喷射仪器。但是尽管那样，仍然不能令人满意地解决上述的问题。

为了克服冲洗能力较差的问题，EP2153960A2建议提供用于在从支撑板悬垂的晶圆之间传送冲洗液的至少一个通道。因为在锯切之后应用该通道，通过单个纵向间隙、通过多个横向间隙或通过通道的孔，在晶圆梳的中间空间方向中，排出清洗液。因此将上述残留物从晶圆上整体地清除。在这种情况下，纵向间隙、横向间隙或通道中的孔通常一直存在于支撑板中，也就是说在仅部分锯切块之前或之后一直存在于支撑板中。作为替代，横向间隙还可以仅作为锯切加工本身的结果而产生。在这种情况下，形成通道的材料通常包括比装置的其它部分更软的材料，以便在切割期间，尽可能少地对锯线加压。