用以調(diào)整平面物品的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用以調(diào)整如硅襯底之類的平面物品的方法。以常規(guī)的沖洗、分開及濕化學處理對從塊狀材料鋸開且一個邊緣被固定在板狀固定裝置上形成梳子狀構(gòu)造物的物品進行調(diào)整，其中此種調(diào)整在將被鋸開的平面物品從固定裝置分開之前進行。一種適于用來執(zhí)行該方法的裝置，具有兩個與裝置的縱軸(L)平行且上下相疊的區(qū)域，其中上方區(qū)域是作為轉(zhuǎn)接區(qū)(1)。下方區(qū)域是作為保持區(qū)(2)構(gòu)成的，這個區(qū)域具有通道(11)，該通道（11）是通道系統(tǒng)的一部分，該通道系統(tǒng)可經(jīng)由可關(guān)閉的供料開口(5)供應處理液且是四周關(guān)閉或可關(guān)閉的。在鋸開襯底塊時，通道(11)的底部會以細縫形式打開以形成通道開口(15)讓處理液通過，通道(11)沿著裝置的縱軸(L)被分成多個區(qū)段(11A、11B)。
【專利說明】用以調(diào)整平面物品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用以調(diào)整(Konditionieren)平面物品的方法。本發(fā)明尤其涉及一種平面物品為硅襯底、并且調(diào)整是指對已被從錠塊鋸下但尚未分開的這些襯底進行處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了使從塊(尤其是硅錠塊)鋸下的平面物品(尤其是硅襯底，以下簡稱為襯底)能夠接受進一步的加工，通常需要將鋸開時產(chǎn)生的污染(漿料)從最初就有一個邊緣附著在板狀固定裝置(鋸板、承板)上的襯底的間隙中去除。已知多種被用于此目的的裝置，例如 DE102006059810、PCT/EP2007/010735 或 PCT/EP2008/010460 提出的裝置。這些裝置能夠在相應的盆中噴淋尚未被分開的襯底堆，其中利用設置于襯底堆側(cè)面的噴淋板條或其他類似裝置。DE10220468A1也提出一種類似的清洗裝置。以上提及的所有裝置及方法都是在襯底被鋸開后在獨立的清洗裝置中進行清洗。
[0003]德國專利申請DE102010052635提出另外一種解決方案，這種方法是利用設置在承板上的鉆孔噴淋襯底，其中鉆孔是由設置在承板內(nèi)的通道供應清洗液。也可以將這個裝置設置于晶圓鋸的區(qū)域，以清洗襯底間隙。DE10225851A1也提出一種類似的解決方案，DE102010022289A1也提出一種類似的裝置。
[0004]機械脆性材料(例如硅)在鋸開后特別容易斷裂。尤其是已知尖銳的切口會成為脆斷的起點。
[0005]因此在分開后通常會在適當?shù)奈g刻裝置中對襯底進行蝕刻處理，這個處理也稱為鋸傷蝕刻。該處理用于將鋸開時形成的尖角或溝槽的凹陷平整化。
[0006]目前，最常見的方式是以所謂的研磨漿料鋸(SlurrysSge)將硅鋸開。這種鋸子
的特征是鋸條只是通過在其中含有切割顆粒(例如碳化硅)的液態(tài)混合劑產(chǎn)生鋸開作用。雖然這種方法會產(chǎn)生明顯的鋸傷，但仍在可接受的范圍內(nèi)，也就是說在將鋸開的襯底分離及隨后運送到蝕刻槽的過程中發(fā)生斷裂的危險性并不會太高。近年來研磨漿料鋸已被牢固地附著有切割顆粒的鋸線(FASW，固著磨料鋸線)取代。例如使用包覆有金剛石的鋸線(金剛石鋸)。但是這種成本較低的方法造成的鋸傷比較嚴重。因此襯底在鋸開后立刻運送時發(fā)生斷裂的風險也升高。
[0007]此外，由一連串地設置的組件(鋸子，清洗裝置，蝕刻槽，根據(jù)需要使用的干燥裝置及分開裝置)構(gòu)成的典型的處理線占據(jù)的空間(尤其是長度)相當大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種方法，在將襯底鋸開后、運送前，利用這種方法對襯底進行調(diào)整，使其足以緊接著鋸開進行襯底分開及運送而不會有斷裂的危險，或至少斷裂的危險相比于現(xiàn)有技術(shù)并無升高。此外，這種方法還應適于縮小適合執(zhí)行此種調(diào)整的設備所需的空間。[0009]采用權(quán)利要求1所述的方法即可達到上述目的。本發(fā)明的各種優(yōu)選實施方式包括在從屬權(quán)利要求、以下的說明及附圖中。
[0010]以下將首先詳細描述本發(fā)明的方法。接著再說明特別適合執(zhí)行本發(fā)明的方法的裝置。在以下的說明中，“襯底”一詞指的是“平面物品”。
[0011]本發(fā)明的方法用來對從塊狀材料鋸開而制得的易脆斷的平面物品(例如硅襯底)進行調(diào)整。此處使用的“調(diào)整”一詞并不排除平面物品還會接受不屬于本發(fā)明范疇的其他處理步驟的可能性。根據(jù)本發(fā)明，平面物品或襯底的一個邊緣被固定在板狀固定裝置上，并形成梳子狀的構(gòu)造物。通常利用粘著劑進行固定，但也可以通過夾住來固定。調(diào)整通常包括常規(guī)的沖洗/清洗、分開及濕化學處理(以下簡稱為“處理”)。
[0012]例如可以用水沖洗，可以利用表面活性劑或酸性溶液進行清洗?！疤幚怼币辉~是指任何類型的液體處理?！胺珠_”是指將平面物品或襯底與固定裝置分離的過程，但也可以是指從梳子狀的構(gòu)造物分離出單獨的物品或襯底的過程。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，濕化學處理在將被鋸開的物品或襯底與固定裝置分離之前進行。
[0014]在分離及分開襯底前對襯底進行處理可以大幅降低襯底原本的高脆性，從而明顯降低襯底在后續(xù)的分開過程中受損的風險。通過這種方式，即使是以會造成相當大的鋸傷的方法從錠塊鋸出很薄的襯底，也能夠?qū)⒎珠_襯底時發(fā)生斷裂的可能性控制在能夠接受的程度。
[0015]此處所謂的“處理”是指任一種用于改良襯底表面的濕化學處理。尤其是指以表面腐蝕性液體將襯底材料移除的蝕刻或結(jié)構(gòu)化之類濕化學處理，以及對襯底表面進行的摻雜及電化學處理(例如陽極氧化)。
[0016]優(yōu)選在處理之后，在將物品或襯底分開之前再執(zhí)行額外的沖洗或清洗步驟及/或停止?jié)窕瘜W處理的步驟。要結(jié)束蝕刻過程，這樣的步驟通常是必要的。因此優(yōu)選在將物品或襯底分開之前也執(zhí)行這樣的步驟。
[0017]另外更優(yōu)選的實施方式是將該方法范疇內(nèi)使用的至少一種液體(例如清洗液、沖洗液或蝕刻液)通過固定裝置注入被鋸開但尚未分開的襯底的梳子狀構(gòu)造物的間隙。本文后面將詳細描述適于執(zhí)行這個工作的裝置。有一點是很明白的，即，這個裝置具有相應的開口，液體能夠通過這些開口注入梳子狀構(gòu)造物的襯底之間的間隙。
[0018]特別優(yōu)選使以上提及的所有液體通過固定裝置注入襯底間隙。通過這種方式能夠?qū)⑶懊嫣峒暗木哂辛己眯Ч夜?jié)省時間的優(yōu)點與此種裝置的特別有效的清洗及蝕刻作用
結(jié)合在一起。
[0019]如前面所述，塊狀材料優(yōu)選為硅錠塊，并將其鋸開成硅襯底。但本發(fā)明并不限于此種材料，在應用于陶瓷、玻璃、或其他易脆斷的材料或混合材料的鋸開時，亦能展現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點。
[0020]處理使用的蝕刻液的典型例子包括K0H、Na0H、HF、HN03、H2S04、H3P04或C2H4O2,當然也可以使用其他的蝕刻液及包括水在內(nèi)的任何沖洗液或清洗液來執(zhí)行本發(fā)明。
[0021]根據(jù)另外一種實施方式，(最初的)沖洗及/或處理的步驟在將錠塊鋸開的鋸開裝置內(nèi)進行。通過這種方式可以大幅縮短連續(xù)生產(chǎn)線的長度，以及降低襯底在移位過程中受損的風險。此外，由于去除了非必要的移位過程，也達到節(jié)省時間的效果。
[0022]根據(jù)優(yōu)選的實施方式，(最初的)沖洗及/或處理的步驟不是在鋸開裝置內(nèi)進行，而是在位于鋸開裝置之外的分開提供的沖洗或處理裝置內(nèi)進行。
[0023]使用這樣的裝置的優(yōu)點是，鋸開裝置無需具備抵抗對金屬通常亦有腐蝕作用的蝕刻溶液的能力。因為現(xiàn)有鋸開裝置含有多種可能會與不同的液體接觸的金屬部件，從而將導致高成本。另外，在鋸子內(nèi)處理錠塊所需的時間明顯長于已鋸開但尚未分開的梳子狀構(gòu)造物停留在獨立的蝕刻或清洗裝置內(nèi)的時間。因此只需一個單獨且獨立的蝕刻或清洗裝置即可供多個設置在其上游的鋸開裝置使用。
[0024]本案的 申請人:在EP1935514、PCT/EP2007/010735、EP2102896 及 EP08860195 中提出的裝置特別適于進行沖洗或清洗過程。
[0025]根據(jù)特別優(yōu)選的實施方式，(最初的)沖洗及/或處理的步驟是在鋸開裝置之外的整合了沖洗及處理的裝置內(nèi)進行。通過這種方式可以免除將襯底塊移位的動作，例如從蝕刻裝置移到清洗裝置，因此可以避免因移位造成的時間損失及襯底受損的危險。原則上，前面提及的本案 申請人:提出的裝置亦很適于作為這種整合式?jīng)_洗及處理裝置。顯然，前面提及的裝置必須具備抵抗腐蝕液的能力，以及必須具有能夠在裝置內(nèi)朝襯底塊的方向輸送沖洗液及處理液的輸入口。除此之外，由于清洗裝置只用于清洗處理液(例如蝕刻液)，因此必須具備對抗此種液體的能力。根據(jù)需要，對裝置的結(jié)構(gòu)作很小的修改或補充即可輸入多種液體。
[0026]另外更顯然的是，以上提及的所有裝置都很適合與前面提及并將在本文后面說明的“分段清洗鋸開的晶圓的固定/清洗裝置”共同作用，而且不論是在整合式?jīng)_洗及處理裝置還是在彼此分開的沖洗及處理裝置內(nèi)進行沖洗及處理都是如此。
[0027]以下將描述特別適于用來執(zhí)行本發(fā)明的方法的裝置。
[0028]可以將這種裝置稱為“分段清洗鋸開的晶圓的固定/清洗裝置”。此處所謂的“晶圓”與“平面物品”及“襯底”為同義詞。
[0029]這種用于將待鋸開的襯底塊固定住及處理鋸開襯底塊產(chǎn)生的間隙的裝置具有兩個與裝置的縱軸平行且上下相疊的區(qū)域，其中上方區(qū)域是作為轉(zhuǎn)接區(qū)構(gòu)成的，裝置可以經(jīng)由這個區(qū)域與機械式裝置(例如鋸開裝置)連接。下方區(qū)域是作為固定區(qū)形成的，這個區(qū)域具有作為通道系統(tǒng)的通道提供的部分，該通道系統(tǒng)可經(jīng)由可關(guān)閉的供料開口供應液體(尤其是沖洗液、清洗液或蝕刻液)且是四周關(guān)閉或可關(guān)閉的。在鋸開襯底塊時，這個通道的底部會打開細縫狀的開口提供讓處理液通過的通道開口。此外，這個通道沿著裝置的縱軸被分成多個區(qū)段。
[0030]優(yōu)選，通道的這些區(qū)段能夠沿著裝置的縱軸彼此獨立地被供給處理液。
[0031]優(yōu)選將通道分成多個結(jié)構(gòu)分開且可彼此獨立地被提供處理液的通道。
[0032]特別優(yōu)選通道被多個設置在通道內(nèi)的可移開的柵欄分隔。利用這些柵欄可以將幾乎穿過整個裝置的通道分段。在組裝裝置時可以根據(jù)需要靈活地決定柵欄的位置。
[0033]優(yōu)選將可關(guān)閉的供料開口設置在轉(zhuǎn)接區(qū)的上部平坦側(cè)或四周側(cè)。
[0034]特別優(yōu)選，固定區(qū)被設計成固定板，同時轉(zhuǎn)接區(qū)被設計成轉(zhuǎn)接板，而且兩個板是以可松開的方式彼此連接。
[0035]固定區(qū)的材料可以是玻璃、塑料、環(huán)氧化物、陶瓷、金屬及前述材料的混合物。
[0036]通過使用這種裝置，可如下描述特別適合其應用的方法:
[0037]-經(jīng)由設置在上方區(qū)域的可關(guān)閉的供料開口將第一種處理液供應給通道系統(tǒng)；[0038]-將第一種處理液送至固定區(qū)的通道；
[0039]-以流過細縫狀通道開口的第一種處理液處理間隙，其中該細縫狀通道開口是在鋸開襯底塊時在通道底部形成的；
[0040]-經(jīng)由設置在上方區(qū)域的可關(guān)閉的供料開口將另外的處理液供應給通道系統(tǒng)；
[0041]一將該另外的處理液送至固定區(qū)的通道；
[0042]-以流過細縫狀通道開口的該另外的處理液處理間隙，其中該細縫狀通道開口是在鋸開襯底塊時在通道底部形成的；
[0043]特別優(yōu)選第一種處理液是清洗液或沖洗液，第二種處理液是蝕刻液。
[0044]特別優(yōu)選從裝置的縱軸看過去，供料給通道系統(tǒng)及沖洗、清洗或處理間隙的作業(yè)是分區(qū)進行的。換句話說，裝置的特定區(qū)段(最好是縱向段)可以與另外的一個或多個其他區(qū)段獨立地獲得處理液的供應。這樣做的優(yōu)點是可以進一步減少處理液的損耗，也就是要沖洗或處理的襯底塊的范圍無需延伸到裝置的整個長度。
[0045]特別優(yōu)選，這種處理全部或部分地在晶圓鋸的工作區(qū)內(nèi)進行。
[0046]很明顯的是，可以根據(jù)需要接著進行前面所述的停止進行處理之類額外的步驟，這些步驟通過前面所述的裝置實施，優(yōu)選在晶圓鋸的工作范圍內(nèi)進行。
[0047]本發(fā)明提供一種在鋸開后、運送前對襯底進行調(diào)整的方法，使其足以緊接著鋸開進行襯底的分開及運送而不會有斷裂的危險，或至少斷裂的危險相比使用現(xiàn)有技術(shù)沒有升高。此外，這種方法適合縮小適于執(zhí)行此種調(diào)整的設備所需占用的空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1是本發(fā)明裝置的特別優(yōu)選的實施方式的外觀圖。
[0049]圖2是圖1的裝置的斷面圖。
[0050]圖3是圖1及圖2的裝有襯底塊的裝置的斷面圖。
【具體實施方式】
[0051]圖1給出優(yōu)選使用的裝置的優(yōu)選實施方式的立體圖。這個裝置具有用作轉(zhuǎn)接區(qū)I的上方區(qū)域，以及用作一個或多個襯底塊(未繪出)的固定區(qū)2的下方區(qū)域。在本實施方式中，轉(zhuǎn)接區(qū)I作為獨立的構(gòu)件提供，繪制在圖面上方，也就是轉(zhuǎn)接板3，同樣地固定區(qū)2也作為獨立的構(gòu)件提供，也就是固定板4。圖1還給出多個供料開口 5 (只有部分供料開口有標示符號)。在裝置的上部平坦側(cè)6、前端側(cè)7A、后端側(cè)7B、右側(cè)8A、以及左側(cè)SB均設有供料開口 5。所有的供料開口 5均位于轉(zhuǎn)接區(qū)I或轉(zhuǎn)接板3。部分供料開口 5被閉鎖螺絲9封住。
[0052]圖2給出沿著裝置的縱軸L(以虛線繪出的箭頭)延伸的上述裝置的斷面圖。從圖2可以很清楚地看出設置在端側(cè)7A、7B的閉鎖螺絲9的作用。這些閉鎖螺絲9將穿過整個裝置地設置在轉(zhuǎn)接區(qū)3的通道10封住，其中通道10是分叉的通道系統(tǒng)的一部分。這個通道系統(tǒng)可以經(jīng)由供料開口 5(在圖2中有部分供料開口未標示符號)獲得處理液(未繪出)的供應。在圖示的實施方式中僅繪出少數(shù)的閉鎖螺絲9，事實上在正常情況下，大部分的可關(guān)閉的供料開口 5都是被封閉住的，這樣處理液就不會從不希望流出的位置流出。
[0053]從圖2給出的實施方式可以看出，通道系統(tǒng)的一部分也以通道11的形式分別出現(xiàn)在固定區(qū)2或固定板4。在該實施方式中，可以經(jīng)由通道10及位于轉(zhuǎn)接板3的上部平坦側(cè)6的供料開口 5獲得處理液的供應。通道系統(tǒng)的這個部分具有兩個區(qū)段11A，11B。視閉鎖螺絲9的位置，可以獨立地供應處理液給這兩個區(qū)段。為了形成這兩個區(qū)段11A，11B，在通道系統(tǒng)的相應部分(通道11)設有可移動地安裝于通道系統(tǒng)內(nèi)的阻擋液體或中斷液體的柵欄12。利用這些柵欄可以將幾乎穿過整個裝置的通道11分段。在組裝裝置時可以根據(jù)需要靈活地決定柵欄12的位置。
[0054]根據(jù)未繪出的實施方式，裝置具有多個至少是在固定板上延伸的通道，可以獨立地對這些通道供應例如不同的處理液。優(yōu)選這些通道彼此平行。在鋸開襯底塊時，這些通道通常會以細縫狀打開以提供讓處理液通過的通道開口。很明顯，這種實施方式的通道也可以形成在區(qū)段內(nèi)，而且每一個區(qū)段都可以獨立地獲得處理液的供應。
[0055]圖3給出圖1及圖2的裝置的正面斷面圖。另外還給出兩個懸掛在裝置上的襯底塊13A，13B。后面的襯底塊13B尚未被鋸開，前面的襯底塊13A已被部分鋸開成單一的襯底14(帶黑色側(cè)面的部分)。從圖3可看出，此時通道開口 15位于通道11內(nèi)。通道開口15是在以鋸線或其他鋸開工具(未繪出)將襯底塊13A鋸開成襯底14時產(chǎn)生的。如果通道系統(tǒng)經(jīng)由供料開口(未標示符號)獲得處理液(未繪出)的供應，處理液就會從通道開口 15流出。處理液從這里流入襯底14的間隙，并視處理液的種類，將間隙內(nèi)的研磨漿料沖洗掉(沖洗作用)、清洗襯底表面(清洗作用)、對襯底表面產(chǎn)生化學侵蝕(蝕刻作用)、或是改良襯底表面(摻雜作用)。由于間隙是向側(cè)面及向下面打開的，因此帶有要運出的成分的處理液可以不受阻礙的流出。視構(gòu)成通道的區(qū)段的柵攔(未繪出)的位置，可以將通道11分成供應液體給位于圖面左邊的襯底塊的第一區(qū)段11A，以及供應液體給位于圖面右邊的襯底塊的第二區(qū)段11B(從圖式上看不到通道及區(qū)段)。
[0056]符號說明
[0057]I 轉(zhuǎn)接區(qū)
[0058]2 固定區(qū)
[0059]3 轉(zhuǎn)接板
[0060]4 固定板
[0061]5 供料開口
[0062]6 上部平坦側(cè)
[0063]7A前端側(cè)
[0064]7B后端側(cè)
[0065]8A 右側(cè)
[0066]8B 左側(cè)
[0067]9 閉鎖螺絲
[0068]10 通道
[0069]11 通道
[0070]IlA 第一區(qū)段
[0071]IlB 第二區(qū)段
[0072]12 柵欄
[0073]13A襯底塊[0074]13B襯底塊
[0075]14襯底
[0076]15通道開口
[0077]L裝置的 縱軸
【權(quán)利要求】
1.一種對從塊狀材料鋸開而得到的硅襯底進行調(diào)整的方法，其中襯底的一個邊緣被固定在板狀固定裝置上，形成梳子狀構(gòu)造物，該方法通過常規(guī)的沖洗、分開及濕化學處理對硅襯底進行調(diào)整，此種處理是通過蝕刻或結(jié)構(gòu)化改良襯底表面，而且是在將被鋸開的襯底從固定裝置分開之前進行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)過處理之后，在將襯底分開之前再執(zhí)行額外的沖洗步驟及/或停止處理的步驟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將該方法范疇內(nèi)使用的至少一種液體通過固定裝置注入梳子狀構(gòu)造物的間隙。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中將該方法范疇內(nèi)使用的所有液體通過固定裝置注入間隙。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中包括KOH、NaOH,HF、HNO3> H2SO4, H3PO4或C2H4O2的蝕刻液被用于處理。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中沖洗及/或處理的步驟是在鋸開裝置內(nèi)進行。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中沖洗及/或處理的步驟是在位于鋸開裝置之外的分開提供的裝置內(nèi)進行。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中沖洗及/或處理的步驟是在位于鋸開裝置之外的整合了沖洗及處理的裝置內(nèi)進行。
【文檔編號】H01L31/18GK103733358SQ201280039903
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月18日
【發(fā)明者】延斯·默克 申請人:睿納有限責任公司