CN110773505B - 一种硅片清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅片清洗装置及方法，涉及半导体硅片领域。该装置包括：清洗槽，用于盛放清洗待清洗硅片的清洗液；设置在清洗槽内部的多条清洗线，每相邻两条清洗线之间间隔一定距离，每一清洗线的两端均分别与清洗槽的内部侧壁或设置在内部侧壁上的装置连接；夹持结构，设置于清洗槽的开口的上方，用于固定多个待清洗硅片，并带动硅片沿竖直方向运动，多个硅片因晶棒被切割而形成，多个硅片之间的间隙与多条清洗线相对应。本发明实施例有效解决了现有技术无法有效清洗相邻硅片的相对表面，清洗质量低的问题。

Description

一种硅片清洗装置及方法

技术领域

本发明涉及半导体硅片领域，尤其涉及一种硅片清洗装置及方法。

背景技术

硅片的表面清洁度能够影响半导体元件的质量，因此硅片的清洗工艺是半导体元件生产中的重要工序。将晶棒切割成硅片后，各硅片的表面粘着切割时使用的砂浆液体，由于砂浆液体中含有研磨剂和油，因此具有一定的粘黏性，会把相邻的硅片黏在一起。现有技术中，将切割后的硅片放入清洗槽内清洗，只能将与清洗液直接的表面清洗干净，无法有效清洗相邻的硅片之间的砂浆和碎屑，清洗质量不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种硅片清洗装置及方法，用于解决现有技术无法有效清洗相邻硅片的相对表面，清洗质量低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅片清洗装置，包括：

清洗槽，用于盛放清洗待清洗硅片的清洗液；

设置在所述清洗槽内部的多条清洗线，每相邻两条所述清洗线之间间隔一定距离，每一所述清洗线的两端均分别与所述清洗槽的内部侧壁或设置在所述内部侧壁上的装置连接；

夹持结构，设置于所述清洗槽的开口的上方，用于固定多个所述待清洗硅片，并带动所述硅片沿竖直方向运动，多个所述硅片因晶棒被切割而形成，多个硅片之间的间隙与所述多条清洗线相对应。

可选的，所述清洗线为树脂材质。

可选的，所述清洗线的直径为120μm-160μm。

可选的，所述清洗线与所述清洗槽的底部的距离大于所述待清洗硅片的高度。

可选的，所述清洗槽的内部侧壁上设置有滚轴结构，所述滚轴结构包括相对设置的第一滚轴和第二滚轴，所述滚轴结构与所述多条清洗线连接，且所述清洗线部分缠绕在所述第一滚轴和所述第二滚轴上，所述滚轴结构的转动带动所述清洗线进行水平移动。

可选的，所述清洗槽的内壁上设置有多个通气管，所述多个通气管背向所述清洗槽内壁的一面设置多个出气孔，用于将气体输入所述清洗液内部以制造小气泡。

可选的，所述夹持结构包括：相连接的夹持支架和硅片板，所述夹持支架与驱动装置连接，控制所述硅片板运动，所述硅片板通过树脂条与所述待清洗硅片连接，位于所述待清洗硅片背向所述清洗槽的开口的一侧。

基于同一发明思路，本发明还提供了一种硅片清洗方法，应用于上述任一项所述的硅片清洗装置，所述方法包括：

通过夹持结构控制待清洗硅片在清洗槽中沿竖直方向运动，运动过程中多条清洗线位于多个所述硅片之间的间隙中并与所述硅片接触，所述待清洗硅片相对于所述多条清洗线在竖直方向上运动。

可选的，若所述硅片清洗装置设有通气管，所述通过夹持结构控制待清洗硅片在清洗槽中沿竖直方向运动，还包括：

将洁净气体输送到所述通气管中，通过所述通气管上的出气孔将所述洁净气体输送到清洗液中。

可选的，若所述硅片清洗装置设有滚轴结构，所述通过夹持结构控制待清洗硅片在清洗槽中沿竖直方向运动，还包括：

控制所述滚轴结构中的第一滚轴和第二滚轴以相同的频率向第一方向转动，所述第一滚轴和所述第二滚轴带动所述多条清洗线相对于所述硅片向第一水平方向运动；

控制所述第一滚轴和所述第二滚轴以相同的频率向第二方向转动，所述第一滚轴和所述第二滚轴带动所述多条清洗线相对于所述硅片向第二水平方向运动。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：提供了一种设置有清洗线的硅片清洗装置，在对硅片的清洗过程中，清洗线能够将互相粘连的硅片分开，使清洁液能够与每一个硅片的表面接触，同时硅片与清洗线之间的相对运动能够使硅片表面粘附的砂浆脱离硅片，有效地对硅片进行清洗，清洗质量好，效率高。

附图说明

图1为本发明一实施例中的硅片清洗装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的滚轴结构的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的夹持结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明一实施例中的硅片清洗装置的结构示意图，该装置包括：

清洗槽101，用于盛放清洗待清洗硅片102的清洗液；

设置在所述清洗槽101内部的多条清洗线103，每相邻两条所述清洗线103之间间隔一定距离，每一所述清洗线103的两端均分别与所述清洗槽101的内部侧壁或设置在所述内部侧壁上的装置连接；

夹持结构104，设置于所述清洗槽101的开口的上方，用于固定多个所述待清洗硅片102，并带动所述硅片102沿竖直方向运动，多个所述硅片102因晶棒被切割而形成，多个硅片102之间的间隙与所述多条清洗线103相对应；

其中，所述清洗线103的数量和两条清洗线103之间的间隔由待清洗硅片102的数量以及相邻两个硅片之间的间隔决定。

本发明的上述实施例中，提供了一种设置了多条清洗线的硅片清洗装置，在清洗过程中，清洗线可以将互相黏连的硅片分开，使清洗液能够充分地接触到每个硅片的表面，此外，清洗线与硅片在竖直方向上的相对运动有助于硅片表面与杂质的分离，从而到达高效的清洁效果，节省清洗时间，提高清洗质量。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述清洗线103为树脂材质。

本发明的上述实施例中，采用树脂材质的清洗线，能够避免在清洗的过程中对产生对硅片的金属污染，从而保证了清洗质量。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述清洗线103的直径为120μm-160μm；

示意性的，所述清洗线103的直径可以是140μm。

本发明的上述实施例中，采用直径在120μm到160μm之间的清洗线对硅片进行清洗，既可以保证清洗线可以伸入到两个硅片中，不损伤硅片的表面，又可以使清洗线接触到硅片表面，辅助剥离硅片表面上的杂质。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述清洗线103与所述清洗槽101的底部的距离大于所述待清洗硅片102的高度。

本发明的上述实施例中，由于硅片能够在夹持结构的控制下在竖直方向做直线运动，因此，当清洗线到清洗槽底部的距离大于硅片的高度时，硅片与清洗线之间在竖直方向上相对运动的路径能够布满每一个硅片的表面，从而对硅片进行彻底地清洗。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，可选的，所述清洗槽101的内部侧壁上设置有滚轴结构，所述滚轴结构包括相对设置的第一滚轴201和第二滚轴202，所述滚轴结构与所述多条清洗线103连接，且所述清洗线103部分缠绕在所述第一滚轴201和所述第二滚轴202上，所述滚轴结构的转动带动所述清洗线103进行水平移动。

本发明的上述实施例中，利用滚轴使清洗线在清洗槽中做水平移动，因此在清洗硅片的过程中，清洗线与硅片不仅有竖直方向上的相对运动，还有水平方向上的相对运动，从而更彻底和高效地完成清洗工序。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述清洗槽的内壁上设置有多个通气管，所述多个通气管背向所述清洗槽内壁的一面设置多个出气孔，用于将气体输入所述清洗液内部以制造小气泡。

本发明的上述实施例中，利用带有出气孔的通气管向清洗槽中输送气体，从而在清洗液中制造小气泡，小气泡拍打硅片的表面辅助硅片与杂质的分离，有利于提高清洗质量。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，可选的，所述夹持结构104包括：相连接的夹持支架301和硅片板302，所述夹持支架301与驱动装置连接，控制所述硅片板302运动，所述硅片板302通过树脂条303与所述待清洗硅片102连接，位于所述待清洗硅片102背向所述清洗槽101的开口的一侧。

本发明的上述实施例中，通过树脂条将硅片板与硅片连接在一起，保证硅片不会在清洗过程中散落，从而保证了硅片的质量，夹持支架带动硅片移动，使硅片与清洗液的接触面积扩大，硅片与清洗线能够进行相对运动，有效地提高了清洗质量和清洗效率。

此外，本发明实施例中还提供了一种硅片清洗方法，应用于上述任一项所述的硅片清洗装置，该方法包括：

通过夹持结构104控制待清洗硅片102在清洗槽101中沿竖直方向运动，运动过程中多条清洗线103位于多个所述硅片102之间的间隙中并与所述硅片102接触，所述待清洗硅片102相对于所述多条清洗线103在竖直方向上运动。

本发明的上述实施例中，在清洗槽中清洗切割后的硅片时，利用清洗线在硅片间隙与硅片之间的相对运动，使相邻硅片之间的相对的表面能够与清洗液接触，并能够有效地辅助硅片表面与杂质的分离，从而提高清洗质量。

在本发明的一些实施例中，可选的，若所述硅片清洗装置设有通气管，所述通过夹持结构控制待清洗硅片在清洗槽中沿竖直方向运动，所述方法还包括：将洁净气体输送到所述通气管中，通过所述通气管上的出气孔将所述洁净气体输送到清洗液中。

本发明的上述实施例中，通过带有出气孔的通气管向清洗槽101中输入气体，从而在清洗液中形成小气泡，通过小气泡对硅片表面的拍打促使杂质从硅片表面脱落，加速清洗过程。

在本发明的一些实施例中，可选的，若所述硅片清洗装置设有滚轴结构，所述通过夹持结构控制待清洗硅片在清洗槽中沿竖直方向运动，所述方法还包括：

控制所述滚轴结构中的第一滚轴201和第二滚轴202以相同的频率向第一方向转动，所述第一滚轴201和所述第二滚轴202带动所述多条清洗线103相对于所述硅片102向第一水平方向运动；

控制所述第一滚轴201和所述第二滚轴202以相同的频率向第二方向转动，所述第一滚轴201和所述第二滚轴202带动所述多条清洗线103相对于所述硅片102向第二水平方向运动。

本发明的上述实施例中，滚轴带动清洗线在水平方向上移动，因此清洗线与硅片在水平方向上有相对运动，使清洗线能够将杂质从硅片表面剥离掉，提高了清洗效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种硅片清洗装置，其特征在于，包括：

清洗槽，用于盛放清洗待清洗硅片的清洗液；

设置在所述清洗槽内部的多条清洗线，每相邻两条所述清洗线之间间隔一定距离，每一所述清洗线的两端均分别与所述清洗槽的内部侧壁或设置在所述内部侧壁上的装置连接；

夹持结构，设置于所述清洗槽的开口的上方，用于固定多个所述待清洗硅片，并带动所述硅片沿竖直方向运动，多个所述硅片因晶棒被切割而形成，多个硅片之间的间隙与所述多条清洗线相对应；

所述清洗槽的内部侧壁上设置有滚轴结构，所述滚轴结构包括相对设置的第一滚轴和第二滚轴，所述滚轴结构与所述多条清洗线连接，且所述清洗线部分缠绕在所述第一滚轴和所述第二滚轴上，所述滚轴结构的转动带动所述清洗线进行水平移动。

2.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述清洗线为树脂材质。

3.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述清洗线的直径为120μm-160μm。

4.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述清洗线与所述清洗槽的底部的距离大于所述待清洗硅片的高度。

5.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述清洗槽的内壁上设置有多个通气管，所述多个通气管背向所述清洗槽内壁的一面设置多个出气孔，用于将气体输入所述清洗液内部以制造小气泡。

6.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述夹持结构包括：相连接的夹持支架和硅片板，所述夹持支架与驱动装置连接，控制所述硅片板运动，所述硅片板通过树脂条与所述待清洗硅片连接，位于所述待清洗硅片背向所述清洗槽的开口的一侧。

7.一种硅片清洗方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述方法包括：

通过夹持结构控制待清洗硅片在清洗槽中沿竖直方向运动，运动过程中多条清洗线位于多个所述硅片之间的间隙中并与所述硅片接触，所述待清洗硅片相对于所述多条清洗线在竖直方向上运动。

8.根据权利要求7所述的硅片清洗方法，其特征在于，若所述硅片清洗装置设有通气管，所述硅片清洗方法，还包括：

将洁净气体输送到所述通气管中，通过所述通气管上的出气孔将所述洁净气体输送到清洗液中。

9.根据权利要求7所述的硅片清洗方法，其特征在于，若所述硅片清洗装置设有滚轴结构，所述硅片清洗方法，还包括：

控制所述滚轴结构中的第一滚轴和第二滚轴以相同的频率向第一方向转动，所述第一滚轴和所述第二滚轴带动所述多条清洗线相对于所述硅片向第一水平方向运动；

控制所述第一滚轴和所述第二滚轴以相同的频率向第二方向转动，所述第一滚轴和所述第二滚轴带动所述多条清洗线相对于所述硅片向第二水平方向运动。

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