CN104347384A - 晶片清洗装置及晶片清洗方法 - Google Patents

Abstract

提供一种晶片清洗装置及晶片清洗方法，提高预备的清洗性。清洗装置具有：存积清洗液的水槽；对切片底座以多个晶片处于下方且浸渍于水槽的清洗液的方式进行保持的保持部；向多个相邻的晶片的间隙喷出清洗液的多个喷嘴；对多个晶片实施超声波清洗处理的超声波装置。特别是具有如下特征：多个喷嘴沿水平方向且等间隔地至少配置一列，从超声波装置产生的超声波的方向以与从多个喷嘴喷出的喷流的方向平行的方式设置。

Description

晶片清洗装置及晶片清洗方法

技术领域

本发明涉及对用粘接剂粘接于切片底座的晶片进行清洗的晶片清洗装置及晶片清洗方法。

背景技术

对现有的硅片等晶片的制造工序进行说明。

首先如图1(A)所示，经由粘接剂3将称为结晶块1的块状物固定于称为切片底座2的保持体。接着，如图1(B)所示，将固定于该切片底座2的结晶块1用钢丝锯4等进行切割从而形成为晶片状态。用钢丝锯4进行切割时，在晶片上附着切削油、淤渣(切屑)，因此，如图2所示，在固定于切片底座2的状态下，对晶片5预备地进行清洗。

此时，在现有的构成中，如图2(A)所示，首先在用清洗液6充满的水槽7中用喷嘴8对晶片5进行淋浴清洗(此时水槽7不一定被清洗液6充满也可以)。接着，如图2(B)所示，在用清洗液6充满的水槽7中通过超声波装置9对晶片5进行超声波清洗。

接着，如图3(A)及图3(B)所示，将固定于切片底座2的晶片5浸渍于用药液或热水10充满的水槽11中，使将晶片5固定于切片底座2的粘接剂3软化或溶解，使晶片5从切片底座2分离。

接着，如图4(A)及图4(B)所示，将从切片底座分离后的晶片5在料盘上沿横方向或纵方向层叠后，使用未图示的单片处理装置(枚葉装置)而逐片使用搬送臂搬送，收纳于清洗用的盒。

进而，收纳于清洗用盒的晶片经过最终清洗、干燥、晶片检查而成为成品晶片。

另外，如图5所示，作为预备地对固定于切片底座2的晶片5进行清洗的其他方法，报告了如下方法：使用在水槽7具有喷嘴8及超声波装置9的装置，喷嘴8配置成与水槽7的长轴平行且各个的流向成为相反方向，用超声波对松动的粒子进行冲洗(参照专利文献1)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第4763061号公报

发明内容

但是，上述现有的构成中，具有如下问题：仅利用淋浴清洗的话无法除去固着于晶片表面的淤渣，而仅利用超声波清洗的话，相邻的晶片的间隙存在偏差，而无法除去未产生充足的间隙的晶片表面的淤渣。

另外，专利文献1记载的构成中，具有如下问题：在水槽7内，由于从喷嘴8喷射的清洗液6的喷流而产生波，该波使超声波的波衰减，无法得到充分的超声波清洗的效果，从而无法除去晶片5表面的淤渣。

上述现有的构成及专利文献1记载的构成中，都有如下问题：如图6所示，特别是将切片底座2和晶片5固定的一侧的晶片5表面(以下称为晶片顶部)的清洗性低，在晶片顶部固着有淤渣13而流向后工序。

通常，由一根结晶块1能得到1000片以上的晶片5，因此如果在晶片顶部固着有厚度方向20μm的淤渣13，则会产生20μm×1000片×2(正反面)＝40mm的厚度差。因此，如图7(A)及图7(B)所示，在料盘12上将晶片5沿横方向或纵方向层叠时，由于晶片顶部的淤渣13，晶片5的排列性变差，不能用单片处理装置搬送，或者如图7(C)所示，在层叠的晶片5的下部产生偏载荷，而还具有晶片5会破裂等品质问题(参照标号X)。而且，在最终清洗工序中，为了除去淤渣13而需要很多的时间等，成为生产率低下的原因，或者不能完全除去淤渣13，而也成为晶片的成品率低下的原因。

本申请为了解决上述现有的问题，目的在于提供能够提高晶片的品质、后工序的生产率及成品率的晶片清洗装置及晶片清洗方法。

本发明涉及实施固定于以下所示的切片底座的晶片的预备清洗的晶片清洗装置及晶片清洗方法。

本发明的晶片清洗装置是对用粘接剂粘接于切片底座的多个晶片进行清洗的清洗装置，为以下的构成。

〔1〕存积清洗液的水槽。

〔2〕对切片底座以多个晶片处于下方且浸渍于水槽的所述清洗液的方式进行保持的保持部。

〔3〕向多个相邻的晶片的间隙喷出清洗液的多个喷嘴。

〔4〕对多个晶片实施超声波清洗处理的超声波装置。

在这种构成中，多个喷嘴沿水平方向且等间隔地至少配置一列，从超声波装置产生的超声波的方向以与从多个喷嘴喷出的喷流的方向平行的方式设置。

另外，本发明的晶片清洗方法是将用粘接剂粘接于切片底座的多个晶片在浸渍于存积清洗液的水槽的状态下使用超声波进行清洗的清洗方法，包括以下的工序。

〔1〕在相比多个晶片的中央靠上侧，且朝向所述多个相邻的晶片的间隙，将所述清洗液从多个喷嘴沿水平方向喷出。

〔2〕将所述多个相邻的晶片的间隙扩大，并且使用与从所述多个喷嘴喷出的喷流平行的方向的所述超声波，对所述多个晶片的表面进行清洗。

〔3〕在相比所述多个晶片的中央靠下侧，且朝向所述多个相邻的晶片的间隙，将所述清洗液从多个喷嘴沿水平方向喷出。

〔4〕将所述多个相邻的晶片的间隙扩大，并且使用与从所述多个喷嘴喷出的喷流平行的方向的所述超声波，对所述多个晶片的表面进行清洗。

【发明效果】

如以上所述，根据本发明的晶片清洗装置及清洗方法，能够充分地除去附着于切割后的晶片的淤渣，能够提高晶片的品质并且提高后工序的生产率及成品率。

附图说明

图1是表示现有的晶片制造工序的概要的图；

图2是表示现有的晶片制造工序的概要的图；

图3是表示现有的晶片制造工序的概要的图；

图4是表示现有的晶片制造工序的概要的图；

图5是表示专利文献1记载的现有的晶片清洗装置的图；

图6是表示现有的晶片清洗状态及料盘层叠状态的图；

图7是表示现有的晶片清洗状态及料盘层叠状态的图；

图8是表示实施方式1的清洗装置的图；

图9是表示实施方式1的吸水机构的图；

图10是表示实施方式1的保持部的倾斜机构的图；

图11是表示实施方式1的喷嘴的喷流和超声波的方向相同的方式的图；

图12是表示实施方式2的清洗装置的图。

【标号说明】

2 切片底座

5 晶片

6 清洗液

7，7a，7b，11，71，72，73，74 水槽

8，8a，8b，81，82，83，84 喷嘴

9，9a，9b，91，92，93，94 超声波装置

14，14a，14b，141，142，143，144 保持部

具体实施方式

以下对本发明的实施方式使用图8～图12进行说明。

(实施方式1)

如图8(A)及图8(B)所示，本发明的实施方式1的清洗装置是对用粘接剂3粘接于切片底座2的多个晶片5进行清洗的清洗装置。

本实施方式的清洗装置具有：存积清洗液6的水槽7；对切片底座2以多个晶片5处于下方且浸渍于水槽7的清洗液6的方式进行保持的保持部14；向多个相邻的晶片5的间隙喷出清洗液6的多个喷嘴8；对多个晶片5实施超声波清洗处理的超声波装置9。

此时，多个喷嘴8沿水平方向且等间隔地配置一列，从超声波装置9产生的超声波的方向以与从多个喷嘴8喷出的喷流的方向平行且成为相反方向的方式设置。而且，多个晶片5以位于多个喷嘴8与超声波装置9之间的方式配置。

另外，多个喷嘴8具有在水平方向摆动的机构(图8(C))和在纵方向摆动的机构(图8(D))。此外，多个喷嘴8也可以在上下方向具有2列以上。

接着，对使用本发明的实施方式1中的清洗装置的清洗方法进行说明。

首先，将固定于切片底座2的多个晶片5完全浸渍于用清洗液6充满的水槽7。此时多个喷嘴8的上下方向的位置配置于相比多个晶片5的中央靠上侧处。

接着，朝向多个晶片5从多个喷嘴8喷出清洗液6，并且从超声波装置9激发超声波。在此处，从多个喷嘴8喷出的清洗液6的流量没有特别限定，但优选例如分别为1.5～3.0L/分。另外，在超声波装置9的频率没有特别限定，但优选例如40kHz、100kHz。

由此，通过从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流，多个相邻的晶片5的间隙被扩大，且在相比多个晶片5的中央靠下侧处，不接触清洗液6的喷流，因此从超声波装置9发出的超声波不会衰减而高效地传递。因此，能够高效地除去附着于相比多个晶片5的中央靠下侧处的表面的淤渣。

此时，如图8(C)所示，通过使多个喷嘴8在水平方向摆动，不遍及地扩大多个相邻的晶片5的间隙，能够提高清洗性。另外，为了逐片可靠地清洗多个相邻的晶片5，多个喷嘴8在水平方向摆动的速度优选为低速，虽然没有特别限定，但优选为0.3～3.0mm/秒。

接着，使多个喷嘴8相比多个晶片5的中央向下侧移动。因此，从超声波装置9激发的超声波能够高效地除去附着于通过被多个喷嘴8喷出的所述清洗液6的喷流而扩大的多个晶片5的表面且相比多个晶片5的中央靠上侧处的淤渣。

此时如图8(C)所示，通过使多个喷嘴8在水平方向摆动，能够不遍及地扩大多个相邻的晶片5的间隙，提高清洗性。

此处，关于多个喷嘴8的纵方向的位置，位于相比多个晶片5的中央靠上侧处的工序不一定需要成为目标，重要的是具有位于相比多个晶片5的中央靠上侧处的工序和位于相比多个晶片5的中央靠下侧处的工序。由此，能够高效地除去附着于相比多个晶片5的中央靠上侧及下侧处的淤渣。

而且，更优选将多个喷嘴8位于相比多个晶片5的中央靠上侧处的工序和位于多个晶片的下侧的工序反复多次。这是因为，从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流不仅具有将多个相邻的晶片5的间隙扩大的功能，还具有在通过从所述超声波装置9发出的超声波将附着于多个晶片5的表面的淤渣除去后，将其从多个相邻的晶片5的间隙排出的功能。

另外，图9所示的清洗装置在与多个喷嘴8相对的位置具有吸引从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流的吸水机构15，多个晶片5位于多个喷嘴8与吸水机构15之间。通过吸水机构15，从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流在多个相邻的晶片5的间隙中被整流，直进性提高(参照标号Y)。

因此，在多个喷嘴8位于相比多个晶片5的中央靠下侧处的工序中，提高了超声波向相比多个晶片5的中央靠上侧处的多个晶片5的表面的传递性，而在多个喷嘴8相比多个晶片5的中央靠上侧处的工序中，能够提高超声波向相比多个晶片5的中央靠下侧处的多个晶片5的表面的传递性。即，能够进一步提高多个晶片5的清洗性。吸水机构也可以与多个喷嘴8连动而在水平方向或纵方向摆动。

另外，图10所示的清洗装置具有使保持切片底座2的保持部14相对于从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流的行进方向向下降的方向倾斜的机构。从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流的方向向下方下降很多，因此特别是滞留在切片底座2和固定有多个晶片5的上端部的淤渣的排出困难。但是通过使保持切片底座2的保持部14与喷流下降的方向同样地倾斜，能够高效地排出将切片底座2和多个晶片5固定的上端部的淤渣，提高多个晶片5的清洗性。

另外，如图11所示，从超声波装置9产生的超声波的方向与从多个喷嘴8喷出的清洗液6的喷流的方向为相同方向，多个喷嘴8在位于超声波装置9与多个晶片5之间的情况下也能得到同样的效果。

如以上所述，根据使用本发明的实施方式1的清洗装置的清洗方法，能够高效地除去附着于多个晶片5的表面的淤渣，能够提高成品晶片的品质，并且提高后工序的生产率。

(实施方式2)

如图12(A)所示，本发明的实施方式2中的清洗装置是对固定于切片底座2的多个晶片5进行清洗的清洗装置。

本实施方式的清洗装置具有：存积清洗液6的第1水槽7a；存积清洗液6的第2水槽7b；将固定于切片底座2的多个晶片5从第1水槽7a向第2水槽7b搬送的搬送机构(参照标号T)。

第1水槽7a和第2水槽7b分别具有：将切片底座2以多个晶片5处于下方的方式保持的第1保持部14a及第2保持部14b；向多个相邻的晶片5的间隙喷出清洗液6的多个喷嘴8a及多个喷嘴8b；对多个晶片5实施超声波处理的超声波装置9a、超声波装置9b。此时，多个喷嘴8a及多个喷嘴8b沿水平方向且等间隔地配置一列。另外，多个喷嘴8a的纵方向的设置位置相比多个晶片5的中央靠下侧，多个喷嘴8b的纵方向的设置位置相比多个晶片5的中央靠上侧。

另外，从超声波装置9a及超声波装置9b产生的超声波的方向分别以与从多个喷嘴8a和多个喷嘴8b喷出的喷流的方向平行且成为相反方向的方式设置，多个晶片5分别以位于多个喷嘴8a与超声波装置9a之间、多个喷嘴8b与超声波装置9b之间的方式配置。

此外，多个喷嘴8a及多个喷嘴8b也可以在上下方向具有2列以上。

接着，对使用本发明的实施方式2的清洗装置的清洗方法进行说明。

首先，将固定于切片底座2的多个晶片5完全浸渍于用清洗液6充满的第1水槽7a。

接着，朝向多个晶片5从多个喷嘴8a喷出清洗液6并且从超声波装置9a激发超声波。在此处，从多个喷嘴8a喷出的清洗液6的流量并没有特别限定，但例如为1.5～3.0L/分。另外，超声波装置9a的频率也没有特别限定，但例如为40kHz、100kHz。

由此，通过从多个喷嘴8a喷出的清洗液6的喷流，多个相邻的晶片5的间隙被扩大，且在相比多个晶片5的中央靠上侧处，清洗液6的喷流不接触，因此从超声波装置9a发出的超声波不会衰减而高效地传递。因此，能够高效地除去附着于相比多个晶片5的中央靠上侧处的表面的淤渣。此时，通过使多个喷嘴8a在水平方向摆动，能够不遍及地扩大多个相邻的晶片5的间隙，提高清洗性。

此外，为了逐片可靠地清洗多个晶片5，多个喷嘴8a的在水平方向摆动的速度优选为低速，没有特别限定，但例如为0.3～3.0mm/秒。

接着，使用搬送机构(参照标号T)，将固定于切片底座2的多个晶片5完全浸渍于用清洗液6充满的第2水槽7b。

接着，朝向多个晶片5，从多个喷嘴8b喷出清洗液6，并且从超声波装置9b激发超声波。在此处，从多个喷嘴8b喷出的清洗液6的流量没有特别限定，但优选为例如1.5～3.0L/分。另外，在超声波装置9b的频率没有特别限定，但优选为例如40kHz、100kHz。

由此，通过从多个喷嘴8b喷出的清洗液6的喷流，多个相邻的晶片5的间隙被扩大，且在相比多个晶片5的中央靠下侧处，清洗液6的喷流不接触，因此从超声波装置9b发出的超声波不会衰减而高效地传递。因此，能够高效地除去附着于相比多个晶片5的中央靠下侧处的表面的淤渣。

此时，同时使多个喷嘴8b在水平方向摆动，能够不遍及地扩大多个相邻的晶片5的间隙，提高清洗性。为了逐片可靠地清洗多个晶片5，多个喷嘴8b的在水平方向摆动的速度优选为低速，没有特别限定，但优选为例如0.3～3.0mm/秒。

如以上所述，通过第1水槽7a及第2水槽7b中的清洗，能够高效地除去多个晶片5的整体的淤渣。

另外，通过具有第1水槽7a和第2水槽7b这两个槽，能够加快循环时间，得到生产率也提高的效果。

而且，如图12(B)所示，具有存积清洗液6的第1水槽71、第2水槽72、第3水槽73和第4水槽74，并具有将固定于切片底座2的多个晶片5从水槽71向水槽72搬送、从水槽72向水槽73搬送、从水槽73向水槽74搬送的搬送机构(参照标号T)。示出了第1水槽71具有第1保持部141、第2水槽72具有第2保持部142、第3水槽73具有第3保持部143、第4水槽74具有第4保持部144的清洗装置。

第1水槽71和第2水槽72中，多个喷嘴81和多个喷嘴82相比多个晶片5的中央靠下侧，且喷出清洗液6的方向成为相反方向，而从超声波装置91和超声波装置92发出超声波的方向分别以与从多个喷嘴81及多个喷嘴82喷出的清洗液6的方向平行且成为相反方向的方式设置。

另外，在第3水槽73和第4水槽74中，多个喷嘴83和多个喷嘴84相比多个晶片5的中央靠上侧，且喷出清洗液6的方向成为相反方向，而从超声波装置93和超声波装置94发出超声波的方向分别以与从多个喷嘴83及多个喷嘴84喷出的清洗液的方向平行且成为相反方向的方式设置。

如以上所述，通过第1水槽71及第2水槽72，超声波在多个晶片5的上方且从多个晶片5的两侧传递，因此能够更高效地除去淤渣。而通过第3水槽73及第4水槽74，超声波在多个晶片5的下方且从多个晶片5的两侧传递，因此能够更高效地除去淤渣，并且能够加快循环时间，能够进一步提高生产率。

而且，在本发明的实施方式2的清洗装置的各水槽中，通过图9所示的吸水机构15的设置、图10所示的保持部14的倾斜机构的设置，能够进一步提高清洗性。

另外，即使如图11所示从多个喷嘴8喷出的喷流的方向与从超声波装置9产生的超声波的方向平行且处于相同方向，也能得到同样的效果。

如以上所述，根据使用本发明的实施方式2的清洗装置的清洗方法，能够高效地除去附着于多个晶片5的表面的淤渣，能够提高成品晶片的品质，并且提高预备的清洗工序及后工序的生产率。

【产业实用性】

根据本发明的晶片清洗装置及晶片清洗方法，晶片的清洗性高，且生产率、晶片品质及成品率良好。因此本发明的晶片清洗装置及晶片清洗方法可适宜地用于例如太阳能电池等的晶片制造。

Claims (10)

1.一种晶片清洗装置，对用粘接剂粘接于切片底座的多个晶片进行清洗，具备：

存积清洗液的水槽；

以将所述切片底座及所述多个晶片浸渍于所述水槽的所述清洗液，且所述多个晶片处于下方的方式保持所述切片底座的保持部；

向所述多个晶片中的相邻的晶片的间隙喷出所述清洗液的多个喷嘴；及

对所述多个晶片实施超声波清洗处理的超声波装置，

所述多个喷嘴水平且等间隔地至少配置一列，

所述超声波装置以超声波的方向与从所述多个喷嘴喷出的喷流的方向平行的方式设置。

2.根据权利要求1所述的晶片清洗装置，其中，

从所述超声波装置产生的超声波的方向与从所述多个喷嘴喷出的喷流的方向为相反方向，

所述多个晶片配置在所述多个喷嘴与所述超声波装置之间。

3.根据权利要求1或2所述的晶片清洗装置，其中，

所述多个喷嘴具有在水平方向摆动的机构。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的晶片清洗装置，其中，

所述多个喷嘴具有在纵方向摆动的机构。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的晶片清洗装置，其中，

在与所述多个喷嘴相对的位置还具备吸引从所述多个喷嘴喷出的喷流的吸水机构，

所述多个晶片位于所述多个喷嘴与所述吸水机构之间。

6.根据权利要求5所述的晶片清洗装置，其中，

所述吸水机构与所述多个喷嘴连动而在水平方向或纵方向摆动。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的晶片清洗装置，其中，

所述保持部具有相对于从所述多个喷嘴喷出的喷流的行进方向向下降的方向倾斜的机构。

8.根据权利要求1所述的晶片清洗装置，其中，

从所述超声波装置产生的超声波的方向与从所述多个喷嘴喷出的喷流的方向为相同方向，

所述多个喷嘴位于所述超声波装置与所述多个晶片之间。

9.根据权利要求1所述的晶片清洗装置，其中，

所述水槽至少具有2个槽，所述多个喷嘴的高度方向的设置位置能够任意选择相比所述多个晶片的中央靠上侧处、或相比所述多个晶片的中央靠下侧处，

且所述多个喷嘴的高度方向的设置位置必定具有相比所述多个晶片的中央靠上侧处和相比所述多个晶片的中央靠下侧处这两方。

10.一种晶片清洗方法，对用粘接剂粘接于切片底座的多个晶片在浸渍于存积清洗液的水槽的状态下使用超声波进行清洗，其中，包括如下工序：

在相比所述多个晶片的中央靠上侧，且朝向所述多个相邻的晶片的间隙，将所述清洗液从多个喷嘴沿水平方向喷出，从而扩大所述多个相邻的晶片的间隙，并且，

对所述多个晶片的表面使用与从所述多个喷嘴喷出的喷流平行的方向的所述超声波进行清洗；及

在相比所述多个晶片的中央靠下侧，且朝向所述多个相邻的晶片的间隙，将所述清洗液从多个喷嘴沿水平方向喷出，从而扩大所述多个相邻的晶片的间隙，并且，

对所述多个晶片的表面使用与从所述多个喷嘴喷出的喷流平行的方向的所述超声波进行清洗。