CN110479685A - 一种硅片清洗装置、硅片清洗方法以及硅片存放车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅片清洗装置、硅片清洗方法以及硅片存放车，硅片清洗装置包括：清洗槽，清洗槽包括内槽以及围设于内槽外的溢流槽；硅片检测单元，用于检测内槽中是否放置有硅片；供水管路，供水管路与所述内槽底部相连通，供水管路上设有供水阀；排水管路，排水管路与所述溢流槽底部相连通，排水管路上设有排水阀；溢流控制单元，与供水阀、排水阀以及硅片检测单元连接，用于控制供水阀以及排水阀的开闭。根据本发明实施例的硅片清洗装置，可以实时检测清洗槽内是否放置有硅片，并在检测到硅片时向内槽中注入去离子水形成溢流状态，对放入其中的硅片进行清洗，从而洗去硅片表面的颗粒杂质，避免表面的颗粒杂质发生氧化等作用牢固附着于硅片表面。

Description

一种硅片清洗装置、硅片清洗方法以及硅片存放车

技术领域

本发明涉及硅片加工技术领域,具体涉及一种硅片清洗装置、硅片清洗方法以及硅片存放车。

背景技术

硅片抛光工艺是用于去除发生在成形工艺过程中的硅片的表面损伤以并得到镜面硅片的工艺。

在抛光过程中，由于硅片与研磨浆料的化学反应以及抛光垫与晶圆硅片的摩擦，会生成研磨残余物和抛光垫渣滓残余物。当浆料会被循环使用，此时未被过滤的副产物也会随着浆料一起循环，该副产物就会积聚于抛光垫表面。由此，再使用受污染的抛光垫进行加工时，硅片表面就会被粘带有残余物颗粒的研磨浆料所污染，形成硅片表面的颗粒杂质。在完成此工序之后若不继续下一个加工工序，会暂时将硅片放置于水中，在放置过程中，因为水的污染和残余物的沉积就会发生更严重的颗粒杂质污染，随之导致硅片收率的良率下降，另外，硅片表面的颗粒及杂质会形成氧化物，非常牢固地附着在硅片表面的自然氧化层上。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种硅片清洗装置、硅片清洗方法以及硅片存放车，用于解决研磨浆料等颗粒杂质牢固附着于硅片表面、造成硅片污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明第一方面实施例提供了一种硅片清洗装置，包括：

清洗槽，所述清洗槽包括内槽以及围设于所述内槽外的溢流槽；

硅片检测单元，用于检测所述内槽中是否放置有硅片；

供水管路，所述供水管路与所述内槽底部相连通，所述供水管路上设有供水阀；

排水管路，所述排水管路与所述溢流槽底部相连通，所述排水管路上设有排水阀；

溢流控制单元，与所述供水阀、所述排水阀以及所述硅片检测单元连接，用于控制所述供水阀以及排水阀的开闭。

进一步地，所述硅片检测单元包括设置于所述内槽的侧壁的光敏传感器，所述硅片的放置位置位于所述光敏传感器的光路上。

进一步地，所述硅片检测单元还包括设置于所述内槽的侧壁的距离传感器，所述距离传感器用于测量所述内槽中放置的硅片的总厚度，所述硅片检测单元还用于根据所述硅片的总厚度计算所述内槽中放置的硅片的数量，所述溢流控制单元还用于根据所述硅片的数量控制所述供水阀以及所述排水阀的开度。

本发明第二方面实施例提供了一种硅片清洗方法，应用于如上所述的硅片清洗装置，所述硅片清洗方法包括：

将抛光后的硅片放置于内槽中；

通过供水管路向所述内槽中注入去离子水并使得所述内槽保持溢流状态。

进一步地，所述硅片清洗方法还包括：

检测所述内槽中放置的硅片的数量，根据所述硅片的放置数量调节所述供水管路的流量大小。

进一步地，所述硅片立式间隔放置于所述内槽中。

本发明第三方面实施例提供了一种硅片存放车，包括可滑动的车体以及如上所述的硅片清洗装置，所述硅片清洗装置安装于所述车体上。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的硅片清洗装置，可以实时检测清洗槽内是否放置有硅片，并在检测到硅片时向内槽中注入去离子水形成溢流状态，对放入其中的硅片进行清洗，从而洗去硅片表面的颗粒杂质，避免表面的颗粒杂质发生氧化等作用牢固附着于硅片表面。

附图说明

图1为抛光后硅片及其表面的颗粒杂质的主视图；

图2为抛光后硅片及其表面的颗粒杂质的剖面图；

图3为本发明实施例提供的清洗装置的示意图；

图4为本发明实施例提供的清洗装置放置硅片的示意图。

附图标记：

硅片100、颗粒杂质200、氧化物层300；

清洗槽400、内槽410、溢流槽420；

供水管路500、排水管路600、硅片匣700、边缘支撑形槽800、光敏传感器900、距离传感器1000。

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。

本发明实施例涉及硅片双面抛光后的硅片处理。硅片双面抛光工艺是用于除去成型工艺中硅片表面损伤以得到镜面硅片的过程。承载硅片的载体通过内齿轮和外齿轮的旋转而带动其旋转，在旋转过程中，硅片表面于固定在上下定盘上的抛光垫相接触进行物理研磨，与此同时，抛光浆料等化学品也对硅片表面进行物理和化学上的研磨抛光。但是在抛光过程中，由于硅片与抛光浆料的化学反应以及抛光垫与硅片的摩擦，会生成研磨残余物和抛光垫颗粒副产物，当抛光浆料被循环使用时，未被过滤的研磨残余物和抛光垫颗粒副产物等也会随之循环，这些残余物及副产物将会积聚在抛光垫的表面，硅片表面也有少量附着。当再次使用上述积聚有残余物和副产物的抛光垫对硅片进行抛光时，硅片表面就会被抛光垫表面的研磨残余物以及抛光垫颗粒副产物所污染。

如图1、2所示，图中硅片100在经过抛光工艺后，其表面附着了各种颗粒杂质200，现有的硅片加工流程中，硅片100在完成抛光工艺后若不进行下一个工序，会直接放置一旁，较好的处理方法也仅仅是将硅片100放置在水中。但是，将硅片100放置在水中时，由于水的污染以及颗粒杂质200等的沉积，将会使得硅片100表面受到更严重的污染，继而导致硅片的良率下降。此外，颗粒杂质200在水下将进一步形成各自的氧化物，并牢固地附着在硅片100的表面，从而在硅片100表面形成氧化物层300，进一步导致了硅片100品质的下降。

如图3、4所示，为防止上述现象的发生，本发明实施例提供了一种硅片清洗装置，该硅片清洗装置包括清洗槽400、供水管路500以及排水管路600。其中，清洗槽400包括内槽410和溢流槽420，内槽410内部具有容置空间，用于放置经抛光后的硅片100，而溢流槽420围设于所述内槽410外，用于盛接由内槽410溢出来的去离子水。供水管路500与内槽410的底部相连通，通过供水管路500可以向内槽410中注入去离子水，当内槽410被液体填满后将溢流到溢流槽420中，由此形成从内槽410向溢流槽420的流动方向，从而将硅片100表面附着的颗粒杂质200沿水流带出到溢流槽420中，避免颗粒杂质200在硅片100的表面沉积，以防止颗粒杂质200进一步氧化在硅片100表面形成氧化物层300。排水管路600则与溢流槽420的底部相连通，通过排水管路600可以将流到溢流槽420中带有颗粒杂质200的废水排出，以持续盛接内槽410外溢出来的水。

较优的，在本发明的一些实施例中，供水管路500可以分散地连通在内槽410的底部，也就是说，将供水管路500可以具有多个供水出口，多个供水出口分散地设置于硅片100的放置区域的正下方，以对放置在内槽410中的硅片100进行全面彻底的冲洗，确保有足够快的流速将硅片100表面附着的颗粒杂质带走。

进一步地，在本发明的一些实施例中，硅片清洗装置还包括硅片检测单元和溢流控制单元，供水管路500上还设置有供水阀，排水管路600上还设置有排水阀。其中，硅片检测单元用于检测内槽410中是否放置有硅片，而溢流控制单元则与供水阀、排水阀以及硅片检测单元相连接，用于控制供水阀和排水阀的开闭，也就是说，当硅片检测单元检测到内槽410中放入硅片时，硅片检测单元将检测到的信息传输给溢流控制单元，溢流控制单元由此控制供水阀打开，从而通过供水管路向内槽410中注入去离子水以清洗放入内槽410中的硅片100，并控制排水阀也打开，将从内槽410中溢流出来的废水排走，从而实现对硅片100的自动检测及清洗。溢流控制单元具体可以采用如单片机等微处理器，以实现基本的运算控制功能。

在本发明的一些实施例中，硅片检测单元具体可以包括光敏传感器900，光敏传感器900设置于内槽410的侧壁上，并且硅片100的放置位置位于光敏传感器900的检测光路上，从而确保光敏传感器900可以准确检测到内槽410中是否存在硅片100。一般情况下，硅片100均是整齐摆放于内槽410中，硅片100通常摆放在一条直线上，这种情况下只要一个光敏传感器900即可，也即，只要硅片100摆放位置位于光敏传感器900的检测光路覆盖范围，确保光敏传感器900发出的检测光遇到硅片100时被反射回来，就可以准确检测到内槽410中是否存在硅片。当然，光敏传感器900的数量可以更多，以使检测范围全面覆盖内槽410的容置空间。

较优的，在本发明的一些实施例中，硅片检测单元还用于检测内槽410中的硅片100的数量，溢流控制单元还用于控制供水阀以及排水阀的开度，也就是说，硅片检测单元在检测到内槽410中的硅片100的数量后，将检测到的信息传输给溢流控制单元，溢流控制单元根据硅片100的数量，以控制供水阀和排水阀的开度，改变溢流的速度，具体的，当硅片检测单元检测到硅片100的数量较少时，溢流控制单元将控制供水阀和排水阀的开度维持在较小状态，满足清洗要求即可，从而节省去离子水的使用；而当硅片检测单元检测到硅片100的数量增多时，溢流控制单元将控制供水阀和排水阀的开度增大，以使去离子水的注入速度加快，继而改变溢流的速度，以确保流速足以将众多硅片100表面的颗粒杂质200带走，防止水流过小而部分沉积在硅片100表面，造成清洗效果不佳。

进一步地，在本发明的一些实施例中，硅片检测单元还可以包括距离传感器1000，距离传感器1000设置在内槽410的侧壁上，用于测量内槽410中放置的硅片100的总厚度，而硅片100的总厚度越大，也就意味着硅片100的数量越多，也即硅片100的总厚度与硅片100的总数量存在着线性关系，通过预先测量计算出该线性关系，即可根据硅片检测单元测得的硅片100的总厚度计算出硅片100的总数量。具体的，距离传感器1000可以采用光学距离传感器，一般情况下，硅片100均是整齐摆放于内槽410中，硅片100通常摆放在一条直线上，这种情况下只要一个距离传感器1000即可，也即，只要硅片100摆放位置位于距离传感器1000的检测光路覆盖范围，确保距离传感器1000发出的检测光遇到硅片100时被反射回来，就可以准确检测到内槽410中硅片100的总厚度变化。当然，也可以用光敏传感器来检测硅片100的数量，通过设置多个光敏传感器，使多个光敏传感器的光路覆盖内槽410的容置空间，当只有一个光敏传感器检测到硅片100时，可以认定内槽410中的硅片100数量较少，而检测到硅片100的光敏传感器的数量越多，也就证明内槽410中的硅片100的数量越多。

较优的，在本发明的一些实施例中，内槽410中还设置用于放置硅片100的硅片匣700，硅片匣700呈中空槽状，其内设置有用于立式放置硅片100的边缘支撑形槽800，也即槽内可以立式放置一片硅片100，而硅片100仅部分边缘与边缘支撑形槽800进行接触支撑，硅片100按照行列状顺序排列在边缘支撑形槽800中，使用边缘支撑形槽800可以使硅片100的放置更加有序，避免了硅片100互相之间紧贴而导致去离子水无法洗去部分区域的颗粒杂质200，同时硅片100与边缘支撑形槽800的接触面积极少，几乎不会影响清洗效果，并且，立式放置硅片100有助于在水流的作用下快速冲去硅片100表面附着的颗粒杂质200。

在本发明的另一些实施例中，还提供了一种硅片清洗方法，应用于上述实施例的硅片清洗装置，该硅片清洗方法包括：

将抛光后的硅片100放置在内槽410中；

通过供水管路500向内槽410中注入去离子水并使得内槽410保持溢流状态。

本发明实施例提供的硅片清洗方法通过将抛光后的硅片100放置在清洗槽400的内槽410中，并通入去离子水进行清洗，使得硅片100在流动的去离子水中得到清洗，避免了颗粒杂质200附着在硅片100的表面，以放置颗粒杂质200进一步在硅片100表面氧化形成氧化物层300。

较优的，本发明实施例的硅片清洗方法还包括：

检测内槽410中放置的硅片100的数量，根据硅片100的放置数量调节供水管路的流量大小。

由此，使去离子水的注入速度加快，继而改变溢流的速度，以确保流速足以将众多硅片100表面的颗粒杂质200带走，防止水流过小而部分沉积在硅片100表面，造成清洗效果不佳。

进一步地，在本发明实施例中，硅片100立式间隔放置在内槽410中，可以使硅片100的放置更加有序，避免了硅片100互相之间紧贴而导致去离子水无法洗去部分区域的颗粒杂质200，并且，立式放置硅片100有助于在水流的作用下快速冲去硅片100表面附着的颗粒杂质200。

在本发明的另一些实施例中，还提供了一种硅片存放车，包括可滑动的车体以及上述的硅片清洗装置，该硅片清洗装置安装在车体上。通过移动硅片存放车可以方便地收集加工区域内的抛光后的硅片，方便搬运。

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 (7)

1.一种硅片清洗装置，其特征在于，包括：

清洗槽，所述清洗槽包括内槽以及围设于所述内槽外的溢流槽；

硅片检测单元，用于检测所述内槽中是否放置有硅片；

供水管路，所述供水管路与所述内槽底部相连通，所述供水管路上设有供水阀；

排水管路，所述排水管路与所述溢流槽底部相连通，所述排水管路上设有排水阀；

溢流控制单元，与所述供水阀、所述排水阀以及所述硅片检测单元连接，用于控制所述供水阀以及排水阀的开闭。

2.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述硅片检测单元包括设置于所述内槽的侧壁的光敏传感器，所述硅片的放置位置位于所述光敏传感器的光路上。

3.根据权利要求2所述的硅片清洗装置，其特征在于，所述硅片检测单元还包括设置于所述内槽的侧壁的距离传感器，所述距离传感器用于测量所述内槽中放置的硅片的总厚度，所述硅片检测单元还用于根据所述硅片的总厚度计算所述内槽中放置的硅片的数量，所述溢流控制单元还用于根据所述硅片的数量控制所述供水阀以及所述排水阀的开度。

4.一种硅片清洗方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3中任一项所述的硅片清洗装置，所述硅片清洗方法包括：

将抛光后的硅片放置于内槽中；

通过供水管路向所述内槽中注入去离子水并使得所述内槽保持溢流状态。

5.根据权利要求4所述的硅片清洗方法，其特征在于，还包括：

检测所述内槽中放置的硅片的数量，根据所述硅片的放置数量调节所述供水管路的流量大小。

6.根据权利要求4所述的硅片清洗方法，其特征在于，所述硅片立式间隔放置于所述内槽中。

7.一种硅片存放车，其特征在于，包括可滑动的车体以及如权利要求1-4中任一项所述的硅片清洗装置，所述硅片清洗装置安装于所述车体上。