WO2011086170A1

WO2011086170A1 - Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen von wafern sowie verwendung derselben

Info

Publication number: WO2011086170A1
Application number: PCT/EP2011/050487
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Coenen; Heiko D. Moritz
Original assignee: Wolfgang Coenen; Moritz Heiko D
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-07-21
Also published as: DE102010000952A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Bereitstellen von Wafern, bei dem ein mittels einer auf einem Suspensionsmittel (17) basierenden Sohneidsuspension in Wafer (22) gesägter Materialblock (11) gereinigt wird, lässt sich eine gute Reinigung erzielen, wobei die Probleme des "Sticking" weitgehend vermieden werden, wenn der in Wafer (22) gesägte Wafermaterialblock zum Entfernen von Partikeln mit dem Suspensionsmittel (17) als Reinigungsmittel gespült wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen von Wafern sowie Verwendung derselben

B e s c h r e i b u n g :

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Wafern, bei dem ein mittels einer auf einem Suspensionsmittel basierenden Schneidsuspension in Wafer gesägter Wafermaterialblock gereinigt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Wafern, mit einem

Reinigungsbad zum Reinigen eines mittels einer auf einem Suspensionsmittel

basierenden Schneidemulsion in Wafer gesägten Wafermatehalblockes.

Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung des Verfahrens sowie der Vorrichtung. Ein wesentlicher und unerlässlicher Verfahrensschritt bei der Herstellung von Siliziumscheiben (Wafern) ist die Vorreinigung der Wafer unmittelbar nach dem Sägen. In dem derzeitigen gängigsten Verfahren der Waferherstellung wird zunächst Reinsilizium aus Quarz gewonnen und anschließend in

Siliziumblöcken oder Siliziumstäben, so genannten„Ingots", gegossen oder gezogen, die nachfolgend allgemein als Wafermaterial blocke bezeichnet werden. Diese Ingots werden mittels eines mechanischen Sägeprozesses zu Siliziumscheiben, in so genannte Wafer, zersägt. Dieser mechanische

Sägeprozess erfolgt nach dem heutigen Stand der Technik ganz überwiegend mittels eines Stahlsägedrahtes, der mit hoher Geschwindigkeit von einer Rolle auf eine zweite Rolle abgespult wird. Der Ingot ist dabei auf eine Glasplatte, einen so genannten Glasbeam, geklebt, mit der er durch die Säge geschoben wird. Neben dem Sägedraht wird eine Sägesuspension bestehend aus

Siliziumkarbid (SiC) als Sägehilfsmittel und Polyethylenglykol (PEG) oder Öl als Kühl- und Trägermittel für das Siliziumkarbid eingesetzt. Die Sägesuspension wird auf den sich abrollenden Stahlsägedraht gegeben, wobei das

Siliziumkarbid als relativ hartes Element die eigentliche Sägeleistung erbringt und der Sägedraht lediglich das Siliziumkarbid transportiert. Die verwendete Sägesuspension muss nach mehrmaliger Anwendung ausgewechselt und entweder entsorgt oder aufbereitet werden, da der zunehmende Siliziumabrieb und Siliziumkarbidabrieb die Sägeeigenschaften verschlechtert. Auf diese

Weise bilden sich Schleifschlämme, die neben Silizium einen hohen Anteil von Siliziumkarbid sowie flüssiges Trägermittel beinhalten. Durch den Sägeprozess gehen über 40 % des Silizium-Ausgangsmaterials und das gesamte eingesetzte Siliziumkarbid verloren.

Dieses Silizium/Siliziumkarbidgemisch, das zusammen mit dem

Suspensionsmittel Öle oder PEG o.ä., das zum Teil noch auf und zwischen den Siliziumscheiben (Wafern) haftet, muss vor dem Ablösen des Trägers, an dem die Wafer noch hängen, soweit wie möglich entfernt werden, weil, die folgenden Prozesssch ritte dies erfordern. Dazu wird der Träger zusammen mit den

Siliziumscheiben durch Spülen in wässrigen Medien entfernt. Dazu werden Träger und Siliziumscheiben in Bädern mechanisch geschwenkt und durch Düsen von allen Seiten besprüht, so dass das Suspensionsmittel zusammen mit dem Silizium/Siliziumkarbidgemisch möglichst vollständig von den

Oberflächen der Silziumscheiben entfernt wird. Das

Silizium/Siliziumkarbidgemisch liegt jedoch in sehr kleinen Korngrößen vor, wodurch die wirksame Oberfläche der Siliziumscheiben untereinander wesentlich vergrößert wird. Sobald die geschnittenen Siliziumscheiben mit Wasser in Berührung kommen, bilden sich durch das Hydratisieren der Siliziumbzw. Siliziumkarbidkörner Wasserstoff-Brückenbindungen zwischen den durch die Körner vergrößerten Oberflächen aus. Dies führt dazu, dass die

Siliziumscheiben stark aneinander haften und es somit wesentlich erschwert wird, die Reste des Silizium/Siliziumkarbidgemisches auszuwaschen. Dieser Haftvorgang wird„Sticking" genannt und trägt dazu bei, dass größere Reste des Silizium/Siliziumkarbidgemisches erst in einer der Separation der

Siliziumscheiben folgenden Reinigungsprozedur entfernt werden können.

Es wäre also äußerst hilfreich für die der Vorreinigung folgenden Prozesse, wenn die Reste des Silizium/Siliziumkarbidgemisches möglichst vollständig entfernt werden könnten, da dann eine erheblich vereinfachte Reinigung der getrennten Siliziumscheiben angewandt werden könnte. Zudem würde dies auch die Trennung der Siliziumscheiben voneinander wesentlich erleichtern. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum

Bereitstellen von Wafern anzugeben, mit denen sich in Wafer gesägte

Wafermaterialblöcke gut reinigen lassen, wobei die Probleme des„Sticking" weitgehend vermieden werden sollen. Das Problem wird bei einem Verfahren der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass der in Wafer gesägte Wafermaterialblock zum Entfernen von Partikeln mit dem Suspensionsmittel als Reinigungsmittel gespült wird. Bei der eingangs genannten Vorrichtung wird das Problem dadurch gelöst, dass das Reinigungsbad zum Entfernen von Partikeln von dem in Wafer gesägten Wafermaterialblock als Reinigungsmittel das Suspensionsmittel enthält.

Es wird vorgeschlagen, dass in den ersten Schritten einer Vorreinigung die Reinigung statt mit Wasser mit dem jeweiligen Suspensionsmittel durchgeführt wird, weil damit zunächst einmal das Silizium/Siliziumkarbidgemisch, das in feinen Korngrößen vorliegt , wie im Schneidevorgang in Schwebe gehalten werden und damit durch das Spülen mit dem Suspensionsmittel ausgetragen werden kann. Gleiches gilt für die Verwendung von anderen Wafermaterialien wie Ge, GaAs, InP oder SiC. Das für das Spülen eingesetzte

Suspensionsmittel, das nach dem Spülvorgang mit den Resten des

Silizium/Siliziumkarbidgemisches versetzt ist, kann mehrfach verwandt werden und nach Erreichen der Einsatzfähigkeitsgrenze als Basis für neue

Schneidsuspensionsansätze eingesetzt werden, weil es beim Sägen der „Ingots" von Vorteil ist, auch Anteile von gebrauchten Schneidsuspensionen frischen Ansätzen zuzufügen. Dies dient dazu, um ein besseres Schnittbild zu erhalten.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird als Suspensionsmittel Öl und/oder Polyethylenglykol verwendet. Diese üblichen Suspensionsmittel für

Schneidsuspensionen verhindern bei ihrer Verwendung als Reinigungsmittel die Bildung von Wasserstoff-Brückenbindungen und somit das so genannte „Sticking" zuverlässig. Es ist außerdem von Vorteil, wenn die Reinigung mehrstufig erfolgt, wobei vorzugsweise das Spülen mit dem Suspensionsmittel mehrfach, insbesondere zwei bis dreimal durchgeführt wird. Bei dieser mehrstufigen Reinigung kann zunächst ein Spülen mit dem Suspensionsmittel zum Entfernen von Partikeln erfolgen. Nach der Partikelentfernung kann sodann auf konventionelle Weise mit Wasser, dem eventuell zum Entfernen des Suspensionsmittels Tenside zugesetzt werden, fortgefahren werden. Wenn insbesondere das Spülen mit dem Suspensionsmittel mehrfach durchgeführt wird, lässt sich so die Menge an nicht ausgespülten Partikeln auf ein Maß reduzieren, das für die weitere

Bearbeitung unkritisch ist. Insbesondere kann durch das mehrfache Spülen mit dem Suspensionsmittel die Konzentration der Partikel bei jedem einzelnen Spülvorgang lediglich stark herabgesetzt werden, ohne das ein vollständiges Entfernen der Partikel erforderlich ist. Das serielle Durchführen der mehreren Spülvorgänge mit dem Suspensionsmittel erzielt bei geringem konstruktiven Aufwand gleichwohl ein gutes Reinigungsergebnis.

Vorzugsweise sollten dabei nach jedem Spülen mit dem Suspensionsmittel die von den Wafern entfernten Partikel aus dem Suspensionsmittel entfernt werden. Dies kann beispielsweise durch Abtrenn mittel, insbesondere

Filtermittel, vorzugsweise eine Doppelfilteranlage zum wechselweisen Betrieb, besonders bevorzugt mit Rückspülung zum Abführen abgetrennter Partikel und/oder mit Rezirkulation erfolgen. Hierdurch lässt sich der Verbrauch an Suspensionsmittel zum Spülen reduzieren, wobei das Reinigungsmittel mit konzentriertem Anteil von Partikeln als Zusatz für die Zubereitung einer neuen Schneidsuspension verwendet werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass das Spülen mittels Schwenken des in Wafer gesägten Wafermaterialblockes, einer Strömung des Suspensionsmittels, insbesondere durch die Verwendung von Düsen, wobei das Schwenken und/oder die Strömung vorzugsweise parallel zu den gesägten Waferflächen erfolgt, und/oder mittels Ultraschall erfolgt. Hierzu können beispielsweise Strömungsmittel vorgesehen sein, insbesondere zum Erzeugen einer Strömung parallel zu den gesägten

Waferflächen, vorzugsweise durch Bewegen des in Wafer gesägten

Materialblockes und/oder in Form von Düsen. Aber auch die Verwendung einer Ultraschalleinrichtung ist von Vorteil. Auf die genannte Weise lassen sich Partikel in den Zwischenräumen zwischen den Wafern auf einfache Weise herausspülen. Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist als Träger für den

Wafermaterialblock ein Glasbeam und/oder eine Lochplatte vorgesehen, wobei vorzugsweise der Waferstapel alternativ oder zusätzlich zwischen zweiflächigen Trägern, insbesondere gepolsterten Förderbändern, gehalten wird, und/oder eine mechanische Sicherung der Wafer, vorzugsweise auf deren von dem Träger abgewandter Seite, insbesondere in Form eines Korbes, der besonders bevorzugt einen Rand des Waferstapels umfasst, vorgesehen ist. Der Wafer, insbesondere der Glasbeam und/oder die Lochplatte kann dabei vorzugsweise mit dem Wafermaterialblock verklebt sein. Auf diese Weise wird eine

zuverlässige Halterung mittels des Trägers erreicht. Insbesondere bei

Verwendung der Lochplatte ergibt sich bei Verkleben derselben mit dem

Wafermaterialblock durch das Sägen des Wafermaterialblockes in Wafer gleichzeitig ein Öffnen der verklebten Enden der Löcher im gesägten Bereich. Auf diese Weise werden die Löcher im Bereich der Zwischenräume zwischen den Wafern geöffnet und können so als Spülkanäle zum Spülen dienen. Die Verwendung eines flächigen Trägers für den Waferstapel, insbesondere eines vorzugsweise gepolsterten Förderbandes, das besonders bevorzugt einen Schrittmotorantrieb hat, ermöglicht eine zusätzliche Fixierung der Wafer in voneinander beabstandeter Position. Durch die Polsterung wird übermäßiger Druck auf die Schnittkanten der Wafer vermieden, wobei gleichzeitig ein

Aneinanderhaften der Wafer wirkungsvoll unterdrückt wird. Das Vorsehen einer mechanischen Sicherung der Wafer vorzugsweise auf deren von dem Träger abgewandter Seite, insbesondere in Form eines Korbes, der vorzugsweise einen Rand des Waferstapels umfasst, ermöglicht eine zusätzliche

Unterstützung der Fixierung der Wafer, wobei durch die Durchlässigkeit des Korbes das Ausspülen von Partikeln praktisch nicht behindert wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Spülen, insbesondere bei seitlich angeordnetem Träger, von einer, insbesondere allen, offenen Seiten der Sägeflächen durchgeführt, wobei bei Verwendung der Lochplatte vorzugsweise das Spülen mindestens auch durch die aufgesägten Löcher erfolgt, insbesondere von oben. Auf diese Weise wird eine wirksame und weitgehend vollständige Entfernung der zwischen den Wafern befindlichen Partikel erreicht.

Wenn ein Träger des Wafermaterialblockes, insbesondere nach dem Spülen mit dem Suspensionsmittel und vorzugsweise anschließendem Spülen mit Wasser, mittels Essigsäure und/oder Ameisensäure entfernt wird, lassen sich diese Wafer anschließend einzeln weiter bearbeiten. Durch die Entfernung mit Essigsäure und/oder Ameisensäure wird eine Beschädigung der Wafer weitgehend vermieden. Besonders wirksam ist es, hierzu erwärmte Essigsäure und/oder Ameisensäure zu verwenden. Durch die vorhergehende Reinigung der Wafer werden unerwünschte chemische Nebenreaktionen verhindert. Wenn dem Reinigungsmittel zum Spülen Tenside zugesetzt werden, lässt sich insbesondere bei der auf die Reinigung mit dem Suspensionsmittel folgenden Reinigung mit Wasser ein wirksames Entfernen des Suspensionsmittels bewirken. Das Entfernen des Suspensionsmittels ist so ohne größere

Schwierigkeiten möglich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der

Waferstapel zur Reinigung mit seiner zu den Oberflächennormalen der Wafer parallelen Längsachse horizontal ausgerichtet ist. Auf diese Weise sind die Schnittflächen zwischen den Wafern vertikal angeordnet, so dass sich Partikel besonders einfach herausschwemmen lassen. Wenn der Waferstapel nach der Reinigung in dem letzten Reinigungsbad in eine aufrechte Position geschwenkt wird, in der die Längsachse vertikal angeordnet ist, sind die Krafteinwirkungen auf die Wafer in diesem Fall nur gering, so dass Beschädigungen der Wafer durch dieses Schwenken weitgehend ausgeschlossen sind. Anschließend können die Wafer insbesondere mittels der gepolsterten Förderbänder, in eine Aufnahme für den Waferstapel abgesetzt werden. Auf diese Weise erfolgt das Stapeln und Absetzen der Wafer in der Aufnahme vorsichtig und behutsam, so dass hier Beschädigungen der Wafer weitgehend vermieden werden. In der Aufnahme wiederum sind die Wafer dann sicher verwahrt und können der Weiterbearbeitung auf konventionelle Weise ohne Bruchgefahr zugeführt werden. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ein schematisches Ablaufdiagramm des Verfahrens mit den

Erfindungsmerkmalen,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte zur Vorreinigung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte zur Endreinigung, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit den

Erfindungsmerkmalen, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teils der Vorrichtung von Figur 4 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6 eine Darstellung eines in Wafer gesägten Wafermaterialstapels mit mechanischer Sicherung,

Fig. 7 eine Darstellung eines in Wafer gesägten Wafermaterialstapels mit seitlichen Förderbändern,

Fig. 8 einen Träger in Form einer Lochplatte, und

Fig. 9 einen an der Lochplatte angeordneten in Wafer gesägten

Wafermaterialblock.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms eines Verfahrens mit den Erfindungsmerkmalen. Wie der Figur zu entnehmen ist, wird das Verfahren in Schritt S10 gestartet. Es folgt als nächstes in Schritt S1 1 das Sägen eines Wafermaterialblockes in einzelne Wafer. Danach folgt in Schritt S12 die Vorreinigung und in Schritt S13 die Endreinigung, auf die nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 noch näher eingegangen wird. In Schritt S14 werden die Wafer in einer Aufnahme abgelegt worauf das Verfahren in Schritt S15 beendet wird.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte der

Vorreinigung von Schritt S12. Zunächst wird in Schritt S16 überprüft, ob der in Wafer gesägte Wafermaterialblock hinreichend partikelfrei ist. Sobald das der Fall ist, erfolgt als nächstes die Endreinigung in Schritt S13. Sofern in Schritt S16 aber noch eine unerwünscht hohe Menge an Partikeln festgestellt wird, erfolgt als nächstes das Spülen mit dem Suspensionsmittel in Schritt S17. Anschließend werden die herausgespülten Partikel in Schritt S18 aus dem Suspensionsmittel abgetrennt und es folgt als nächstes wieder die Prüfung auf ausreichende Partikelfreiheit in Schritt S16. Alternativ ist auch ein Durchlaufen einer vorbestimmten Anzahl Abfolgen der Schritte S17 und S18 ohne

Überprüfung in Schritt S16 möglich.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte der

Endreinigung in Schritt S13. Sobald in Schritt S16 ein ausreichendes Entfernen von Partikeln erkannt wird, folgt als nächstes in Schritt S19 das Reinigen mit Wasser. Dieses Reinigen mit Wasser kann mehrfach erfolgen, wobei ein Zusatz von Tensiden zum schnellen und einfachen Entfernen des Suspensionsmittels von Vorteil ist. Nach der Entfernung des Suspensionsmittels in Schritt S19 folgt als nächstes das Abtrennen des Trägers in Schritt S20. Hierzu wird die

Klebeschicht, mit der der Träger an dem Wafermaterialblock aufgeklebt ist, mittels erwärmter Essigsäure oder Ameisensäure entfernt.

Nach dem Abtrennen des Trägers wird sodann ein Freispülen der Wafer in Schritt S21 durchgeführt. Hierzu kann wiederum das Verwenden von Tensiden hilfreich sein, wobei in einem letzten Arbeitsgang ein Freispülen mittels Wasser erfolgen sollte.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 mit den

Erfindungsmerkmalen. Wie sich der Figur entnehmen lässt, ist ein

Wafermaterialblock 1 1 an einem Hebewerkzeug 12 gehalten. Bei dem

Hebewerkzeug 12 handelt es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Roboterarm 12.

Unter dem Wafermaterialblock 1 1 der bereits in Wafer geschnitten ist, befindet sich bei der Vorrichtung 10 im gezeigten Zustand ein Becken 13. Der

Produktionsbahn folgend sind neben dem Becken 13 weitere Becken 14, 15, 16 angeordnet. Das Becken 13 enthält bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel das auch zum Sägen verwendete Suspensionsmittel 17. In dem Becken 14 ist mit geeigneten Tensiden versetztes Wasser 18 angeordnet. In dem Becken 15 befindet sich erwärmte Essigsäure zum Abtrennen der Wafer von dem Träger des Wafermaterialblockes 1 1 und in dem Becken 16 befindet sich schließlich Wasser 20 zum Spülen.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Beckens 13 zum Spülen des Wafermaterialblockes 1 1 mit dem Suspensionsmittel 17. Wie sich der Figur entnehmen lässt, weist der Wafermaterialblock 1 1 an einem Träger 21 angeordnete Wafer 22 auf. Dem Wafermaterialblock 1 1 benachbart sind in dem Becken 13 eine Düse 23 und eine Ultraschalleinrichtung 24 angeordnet. Die Ultraschalleinrichtung 24 ist mittels einer Leitung 25 mit einer nicht in der Figur dargestellten Energieversorgung verbunden.

Im Bodenbereich des Beckens 13 ist unter dem Wafermaterialblock 1 1 eine Ablaufleitung 26 angeordnet, die über einzeln absperrbare Absperrventile 27, 28 mit Filtern 29, 30 einer Doppelfilteranlage in Verbindung steht. An ihren ausgangsseitigen Enden sind die Filter 29, 30 mit wiederum einzeln

absperrbaren Absperrventilen 31 , 32 mittels einer Leitung 33 mit der Düse 23 verbunden. Auf diese Weise wird das Suspensionsmittel 17 in dem Becken 13 rezirkuliert und strömt als Strömung 34, die in der Figur mit Pfeilen dargestellt ist, aus der Düse 23 rechtwinklig zur Flächennormale der Wafer 22 aus. Wie sich der Figur entnehmen lässt, können die Filter 29, 30 jeweils auch in

Gegenrichtung betrieben werden, so dass die von dem jeweiligen Filter 29, 30 abgetrennten Partikel jeweils mittels eines von dem anderen Filter 29, 30 gereinigten Stromes Suspensionsmittel 17 durch einen der Auslässe 35, 36 jeweils ausgespült werden.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Wafermaterialblockes 1 1 in Detailansicht. Wie sich der Figur entnehmen lässt, ist der Träger 21 mittels einer Klebeschicht 37 mit den Wafern 22 verbunden. Auf der von dem Träger 21 abgewandten Seite der Wafer 22 ist eine mechanische Sicherung 38 angeordnet, bei der es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Korb 38 handelt. Mittels des Korbes 38 werden die Wafer 22 in ihrer

dargestellten Lage zueinander fixiert und die Halterung der Wafer 22 mittels der Klebeschicht 37 an dem Träger 21 wird durch den Korb 38 unterstützt, so dass geringstmögliche Belastungen für die Wafer 22 auftreten. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Beckens 16 mit darin

angeordneten Wafern 22 zur Ablage in Schritt S14. Wie sich der Figur entnehmen lässt, sind die von dem Träger 21 abgetrennten Wafer 22 zwischen von Rollen 39 angetriebenen Förderbändern 40, 41 gehalten. Mittels der Rollen 39, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit Schrittmotoren angetrieben werden, lassen sich die endlos geführten Förderbänder 40, 41 antreiben. Die Förderbänder 40, 41 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zum Schonen der Kanten der Wafer 22 gepolstert ausgeführt. Unter den Wafern 22 am Boden des Beckens 16 ist eine Aufnahme 42 für die Wafer 22 vorgesehen.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Lochplatte 43 als Träger für einen Wafermaterialblock. Wie sich der Figur entnehmen lässt, weist die

Lochplatte 43 eine Klebeschicht 44 auf, und wird aus einer Vielzahl von Stegen 45 gebildet. Zwischen den Stegen 45 sind jeweils Kanäle 46 angeordnet, deren unteres Ende in der Figur durch die Klebeschicht 44 jeweils verschlossen ist. Das von der Klebeschicht 44 abgewandte Ende der Kanäle 46 verbleibt jeweils offen. Fig. 9 zeigt einen in Wafer 22 gesägten Wafermaterialblock 1 1 , bei dem als Träger die Lochplatte 43 verwendet worden ist. Wie sich der Figur entnehmen lässt, sind die Wafer 22 mittels der Klebeschicht 44 mit der Lochplatte 43 verklebt. Im Sägebereich zwischen den Wafern 22 ist die Klebeschicht 44 beim Sägevorgang entfernt worden, so dass zwischen den Wafern 22 die Kanäle 46 offen liegen. Auf diese Weise ergibt sich eine hinreichende Stabilität zum

Tragen der Wafer 22, wobei gleichzeitig ein Spülen der Zwischenräume zwischen den Wafern in der Figur von oben her durch die Kanäle 46 möglich ist. Technisch durchgeführt werden kann diese Vorreinigung wie folgt beschrieben : Der aus der Drahtsäge entnommene, stark mit Slurry behaftete, geschnittene Ingot 1 1 , der zu Wafern 22 geschnitten wurde, die ihrerseits noch an dem Träger 21 (Glasbeam) hängen, auf dem der Ingot 1 1 vor dem Schneidprozess aufgeklebt war, wird mittels eines Hebewerkzeuges 12 bis zur weiteren Behandlung (Vorreinigung) in ein Zwischenbecken gebracht oder auch alternativ direkt in das Reinigungsbad 13 gehoben. Beide Behälter sind mit dem Suspensionsmittel 17, das auch für den Ansatz der Schneidsuspension verwendet wurde, gefüllt. Das Hebewerkzeug 12 ist so ausgerüstet, dass es den Glasbeam 21 mit den daran noch festgeklebten Wafern 22 um seine

Längsachse behutsam schwenken kann, so dass die Slurryreste zwischen den Wafern 22 durch das Suspensionsmittel 17 ausgetragen werden. Um einen höheren Verbrauch des Suspensionsmittels 17 zu verhindern, wird das

Suspensionsmittel 17 im Reinigungsbehälter 13 rezirkuliert und dabei durch eine Doppelfilteranlage 29, 30 mit Rückspülung permanent gereinigt. Die dabei anfallenden Slurryreste werden durch Rückspülung wechselweise aus dem jeweiligen Filter 29, 30 mit einem Anteil des Suspensionsmittels 17

aufkonzentriert und ausgespült. Um eine gründliche Reinigung zu gewährleisten, empfiehlt es sich, diesen Schritt zwei bis dreimal zu wiederholen. Dies kann in einem Becken 13 geschehen oder aber auch in mehreren Becken 13. Werden mehrere Becken 13 benutzt, hätte dies den Vorteil, dass mehrere Waferstacks hintereinander zur gleichen Zeit bearbeitet werden können. Im letzten Becken 13 werden die Wafer 22 von oben und von beiden Seiten mit dem Suspensionsmittel 17 ausgespült. Im letzten Becken 13 wird der Waferstack, der noch am Glasbeam 21 hängt, so im Becken 13 in eine Position gedreht, dass der Glasbeam 21 seitlich am Waferstack angeordnet ist, so dass beim anschließenden Spülen mit dem Suspsensionmittel 17 von oben also in 90° zum Glasbeam 21 angeordneter Spüleinrichtung (Dusche !!), Slurry Reste, die sich noch unmittelbar unter dem Glasbeam 21 befinden, herausgespült werden. Um die Wafer 22 mechanisch zu sichern, ist dem Glasbeam 21 gegenüberliegend ein Korb 38 integriert, der die Wafer 22 in ihrer Position hält und nur den unteren Rand des Waferstacks umfasst. Alternativ kann statt des Glasbeams 21 eine Lochplatte 43 von oben durchspült werden, so dass auch keine weiteren Slurryreste zurückbleiben. In diesem Bad werden die Wafer 22 dann mit auf beiden Seiten angeordneten gepolsterten Endlosrollbändern 40,41 an ihrer Position gehalten, so dass sie zueinander Abstand halten. Diese mit Steppermotoren ausgerüsteten gepolsterten Endlosrollbänder 40, 41 werden in diesem Bad in das Hebewerkzeug 12 durch Einhängen integriert. Grundsätzlich gilt, dass der Reinigungseffekt durch den Einsatz von Ultraschalquellen 24 in allen Stufen verbessert werden kann. Anschließend wird der Träger (Glasbeam 21 oder Lochplatte 43) mit den daran hängenden Wafern 22, die immer noch seitlich durch die gepolsterten

Rollbänder 40, 41 fixiert sind, in ein Wasserbad 14 gebracht, in dem die Wafer 22 von den Resten des Suspensionsmittels 17 durch Schwenken, Spülen von den Seiten und Spülen von oben freigespült werden.„Sticking" wird

weitestgehend vermieden, weil die gepolsterten Endlosrollbänder 40, 41 die Wafer 22 an ihrer Position halten.

Danach wird der Träger (Glasbeam 21 oder Lochplatte 43) zusammen mit den integrierten gepolsterten Endlosrollbändern 40, 41 in das Becken 15 gehoben, in dem die Wafer 22 durch Behandlung mit erwärmter Essigsäure oder

Ameisensäure von dem Träger 21 , 43 gelöst werden. Wenn der Träger (Glasbeam 21 oder Lochplatte 43) vom Waferstapel abgenommen worden ist, wird der Waferstack (Waferstapel), der durch die Endlosrollbänder 40, 41 gehalten wird und an einer Seite von dem integrierten Korb 38 unterstützt wird, der den unteren Teil des Waferstapels umfasst, in eine vertikale Position gebracht. Dazu ist die gesamte Einheit miteinander verbunden, so dass nun nach dem Ablassen der Chemikalie in ein eigenes Becken, aus dem die

Chemikalie bei folgenden Ablösevorgängen wieder zurückgepumpt werden kann, Wasser in dieses Becken eingelassen wird. Das Becken 16 wird bis kurz unterhalb des Beckenrandes gefüllt und zunächst der gesamte Waferstapel im Korb durch Schwenken und Spülen von der Chemikalie befreit. Dann wird der gesamte Mechanismus inkl. Hilfskorb 42 mit den durch die Endlosbänder 40, 41 gehaltenen Wafern 22 um 90° in eine vertikale Position gedreht. Anschließend wird durch vorsichtiges Durchlaufen der Endlosbänder 40, 41 nach unten und dadurch bedingtes Absinken der Wafer 22 ein aufeinander gestapelter

Waferstack erzeugt, der im folgenden mit Hilfe des entsprechend gestalteten Hilfskorbes 42 (s.o.) komplett in ein Wafervereinzelungssystem eingesetzt wird. Wenn in einem separaten Becken die Reinigung mit Wasser vorgenommen wird und der Waferstack gedreht wird, ist es u.U. anzuraten, zur Reinigung zusätzlich Tenside einzusetzen. Dies bedeutet aber, dass das eigentliche Freispülen in einem weiteren Becken 16 erfolgen muss, da sich sonst Querkontaminationen ergeben könnten. Zu den oben beschriebenen Suspensionsreinigungsbadern ist anzumerken, dass diese Suspensionsmittel durchaus dazu geeignet sind, für weitere Slurry Ansätze eingesetzt zu werden, so dass durch diese Vorgehensweise sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch der größtmögliche Nutzen erzielt wird.

B e z u q s z e i c h e n l i s t e :

Vorrichtung

Wafermaterialblock

Hebewerzeug

Becken

Suspensionsmittel

Wasser

Essigsäure

Wasser

Träger

Wafer

Düse

Ultraschalleinrichtung

Leitung

Ablaufleitung

Ventil

Filter

Ventil

Leitung

Strömung

Auslass

Klebeschicht

Korb

Rollen

Förderband

Aufnahme

Lochplatte

Klebeschicht

Steg

Kanal

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Verfahren zum Bereitstellen von Wafern, bei dem ein mittels einer auf einem Suspensionsmittel basierenden Schneidsuspension in Wafer (22) gesägter Wafermaterialblock (1 1 ) gereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der in Wafer (22) gesägte Wafermaterialblock (1 1 ) zum Entfernen von Partikeln mit dem Suspensionsmittel (17) als Reinigungsmittel gespült wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als

Suspensionsmittel (17) Öl und/oder Polyethylenglykol verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Reinigung mehrstufig erfolgt, wobei vorzugsweise das Spülen mit dem Suspensionsmittel (17) mehrfach, insbesondere 2 bis 3 mal, durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Spülen mit dem Suspensionsmittel (17) die von den Wafern (22) entfernten Partikel aus dem Suspensionsmittel (17) entfernt und insbesondere als Zusatz für die Zubereitung einer neuen Schneidsuspension verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Spülen mit dem Suspensionsmittel (17) mit einer Rezirkulation des Suspensionsmittels (17), insbesondere unter Verwendung einer Doppelfilteranlage (29, 30), durchgeführt wird, wobei die Partikel vorzugsweise wechselweise in dem jeweiligen Filter (29, 30) konzentriert und insbesondere mittels Rückspülung aus dem jeweiligen Filter (29, 30) ausgespült werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Spülen mittels Schwenken des in Wafer (22) gesägten Wafermaterialblockes (1 1 ), einer Strömung des Suspensionsmittels (17), insbesondere durch die Verwendung von Düsen (23), wobei das

Schwenken und/oder die Strömung vorzugsweise parallel zu den gesägten Waferflächen erfolgt, und/oder mittels Ultraschall erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass als Träger für den Wafermaterialblock ein Glasbeam (21 ) und/oder eine Lochplatte (43) verwendet wird, wobei vorzugsweise der

Waferstapel alternativ oder zusätzlich zwischen zwei flächigen Trägern, insbesondere gepolsterten Förderbändern (40, 41 ), gehalten wird, und/oder eine mechanische Sicherung der Wafer (22), vorzugsweise auf deren von dem Träger abgewandter Seite, insbesondere in Form eines Korbes (38), der besonders bevorzugt einen Rand des Waferstapels umfasst, vorgesehen ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Spülen, insbesondere bei seitlich angeordnetem Träger (21 , 43), von einer, insbesondere allen, offenen Seiten der Sägeflächen erfolgt, wobei bei Verwendung der Lochplatte (43) vorzugsweise das Spülen mindestens auch durch die Löcher 46 erfolgt, insbesondere von oben.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Träger (21 , 43) des Wafermaterialblocks (1 1 ), insbesondere nach dem Spülen mit dem Suspensionsmittel (17) und vorzugsweise anschließendem Spülen mit Wasser (18), mittels Essigsäure (19) und/oder Ameisensäure entfernt wird, wobei die Essigsäure (19) und/oder die Ameisensäure vorzugsweise erwärmt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass dem Reinigungsmittel zum Spülen Tenside zugesetzt werden.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Waferstapel zur Reinigung mit seiner zu den

Oberflächennormalen der Wafer (22) parallelen Längsachse horizontal ausgerichtet ist, und dass der Waferstapel nach der Reinigung in dem letzten Reinigungsbad (16) in eine aufrechte Position geschwenkt wird, in der die Längsachse vertikal angeordnet ist, wobei die Wafer (22) vorzugsweise, insbesondere mittels der gepolsterten Förderbänder (40, 41 ), in eine Aufnahme (42) für den Waferstapel abgesetzt werden.

12. Vorrichtung zum Bereitstellen von Wafern, mit einem Reinigungsbad zum

Reinigen eines mittels einer auf einem Suspensionsmittel basierenden

Scheidsuspension in Wafer (22) gesägten Wafermaterialblockes (1 1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsbad zum Entfernen von Partikeln von dem in Wafer (22) gesägten Wafermaterialblock (1 1 ) als Reinigungsmittel das Suspensionsmittel (17) enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das

Supsensionsmittel (17) Öl und/oder Polyethylenglykol ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch Abtrennmittel, insbesondere Filtermittel, vorzugsweise eine Doppelfilteranlage (29, 30) zum wechselweisen Betrieb, besonders bevorzugt mit Rückspülung zum Abführen abgetrennter Partikel und/oder mit Rezirkulation.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch einen mit dem Wafermaterialblock verklebten Träger, insbesondere einen Glasbeam (21 ) und/oder eine Lochplatte (43).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch einen flächigen Träger für den Waferstapel, insbesondere ein vorzugsweise gepolstertes Förderband (40, 41 ), das besonders bevorzugt einen

Schrittmotorantrieb hat, und/oder durch eine mechanische Sicherung (38) der Wafer (22) vorzugsweise auf deren von dem Träger (21 , 43) abgewandten Seite, insbesondere in Form eines Korbes (38), der vorzugsweise einen Rand des Waferstapels umfasst.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch

Strömungsmittel, insbesondere zum Erzeugen einer Strömung parallel zu den gesägten Waferflächen, vorzugsweise durch Bewegen des in Wafer (22) gesägten Wafermaterialblockes (1 1 ) und/oder in Form von Düsen (23), und/oder durch eine Ultraschalleinrichtung (24).

18. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 und/oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17 zum Herstellen von

Solarzellen.