WO2013023799A1 - Verfahren zum konditionieren von flachen gegenständen - Google Patents

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WO2013023799A1
WO2013023799A1 PCT/EP2012/060371 EP2012060371W WO2013023799A1 WO 2013023799 A1 WO2013023799 A1 WO 2013023799A1 EP 2012060371 W EP2012060371 W EP 2012060371W WO 2013023799 A1 WO2013023799 A1 WO 2013023799A1
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sawing
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Jens Moecke
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    • H10P72/7602—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade or gripped by a gripper for conveyance

Definitions

  • the invention relates to a method for conditioning flat objects.
  • the invention relates to a process in which the flat articles are silicon substrates and the conditioning relates to a treatment of these substrates after sawing from an ingot, but prior to singulation of the substrates.
  • substrates for short silicon substrates (hereinafter referred to as substrates for short), which are sawn out of a block, in particular a silicon ingot, accessible for further processing, it is usually necessary to remove the soils (sawing) occurring during sawing ) From the spaces between the first still with an edge on a plate-shaped holding device (saw plate, support plate) adhering substrates to remove.
  • various devices are known, for example from DE 10 2006 059 810, PCT / EP2007 / 010735, or from PCT / EP2008 / 010460.
  • the mechanically brittle materials e.g. Silicon, especially fragile.
  • sharp notches are known to be the origin of brittle fractures.
  • an etching treatment which is also called SAge vulgaren. This treatment is used for leveling tips or rounding off notches created by sawing.
  • the object of the invention is therefore to provide a process which conditions the substrates after sawing but before separation to such an extent that the separation and transport process of the substrates immediately following sawing is compared with, or at least with no increased risk of breakage the risk of breakage known from the prior art, can take place.
  • the method should be suitable for reducing the space requirement of a plant suitable for carrying out the conditioning.
  • the method according to the invention serves to condition break-sensitive flat objects obtained by sawing from a block, in particular silicon substrates.
  • the term conditioning does not exclude that the flat object may possibly be subjected to further process steps, which are not part of the invention.
  • the flat objects or substrates lie with an edge on a plate-shaped Holding device fixed to create a comb-like structure before.
  • a plate-shaped Holding device fixed to create a comb-like structure before.
  • the conditioning typically includes conventional rinsing / cleaning, dicing and wet-chemical treatment (hereinafter also referred to as "treating" for short).
  • a surfactant-containing or even acidic solution for cleaning a surfactant-containing or even acidic solution can be used.
  • the term "treating" in the present case means any type of liquid treatment.
  • the singulation is the process of detaching the flat objects or substrates from the holding device, but also the breaking out of individual objects or substrates from the comb-like structure.
  • the wet-chemical treatment is carried out prior to the singulation of the sawed objects or substrates of the holding device.
  • treating agent means any type of wet-chemical treatment for modifying the substrate surface.
  • the term relates to a wet-chemical treatment such as etching or structuring with a surface-attacking liquid, in which amounts of material of the substrate are removed, as well as the doping and the electrochemical machining (eg anodizing) of the substrate surface.
  • a further rinsing or cleaning step and / or a step for stopping the wet-chemical treatment is carried out.
  • Such a step is typically necessary to complete an etching process. Therefore, it is advantageous to perform such a step even before the separation.
  • the introduction of at least one of the liquids used in the process, ie the cleaning, rinsing or etching liquid, in the interstices of the comb-like structure of the sawn, unaccelerated substrates through the holding device passes.
  • this device has corresponding openings through which the liquid (s) can be entered into the spaces between the substrates of the comb-like structure. It is particularly preferred that all of said liquids are introduced through the holding device in the interstices of the substrates. In this way, the above-mentioned advantages of the gentle and time-saving treatment can be combined with the particularly effective cleaning and etching action of such a device.
  • the block is preferably a silicon ingot, from which silicon substrates are sawn.
  • the invention is not limited to this material, but its advantages also appear when sawing, for example, ceramic, vitreous or other susceptible to brittle fracture materials or material compositions.
  • a typical etchant used for the treatment comprises KOH, NaOH, HF, HNO 3 , H 2 S0 4 , H 3 PO 4 or C 2 H 4 0 2 , the invention of course also with other ⁇ tz- and any Spüloder cleaning fluids and water performed can be.
  • the steps of rinsing and / or treating for the first time take place within the sawing device in which the ingot has been sawn. In this way, the length of a corresponding fürlaufanläge can be significantly reduced and the risk of damage to the substrates are reduced by Umlagerungsvor réelle.
  • a time gain results from the elimination of the relocation procedure.
  • the steps of (initial) rinsing and / or treatment are not carried out within a sawing device but outside it, and in rinsing or treatment devices provided separately from each other.
  • the steps of (initial) rinsing and / or treatment take place outside a sawing device, in a combined rinsing and treatment device.
  • a combined rinsing and treatment device e.g. from an etching to a cleaning device, and thus the resulting loss of time and the risk of substrate damage avoided.
  • combined rinsing and treatment facilities are basically the above-mentioned, attributable to the applicant devices advantageously used.
  • the devices shown therein must be resistant to corrosive liquids and that they must have suitable liquid feeds to allow both rinse and treatment liquid to be fed towards the substrate block within the device.
  • a cleaning device serves, among other things, to wash away treatment such as etching fluid, it is logically typically resistant to such fluid. If necessary, the provision of feeds of several liquids is only a minor design change or supplement.
  • Such an apparatus for holding a substrate block to be sawn and treating the gaps created by sawing the substrate block has two areas parallel to the device longitudinal axis and superposed areas, the upper area being configured as an adapter area over which the device is provided with a machine means such as a sawing device is connectable.
  • the lower region is designed as a holding region, which has a part of a conduit which can be closed via supply openings with a treatment liquid, which in particular is a rinsing, cleaning and / or etching liquid, which can be fed and circumscribed or closed.
  • the bottom of this channel is slit open when sawing the substrate block to create passageways for the treatment liquid.
  • the channel is divided into several sections along the longitudinal axis of the device.
  • these sections of the channel along the longitudinal axis of the device can be fed independently with treatment ⁇ liquid.
  • the channel is divided by a plurality of structurally separate and independently fed channels.
  • the channel is divided by a plurality of barriers releasably introduced in the channel.
  • a channel which initially almost completely passes through the device, can be subdivided accordingly.
  • the position of the barriers can be flexibly determined when assembling the device depending on the requirements.
  • the closable supply openings are preferably arranged on the upper flat side or on the circumferential side of the adapter area.
  • the holding area as a holding plate and the adapter area are formed as an adapter plate, and both plates releasably connected to each other.
  • the first treatment fluid is a cleaning or rinsing liquid
  • the second isflüs ⁇ stechnik an etching liquid
  • the respective supply of the channel and the rinsing, cleaning or treatment of the interstices, seen in the longitudinal axis of the device, in sections takes place.
  • a particular section of the device which is preferably a longitudinal section, independently of one or more other sections are individually acted upon treatment liquid.
  • this treatment takes place partially or completely in the working area of a wafer saw.
  • the invention provides a method which conditions sawn substrates of a silicon ingot after sawing, but prior to separation to such an extent that the separation and transport process of the substrates immediately following the sawing without, or at least with no increased risk of breakage, compared with that of The prior art known risk of breakage takes place.
  • the method is suitable for reducing the space requirement of a plant suitable for carrying out the preconditioning.
  • FIG. 1 shows an external view of a preferred execution ⁇ form the preferred apparatus to be used.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the device according to FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a further sectional view of the device according to FIG.
  • the preferred device to be used according to a preferred embodiment is shown in a perspective view.
  • the device has an upper area serving as an adapter area 1 and a lower area serving as a holding area 2 for one or more substrate blocks (not shown).
  • the adapter region 1 is formed as a separate component, namely the adapter plate 3, shown in the image above, and the holding region 2 is designed as a likewise separate component, namely the holding plate 4.
  • the figure also shows a plurality of supply openings 5 (only partially provided with reference numerals).
  • the supply openings 5 are arranged both on the upper flat side 6, on the front and rear end sides 7A, 7B, and on the right and left sides 8A, 8B of the device. All supply openings 5 are located in the adapter area 1 or in the adapter plate 3. Some of the supply openings 5 are closed by means of screw plugs 9.
  • FIG. 2 shows a sectional view, extending along the device longitudinal axis L (dash-dotted arrow), of the device described above. Good to see the function of the end faces 7A, 7B arranged screw plugs 9. These close a present case, the entire device passing, arranged in the adapter plate 3 channel 10, which is part of a branched channel system. This is with treatment liquid (not shown) through the supply openings 5 (in Fig. 2 partially without Reference numeral) can be fed.
  • the illustrated embodiment is provided only for illustration with a few locking screws 9; Normally, most of the closable supply ⁇ openings 5 are actually closed, so that the treatment liquid can not leak to an undesirable location.
  • a part of the channel system in the form of a channel 11 is also present in the holding area 2 or in the holding plate 4. There it is present via the channel 10 and supply openings 5, which are located in the upper flat side 6 of the adapter plate 3, fed.
  • This part of the channel system has two sections IIA, IIB. Depending on the position of the locking screws 9, these can be fed separately.
  • liquid-inhibiting or liquid-interrupting barriers 12, which are detachably introduced in the channel system are present in the corresponding part of the channel system (channel 11). With these, the channel 11, which initially almost completely passes through the device, can be subdivided accordingly. The position of the barriers 11 is flexibly determinable during assembly of the device as required.
  • the device comprises a plurality of at least in the holding plate extending channels, which are separately, for example, with different treatment liquids, fed.
  • these channels are parallel to each other. They are opened together like a slit when sawing the substrate block to create passage openings for the treatment liquid. It is clear that also channels of this embodiment are constructed in sections, and the respective sections are independently fed.
  • FIG. 3 shows a frontal sectional view of the device according to FIGS. 1 and 2.
  • two substrate blocks 13A, 13B which are suspended from the device.
  • the rear substrate block 13B is still unsealed, the front substrate block 13A is already partially sawed into individual substrates 14 (area with black side surface).
  • passages 15 are now located in the channel 11.
  • the passage openings 15 were produced by sawing the substrate block 13A into the substrates 14 by means of a sawing wire or another sawing means (not shown). If the channel system is acted upon by treatment liquid (not shown) by being fed via the supply openings (without reference numeral), the treatment liquid exits from the passage openings 15.
  • the treatment liquid possibly loaded with components to be transported off, can flow off unhindered.
  • the channel 11 may be subdivided such that a first section IIA can apply liquid to the substrate block on the left and a second section IIB to apply fluid to the substrate block on the right (channel and Sections not visible).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von flachen Gegenständen wie Siliziumsubstraten. Die durch Sägen aus einem Block gewonnenen Gegenstände, die mit einer Kante an einer plattenförmigen Haltevorrichtung als kammartiges Gebilde fixiert vorliegen, werden durch übliches Spülen, Vereinzeln und nasschemisches Behandeln konditioniert, wobei das Behandeln vor der Vereinzelung der gesägten Gegenstände von der Haltevorrichtung erfolgt. Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung weist zwei parallel zur Vorrichtungs-Längsachse (L) und übereinander angeordnete Bereiche auf, wobei der obere Bereich als Adapterbereich (1) ausgestaltet ist. Der untere Bereich ist als Haltebereich (2) ausgebildet und weist einen als Kanal (11) vorliegenden Teil eines über verschließbare Versorgungsöffnungen (5) mit einer Behandlungsflüssigkeit speisbaren und umlaufend geschlossenen oder verschließbaren Kanalsystems auf. Der Boden dieses Kanals (11) wird beim Sägen des Substratblocks unter Schaffung von Durchtrittsöffnungen (15) für die Behandlungs- flüssigkeit schlitzartig geöffnet und ist entlang der Vorrichtungs-Längsachse (L) in mehrere Abschnitte (11A, 11B) unterteilt.

Description

Verfahren zum Konditionieren von flachen Gegenständen
Einleitung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von flachen Gegenständen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem die flachen Gegenstände Siliziumsubstrate sind, und die Konditionierung bezieht sich auf eine Behandlung dieser Substrate nach dem Sägen aus einem Ingot, jedoch vor der Vereinzelung der Substrate.
Stand der Technik und Nachteile Um flache Gegenstände wie insbesondere Siliziumsubstrate (nachfolgend kurz Substrate genannt) , die aus einem Block wie insbesondere einem Silizium-Ingot herausgesägt werden, einer weiteren Verarbeitung zugänglich zu machen, ist es zumeist nötig, die beim Sägen auftretenden Verschmutzungen (Slurry) aus den Zwischenräumen der zunächst noch mit einer Kante an einer plattenförmigen Haltevorrichtung (Sägeplatte, Trägerplatte) haftenden Substrate zu entfernen. Hierzu sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2006 059 810, der PCT/EP2007/010735, oder aus der PCT/EP2008/010460. Diese Vorrichtungen erlauben ein Abduschen des noch nicht vereinzelten Substratstapels innerhalb eines entsprechenden Beckens, wobei seitlich des Stapels angeordnete Duschleisten oder dergleichen zum Einsatz kommen. Auch die DE 102 20 468 AI offenbart ein vergleichbares Reinigungsverfahren. Allen diesen Vorrichtungen und Verfahren ist gemeinsam, dass das Reinigen nach dem Sägen in einer separaten Waschvorrichtung erfolgt.
Eine andere Lösung offenbart die deutsche Patentanmeldung DE 10 2010 052 635, bei der die Spülung durch Bohrungen erfolgt, die in der Trägerplatte eingebracht sind, und die von in der Trägerplatte verlaufenden Kanälen gespeist werden. Diese Vorrichtung kann auch bereits im Bereich der Wafersäge zum Reinigen der Substrat-Zwischenräume Verwendung finden. Eine ähnliche Lösung zeigt auch das in der DE 102 25 851 AI offenbarte Verfahren, und die in der DE 10 2010 022 289 AI offenbarte Vorrichtung.
Nach dem Sägen sind die mechanisch spröden Materialen, wie z.B. Silizium, besonders bruchempfindlich. Insbesondere scharfe Kerben dienen bekanntermaßen als Ursprung für Sprödbrüche .
Daher erfolgt häufig nach dem Vereinzeln - in einer entsprechenden Ätzeinrichtung - eine Ätzbehandlung, die auch Sägeschadenätzen genannt wird. Diese Behandlung dient dem Einebnen von Spitzen bzw. dem Abrunden von Kerben, welche durch das Sägen entstanden sind.
Bisher wurde zum Sägen von Silizium zumeist eine so genannte Slurrysäge verwendet. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass der Sägedraht erst durch ein flüssiges Gemenge, welches unter anderem die Schneidpartikel wie Siliziumkarbid enthält, seine Sägewirkung entfaltet. Bei diesem Verfahren sind die Sägeschäden zwar deutlich messbar, jedoch noch in einem Bereich, der das Ablösen der gesägten Substrate und den nachfolgenden Transport in das Ätzbecken erlaubt, ohne dass die Bruchgefahr zu groß ist. In jüngster Zeit wird das Slurrysägen durch das Sägen mit einem Draht ersetzt, an dem die Schneidpartikel fest angebracht sind (FASW, fixed abrasive sawing wire) . Beispielhaft sei hier ein diamantbesetzter Draht genannt (Diamantsägen) . Dieses an sich wirtschaftlichere Verfahren bringt jedoch einen stärkeren Sägeschaden mit sich. Daher steigt auch die Bruchgefahr der Substrate bei einem dem Sägen unmittelbar nachfolgenden Transport . Zudem ist der Platzbedarf, insbesondere die Länge, einer typischen Behandlungsstrecke, die aus sequenziell angeordneten Modulen (Säge, Reinigungsvorrichtung, Ätzbad, ggf. Trocknung und Vereinzelung) groß.
Aufgabe der Erfindung und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzu- stellen, welches die Substrate nach dem Sägen, aber vor dem Vereinzeln soweit konditioniert, dass der dem Sägen unmittelbar anschließende Vereinzelungs- und Transportvorgang der Substrate ohne, oder zumindest mit keiner erhöhten Bruchgefahr, verglichen mit der aus dem Stand der Technik bekannten Bruchgefahr, erfolgen kann. Zudem soll das Verfahren dazu geeignet sein, den Platzbedarf einer zur Durchführung der Konditionierung geeigneten Anlage zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung, sowie in den Figuren enthalten.
Beschreibung
Nachfolgend findet sich zunächst eine detaillierte Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Daran schließt sich die Beschreibung einer für das erfindungsgemäße Verfahren besonders bevorzugten Vorrichtung an. Wenn dabei der Begriff "Substrat" verwendet wird, steht dieser stellvertretend für "flacher Gegenstand" .
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Konditionieren von bruchempfindlichen, durch Sägen aus einem Block gewonnenen flachen Gegenständen wie insbesondere Siliziumsubstraten. Der Begriff des Konditionierens schließt nicht aus, dass der flache Gegenstand möglicherweise noch weiteren Prozessschritten unterzogen werden wird, die jedoch nicht Bestandteil der Erfindung sind. Erfindungsgemäß liegen die flachen Gegenstände oder Substrate mit einer Kante an einer plattenförmigen Haltevorrichtung unter Schaffung eines kammartigen Gebildes fixiert vor. Zur Fixierung wird typischerweise ein Kleber verwendet, aber auch ein Klemmen ist zur Fixierung denkbar. Das Konditionieren umfasst typischerweise übliches Spülen / Reinigen, Vereinzeln und nasschemisches Behandeln (nachfolgend auch kurz mit "Behandeln" bezeichnet) .
Zum Spülen kann beispielsweise Wasser, zum Reinigen eine tensidhaltige oder auch saure Lösung verwendet werden. Der Begriff des "Behandeins" meint vorliegend jegliche Art der Flüssigkeitsbehandlung. Das Vereinzeln ist der Vorgang des Ablösens der flachen Gegenstände oder Substrate von der Haltevorrichtung, aber auch das Herausbrechen einzelner Gegenstände oder Substrate aus dem kammartigen Gebilde.
Erfindungsgemäß erfolgt das nasschemische Behandeln vor der Vereinzelung der gesägten Gegenstände oder Substrate von der HalteVorrichtung .
Durch das Behandeln der Substrate vor dem Ablösen und Vereinzeln derselben ist sichergestellt, dass sich die zunächst hohe Bruchempfindlichkeit der Substrate deutlich reduziert, so dass die Gefahr einer Beschädigung beim nachfolgenden Vereinzeln deutlich geringer ist. Auf diese Weise lassen sich auch besonders dünne Substrate mit einem Verfahren aus dem Ingot sägen, welches einen vergleichsweise hohen Sägeschaden nach sich zieht, ohne dass die Bruchwahrscheinlichkeit der Substrate zum Zeitpunkt des Vereinzeins inakzeptabel hoch wäre.
Der Begriff des "Behandeins" bedeutet vorliegend jegliche Art einer nasschemischen Behandlung zur Modifikation der Substratoberfläche. Insbesondere betrifft der Begriff eine nasschemische Behandlung wie das Ätzen oder Strukturieren mit einer die Oberfläche angreifenden Flüssigkeit, bei der Materialmengen des Substrates abgetragen werden, sowie das Dotieren und das elektrochemische Bearbeiten (z.B. Anodisieren) der Substratoberfläche .
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass nach dem Behandeln, aber vor dem Vereinzeln der Gegenstände oder Substrate noch ein weiterer Spül- oder Reinigungsschritt und/oder ein Schritt zum Anhalten der nasschemischen Behandlung durchgeführt wird. Ein derartiger Schritt ist typischerweise zum Beenden eines Ätzvorgangs nötig. Daher ist es vorteilhaft, auch einen solchen Schritt noch vor dem Vereinzeln durchzuführen. Nach einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Einbringen mindestens einer der der im Rahmen des Verfahrens verwendeten Flüssigkeiten, also der Reinigungs-, Spül- oder Ätzflüssigkeit, in die Zwischenräume des kammartigen Gebildes der gesägten, unvereinzelten Substrate durch die Haltevorrichtung hindurch. Eine hierzu geeignete Vorrichtung wird an späterer Stelle detaillierter beschrieben. Es ist jedoch klar, dass diese Vorrichtung entsprechende Öffnungen aufweist, durch welche die Flüssigkeit (en) in die Räume zwischen den Substraten des kammartigen Gebildes eingegeben werden können. Besonders bevorzugt ist dabei, dass alle der besagten Flüssigkeiten durch die Haltevorrichtung in die Zwischenräume der Substrate eingebracht werden. Auf diese Weise lassen sich die oben genannten Vorteile der schonenden und zeitsparenden Behandlung mit der besonders effektiven Reinigungs- und Ätzwirkung einer derartigen Vorrichtung verbinden.
Wie bereits angedeutet, ist der Block bevorzugt ein Siliziumingot , aus welchem Siliziumsubstrate gesägt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Material beschränkt, sondern ihre Vorteile treten auch beim Sägen beispielsweise keramischer, glasartiger oder anderer, zu Sprödbruch neigenden Materialien oder Materialzusammensetzungen zutage. Eine typische, zur Behandlung eingesetzte Ätzflüssigkeit umfasst KOH, NaOH, HF, HN03, H2S04, H3PO4 oder C2H402, wobei die Erfindung selbstverständlich auch mit anderen Ätz- sowie beliebigen Spüloder Reinigungsflüssigkeiten sowie Wasser ausgeführt werden kann. Nach einer weitern Ausführungsform erfolgen die Schritte des (erstmaligen) Spülens und/oder Behandeins innerhalb der Sägeeinrichtung, in welcher das Ingot gesägt wurde. Auf diese Weise kann die Länge einer entsprechenden Durchlaufanläge signifikant reduziert und die Gefahr von Beschädigungen der Substrate durch Umlagerungsvorgänge verringert werden. Zudem resultiert ein Zeitgewinn aus dem Wegfall des Umlagerungsvor- gangs .
Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgen die Schritte des (erstmaligen) Spülens und/oder Behandeins nicht innerhalb einer Sägeeinrichtung, sondern außerhalb derselben, und in getrennt voneinander bereitgestellten Spül- bzw. Behandlungseinrichtungen.
Die Verwendung derartiger Einrichtungen hat den Vorteil, dass die Sägeeinrichtung nicht gegen die typischerweise auch für Metalle korrosive Flüssigkeit der Ätzlösung resistent zu sein braucht. Dies wäre mit entsprechend hohem Aufwand verbunden, da gewöhnliche Sägeeinrichtungen eine Vielzahl metallischer Komponenten aufweisen, die mit den ggf- verschiedenen Flüssigkeiten in Kontakt kommen. Zudem ist die Zeit, die ein Ingot in einer Säge bearbeitet wird, deutlich länger als die Zeit, die die dann gesägte, aber noch nicht vereinzelte, kammartige Struktur in der separaten Ätz- oder Reinigungseinrichtung verweilt. Somit kann eine einzige, separate Ätz- bzw. Reinigungseinrichtung mehrere, ihr vorgeschaltete Sägeeinrichtungen bedienen. Insbesondere für den Spül- oder Reinigungsvorgang besonders geeignete Vorrichtungen sind in den auf die Anmelderin zurückgehenden Druckschriften EP 1 935 514, PCT/EP2007/010735, EP 2 102 896 und EP 08860195 offenbart.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform finden die Schritte des (erstmaligen) Spülens und/oder Behandeins außerhalb einer Sägeeinrichtung, in einer kombinierten Spül- und Behandlungseinrichtung statt. Auf diese Weise wird ein Umlagern des Substratblocks z.B. von einer Ätz- in eine Reinigungseinrichtung, und somit der daraus resultierende Zeitverlust und die Gefahr von Substratbeschädigungen, vermieden. Auch als solche kombinierte Spül- und Behandlungseinrichtungen sind grundsätzlich die vorstehend genannten, auf die Anmelderin zurückgehenden Vorrichtungen vorteilhaft verwendbar. Es ist klar, dass die dort gezeigten Vorrichtungen gegen korrosive Flüssigkeiten resistent sein müssen, und dass sie über geeignete Flüssigkeitszuführungen verfügen müssen, die die Zuführung sowohl von Spül- als auch von Behandlungsflüssigkeit in Richtung des Substratblocks innerhalb der Vorrichtung erlauben. Da eine Reinigungsvorrichtung unter anderem gerade zum Abwaschen von Behandlungs- wie beispielsweise Ätzflüssigkeit dient, ist sie folgerichtig typischerweise resistent gegen derartige Flüssigkeit. Sofern nötig, stellt das Vorsehen von Zuführungen mehrerer Flüssigkeiten nur eine geringfügige konstruktive Änderung bzw. Ergänzung dar.
Es ist ferner klar, dass alle diese genannten Vorrichtungen besonders bevorzugt mit der oben erwähnten und nachfolgend beschriebenen "Halte-Reinigungsvorrichtung zum abschnittsweisen Reinigen gesägter Wafer" zusammenwirken, und zwar unabhängig davon, ob das Spülen und Behandeln in einer kombinierten Spül- und Behandlungseinrichtung oder in separaten Spül- und Behandlungseinrichtungen erfolgt . Im Folgenden wird eine Vorrichtung beschrieben, die besonders geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist. Diese Vorrichtung kann als "Halte-Reinigungsvorrichtung zum abschnittsweisen Reinigen gesägter Wafer" umschrieben werden. Der
Begriff "Wafer" ist mit den Begriffen "flacher Gegenstand" und "Substrat" synonym. Eine derartige Vorrichtung zum Halten eines zu sägenden Substratblocks und zum Behandeln der durch das Sägen des Substratblocks entstandenen Zwischenräume weist zwei parallel zur Vorrichtungs-Längsachse und übereinander angeordnete Bereiche auf, wobei der obere Bereich als Adapterbereich ausgestaltet ist, über den die Vorrichtung mit einer maschinellen Einrichtung wie beispielsweise einer Sägeeinrichtung verbindbar ist. Der untere Bereich ist als Haltebereich ausgebildet, der einen als Kanal vorliegenden Teil eines über verschließbare Versorgungsöffnungen mit einer Behandlungsflüssigkeit, die insbesondere eine Spül-, Reinigungs- und/oder Ätzflüssigkeit ist, speisbaren und umlaufend geschlossenen oder verschließbaren Kanalsystem aufweist. Der Boden dieses Kanals wird beim Sägen des Substratblocks unter Schaffung von Durchtrittsöffnungen für die Behandlungsflüssigkeit schlitzartig geöffnet. Zudem ist der Kanal entlang der Vorrichtungs-Längsachse in mehrere Abschnitte unterteilt.
Besonders bevorzugt sind diese Abschnitte des Kanals entlang der Vorrichtungs-Längsachse unabhängig voneinander mit Behandlungs¬ flüssigkeit speisbar.
Bevorzugt ist der Kanal durch mehrere baulich getrennte und unabhängig voneinander speisbare Kanäle unterteilt.
Besonders bevorzugt ist der Kanal durch mehrere, im Kanal lösbar eingebrachte Barrieren unterteilt. Mit diesen Barrieren ist ein Kanal, welcher die Vorrichtung zunächst nahezu vollständig durchzieht, entsprechend unterteilbar. Die Position der Barrieren ist beim Zusammenbau der Vorrichtung je nach Anforderung flexibel bestimmbar . Die verschließbaren Versorgungsöffnungen sind bevorzugt an der oberen Flachseite oder an der umlaufenden Seite des Adapterbereichs angeordnet.
Besonders bevorzugt sind der Haltebereich als Halteplatte und der Adapterbereich als Adapterplatte ausgebildet, sowie beide Platten lösbar miteinander verbunden.
Als Material für den Haltebereich kommen insbesondere Glas, Kunststoff, Epoxid, Keramik, Metall, sowie Mischungen davon in Betracht . Unter Verwendung dieser Vorrichtung stellt sich ein besonders bevorzugtes Verfahren zu ihrer Anwendung wie folgt dar:
- Speisen des Kanalsystems mit einer ersten Behandlungsflüs¬ sigkeit über die im oberen Bereich angeordneten, verschließbaren Versorgungsöffnungen; - Bereitstellen der ersten Behandlungsflüssigkeit im Kanal des
Haltebereichs ;
- Behandeln der Zwischenräume mit der ersten Behandlungsflüs¬ sigkeit, die durch die schlitzartigen Durchtrittsöffnungen hindurchtritt, welche beim Sägen des Substratblocks im Boden des Kanals geschaffen worden sind;
- Speisen des Kanalsystems mit einer weiteren Behandlungsflüs¬ sigkeit über die im oberen Bereich angeordneten, verschließbaren Versorgungsöffnungen;
- Bereitstellen der weiteren Behandlungsflüssigkeit im Kanal des Haltebereichs;
- Behandeln der Zwischenräume mit der weiteren Behandlungs¬ flüssigkeit, die durch die schlitzartigen Durchtrittsöffnungen hindurchtritt, welche beim Sägen des Substratblocks im Boden des Kanals geschaffen worden sind; Besonders bevorzugt ist die erste Behandlungsflüssigkeit eine Reinigungs- oder Spülflüssigkeit, und die zweite Behandlungsflüs¬ sigkeit eine Ätzflüssigkeit.
Bevorzugt erfolgt die jeweilige Speisung des Kanals und das Spülen, Reinigen bzw. Behandeln der Zwischenräume, in Vorrichtungs-Längsachse gesehen, abschnittsweise. Mit anderen Worten kann ein bestimmter Abschnitt der Vorrichtung, der bevorzugt ein Längsabschnitt ist, unabhängig von einem bzw. mehreren anderen Abschnitten individuell mit Behandlungsflüssig- keit beaufschlagt werden. Dadurch ergibt sich unter anderem der Vorteil, dass der Verlust an Behandlungsflüssigkeit weiter verringert werden kann, sofern ein Substratblock zu spülen bzw. behandeln ist, der sich nicht über die gesamte Länge der Vorrichtung erstreckt. Besonders bevorzugt erfolgt diese Behandlung teilweise oder vollständig im Arbeitsbereich einer Wafersäge.
Es ist klar, dass sich ggf. auch weitere Schritte, wie das weiter oben beschriebene Anhalten des Behandlungsvorgangs, anschließen können, die mittels der beschriebenen Vorrichtung und besonders bevorzugt innerhalb dem Arbeitsbereich der Wafersäge durchgeführt werden .
Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit, welches aus einem Siliziumingot gesägte Substrate nach dem Sägen, aber vor dem Vereinzeln soweit konditioniert, dass der dem Sägen unmittelbar anschließende Vereinzelungs- und Transportvorgang der Substrate ohne, oder zumindest mit keiner erhöhten Bruchgefahr, verglichen mit der aus dem Stand der Technik bekannten Bruchgefahr, erfolgt. Zudem ist das Verfahren dazu geeignet, den Platzbedarf einer zur Durchführung der Vorkonditionierung geeigneten Anlage zu reduzieren. Figurenbeschreibung
Figur 1 zeigt eine Außenansicht einer bevorzugten Ausführungs¬ form der bevorzugt zu verwendenden Vorrichtung.
Figur 2 zeigt eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1. Figur 3 zeigt eine weitere Schnittansicht der Vorrichtung gemäß
Figur 1 und 2 mit einem Substratblock.
In der Figur 1 ist die bevorzugt zu verwendende Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Vorrichtung weist einen als Adapterbereich 1 dienenden oberen Bereich und einen als Haltebereich 2 für einen oder mehrere Substratblöcke (nicht dargestellt) dienenden unteren Bereich auf. Vorliegend ist der Adapterbereich 1 als im Bild oben dargestelltes, separates Bauteil, nämlich die Adapterplatte 3 ausgebildet, und der Haltebereich 2 ist als eine ebenfalls als separates Bauteil, nämlich die Halteplatte 4, ausgebildet. Die Figur zeigt ferner eine Vielzahl von Versorgungsöffnungen 5 (nur teilweise mit Bezugszeichen versehen) . Die Versorgungsöffnungen 5 sind vorliegend sowohl an der oberen Flachseite 6, an der vorderen und hinteren Stirnseite 7A, 7B, als auch an der rechten und linken Seite 8A, 8B der Vorrichtung angeordnet. Sämtliche Versorgungsöffnungen 5 befinden sich in dem Adapterbereich 1 bzw. in der Adapterplatte 3. Einige der Versorgungsöffnungen 5 sind mittels Verschlussschrauben 9 verschlossen.
In der Figur 2 ist eine entlang der Vorrichtungs-Längsachse L (strichpunktierter Pfeil) verlaufende Schnittansicht der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zu sehen. Gut zu erkennen ist die Funktion der an den Stirnseiten 7A, 7B angeordneten Verschlussschrauben 9. Diese verschließen einen vorliegend die gesamte Vorrichtung durchziehenden, in der Adapterplatte 3 angeordneten Kanal 10, der Teil eines verzweigten Kanalsystems ist. Dieses ist mit Behandlungsflüssigkeit (nicht dargestellt) durch die Versorgungsöffnungen 5 (in Fig. 2 teilweise ohne Bezugszeichen) speisbar. Die dargestellte Ausführungsform ist nur zur Illustration mit wenigen Verschlussschrauben 9 versehen; im Normalfall sind die meisten der verschließbaren Versorgungs¬ öffnungen 5 auch tatsächlich verschlossen, so dass die Behandlungsflüssigkeit nicht an unerwünschter Stelle austreten kann .
Wie ersichtlich, ist nach der dargestellten Ausführungsform das ein Teil des Kanalsystems in Form eines Kanals 11 auch im Haltebereich 2 bzw. in der Halteplatte 4 vorhanden. Dort ist es vorliegend über den Kanal 10 und über Versorgungsöffnungen 5, die sich in der oberen Flachseite 6 der Adapterplatte 3 befinden, speisbar. Dieser Teil des Kanalsystems weist zwei Abschnitte IIA, IIB auf. Je nach Lage der Verschlussschrauben 9 sind diese getrennt voneinander speisbar. Zur Bildung dieser beiden Abschnitte IIA, IIB sind in dem entsprechenden Teil des Kanalsystems (Kanal 11) flüssigkeitshemmende bzw. flüssigkeitsun- terbrechende, im Kanalsystem lösbar eingebrachte Barrieren 12 vorhanden. Mit diesen ist der Kanal 11, welcher die Vorrichtung zunächst nahezu vollständig durchzieht, entsprechend unterteilbar. Die Position der Barrieren 11 ist beim Zusammenbau der Vorrichtung je nach Anforderung flexibel bestimmbar.
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mehrere zumindest in der Halteplatte verlaufende Kanäle, die getrennt voneinander, beispielsweise mit unterschiedlichen Behandlungsflüssigkeiten, speisbar sind. Bevorzugt verlaufen diese Kanäle parallel zueinander. Sie werden gemeinsam beim Sägen des Substratblocks unter Schaffung von Durchtrittsöffnungen für die Behandlungsflüssigkeit schlitzartig geöffnet. Es ist klar, dass auch Kanäle dieser Ausführungsform abschnittsweise aufgebaut, und die jeweiligen Abschnitte unabhängig voneinander speisbar sind.
In der Figur 3 ist eine Frontal-Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1 und 2 gezeigt. Zudem sind zwei Substratblöcke 13A, 13B dargestellt, welche hängend an der Vorrichtung angeordnet sind. Der hintere Substratblock 13B liegt noch ungesagt vor, der vordere Substratblock 13A ist bereits teilweise in einzelne Substrate 14 gesägt (Bereich mit schwarzer Seitenfläche) . Wie aus der Figur 3 ersichtlich, befinden sich im Kanal 11 nunmehr Durchtrittsöffnungen 15. Die Durchtrittsöffnungen 15 wurden im Rahmen des Sägens des Substratblocks 13A in die Substrate 14 mittels eines Sägedrahtes oder eines anderen Sägemittels (nicht gezeigt) hergestellt. Wird das Kanalsystem mittels Behandlungs- flüssigkeit (nicht dargestellt) beaufschlagt, indem es über die Versorgungsöffnungen (ohne Bezugszeichen) gespeist wird, tritt die Behandlungsflüssigkeit aus den Durchtrittsöffnungen 15 aus. Von dort aus strömt sie in den Bereich der Zwischenräume der Substrate 14, wo sie, je nach Art der Flüssigkeit, eventuell vorhandene Slurry ausspült (Spülfunktion) , die Substratoberflä¬ chen reinigt (Reinigungsfunktion) , chemisch angreift (Ätzfunktion) oder modifiziert (Dotierfunktion) . Da die Zwischenräume nach den Seiten und nach unten hin offen sind, kann die, ggf. mit abzutransportierenden Bestandteilen beladene, Behandlungsflüssigkeit ungehindert abfließen. Je nach Lage der die Abschnitte bildenden Barrieren (nicht gezeigt) kann der Kanal 11 so unterteilt sein, dass ein erster Abschnitt IIA den links im Bild befindlichen Substratblock, und ein zweiter Abschnitt IIB den rechts im Bild befindlichen Substratblock mit Flüssigkeit beaufschlagen kann (Kanal und Abschnitte nicht sichtbar) .
Bezugs zeichenliste
1 Adapterbereich
2 Haltebereich
3 Adapterplatte
4 Halteplatte
5 Versorgungsöffnungen
6 obere Flachseite
7A vordere Stirnseite
7B hintere Stirnseite
8A rechte Seite
8B linke Seite
9 Verschlussschraube
10 Kanal
11 Kanal
IIA erster Abschnitt
IIB zweiter Abschnitt
12 Barriere
13A Substratblock
13B Substratblock
14 Substrat
15 Durchtrittsöffnungen
L Vorrichtungs-Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Konditionieren von durch Sägen aus einem Block gewonnenen Siliziumsubstraten, die mit einer Kante an einer plattenförmigen Haltevorrichtung unter Schaffung eines kammartigen Gebildes fixiert vorliegen, durch übliches
Spülen, Vereinzeln und nasschemisches Behandeln, wobei das Behandeln ein Modifizieren der Substratoberfläche durch Ätzen oder Strukturieren betrifft und vor der Vereinzelung der gesägten Substrate von der Haltevorrichtung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Behandeln, aber vor dem Vereinzeln der Substrate noch ein weiterer Spülschritt und/oder ein Schritt zum Anhalten der Behandlung durchgeführt wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Einbringen mindestens einer der im Rahmen des Verfahrens verwendeten
Flüssigkeiten in die Zwischenräume des kammartigen Gebildes durch die Haltevorrichtung hindurch erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 4, wobei alle der im Rahmen des Verfahrens verwendeten Flüssigkeiten durch die Haltevorrich- tung in die Zwischenräume eingebracht werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Behandlung eine Ätzflüssigkeit eingesetzt wird, welche KOH, NaOH, HF, HN03, H2S04, H3P04 oder C2H402 umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte des Spülens und/oder Behandeins innerhalb einer
Sägeeinrichtung stattfinden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte des Spülens und/oder Behandeins außerhalb einer Sägeeinrichtung, in getrennt voneinander bereitgestellten Einrichtungen stattfinden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte des Spülens und/oder Behandeins außerhalb einer Sägeeinrichtung in einer kombinierten Spül- und Behandlungseinrichtung stattfinden.
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