无片盒超薄FZ硅片的清洗方法与流程

本发明涉及半导体清洗，具体地，涉及一种无片盒超薄fz硅片的清洗方法，尤其是一种针对375um超薄硅片的无片盒隔槽放片式清洗方法。

背景技术：

1、fz硅片是指采用区熔法(floating zone，fz)生长的硅片，这种硅片因具有较低杂质浓度和较低的位错密度，适用于制造高功率器件和高精度传感器。fz法最大的特点就是拉制单晶的电阻率相对较高，纯度更高，能够耐高压。

2、用于fz硅片清洗的洗净机台主要有片盒式清洗、无片盒清洗以及单片式清洗。其中，片盒式清洗因硅片与片盒边缘接触，会导致颗粒或边缘污迹不良；单片式清洗虽清洁能力强，但是成本花费与药液消耗大；无片盒式清洗解决了片盒式清洗的边缘污染问题，同时又比单片式清洗的成本低，药液利用率高，因此无片盒清洗为主流硅片清洗方式。

3、正常fz硅片厚度为725～1150um，现有的加工治具均以此厚度为基准，但是当其薄到一定的厚度时，大尺寸硅片制备困难，机械性能较差，且质量轻薄，在无片盒清洗时会由于水的浮力漂浮起来，导致槽内硅片难以被固定或夹持，使硅片之间可能出现碰撞，导致碎片的发生，这也增加了清洗过程中的困难。机械臂夹取放置时，由于前一个已放置硅片的倾斜，可能会导致已放置的硅片和机械臂上待放置的硅片之间发生碰撞，进而导致碎片的发生，如图2所示。碎片是硅片清洗时最严重的不良模式，碎片的发生会导致整个清洗流程停滞，硅片碎裂带来的硅渣需要耐心清扫清洁，清洁不彻底则会残留在清洗槽内，对后续清洗的硅片造成群集颗粒、污迹等不良，从而影响到硅片性能和可靠性。本申请通过降低流量与超声波，减少水流对硅片的浮力缓冲，避免碎片的发生，然而也不是盲目降低，毕竟水流量与超声波对硅片清洗也是有效果的，需要在不影响硅片品质的前提下进行优化改善。因此，研发一种适应无片盒fz薄片清洗的工艺条件与方法十分重要。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种无片盒超薄fz硅片的清洗方法。

2、根据本发明提供的一种无片盒超薄fz硅片的清洗方法，包括如下步骤：

3、步骤s1：将带有定位槽的定位辊放入各个处理槽体的底部；

4、步骤s2：将抛光后的fz硅片剥离下片至片盒中，通过运送机器将装有fz硅片的片盒运送至洗净机的load槽，通过load槽内的晶推将硅片推至最高限位，使片盒与硅片分开，通过带有抓夹的机械臂夹取与片盒分开的硅片，并将fz硅片放置在第一个处理槽体的定位辊上，fz硅片在定位辊上为隔槽固定；

5、步骤s3：对第一个处理槽体内的fz硅片进行处理，完成处理后，通过带有抓夹的机械臂夹取fz硅片，将fz硅片转移放置在下一个处理槽体内的定位辊上，进行处理，以此类推，直至fz硅片遍历所有处理槽体，fz硅片在每个处理槽体的定位辊上均是隔槽固定。

6、优选的，所述步骤s3中，处理槽体内的清洗流量控制为6～14l/min。

7、优选的，所述步骤s3中，处理槽体内的清洗流量控制为8～12l/min。

8、优选的，所述步骤s3中，处理槽体内的超音波功率控制为400～800w。

9、优选的，所述步骤s3中，处理槽体内的超音波功率控制在500～700w。

10、优选的，在处理槽体的底部放置两个相对平行的带有定位槽的定位辊，两个定位辊分别用于固定fz硅片的5点钟位置点和7点钟位置点。

11、优选的，所述抓夹为带有夹取槽的辊体，所述抓夹通过所述夹取槽夹取fz硅片；

12、所述抓夹上的夹取槽与所述定位辊上的定位槽一一对应，且大小尺寸相同。

13、优选的，所述抓夹从片盒中夹取fz硅片后，fz硅片在所述抓夹上为隔槽夹持固定。

14、优选的，所述抓夹由四个带有夹取槽的辊体构成，两个辊体为一组，两组辊体对称设置在机械臂的两侧，用于夹持fz硅片的两侧；每组中的两个辊体上下相对设置。

15、优选的，处理槽体包括如下任意一种或多种：表面活性剂槽、水槽、臭氧槽、水槽、sc1槽、水槽、烘干槽。

16、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

17、1、本发明采用隔槽放片的方式，增大硅片间间隔，隔槽放片可以很好地避免fz薄片在清洗过程中漂浮起来后，相邻硅片之间吸附的问题，进而避免硅片之间的碰撞。

18、2、本发明通过调整对定位辊和机械臂抓夹的尺寸、材质，提高两者的匹配度，解决了原特氟龙材质定位辊沟槽尺寸与peek材质抓夹沟槽的尺寸难以很好对应。

19、3、本发明通过降低清洗槽内液体流量，将流量控制在一定范围内，降低流量可以减少液体对超薄片的物理冲击与浮力，减少硅片倾斜的概率。

20、4、本发明通过降低清洗槽内的超声波功率，将超声波功率控制在一定范围内，降低功率可以减少超声波的震动频率，使fz超薄片在清洗过程中尽可能减少跟清洗液之间的相互震荡，减少硅片倾斜的概率。

21、5、本发明通过对硬件与工艺的调整，硅片的斜片率有了很大改善，同时，不影响产品颗粒水平，完全达到颗粒要求。

技术特征：

1.一种无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤s3中，处理槽体内的清洗流量控制为6～14l/min。

3.根据权利要求2所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤s3中，处理槽体内的清洗流量控制为8～12l/min。

4.根据权利要求1所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤s3中，处理槽体内的超音波功率控制为400～800w。

5.根据权利要求4所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤s3中，处理槽体内的超音波功率控制在500～700w。

6.根据权利要求1所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，在处理槽体的底部放置两个相对平行的带有定位槽的定位辊，两个定位辊分别用于固定fz硅片的5点钟位置点和7点钟位置点。

7.根据权利要求1所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述抓夹为带有夹取槽的辊体，所述抓夹通过所述夹取槽夹取fz硅片；

8.根据权利要求7所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述抓夹从片盒中夹取fz硅片后，fz硅片在所述抓夹上为隔槽夹持固定。

9.根据权利要求7所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，所述抓夹由四个带有夹取槽的辊体构成，两个辊体为一组，两组辊体对称设置在机械臂的两侧，用于夹持fz硅片的两侧；每组中的两个辊体上下相对设置。

10.根据权利要求1所述的无片盒超薄fz硅片的清洗方法，其特征在于，处理槽体包括如下任意一种或多种：表面活性剂槽、水槽、臭氧槽、水槽、sc1槽、水槽、烘干槽。

技术总结本发明提供了一种无片盒超薄FZ硅片的清洗方法，包括如下步骤：步骤S1：将带有定位槽的定位辊放入各个处理槽体的底部；步骤S2：将抛光后的FZ硅片剥离下片至片盒中，运送至洗净机的LOAD槽，使片盒与硅片分开，通过带有抓夹的机械臂夹取硅片，放置在第一个处理槽体的定位辊上，在定位辊上为隔槽固定；步骤S3：对第一个处理槽体内的FZ硅片进行处理，完成处理后，通过带有抓夹的机械臂夹取FZ硅片，将FZ硅片转移放置在下一个处理槽体内的定位辊上，进行处理，以此类推。本发明通过采用隔槽固定FZ硅片的方式，增大硅片间间隔，隔槽放片可以很好地避免FZ薄片在清洗过程中漂浮起来后相邻硅片之间吸附的问题，避免硅片碰撞。技术研发人员：张静受保护的技术使用者：上海中欣晶圆半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9