用于清潔硅襯底的設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于清潔硅襯底的設備。特別地，本實用新型專利技術涉及一種用于清潔由清潔液體包圍并運輸通過處理池的硅襯底的設備。根據本實用新型專利技術，用于單側清潔硅襯底(1)的設備包括容納清潔液體(F)的處理池(2)、用于通過處理池(2)沿著清潔平面(4)水平運輸硅襯底(1)的運輸設備(3)、用于產生聲波場的至少一個振動器(5)以及用于將清潔的液體輸出到待清潔襯底表面上的至少一個噴嘴(6)，其中至少一個振動器(5)設置在處理池(2)中，使得由所述振動器發射的聲波能到達非待清潔的襯底表面上，且其中至少一個噴嘴(6)設置并定向成使得由噴嘴輸出的液體在由振動器發射的聲波的作用區域(W)中能到達待清潔襯底表面上。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于清潔硅襯底的設備。特別地，本技術涉及一種用于清潔由清潔液體包圍并通過處理池運輸的硅襯底的設備。
技術介紹
例如，需要如硅晶圓或者由如玻璃、塑料、金屬或者陶瓷的材料制成的晶圓的平坦的物體來制造太陽能電池，而且也制造作為襯底的半導體器件。所述平坦的物體的處理通常還包括例如借助如蝕刻膏、摻雜保護膏或諸如此類的膏狀的藥劑來對至少一個襯底側進行覆層，所述膏狀的藥劑在稍晚的時間點必須再次完全地從襯底移除。所述工藝步驟下面簡短地稱作“清潔”。對此已知不同的清潔設備。這種設備例如在參考文獻PCT/DE2006/000468中公開。板形的超聲波振動器位于處理池中。待清潔的襯底沿著超聲波振動器的發射超聲波的一側運輸。優選地，一個或多個超聲波振動器的表面相對于襯底的表面略微傾斜。在優選借助輥子實現的經過處理池期間，進行朝向或者背離一個或多個超聲波振動器的襯底面的清潔。然而，試驗已經表明，借助超聲波進行的清潔僅僅在朝向振動器的一側上是足夠的。尤其關于高粘度(膏狀)的層的清洗，僅在耗費大量時間和功率的情況下，清潔才是可能的。此外，懸浮在襯底下側上的并且在襯底上側上“跳動”的雜質顆粒妨礙清潔。由此導致的不足的處理效果、長的處理時間和/或超聲波振動器的高的功率消耗以及所述超聲波振動器的高的單件成本是不利的。
技術實現思路
因此，本技術的目的為提供一種清潔設備，所述清潔設備不具有或者少量具有所描述的缺點。該目的通過根據本技術的清潔設備來實現，所述設備包括用于容納清潔液體的處理池、用于將所述硅襯底沿著清潔平面水平地運輸通過所述處理池的運輸設備、用于產生聲波場的至少一個振動器以及用于將清潔的液體輸出到待清潔的襯底表面上的至少一個噴嘴，其中所述至少一個振動器在所述處理池中設置成，使得由所述至少一個振動器發射的聲波能夠到達非待清潔的襯底表面上，并且其中所述至少一個噴嘴設置并定向成，使得由所述至少一個噴嘴輸出的所述液體在由所述振動器發射的所述聲波的作用區域中能夠到達待清潔的所述襯底表面上。在本技術的下面的描述以及在附圖中能夠得出其他有利的實施形式。根據本技術的設備用于單側地清潔硅襯底，并且包括用于容納清潔液體的處理池、用于將硅襯底沿著清潔平面水平地運輸通過處理池的運輸設備、用于產生聲波場的至少一個振動器(變頻器(Transducer))以及用于將清潔的液體輸出到待清潔的襯底表面上的至少一個噴嘴，其中所述振動器設置在清潔液體之內以最佳地用于清潔適當的作用區域。根據本技術，至少一個振動器在處理池中設置成，使得由所述振動器所發射的聲波能夠到達非待清潔的襯底表面上，并且至少一個噴嘴設置并定向成，使得由所述噴嘴輸出的液體在由振動器發射的聲波的作用區域(W)中能夠到達待清潔的襯底表面上。清楚的是，該設備除了清潔硅襯底之外還能夠用于其他的材料(如上所述)，并且能夠進行襯底表面的其他處理(例如摻雜)來代替清潔。清潔和其他處理的組合也是可能的。此外清楚的是，清潔尤其涉及襯底的朝向所述至少一個噴嘴的側，但使得另一側仍然也能承受清潔。下面詳細闡明本技術。處理池用于容納清潔液體，所述清潔液體尤其優選為加熱的、O. 05%至O. 5%的KOH(氫氧化鉀、也稱作苛性鉀)。在下文中還更深入探討的運輸設備用于將一個或多個襯底引入到清潔液體中以及將所述襯底從清潔液體中引出。襯底的兩側(上側和下側)平行于所謂的清潔平面或者位于所謂的清潔平面中，其中根據定義，所述兩側由于襯底的小的厚度而彼此緊密相鄰。在清潔平面中，清潔效果特別好。在清潔期間，襯底的兩側埋入清潔液體中。尤其有利的是，振動器產生超聲波或者兆聲波，即在20kHz的頻率之上的范圍中的聲波。聲波形成聲波場，只要聲波沒有偏轉，所述聲波場的波前就基本平行于典型地構成板形地的振動器的表面走向。如同樣從上述文獻中已知的是，清潔效果不是在距振動器的任何距離中都一樣好，而是在特定距離的區域中，當前稱作作用區域中特別好。如果在振動器和襯底之間形成駐波，那么所述距離例如為波長的四分之一或者四分之三，其中還能夠存在多個所述范圍。根據本技術，作用區域位于清潔液體之內，在任何情況下，所述作用區域實際上都是可用于清潔的部分。至少一個噴嘴例如經由泵用優選為來自處理池的清潔液體的清潔液體來供給，所述清潔液體然后在一定的壓力下輸出。噴嘴能夠適用于輸出點狀的或者扇面狀的噴束。優選地，或者多個噴嘴或者彼此并排地設置，或者單個噴嘴的扇面大致相應于襯底的寬度。切口形的噴嘴也能夠提供覆蓋襯底寬度的噴束。因此，根據本技術，聲波場(和由此典型地還有振動器，除了間接的作用方式之外)設置在清潔平面(進而襯底)的一側上，并且相反于清潔平面發射。同時，至少一個噴嘴設置在清潔平面(進而襯底)的另一側上，并且同樣指向清潔平面。其結果為，作用區域和可從噴嘴中輸出的清潔液體在清潔平面的區域中相遇。換而言之，作用區域和由清潔液體構成的噴束在那里能夠重疊。 盡管首先容易理解下述猜想，即，噴嘴流同時存在于以超聲輻射的部位上導致駐波被妨礙，進而導致清潔效果變差，但是試驗驚人地表明，以根據本技術的方式實現的清潔效果相對于僅借助超聲波場或者借助噴嘴能夠達到的清潔效果明顯有所改進。因此，能夠降低典型地以復數存在的、產生超聲波場的振動器的數量。同樣，能夠降低所述振動器的功率。以這種方式，在不影響清潔效果的情況下降低了成本。替選地，與傳統的清潔設備相比，提高了根據本技術的設備的處理能力，這同樣是有利的。優選地，至少一個噴嘴設置在清潔液體之外。這也意味著，聲波場設置在清潔平面之下，并且至少一個噴嘴設置在所述清潔平面之上。此外，將清潔液體的液位調節成，使得將所述液位設置在襯底的上側和噴嘴的出口之下之間，然而至少在清潔平面之上和噴嘴的出口之下之間。以所述方式，從噴嘴輸出的噴束所經過的路程的大部分通過空氣，并且不通過厚的液體層而不必要地減速。根據實施形式，噴嘴或者至少其輸出清潔液體的開口基本垂直于清潔平面(并且因此垂直于襯底的表面)。根據另一并且優選的實施形式，至少一個噴嘴以不垂直的角度指向清潔平面。因此，噴束以在I度至89度之間的角度到達襯底的表面上。試驗已經表明，以所述方式能夠進一步改善清潔效果。尤其有利的是，所述角度為20度至45度。根據另一優選的實施形式，振動器和噴嘴(或者從噴嘴中輸出的噴束到清潔平面上的相遇點)在清潔平面的兩側上彼此對置地，即彼此重疊地設置。這意味著，在觀察者觀察到襯底的環繞的側邊的側視圖中，在振動器之上設有一個或多個噴嘴(或者至少所述噴嘴的噴束的相遇點)。以所述方式，從噴嘴輸出的液體噴束和由振動器發射的作用區域能夠盡可能地靠近在一起，這提高了效率或者最小化了功率損失。根據另一實施形式，噴嘴正好在側向上彼此偏移地設置，即設置在另外以復數存在的振動器之間，然而還設置在清潔平面的另一側上。如同樣從上述文獻中已知的是，能夠有利的是，振動器進而平行于所述振動器的表面走向的作用區域相對于清潔平面成一定角度地指向。尤其有利的是，所述角度選擇成，使得提供作用區域的振動器的前緣相對于后緣下降或者升高該頻率下的波長的一半。以所述方式確保，即使當在作用區域和清潔平面之間的距離不是最佳的時，襯底的每個部位也至少一次地經過作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于單側地清潔硅襯底(1)的設備，所述設備包括用于容納清潔液體(F)的處理池(2)、用于將所述硅襯底(1)沿著清潔平面(4)水平地運輸通過所述處理池(2)的運輸設備(3)、用于產生聲波場的至少一個振動器(5)以及用于將清潔的液體輸出到待清潔的襯底表面上的至少一個噴嘴(6)，其中所述至少一個振動器(5)在所述處理池(2)中設置成，使得由所述至少一個振動器發射的聲波能夠到達非待清潔的襯底表面上，并且其中所述至少一個噴嘴(6)設置并定向成，使得由所述至少一個噴嘴輸出的所述液體在由所述振動器發射的所述聲波的作用區域(W)中能夠到達待清潔的所述襯底表面上。

【技術特征摘要】
1.用于單側地清潔硅襯底(I)的設備，所述設備包括用于容納清潔液體(F)的處理池(2)、用于將所述硅襯底(I)沿著清潔平面(4)水平地運輸通過所述處理池(2)的運輸設備(3)、用于產生聲波場的至少一個振動器(5)以及用于將清潔的液體輸出到待清潔的襯底表面上的至少一個噴嘴￠)，其中所述至少一個振動器(5)在所述處理池(2)中設置成，使得由所述至少一個振動器發射的聲波能夠到達非待清潔的襯底表面上，并且其中所述至少一個噴嘴(6)設置并定向成，使得由所述至少一個噴嘴輸出的所述液體在由所述振動器發射的所述聲波的作用區域(W)中能夠到達待清潔的所述襯底表面上。2.根據權利要求1所述的設備，其中所述至少一個噴嘴(6)設置在所述清潔液體(F)之外。3.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述至少一個噴...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬庫斯·烏伊萊因，斯特凡·海因里?！ろf內特，帕特里克·甘特爾，克勞迪婭·沙夫納，馬丁·韋伯，
申請(專利權)人：睿納有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：