CN104221138A - 用于处理板片状工艺物品的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

在用工艺介质处理板片状工艺物品的装置及方法中，板片状工艺物品包括底侧、顶侧以及在该底侧和该顶侧之间的边缘，使用包括环状构件的输送构件，环状构件有自其突出的支撑元件。板片状工艺物品的底侧支撑在输送构件的支撑元件上，并且驱动输送构件以使支撑元件和受支撑的板片状工艺物品一起平行于工艺介质的工艺介质位准移动。在第一操作模式时，在板片状工艺物品平行于工艺介质位准移动期间，输送构件没有任何部份与板片状工艺物品的边缘接合。

Description

用于处理板片状工艺物品的装置及方法
技术领域
本发明涉及使用工艺介质处理板片状工艺物品的装置及方法，特别是，适用于处理板片状工艺物品的装置及方法，例如用于生产太阳能电池的晶元，例如半导体晶元，特别是硅晶元。
背景技术
半导体晶元(特别是有在0.1毫米至0.5毫米之间的低厚度的多晶、单晶或类单晶半导体晶元)在生产太阳能电池期间经受不同的工艺步骤，包含蚀刻工艺、清洗工艺、干燥工艺及其他。
为了输送半导体晶元通过不同的湿区，已知方法是把晶元放在相继的滚轮上，使得一个晶元总是搁在至少两个滚轮上。该滚轮各自经由主轴杆及斜齿轮，正齿轮及环状构件(endless means)或类似物独立地驱动。作为晶元的支撑点，滚轮可包含O环或鼓轮。这些鼓轮可由用介质润湿晶元的吸收材料构成。因此，晶元要么水平地输送要么滚轮呈现出一条滚轮可被放低以进出介质区的路径。为了将晶元保持在轨道上，在滚轮上可装设阻挡组件(stop bar)或者垫圈圆盘(washer disc)。在水平输送期间，介质穿流越过进出的晶元，这确保了较高的介质位准。为了防止晶元在双面加工期间浮动，使用下支撑***(down holdingsystem)。它们可以也是分别驱动的或者非分别驱动的滚轮或鼓轮。
欧洲专利EP1 073 095A2揭示一种用于清洗用滚轮移动以通过清洗池的晶元的方法。世界专利WO2005/093788A1揭示用液槽对硅制圆盘(silicon disc)进行单面浸湿化学处理的方法。在此，圆盘均搁在设置在液槽中的输送滚轮上，其中，通过在硅盘与液槽的表面之间形成及维持弯月面(meniscus)，圆盘被水平地输送通过液槽并被液槽中的液体完全润湿，其中由于弯月面的形成，与圆盘接触的液***准可保持高于不与圆盘接触的池面的标高。
作为在上述参考文献中示出的滚轮驱动的替代物，已知用于加工及处理工艺物品的装置及方法基于环状构件来进行操作。例如，世界专利WO2008/143518A1示出一种供晶元移动通过液槽的输送带。从世界专利WO2010009865A1中，已知用于加工及处理工艺物品的装置及方法，包含输送构件和从输送构件突出的支撑元件，以及滑动元件。滑动元件与工艺物品的边缘接合以输送工艺物品通过或越过工艺介质。
因此，先前技术的驱动方法及装置基于沿着加工方向连续排列的滚轮，以及驱动方法及装置包含至少一个环状构件，例如传送链。
在用滚轮或鼓轮输送时的基本机械原理是驱动力由滚轮或鼓轮的旋转运动传递至输送物品的线性运动的磨擦式夹钳(frictional grip)。鼓轮或滚轮保持静止不动，而工艺物品相对其移动。图6示出了利用输送滚轮502输送工艺物品500(例如半导体晶元)的示意性说明。利用滚轮使工艺物品500移动越过包含工艺介质位准506的工艺介质504。由此，设定滚轮502相对于工艺介质位准506的高度，以使在工艺介质位准506与工艺物品500之间形成弯月面508，借此把工艺介质504吸到工艺物品500的底侧。输送设备在图6中用箭头510进行说明。图6所示的布置用于单面(底侧)处理包含边缘的工艺物品500，其中，可相比的步骤在上述世界专利WO2005/093788A1中进行描述。本发明人已发现，在此类单面加工期间，由于输送滚轮502(也可称为输送元件或驱动元件)与被输送工艺物品500之间的基本相对运动，并由于刮刀效应(blade effect)所致，工艺介质可能被输送到不被处理的顶侧，其中各个围绕物在图6中以512进行说明。利用输送滚轮的两面加工需要使用所谓的下支撑物(downholder)用以确保维持磨擦式夹钳的充足的法向力(normal force)。下支撑物对工艺物品表面有机械作用而可能产生混附特性(spurious effect)，例如条带效应(banding)。
如世界专利WO2010/009865A1所述，用环状构件输送工艺物品的基本原理是在输送方向呈现外形闭锁(form closure)，以使工艺物品与输送组件之间不会发生相对运动。
本发明人已发现，即使在这样的输送期间，可被输送到顶侧上的介质仍可能发生问题。图7示出了输送构件的示意性说明以解释此事。环状构件600，例如链条或皮带，绕着滚轮602及604运行，其中一个滚轮为从动滚轮。待输送工艺物品606，例如半导体晶元，搁在支撑组元件608上。此外，提供从环状构件600比支撑元件608突得更远的滑动元件610。输送方向在图7中以箭头612进行说明。
设定支撑元件相对于工艺介质616的工艺介质位准614的高度608，以使弯月面618在工艺物品606的边缘出现，工艺介质616会被弯月面618吸引到工艺物品606的底部。如图7所示，在输送方向的后滑动元件610与工艺物品606的后缘接合。这产生另一个弯月面620，借此工艺介质可被吸引到工艺物品606的顶部，如图7中表示为622的围绕物(wraparound)所示。本发明人已发现，在单面加工期间利用滑动元件传送到工艺物品606上的力传送会有以下主要缺点：因为工艺物品与滑动元件之间有最小间隙，或通过输送物品与滑动元件之间的接合，通过毛细管效应和表面张力的效应，介质可能输送到工艺物品中不被加工的顶部。
在此，应该注意的是，图7所示的布置不是先前技术，而只是用来解释本发明人在本发明之下的发现。
发明内容
本发明的目标是要提供用于处理板片状工艺物品的装置及方法，其中，在各个操作模式中，可减少无意中处理工艺物品顶侧的危险，以及提供用于制造以其为基础的半导体晶元的方法。
此目标是通过根据权利要求1所述的装置和根据权利要求11即20所述的方法解决的。
本发明的具体实施例提供一种利用工艺介质处理板片状工艺物品的装置，板片状工艺物品包含底侧、顶侧以及在底侧和顶侧之间的边缘，其包括：
用于提供具有工艺介质位准的工艺介质的构件；
包含环状构件的输送构件，环状构件有自其突出的支撑元件，支撑元件可支撑待处理板片状工艺物品的底侧，其中输送构件实现为可使支撑元件与受支撑的板片状工艺物品一起平行于工艺介质的工艺介质位准移动。
其中用于提供工艺介质的构件与输送构件适用于待处理的板片状工艺物品，以使在板片状工艺物品平行于工艺介质的工艺介质位准移动的期间，至少板片状工艺物品的底侧中不被支撑元件支撑的部份都与工艺介质接触，其中输送构件被实现为，在板片状工艺物品平行于工艺介质位准移动的期间，输送构件没有任何部份与板片状工艺物品的边缘接合。
本发明的具体实施例提供一种通过使用输送构件用工艺介质处理板片状工艺物品的方法，其中，板片状工艺物品包含底侧、顶侧以及在底侧和顶侧之间的边缘，输送构件包括具有自其突出的支撑元件的环状构件，方法包括下列步骤：
用输送构件的支撑元件支撑板片状工艺物品的底侧；以及
驱动输送构件以使支撑元件与受支撑的板片状工艺物品一起平行于工艺介质的工艺介质位准移动，其中至少板片状工艺物品底侧中不被支撑元件支撑的部份都与工艺介质接触，
其中在第一操作模式下，在板片状工艺物品平行于工艺介质位准移动的期间，输送构件没有任何部份与板片状工艺物品的边缘接合。
本发明的实施例基于以下发现：在板片状工艺物品平行于工艺介质的工艺介质位准移动的期间，在输送构件没有任何部份与板片状工艺物品的边缘接合时能可靠地防止处理板片状工艺物品的顶侧。因此，可减少倾向于将工艺介质输送至顶侧上的毛细管效应或表面张力效应，否则这可能发生在滑动元件与工艺物品边缘接合处。
换言之，在本发明的实施例中，在板片状工艺物品平行于工艺介质位准移动的期间，在操作模式(不处理工艺物品的顶侧)下，输送构件与板片状工艺物品的边缘不发生机械接触。换言之，板片状工艺物品的边缘在此运动期间不受输送构件的任何部份影响。
在发明的装置及发明的方法的实施例装置中，在第一操作模式时，在板片状工艺物品平行于工艺介质位准沿着运动方向移动的期间，输送构件没有任何部份以小于工艺介质的接触半径(由工艺介质的表面张力引起)的间隔，与板片状工艺物品的边缘相对设置。在本发明的实施例中，在第一操作模式时，在板片状工艺物品平行于工艺介质位准移动的期间，输送构件没有任何部份以小于5毫米的间隔与板片状工艺物品的边缘相对设置。通过工艺物品的边缘和输送构件与边缘相对的任何部份之间的间隔，可进一步减少倾向于将工艺介质输送至输送物品顶侧的毛细管效应及表面张力效应。本发明的实施例中，在工艺物品在运动方向的前、后缘与输送构件的任何部份之间提供一个最小距离。本发明的实施例中，也在工艺物品的侧边与可选地提供的限制构件(limiting means)之间侧向(横着运动方向)提供该最小距离。
在发明的装置及发明的方法的实施例中，在第一操作模式时，支撑元件由工艺介质位准突出使得在板片状工艺物品平行于工艺介质位准移动期间，在板片状工艺物品与工艺介质之间形成弯月面，以使工艺介质中与板片状工艺物品的底侧接触的位准高于工艺介质位准。因此，可对工艺物品施加吸吮作用，借此可防止支撑元件与工艺物品之间的相对运动。在工艺物品平行于工艺介质位准移动期间，可维持该弯月面。
因此，在本发明的实施例中，由工艺物品在与工艺物品的主表面垂直的方向上施加至支撑元件的分力大于平行于工艺物品的主表面作用的分力，以使在工艺物品平行于工艺介质位准移动期间，工艺物品与基板之间不会发生相对运动。
在本发明的实施例中，在第一操作模式时，板片状工艺物品可以只通过它的重力(weightforce)和工艺介质的表面张力保持在支撑元件上，其中在工艺物品平行于工艺介质位准移动期间，支撑元件与工艺物品之间不会发生相对运动。
因此，本发明的实施例中，不需要与工艺物品的边缘接合的滑动元件，因为，由于工艺物品的重力以及工艺介质的表面张力，支撑元件与工艺物品不会发生相对运动，且工艺物品通过工艺物品的重力以及工艺介质的表面张力保持在支撑元件上。
在本发明的实施例中，在工艺介质的整个处理期间，输送构件的支撑元件与板片状工艺物品一起移动。因此，在处理期间，不同支撑元件或输送构件之间的接管无强制性，以减少或防止由其造成的工艺物品的应力。可提供改变支撑元件以加工前述支撑区。在本发明的实施例中，输送构件的支撑元件沿着在从移交设备接管和向接管设备移交之间的加工路径与板片状工艺物品一起移动。因此，移交设备可为前面处理站的一部份，同时接管设备可为后续处理站的一部份。因此，变成有可能在处理站之间以自动方式输送工艺物品。
在实施例中，在加工期间(即，在工艺介质的处理期间)能改变支撑元件，以减少工艺物品底侧的遮蔽，以及在处理期间工艺物品的整个底侧可与工艺介质接触。
在本发明的实施例中，提供至少四个支撑元件用于待处理的板片状工艺物品，彼此相互间隔布置以在四点支撑待处理的板片状工艺物品。这可让工艺物品的底侧牢牢地支撑在支撑元件上，防止支撑元件与工艺物品之间的相对运动。在可选实施例中，输送构件只包括3个支撑元件。
在本发明的实施例中，支撑元件包括适于支撑待处理的板片状工艺物品的支撑表面，其中，支撑元件没有任何部份向上突出超过支撑表面。因此，在本发明的实施例中，可确保在平行于工艺介质位准移动期间，支撑元件没有任何部份与工艺物品的边缘接合或在特定距离内与工艺物品的边缘相对设置。
在本发明的实施例中，环状构件还可包括比支撑元件自其突出得更远的滑动元件。滑动元件与支撑元件隔开，以使在第一操作模式时，滑动元件不与板片状工艺物品的边缘机械接触，或不在预定距离处与工艺物品边缘相对设置，其中请参考以上与预定距离有关的陈述。在本发明的实施例中，用以下方式可使装置及方法进入第二操作模式：使支撑元件对于工艺介质位准相对降低，以使支撑元件与板片状工艺物品之间的法向力不足以使板片状工艺物品保持在支撑元件上，因此在支撑元件与板片状工艺物品发生相对运动，借此滑动元件与板片状工艺物品的一边接触以允许利用滑动元件输送板片状工艺物品。在第二操作模式时，工艺物品浸入工艺介质，以进行对工艺物品的底侧和顶侧的处理。在实施例中，可通过支撑元件高度的各自调整，实现支撑元件对于工艺介质位准的相对降低。在可选实施例中，可通过工艺介质位准的单独升高实现相对降低。因此，本发明的实施例允许在第一操作模式(单面处理)与第二操作模式(双面处理)之间的切换，以使通过单独调整，发明的装置及方法可用于这两种目的。
本发明的实施例通过执行个别发明的方法提供了一种用于制造有蚀刻底侧的半导体晶元的方法，其中板片状工艺物品为半导体晶元，以及其中工艺介质为用以蚀刻至少半导体圆盘的底侧的蚀刻构件。因此，实施例使得可以生产具有改良特性的半导体圆盘，因为可安全地防止蚀刻半导体圆盘的顶侧。
附图说明
以下参考附图更详细地描述本发明的实施例。
图1为解释本发明的一个实施例的侧视示意图；
图2a及图2b为解释输送构件的俯视示意图；
图3为解释本发明的一个实施例的侧视示意图；
图4为已加工的工艺物品的仰视示意图；
图5为解释在第二操作模式时的本发明的一个实施例的侧视示意图；
图6及7为用来解释本发明的侧视示意图。
具体实施方式
在参考附图更详细地描述本发明的之前，首先解释使用于本申请中的一些术语。
“板片状”物体系指长度及宽度明显大于厚度的物体，例如至少是尺寸的100或200倍。因此，物体的长度及宽度定义了代表板片状物体的最大区域的两个大体彼此平行相对的主表面，其面积明显大于连接主表面的侧面区域的面积。侧面区域在此被称作边缘，而主表面被称为底侧及顶侧。边缘的数目取决于物体的形状，其中，方形板片状物体包括例如四个边缘。
术语“工艺介质位准”指由单独构件所提供的工艺介质的填充位准定义的顶部水平区域，它是在不受气泡或毛细管效应或由于紧邻表面的组件所致的表面张力效应影响时样子。换言之，在此，工艺介质位准指在不受紧邻表面导致弯月面生成的物体影响时的工艺介质的顶侧。
术语“工艺介质”指适于处理各个工艺物品的任何液体。工艺介质可为例如任何适当的蚀刻剂或任何适当清洗剂，例如水。
在本发明的实施例中，工艺物品可为板片状基板，特别是板片状半导体基板，例如用在太阳能电池生产中的板片状硅制圆盘。在可选实施例中，工艺物品可为另一板片状物体，例如玻璃板或聚合物板。相对于工艺介质具有此密度使得工艺物品保持在支撑元件上的所述效果能够出现的所有物体可被视为工艺物品。在本发明的实施例中，工艺物品可包含被掺杂层(例如，磷掺杂层)包围的单晶半导体晶元(例如，硅制圆盘)，并且掺杂层也被玻璃层(例如，磷玻璃层)包围。此类晶元为本领域技术人员所***滑用以在以后的使用期间减少反射并从而增加效率。由于可做单面处理，在本发明的实施例中，在工艺介质利用表面张力润湿各个基板的边缘时，可同时蚀刻它们的边缘。
“支撑元件”指支承板片状工艺物品的底侧的元件，其中支撑元件没有任何部份向上突出超过板片状工艺物品的底侧。因此，支撑元件中支承板片状工艺物品的底侧的区域为支撑元件的最高点。
在此用大体水平的工艺介质位准定义“上”及“下”这两个方向。
在此，单面加工指加工物体的一个主表面而不处理另一个主表面，其中可处理或不处理边缘。两面加工指处理物体的两个主表面(通常也处理边缘)。
本发明的实施例大体涉及板片状基板的输送，其中装置及方法的实施例特别适用于硅制圆盘的输送和处理，其中是只修改表面的一部份区域。对于本领域技术人员来说，明显的是发明放入方法及装置可适用于具有不同尺寸的各个板片状工艺物品。本发明的实施例允许在单面蚀刻加工期间只修改晶元的一面以及边缘，可防止不被处理的表面被无意中到达表面的工艺介质损坏。此外，除了代表单面加工的第一操作模式以外，本发明的实施例还允许适应进行双面加工的第二操作模式的。各个方法和装置可以适于各个目的。
图1示出了用于解释本发明的侧视示意图。输送构件10包括绕着滚轮14及16运行的环状构件12，其中滚轮14、16中的一个可为驱动滚轮。环状构件12可由例如本领域技术人已知的一条或多条链条或一条或多条皮带形成。输送构件10包括背离滚轮14及16地从环状构件12外侧突出的支撑元件18。
在图1所示的实施例中，输送构件10还包括沿与支撑元件相同的方向从环状构件12突出的滑动元件20。滑动元件20是可选的且比支撑元件18从环状构件12突出得更远。半导体晶元形式的板片状工艺物品22由支撑元件18支撑。图1进一步说明了用于对半导体晶元22的底侧进行处理的工艺介质的工艺介质位准24。在支撑元件18支撑半导体晶元22时，支撑元件18从环状构件12向顶部突出。
输送方向在图1用箭头30说明，其中图1中半导体晶元在运动方向的前缘用附图标记22a表示，以及在运动方向的后缘用附图标记22b表示。由图1可见，支撑元件18的高度相对于工艺介质位准24进行调整以使在半导体晶元22的边缘形成弯月面28，以使半导体晶元22的底侧被工艺介质完全润湿(除了半导体晶元22的底侧被支撑元件18支撑的位置以外)。换言之，在半导体晶元22底下的工艺介质位准高于工艺介质位准24。提供用于提供工艺介质的适当构件(在图1中未示出)，以得到工艺介质位准24。
输送构件10与用于提供工艺介质的构件被实现为调整支撑元件18相对于工艺介质位准的高度以得到上述效果。因此，半导体晶元22通过其重力和工艺介质的表面张力保持在支撑元件18上。由图1可见，输送构件被实现为水平地移动支撑元件18与支撑于上的半导体晶元20越过工艺介质位准24，其中在移动期间，弯月面28继续存在，以使半导体晶元22的底侧仍然被工艺介质润湿。在水平运动(即，平行于工艺介质位准)期间，支撑元件18与半导体晶元22之间没有相对运动，因为半导体晶元22通过上述作用保持在支撑元件上。
由图1可见，在此运动期间，输送构件没有任何部件接合半导体晶元22的边缘22a及22b。因此，可有效防止工艺介质无意中蠕流(creep)到半导体晶元22的顶侧上。
进一步图1可见，在距离半导体晶元22的边缘22a及22b一个充分的距离处提供可选的滑动元件20以防止由毛细作用力造成的芯吸。通常至少5mm的距离应足够防止此事。一般而言，在小于由工艺介质表面张力引起的工艺介质的接触半径的距离处，输送构件的任何部份不应相对工艺物品的边缘设置。本领域技术人员已知的是，此接触半径取决于工艺介质和与其接触的材料。
在本发明的实施例中，用于提供工艺介质的构件以及输送构件形成为以使输送构件没有任何部件设置在工艺物品的前面和后面沿着运动方向的特定距离处。在本发明的实施例中，用于提供工艺介质的构件和输送构件形成为以使即使在侧向(横着运动方向)远离工艺物品的个别距离处，都不会设置输送构件的部件或用于提供工艺介质的构件。
在操作期间，半导体晶元22放在只布置在其下面的支撑元件18上。随后，驱动输送构件以使支撑元件18与半导体晶元22一起沿着箭头30的方向移动。在平行于工艺介质位准24的这一运动期间，半导体晶元22的边缘22a、22b不与输送构件的部件接合。因此，在半导体晶元22和液槽表面之间形成及维持弯月面28时，半导体被槽内的工艺介质部份润湿并水平地输送越过液槽，其中不被处理的基板顶侧永远高于液体的标高，而且基板所接触的位准保持高于不与基板接触的槽表面的标高。
由于支撑元件18与半导体晶元22之间的接触，只能在半导体晶元22的底侧上进行部份加工。为了让半导体晶元的未加工区尽可能小，支撑区也应尽可能小。在本发明的实施例中，进行太阳能电池半导体晶元的射极蚀刻或抛光蚀刻，由晶元底侧上的未处理部份对生产的半导体晶元的机能造成的影响可忽略。
图2a及图2b示出了具有突出支撑元件和滑动元件的环状构件的实施例的俯视示意图用以图解说明支撑元件和滑动元件的布置。图2a示出了具有两条平行链条12a及12b(其上设有支撑元件18及滑动元件20)的环状构件。由图2a的实施例可见，半导体晶元22支撑于四个支撑元件上。在可选实施例中，可在链条12a和12b之间提供连接隆脊40，其上可相对于晶元22大体中央地布置另一支撑元件18。本领域技术人员显而易见且如图2a所示，在环状构件上可提供多组支撑元件，以使可连续地输送及处理多个晶元22。
图2b示出了只具有一条链条12c的环状构件的可选实施例。在链条12c上布置侧向隆脊42，支撑元件18从侧向隆脊42突出。此外，在链条12c上安装侧向隆脊44，可选的滑动元件20从侧向隆脊44突出。再者，图2b只是示意性地示出了支撑在四个支撑元件18上的一片晶元22。再者，可选地，可提供在链条12c上居中地布置在四个所示支撑元件18之间的另一支撑元件。
在本发明的实施例中，环状构件，例如一条或多条链条或一条或多条皮带，可由任何适当的材料形成，例如塑料、金属、钢或钛。对本领域技术人员来说明显的是所示布置及支撑元件的数目只是用来图解说明的目的而且可使用其他的布置或其他的支撑元件数目。不过，如上所述，通常四或五个支撑元件会给晶元提供充分的支撑以在平行于工艺介质位准移动期间防止品元与支撑元件之间的相对运动。
例如，由图1可见，可提供两排成行的3个支撑元件18，这样总共提供6个支撑元件。在可选的实施例中，可在输送方向的横向相互隔开地提供在输送方向具有较大尺寸的长形支撑元件，其中在此情况下，两个支撑元件就足够了。
图4示意性地示出了用发明的方法生产的半导体晶元实施例(例如，硅制圆盘)的底侧。如图4所示，底侧上可以看见四个点60，在四个点60处半导体晶元22在处理期间已经支撑在支撑元件上，以使在四个点60处不会进行表面的处理。为了让这几点60尽可能小，支撑元件可以为例如直径小于5毫米或小于1毫米的圆形。一般而言，支撑元件可具有任何形式，例如矩形、方形、椭圆形或类似者，其中支撑元件的支撑区域在任何方向的最大尺寸可小于5毫米或小于1毫米。例如，支撑区域可小于25平方毫米或小于1平方毫米。
一般而言，支撑元件可以布置成以使在工艺物品的边缘与支撑元件的支撑区域之间存在10毫米以上或20毫米以上的距离。
图3示意性地示出了图1所示实施例的侧视图，其中通过输送构件10使半导体晶元22在输送方向30移到更远处。图3进一步示出了用以提供工艺介质72的构件70。例如，构件70可以通过能够产生工艺介质超出池的顶边74的液体上层液(liquid supernatant)的溢流池形成。防止液体上层液侧向排出的侧向限制以点状方式图示于图32并且用附图标记76表示。在输送方向的前后端也可提供限制以减少液体上层液的排出，其中该限制包括允许环状构件12、支撑元件18、滑动元件20以及输送工艺物品通过的开口。对本领域技术人员来说明显的是，可提供用于提供工艺介质的其他构件。关于用于提供工艺介质的构件，请参考世界专利WO2010/009865A1，其教导以引用的方式并入本文。
此外，图3示意性地示出了移交装置80与接管装置82。移交装置80实现为将工艺物品移交给输送构件10，以及接管装置82实现为接管来自输送构件10的工艺物品。关于移交装置80与接管装置82的可能具体实现也可参考世界专利WO2010/009865A1的教导，其相关教导以引用的方式并入本文。
由以上说明可见，在所述第一操作模式下输送板片状工艺物品不需要滑动元件20。不过，在该第一操作模式时，滑动元件20有利于例如从设备上移除损坏的半导体晶元部分。至于在工艺介质的整个处理期间输送半导体晶元22，不需要滑动元件20，因为工艺物品在整个运动期间通过其重力及工艺介质的表面张力保持在支撑元件18上，在整个运动期间，工艺物品与平行于工艺介质位准的工艺介质接触。运动首先可以以倾斜或弧形方式向工艺介质前进，然后与工艺介质位准平行，然后以横向或弧形方式离开工艺介质。
不过，滑动元件20可以适用于用于第二操作模式的设备，其中进行工艺物品的双面处理。示出了该第二操作模式的侧视示意图在图5中进行图示说明。在该第二操作模式时，支撑元件18相对于工艺介质位准24降低以使工艺物品(例如，半导体晶元)22部份或完全浸入工艺介质。在此，半导体晶元22的密度高于工艺介质，以使半导体晶元22可支撑在支撑元件18上。不过，该重力(工艺物品22和支撑元件18之间的法向力)不再足以防止相对运动，使得发生相对运动。相对运动由朝向运动方向后面的半导体晶元22的边缘22b和在运动方向后面的滑动元件20之间的接触进行阻止。在进行工艺物品的双面处理的第二操作模式时，因此通过滑动元件20与工艺物品22的后缘22之间的紧配合，可进行工艺物品沿着运动方向的输送。因此，在不使用下支撑物的情形下，也可能进行工艺物品22的双面加工，由此可防止对工艺物品顶侧的不利影响。
因此，本发明的实施例可适于两种不同操作模式。支撑元件18相对于工艺介质位准24的放低可通过输送构件10相对于用以提供工艺介质的构件的单独机构定位产生。可提供允许单独定位的构件，例如伺服电机与分配控件。
因此，本发明的实施例允许用于单面加工(例如，半导体晶元的底侧蚀刻)或者是双面加工(例如，清洗经蚀刻后的半导体晶元)的适应性改变。本发明的实施例在处于第一操作模式的单面加工期间，防止工艺物品与输送构件之间的相对运动以及工艺物品与滑动元件之间的***效应(splitting effect)。在双面加工的情形下，本发明的实施例不需要下支撑物。
为了排出加工蒸汽，在本发明的实施例中可提供抽气管道(suction channel)。抽气管道可以附接在环状构件的下面并且可以包括位于工艺介质位准24正上方的入口孔(entryopening)。
在实施例中，可提供一个或多个其他出口孔(exit opening)供介质在输送方向的横向排出。此外，在输送方向上看，例如，出口孔可以设在进/出池的入口/出口处。除了其他以外，与设在进/出池的入口/出口处的已知溢流堰相比，该出口孔允许能够在较短的时间内去除呈现反应生成物的气泡。此外，通过该出口孔，在晶元下面可得到高介质交换速率。
在本发明的实施例中，如图3所示，环状构件12只有一部份并且支撑元件18和滑动元件20至少有一部份在工艺介质72内。因此，可防止工艺介质被残渣污染。在可选实施例中，滚轮14及16也可在提供工艺介质的液槽内。
无需多做解释，在各个环状构件上可提供其他的支撑元件或滑动元件用以输送其他工艺物品，例如半导体晶元。例如，在环状构件的整个长度上可每隔一定距离提供支撑元件及滑动元件。
滑动元件20可以支持从移交装置80接管工艺物品或移交工艺物品给接管装置82。例如，在移动方向后面的滑动元件在接管期间可将工艺物品22滑到支撑元件18上以及在移交期间降工艺物品22滑动离开支撑元件18。不过，在平行于工艺介质位准移动期间，由于有影响弯月面28的表面张力及毛细作用力，工艺物品22会在滑动元件20之间中央定位，使得工艺物品的边缘与滑动元件不会接触。
因此，在本发明的实施例中，两个滑动元件20之间的间隔设定成以使在工艺物品在第一操作模式下的输送期间，在工艺物品的前后边缘和滑动元件之间存在各自间隔。
因此，本发明的实施例提供装置及方法用以在通过液槽单面的湿化学处理(例如，加工底侧或底侧及边缘)期间输送板片状基板，其中基板支撑在至少一个环状构件上，以防止输送元件与基板之间的相对运动并且与基板的圆周表面(即，边缘)不存在接触。在实施例中，可将装置或方法改成，在加工顶侧及底侧(双面加工)以及边缘期间，由于圆周表面(边缘)与至少一个滑动元件接触而导致紧配合输送。
最后，应该注意的是，在本发明的实施例中，由于弯月面形成在工艺物品的边缘，因此在单面处理期间也处理工艺物品的边缘。

Claims (20)

1.一种用工艺介质(72)处理板片状工艺物品(22)的装置，所述板片状工艺物品(22)包括底侧、顶侧及在所述底侧与所述顶侧之间的边缘(22a，22b)，所述装置包括：
用以提供具有工艺介质位准(24)的工艺介质(72)的构件(70)；
包括环状构件(12)的输送构件(10)，所述环状构件(12)具有自其突出的支撑元件(18)而能够支撑待处理的所述板片状工艺物品(22)的底侧，其中所述输送构件(10)实现为使所述支撑元件(18)和受支撑的所述板片状工艺物品(22)一起平行于所述工艺介质(72)的所述工艺介质位准(24)移动，
其中用于提供所述工艺介质(72)的所述构件(72)和所述输送构件(10)适用于待处理的所述板片状工艺物品(22)，使得在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质(72)的工艺介质位准(24)移动期间，至少所述板片状工艺物品(22)的所述底侧中不被所述支撑元件(18)支撑的部份与所述工艺介质(72)接触，其中所述输送构件(10)实现为，在处于第一操作模式时，在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质位准(24)移动的期间，所述输送构件(10)没有任何部份与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)接合。
2.如权利要求1所述的装置，其中用于提供所述工艺介质(72)的所述构件(70)及所述输送构件(10)适用于待处理的所述板片状工艺物品(22)以使支撑所述工艺物品(22)的所述支撑元件(18)在所述第一操作模式期间从所述工艺介质位准(24)突出，以使在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质位准(24)移动期间，在所述板片状工艺物品(22)与所述工艺介质(72)之间形成弯月面(28)，使得与所述板片状工艺物品(22)的所述底侧接触的所述工艺介质(72)的标高高于所述工艺介质位准(24)。
3.如权利要求2所述的装置，其中用于提供所述工艺介质(72)的所述构件(70)及所述输送构件(10)适用于待处理的所述板片状工艺物品(22)，以使在所述第一操作模式时，所述板片状工艺物品(22)只通过其重力及所述工艺介质(72)的表面张力保持在所述支撑元件(18)上，以防止所述支撑元件(18)与所述工艺物品(22)之间的相对运动。
4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述输送构件(10)的所述支撑元件(18)实现为，在使用所述工艺介质(72)的整个处理期间，与所述板片状工艺物品(22)一起移动。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述输送构件(10)的所述支撑元件(18)实现为与所述板片状工艺物品(22)一起沿着在从移交装置(80)接管和向接管装置(82)移交之间的加工路径移动。
6.如权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述输送构件(10)包括用于待处理的所述板片状工艺物品(22)的至少四个支撑元件(18)，所述至少四个支撑元件(18)彼此相互隔开以在至少四点支撑待处理的所述板片状工艺物品(22)。
7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中用于提供所述工艺介质(72)的所述构件(70)及所述输送构件(10)适用于待处理的所述板片状工艺物品(22)，以使在所述第一操作模式时，在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质位准(24)移动的期间，在小于由所述工艺介质(72)的表面张力引起的所述工艺介质(72)的接触半径的距离处，所述输送构件(10)没有任何部份与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)相对设置。
8.如权利要求1-7中任一项所述的装置，其中用于提供所述工艺介质(72)的所述构件(70)及所述输送构件(10)适用于待处理的所述板片状工艺物品(22)，以使在所述第一操作模式时，在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质位准(24)移动期间，在小于5mm的距离处，所述输送构件(10)没有任何部份与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)相对设置。
9.如权利要求1-8中任一项所述装置，其中所述环状构件(12)还包括比所述支撑元件(18)从所述环状构件(12)突出得更远的滑动元件(20)，其中所述滑动元件(20)与所述支撑元件(18)隔开以使所述滑动元件(20)在所述第一操作模式时不与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)机械接触，其中所述装置还包括用于实现所述支撑元件(18)对于所述工艺介质位准(24)相对降低的构件，以使，在第二操作模式时，所述支撑元件(18)与所述板片状工艺物品(22)之间的法向力不足以使所述板片状工艺物品(22)保持在所述支撑元件(18)上，以使所述支撑元件(18)与所述板片状工艺物品(22)之间发生相对运动，由此所述滑动元件(20)与所述板片状工艺物品(22)的边缘接触，以允许通过所述滑动元件(20)输送所述板片状工艺物品(22)。
10.如权利要求1-9中任一项所述的装置，其中所述支撑元件(18)包括适合作为待处理的所述板片状工艺物品(22)的支撑的支撑表面，其中所述支撑元件(18)不包括向顶部突出超过所述支撑表面的任何部份。
11.一种用工艺介质(72)来处理板片状工艺物品(22)的方法，所述板片状工艺物品(22)包含底侧、顶侧及在所述底侧和所述顶侧之间的边缘(22a，22b)，利用包括环状构件(12)的输送构件(10)，所述环状构件(12)具有自其突出的支撑元件(18)，所述方法包括：
在所述输送构件(10)的所述支撑元件(18)上支撑所述板片状工艺物品(22)的底侧；以及
驱动所述输送构件(10)以使所述支撑元件(18)与受支撑的所述板片状工艺物品(22)一起平行于所述工艺介质(72)的工艺介质位准(24)移动，其中至少所述板片状工艺物品(22)的所述底侧中不被所述支撑元件(18)支撑的部份与所述工艺介质(72)接触，
其中在第一操作模式时，在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质位准(24)移动期间，所述输送构件(10)没有任何部份与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)接合。
12.如权利要求11所述的方法，其中在所述第一操作模式时，支撑所述工艺物品(22)的所述支撑元件(18)从所述工艺介质位准(24)突出，以使在所述板片状工艺物品(22)平行于所述工艺介质位准(24)移动期间，在所述板片状工艺物品(22)和所述工艺介质(72)之间形成弯月面(28)，以使与所述板片状工艺物品(22)的所述底侧接触的所述工艺介质(72)的标高高于所述工艺介质位准(24)。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述第一操作模式时，所述板片状工艺物品(22)只通过其重力及所述工艺介质(72)的表面张力保持在所述支撑元件(18)上，以防止所述支撑元件(18)与所述工艺物品(22)之间的相对运动。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述输送构件(10)的所述支撑元件(18)在使用所述工艺介质(72)的整个处理期间与所述板片状工艺物品(22)一起移动。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述输送构件(10)的所述支撑元件(18)与所述板片状工艺物品(22)一起沿着在从移交装置(80)接管和向接管装置(82)移交之间的加工路径移动。
16.如权利要求11-15中任一项所述的方法，其中相互隔开的至少四个支撑元件(18)支撑所述板片状工艺物品(22)以在至少四点处支撑待处理的所述板片状工艺物品(22)。
17.如权利要求11-16中任一项方法，其中，在所述第一操作模式时，在小于由所述工艺介质(72)的表面张力引起的所述工艺介质(72)的接触半径的距离处，所述输送构件(10)没有任何部份与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)相对设置。
18.如权利要求11-17中任一项所述的方法，其中，在所述第一操作模式时，在小于5mm的距离处，所述输送构件(10)没有任何部份与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)相对设置。
19.如权利要求11-18中任一项所述的方法，其中滑动元件(20)比所述支撑元件(18)从所述环状构件(12)突出得更远，其中所述滑动元件(20)与所述支撑元件(18)隔开以使所述滑动元件(20)在所述第一操作模式时不与所述板片状工艺物品(22)的所述边缘(22a，22b)机械接触，其中，在处于第二操作模式时，为了处理所述板片状工艺物品(22)的所述底侧和所述顶侧，能够使所述支撑元件(18)对于所述工艺介质位准(24)相对降低，使得所述支撑元件(18)与所述板片状工艺物品(22)之间的法向力不足以使所述板片状工艺物品(22)保持在所述支撑元件(18)上，以使所述支撑元件(18)与所述板片状工艺物品(22)之间发生相对运动，由此所述滑动元件(20)与所述板片状工艺物品(22)的边缘接触，以允许通过所述滑动元件(20)输送所述板片状工艺物品(22)。
20.一种用于制造具有蚀刻底侧的半导体晶元的方法，包括：
执行如权利要求11-18中任一项所述的方法，其中所述板片状工艺物品(22)为所述半导体晶元，以及其中所述工艺介质(72)为用于蚀刻所述半导体晶元的至少所述底侧的蚀刻剂。
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