硅片夹具的制作方法

1.本发明属于半导体装备技术领域，进一步涉及一种硅片夹具。


背景技术：

2.随着科技的发展，电子产品在人们的生活中得到了越来越广泛的应用，电子生产过程中往往需要对生产的零部件进行清洗，然后再将物品从清洗的槽中取出。尤其是在硅片生产过程中在光伏切割工序中，切割完毕的硅片需充分清洗各表面，清洗前需装进花篮中，然后硅片被放置在花篮中进行清洗。
3.cn201520466627.6公开了一种硅片清洗花篮夹具，硅片装设于花篮中，晶片上的水从花篮底部滴出。由于硅片装在花篮中由花篮支撑，硅片与花篮势必大面积接触。而又由于硅片清洗过程中的水中还存在大量的颗粒，这就导致了会有大量颗粒附着在硅片与花篮的接触面处，导致了硅片产品的低成品率。
4.中国专利cn2017111111938公开了一种晶片清洗及干燥用花篮装置，包括花篮外框，在花篮外框的内部设置多个相向设置的固定槽，固定槽内放置有一对晶片夹持片，晶片夹持在晶片夹持片和晶片夹持片之间并面面接触。上述如此结构设计，晶片大面积地与两片夹持片接触，硅片清洗过程中的水中存在的大量颗粒附着在晶片与夹持片的接触面处，同样导致了晶片产品的低成品率。


技术实现要素：

5.针对现有技术的清洗工艺中，花篮中的夹具与硅片大面积接触，清洗水中的颗粒极易污染硅片，导致硅片成品率低下的技术问题，目的在于提供新的一种硅片夹具。本发明所述的硅片夹具具有：
6.两竖臂，间隔一定距离设置；
7.一支撑杆，两端分别连接在所述两竖臂的下部，其特征在于，所述支撑杆的倾斜上表面具有若干互相平行的内侧低、外侧高的以单点方式支撑硅片的倾斜支撑槽。
8.较佳地是，所述硅片夹具还包括：
9.一上连杆，两端分别连接在所述两竖臂的上部。
10.较佳地是，所述倾斜支撑槽的轴向为一弯曲轴向弧线。
11.较佳地是，所述倾斜支撑槽具有：
12.一下端口，位于内侧；
13.一上端口，位于外侧，所述下端口与所述上端口之间的连线形成所述弯曲轴向弧线。
14.较佳地是，所述弯曲轴向弧线的曲率半径为2.21r～3.16r，优选2.82r～3.01r，更优选2.94r，其中r为硅片的半径。
15.较佳地是，所述倾斜支撑槽具有：
16.一排水的倒角下槽，成型在所述支撑杆的内斜上表面内；
17.一用于支撑所述硅片的上槽，成型在所述支撑杆的内斜上表面上且位于所述倒角下槽上方，与所述倒角下槽一体连通。
18.较佳地是，所述倒角下槽的夹角α为15.6
°
～19.2
°
，优选16.8
°
～18.4
°
，更优选17.6
°
。
19.较佳地是，所述上槽的两上槽壁围成的夹角β为45
°
～65
°
，优选48
°
～60
°
，更优选53
°
～55
°
。
20.较佳地是，
21.所述倒角下槽具有：一圆弧底壁和从所述圆弧底壁的两侧延伸而出的两倒槽壁，所述两倒槽壁形成所述倒角下槽的夹角α；
22.所述上槽具有：从所述倒角下槽的两倒槽壁的侧边继续以夹角β延伸而出的两上槽壁。
23.较佳地是，所述支撑杆的内侧壁具有若干用于排水的内侧细槽，所述内侧细槽的一端与所述倾斜支撑槽的下端口连通。
24.与现有的技术相比，本发明的有益效果：
25.1)本发明通过在硅片夹具的支撑杆上设置内侧低、外侧高的支撑硅片的倾斜支撑槽，两片硅片夹具的倾斜支持槽从硅片的两侧以单点支撑方式夹紧硅片，可以极大地降低与硅片的接触面，清洗水中的颗粒可以最低程度地不被遗留在硅片上，从而提高硅片产品成品率；
26.2)本发明进一步通过将倾斜支持槽设置成用于支撑所述硅片的上槽，以及在上槽的下方开设一排水的倒角下槽，可以使得流水通过倒角下槽而流走，而不必经过硅片的支撑处的上槽，可以进一步降低清洗水流走过程中颗粒在硅片上的遗留；
27.3)本发明通过设置倾斜支撑槽的弯曲轴向弧线的曲率半径为2.21r～3.16r，在这种曲率半径情况下，硅片被支撑在倾斜支撑槽的支撑点上，支撑点附近处的硅片边缘与倾斜支撑槽之间的空隙足够大，清洗水无法形成足够的表面张力而留住水分，只能顺着倒角下槽的圆弧底壁流走，从而进一步降低了流水与硅片的接触，极大地降低了清洗水中的颗粒在硅片上的残留。
附图说明
28.图1a～1c为6英寸硅片80夹具的结构示意图；
29.图2a～2c为12英寸硅片80夹具的结构示意图；
30.图3a～3b为本发明夹具的支撑杆30沿着支撑槽31轴向剖面结构示意图；
31.图3c为本发明夹具的支撑杆30沿着支撑槽31径向剖面结构示意图；
32.图4a和图4b分别为现有技术和本发明夹具的清洗状态示意图。
具体实施方式
33.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施
例中的特征可以相互组合。
34.在本发明中，术语“内侧”是指夹取硅片的一侧为内侧，相对硅片的圆心较近。因此，“外侧”是指离硅片的圆心较远的一侧。属于“上表面”是指在清洗夹设过程中，离地表面远的一侧的表面为上表面；因此“下表面”是指离地表面近的一侧的表面为下表面。术语“倾斜”是指一端低、一端高的形式，具体到本发明中，是指内侧低、外侧高的形式。
35.中国专利申请2021114112163公开了一种抓夹装置，包括相对而设的一对夹板，夹板之间夹设有花篮。花篮的两侧设有一对硅片夹具，硅片的两侧夹设在一对硅片夹具之间。
36.本示例针对上述申请，提供一种本发明的硅片夹具，具有两竖臂10，两竖臂10之间间隔一定距离。如图1a～1c所示，以6英寸硅片80夹具而言，竖臂10内侧的下部一角可以看成是被削去一刀形成第一斜面11，从而使得竖臂10内侧的下部具有内凹形式。如图2a～2c所示，以12英寸硅片90夹具而言，竖臂10的内侧的下部的一角可以看成是被平行削去两刀形成第一斜面11和第二斜面12，第一斜面11和第二斜面11大致平行，且第一斜面11和第二斜面12又与中间竖直面13分别相交。从而使得竖臂10内侧的下部具有多阶梯内凹形式。6英寸和12英寸的硅片夹具的竖臂10外侧的下部也可以看成是被削去一刀的斜面形式形成外侧斜面14。本示例的硅片夹具还具有一上连杆20，上连杆20的一端连接在其中一根竖臂10的上部，另一端连接在另一根竖臂10的上部，从而通过上连杆20将两竖臂10的上端连接起来，这种连接比如可以是固定连接。本示例的硅片夹具还支撑杆30，支撑杆30的一端连接在其中一根竖臂10的下部，另一端连接在另一根竖臂10的下部，从而通过支撑杆30将两竖臂10的下端连接起来，这种连接比如也可以是固定连接。两竖臂10之间还可以具有一中连杆40，中连杆40的两端分别连接在两竖臂10的中上部。
37.在本示例中，支撑杆30的上表面为倾斜上表面，该上表面内侧低、外侧高。在倾斜上表面上具有若干互相平行的倾斜支撑槽31，从支撑槽31的轴向剖面上来看，倾斜支撑槽31具有内侧低、外侧高的特点，因此当硅片夹设在两夹具之间时，清洗水可以从外侧向内侧的方向流淌下来。倾斜支撑槽31具有位于内侧的下端口311和位于外侧的上端口312，下端口311与上端口312之间的连线形成弯曲轴向弧线。该弯曲轴向弧线的曲率半径远远大于圆形硅片的半径，因此弯曲轴向弧线形式的倾斜支撑槽31在支撑硅片70时可以以单点支撑方式来支撑，也即硅片70的两侧只有一个接触点71分别与各自的夹具接触，因此单点支撑方式可以极大地减少了硅片70与夹具的接触面，大大降低了清洗水中的颗粒残留在硅片的上的概率。在本示例中，弯曲轴向弧线的曲率半径是硅片半径r的2倍以上，较佳地是可以为2.21r～3.16r，优选2.82r～3.01r，更优选2.94r，其中r为硅片的半径。
38.如图3a～3c所示，在本示例中，在径向剖面上来看，倾斜支撑槽31具有排水的倒角下槽31a，成型在支撑杆31的内斜上表面内。倒角下槽具有圆弧底壁313和从圆弧底壁313的两侧延伸而出的两倒槽壁314，两倒槽壁314形成倒角下槽的夹角α；倒角下槽的夹角α为15.6
°
～19.2
°
，优选16.8
°
～18.4
°
，更优选17.6
°
。倾斜支撑槽31具有还具有用于支撑硅片的上槽31b，成型在支撑杆31的内斜上表面上且位于倒角下槽上方，与倒角下槽一体连通。上槽具有：从倒角下槽的两倒槽壁314的侧边继续以夹角β延伸而出的两上槽壁315。两上槽壁315围成的夹角β为45
°
～65
°
，优选48
°
～60
°
，更优选53
°
～55
°
。由于倒角下槽的设置，当硅片被单点支撑方式支撑在上槽内时，从支撑杆30倾斜上表面的单点支撑以上部位上流淌下来的流水就会直接在倒角下槽内流淌下来，不再流经硅片与支撑杆30的单点支撑点，从
而极大地降低了清洗水与硅片之间的接触，降低了颗粒残留在硅片上的概率，提高了产品的成品率。在本示例中，支撑杆30的内侧壁的第一斜面11具有若干用于排水的内侧细槽32，内侧细槽32的一端与倾斜支撑槽31的下端口连通，内侧细槽32的另一端延续到支撑杆30的底壁。支撑杆30的外侧壁的外侧斜面14具有若干用于排水的外侧细槽33，外侧细槽33的上端起始于外侧壁，从上端开始沿着外侧斜面14一直延续到支撑杆30的底壁，较佳地方式是外侧细槽33可以与内侧细槽32在支撑杆30的底壁汇合于一点，如图3a和3b所示。
39.效果实施例
40.将6英寸硅片70分别使用现有夹具40a(如图4a所示)和本发明的夹具40b(如图4b所示)进行夹取，然后按照现有常规方法进行清洗和常规方法对硅片70表面洁净度和金属离子含量测试，测试结果如下表1所示：
41.表1本发明夹具与现有技术夹具清洗硅片的清洁度比较
[0042][0043]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。