DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA LIMPIAR OBJETOS, ESPECIALMENTE DISCOS DELGADOS.

Dispositivo y procedimiento para limpiar objetos, especialmente discos delgados. Campo técnico La invención concierne en general a un dispositivo y un procedimiento para limpiar discos delgados, tales como, por ejemplo, pastillas de semiconductores, substratos de vidrio, fotomáscaras, discos compactos o similares. En particular, la invención concierne a un dispositivo y un procedimiento para limpiar previamente pastillas de semiconductores después de que éstas se han fabricado por aserrado de un bloque. Definiciones Bajo el término "discos delgados" se entienden según la invención aquellos objetos que presentan un espesor muy pequeño en el intervalo comprendido entre 80 y 300 µm, tal como, por ejemplo, de 150 a 170 µm. La forma de los discos es arbitraria y, por ejemplo, puede ser sustancialmente redonda (pastilla de semiconductor) o sustancialmente rectangular o cuadrada (pastilla solar) pudiendo estar configuradas discrecionalmente las esquinas en forma angulosa, redondeada o achaflanada. Estos objetos son muy sensibles a la rotura debido a su pequeño espesor. La invención se refiere a la limpieza previa de tales objetos. El dispositivo según la invención y el procedimiento según la invención se explican seguidamente a modo de ejemplo, por motivos de comprensión, con ayuda de pastillas solares angulosas (abreviadamente "pastillas"). Sin embrago, la invención no se limita a solamente la limpieza previa de pastillas. Por el contrario, la invención comprende en general la limpieza de discos delgados que se sujetan secuencialmente en un equipo de soporte a una distancia definida de uno a otro. Antecedentes de la invención Para la fabricación de pastillas es necesario que el material de partida, que generalmente se presenta como un bloque de silicio rectangular y se denomina bloque o tocho de substratos, se aplique sobre un equipo de soporte. El equipo de soporte está constituido típicamente por un soporte metálico sobre el que a su vez esta aplicada una placa de vidrio en calidad de material de soporte. En este caso, el bloque de substratos a tratar está pegado sobre la placa de vidrio. Sin embargo, como alternativa a esto, pueden estar previstos también otros materiales para la formación del equipo de soporte. Para la fabricación de varias pastillas es necesario que el bloque de substratos de silicio mono o policristalino sea aserrado completamente a manera de disco, de modo que el respectivo corte de aserrado penetre hasta la placa de vidrio. Después del aserrado, por ejemplo empleando sierras de agujeros interiores o sierras de alambre convencionales, la pastilla fabricada de esta manera sigue adherida con un lado longitudinal (canto) a la placa de vidrio debido a la unión pegada, concretamente con el canto que está vuelto hacia el equipo de soporte. Una vez que el bloque de substratos ha sido troceado completamente en pastillas individuales y, por tanto, se ha formado un espacio intermedio a manera de rendija entre las pastillas individuales, el bloque de substratos original se presenta en forma de una estructura a manera de peine y de abanico. Para realizar el proceso de aserrado mecánico en húmedo empleando una sierra de alambre de precisión se necesitan sustancialmente dos materiales, por un lado carburo de silicio o partículas equivalentes con propiedades abrasivas para la dureza necesaria y, por otro lado, glicol o bien aceite como medio portador o lubricante. Correctamente considerado, no es en modo alguno el alambre el que asierra en el silicio, sino que, por el contrario, son las partículas de carburo de silicio las que, mezcladas como una llamada "lechada" (slurry) con glicol, tal como, por ejemplo, polietilenglicol, o aceite, realizan el trabajo. Con este medio, que contiene eventualmente otros aditivos químicos, se lava el alambre durante el proceso de aserrado. Debido al movimiento del alambre, las partículas despliegan su acción abrasiva, es decir, erosionadora. Así, por ejemplo, en cada corte con un alambre de 160 micrómetros se pulverizan por abrasión aproximadamente 210 micrómetros de silicio. Este corte se denomina también entalladura y puede reducirse empleando alambres más delgados con diámetros de, por ejemplo, 80 micrómetros. Durante el proceso de aserrado se produce también en la superficie de la pastilla un gran número de reacciones químicas de los reaccionantes implicados. Entre las pastillas se encuentran, después del aserrado, lechada, productos de reacción y conglomerados de constituyentes de lechada y silicio, que se adhieren frecuentemente a la superficie de la pastilla debido a su consistencia. Antes de que las distintas pastillas, que presentan ahora una respectiva configuración en forma de disco, sean retiradas del equipo de soporte, tiene lugar una limpieza previa (prelimpieza). Mediante la limpieza previa se pretende extraer por lavado la lechada que se encuentra sobre las superficies de las pastillas en los espacios intermedios originados entre dos respectivos substratos. Esta limpieza previa es objeto de la presente invención. 2   Estado de la técnica Se conocen por el estado de la técnica sistemas de limpieza previa para retirar la lechada. Estos se realizan en general a mano, a cuyo fin un cabezal de ducha del que sale una corriente de fluido es conducido a mano sobre la estructura a manera de peine. Se consigue así que la lechada situada en las rendijas del bloque de substratos sea extraída al menos en parte por flotación. Sin embargo, una porción predominante permanece en el espacio intermedio a manera de rendija. No obstante, este tratamiento manual se configura como difícil, ya que el equipo de soporte ha de ser duchado desde todos los lados y, debido al giro continuo, sólo es parcialmente posible una evacuación de la lechada. Además, precisamente por el volteo continuo del equipo de transporte existe el riesgo de que las distintas pastillas se desprendan de la placa de vidrio y sean destruidas. Hasta que el equipo de transporte con las pastillas pueda ser transferido a un proceso de mecanización subsiguiente, se han secado ya en general las superficies de las pastillas. Asimismo, sigue adherida allí la lechada, con lo que se influye fuertemente sobre el proceso de mecanización ulterior. Un inconveniente común de este tratamiento mecánico radica en que no se pueden garantizar una calidad constante ni, por tanto, unos resultados estandarizables y reproducibles con respecto a las propiedades de la superficie. Asimismo, se conocen también dispositivos de funcionamiento automático para la limpieza previa de pastillas. Así, el documento US 6 139 591 A revela un dispositivo y un procedimiento para separar y limpiar pastillas, en donde el bloque de substratos estacionario, que comprende las pastillas ya aserradas, es rociado por medio de un dispositivo de ducha cuya dos partes en funcionamiento simultáneo están dispuestas a ambos lados de las pastillas. El dispositivo de ducha, que comprende una pluralidad de toberas puede ser trasladado ciertamente en dirección lateral durante el proceso de limpieza, pero es fijo con respecto al ángulo de rociado. Por tanto, en ciertas circunstancias, no se limpian por igual todos los lugares de ubicación de los espacios entre pastillas y existe el riesgo de que queden restos de lechada en los espacios intermedios. El documento DE 100 20 523 A1 intenta resolver este problema moviendo las pastillas con relación a un dispositivo de limpieza durante el proceso de limpieza. Sin embargo, la mecánica necesaria para ello es compleja y, por tanto, puede ser considerada como desventajosa. El documento US-A-5 069 235 propone un camino diferente. Se emplean aquí disposiciones de toberas lateralmente estacionarias y se consigue la acción de limpieza deseada por medio de una inmersión completa de las pastillas con un rápido vaciado subsiguiente del recipiente, estando conformado de manera especialmente aerodinámica el contorno interior del recipiente que incluye las pastillas. Sin embargo, es necesario para ello que las pastillas se presenten ya en un soporte permeable al flujo vertical y, por tanto, estén ya individualizadas. Por tanto, el dispositivo allí descrito no sirve para la limpieza previamente dicha. Las enseñanzas del documento US 6 423 146 B1 se dirigen también a pastillas ya individualizadas que, para su limpieza, están dispuestas individualmente sobre un sujetador rotativo ("mandril") o bien se encuentran varias de ellas en un sujetador rotativo alrededor de su eje longitudinal. Por tanto, esta solución adolece también del inconveniente de un alto coste mecánico y de la necesidad de la presencia de pastillas ya individualizadas. Problema de la invención Por tanto, el problema de la presente invención consiste en la habilitación de un dispositivo y un procedimiento con los cuales la lechada puede ser retirada automáticamente, al menos en parte, de los espacios... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para limpiar pastillas (6) sensibles a la rotura, en el que las pastillas (6) están inmovilizadas con uno de sus lados en un equipo de soporte (2) y está formado un espacio intermedio (7) entre cada dos pastillas contiguas, cuyo dispositivo consta de: - una pila (14) que puede llenarse de fluido y está dimensionada de tal manera que reciba el equipo de soporte (2), - un equipo de ducha (15) con el que se introduce fluido en los respectivos espacios intermedios (7), con al menos un elemento de ducha (16) que presenta una pluralidad de toberas y que está configurado en dos partes, estando cada parte dispuesta lateralmente en un lado longitudinal de la pila (14) de tal manera que ambas partes discurran paralelamente al eje longitudinal de la pila y estén posicionadas de manera contrapuesta respecto de su dirección de flujo, así como caracterizado porque las dos partes del al menos un elemento de ducha (16) son controlables por medio de un control alternante de tal manera que toberas directamente opuestas no sean activadas al mismo tiempo. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las toberas están unidas funcionalmente una con otra por medio de al menos una regleta de toberas y, por tanto, pueden ser alimentadas por el mismo volumen de líquido. 3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el al menos un elemento de ducha (16) está subdividido, en ambos lados, en varios segmentos que presentan cada uno de ellos una regleta de toberas. 4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la posición de ambas partes del elemento de ducha (16) es regulable, eventualmente por separado una de otra. 5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se pueden mover discrecionalmente el equipo de ducha (15) con relación al equipo de soporte estacionario (2) o el equipo de soporte (2) con relación al equipo de ducha estacionario (15) o bien tanto el equipo de soporte (2) como el equipo de ducha (15) uno con relación a otro. 6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está previsto al menos un equipo de ultrasonidos (18) que está dispuesto dentro de la pila (14) en forma discrecionalmente estacionaria o móvil. 7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque varios elementos de ducha (16) están dispuestos a niveles diferentes con respecto a la profundidad de la pila (14). 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un elemento de ducha (16) es regulable en altura dentro de la pila (14). 9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el equipo de ultrasonidos (18) comprende fuentes de ultrasonidos (19) que están dispuestas oblicuamente con respecto a la orientación horizontal del equipo de soporte (2). 10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque las fuentes de ultrasonidos (19) están dispuestas en forma rotativa. 11. Procedimiento para limpiar pastillas (6) sensibles a la rotura por medio de un dispositivo, en el que las pastillas (6) están inmovilizadas con uno de sus lados en un equipo de soporte (2) y está formado un espacio intermedio (7) entre cada dos pastillas contiguas, y en el que el dispositivo está constituido por un equipo de ducha (15), con el cual se introduce fluido en los respectivos espacios intermedios (7), y por una pila (14) que puede llenarse de fluido y está dimensionada de tal manera que recibe el equipo de soporte (2), en donde el equipo de ducha (15) comprende al menos un elemento de ducha (16) que presenta una pluralidad de toberas y que está configurado en dos partes, estando cada parte dispuesta lateralmente en un lado longitudinal de la pila (14) de tal manera que ambas partes discurran paralelamente al eje longitudinal de la pila y estén posicionadas de manera contrapuesta con respecto a su dirección de flujo, caracterizado por los pasos de procedimiento siguientes: a) introducción del equipo de soporte (2) con las pastillas (1) en la pila vacía o parcialmente llena (14); y b) realización del proceso de limpieza con el equipo de ducha (15) de tal manera que toberas directamente opuestas del al menos un elemento de ducha (16) no sean activadas al mismo tiempo. 12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende como paso de procedimiento adicional c) la realización del proceso de limpieza, en presencia de fluido, con un equipo de ultrasonidos (18) dispuesto dentro de la pila. 13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el paso b) del procedimiento se realiza antes y   después del paso c) del procedimiento. 14. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque los pasos b) y c) del procedimiento se realizan varias veces uno tras otro. 11   12   13   14     16   17