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Dokumentenidentifikation DE60219034T2 13.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001423244
Titel VORRICHTUNGEN ZUM ABTRENNEN VON SUBSTRATEN UND ZUGEHÖRIGE VERFAHREN
Anmelder S.O.I.Tec Silicon on Insulator Technologies, Bernin, FR
Erfinder BARGE, Thierry, F-38000 Grenoble, FR;
SCHWARZENBACH, Walter, F-38330 Saint Nazaire les Eymes, FR;
WAECHTER, Jean-Marc, F-38660 Saint-Vincent-de-Mercuze, FR;
TRUONG,Thuan, F-38420 Domène, FR;
GHYSELEN, Bruno, F-38170 Seyssinet, FR
Vertreter Samson & Partner, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60219034
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 24.07.2002
EP-Aktenzeichen 027946094
WO-Anmeldetag 24.07.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/FR02/02646
WO-Veröffentlichungsnummer 2003013815
WO-Veröffentlichungsdatum 20.02.2003
EP-Offenlegungsdatum 02.06.2004
EP date of grant 21.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse B28D 1/32(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B28D 5/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H01L 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Behandlung von Materialien und insbesondere von Substraten für die Elektronik, die Optik oder die Optoelektronik.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die es erlaubt, zwei anfangs aneinandergefügte Materialscheiben entsprechend einer Abtrennebene abzutrennen, entsprechend des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 21 (siehe z. B. JP-A-07/240355). Und die Erfindung betrifft Verfahren, die von derartigen Vorrichtungen umgesetzt werden (siehe Ansprüche 15 und 30).

Wie man sieht, wird die Erfindung für Materialscheiben verwendet, die mit variablen Graden mechanischer Kohäsion zusammengefügt sind.

Es wird präzisiert, dass man unter "aneinandergefügten Scheiben" Scheiben versteht, die positioniert sind, um in physischem Kontakt zu stehen.

Und "aneinandergefügte" Scheiben können somit:

  • • noch durch Strukturelemente verbunden sein (das ist insbesondere der Fall für Scheiben, die zwischen sich eine wie unten angesprochene Bruchstellenebene festlegen und die eine Behandlung – zum Beispiel eine thermische – erfahren haben, die es erlaubt, eine nur teilweise Spaltung der beiden auf beiden Seiten der Bruchstellenebene gelegenen Scheiben durchzuführen),
  • • oder im Gegensatz dazu durch kein strukturelles Element verbunden sein, sondern nur mittels Kräften vereinzelt werden, wie zum Beispiel jenen, die einem "Saugnapfeffekt" zwischen den aneinandergefügten, aber getrennten Oberflächen der beiden Scheiben entsprechen, und/oder Van-der-Waals Kräften (das ist insbesondere der Fall für Scheiben, die anfangs aus einem selben Substrat stammen, zwischen denen man eine Bruchebene festgelegt hat, und die eine thermische oder andere Behandlung erfahren haben, die es erlaubt, eine vollständige Spaltung zwischen den beiden Scheiben auf beiden Seiten der Bruchebene zu realisieren).

Die beiden aneinandergefügten Scheiben bilden somit eine Einheit, die im folgenden Substrat genannt wird.

Und neben dem Abtrennen der Scheiben selbst wird die Erfindung auch zur Beförderung solcher Scheiben nach ihrem Abtrennen angewendet.

Es wird präzisiert, dass die Erfindung auch auf alle Typen von Materialscheiben angewendet wird, die zusammengefügt sind, und die man wünscht auf kontrollierte und präzise Weise abzutrennen.

Somit wird die Erfindung auch angewendet zum Abtrennen der Scheiben einer Struktur vom Typ SOI (Akronym, das der angelsächsischen Bezeichnung Silicon On Insulator für Silizium auf Isolator entspricht), aber auch vom Typ SOA (Akronym, das der angelsächsischen Bezeichnung Silicon On Anything für Silizium auf irgendeinem Material entspricht) oder sogar vom Type AOA (Akronym, das der angelsächsischen Bezeichnung Anything on Anything für irgendein Material auf irgendeinem Material entspricht).

Es wird jedoch präzisiert, dass eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung, die unten mittels eines nichteinschränkenden Beispiels beschrieben wird, das Abtrennen der Scheiben einer Struktur vom Typ SOI betrifft.

Ein Herstellungsverfahren von Substraten vom Typ SOI, das unter dem Gattungsverfahrensnamen SMARTCUT® bekannt ist, umfasst die folgenden Hauptschritte:

  • • ein Schritt der Implantation von Teilchen (Ionen oder Atome) in einer gegebenen Tiefe eines Halbleitermaterialsubstrats, wie monokristallines Silizium, um im Substrat eine Bruchebene festzulegen,
  • • ein Schritt der Befestigung dieses Substrats auf eine Versteifung, zum Beispiel möglicherweise auf der Oberfläche oxidiertem Silizium, dann
  • • ein Spaltschritt, der dazu bestimmt ist, wenigstens teilweise einen Bruch entsprechend der Bruchebene sicherzustellen, die auf Höhe der Schicht implantierter Teilchen festgelegt ist. Eine Scheibe befindet sich somit auf jeder Seite des Bruchs (wobei eine erste Scheibe dem Teil des monokristallinen Siliziums entspricht, die abgetrennt wurde und möglicherweise auf der Versteifung befestigt wurde, um den SOI zu bilden, und eine zweite Scheibe, die der Siliziumrestauflage entspricht).

In bestimmten Fällen kann, falls die beiden Scheiben des Substrats, die auf beiden Seiten der Bruchebene gelegen sind, ausreichend dick sind, um selbst ein Minimum an mechanischem Halt darzustellen, der Schritt des Festmachens auf einer Versteifung unterlassen werden.

Man kann auch ein Siliziumsubstrat direkt auf der Versteifung wachsen lassen, anstatt das Substrat auf der Versteifung zu befestigen.

Man findet ein Beispiel allgemeiner Beschreibung eines Verfahrens dieses Typs im Dokument FR 2 681 472.

Bei diesem Verfahrenstyp, bei dem der Bruch, der beim Spaltschritt realisiert wird, komplett oder partiell ist, bleiben die beiden Scheiben in der Praxis aneinander in Haftung (durch einfachen Saugnapfeffekt im Fall, bei dem der Bruch komplett war, wobei die Seiten der Scheiben extrem glatt sind).

Es bleibt also in allen Fällen notwendig, ihr Abtrennen zu beenden, um einerseits das End-SOI-Substrat und andererseits die Restauflage des monokristallinen Siliziums zu erhalten, das im Verfahren recycelt werden kann.

Es sei außerdem daran erinnert, dass die Erfindung, falls sie vorteilhafterweise zum Abtrennen von Scheibenpaaren verwendet wird, von denen eine Scheibe einem SOI entspricht, und insbesondere zum Abtrennen solcher Paare von Scheiben, die aus einem SMARTCUT®-Verfahren stammen, nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.

Man findet somit in zahlreichen Strukturen mit zwei Scheiben diese Adhäsionsproblematik zwischen den beiden Scheiben wieder, die man also abtrennen muss. Und die Erfindung wird somit zum Abtrennen der Scheiben jeglicher Struktur vom Typ SOI, SOA oder AOA angewandt.

Im Fall, bei dem die Ausdehnungen (insbesondere Dicke) der Scheiben sie zerbrechlich machen, und/oder im Fall, bei dem das Material der Scheiben fein ist, muss ein solches Abtrennen der beiden Scheiben natürlich mit der größten Vorsicht durchgeführt werden, um die Scheiben voneinander zu trennen, mit, falls nötig, der Durchführung oder der Vollendung des Bruchs, ohne zu riskieren, die beiden Scheiben zu beschädigen.

Das ist insbesondere der Fall im Fall des Abtrennens eines Substrats SOI von seiner Materialauflage aus monokristallinem Silizium, das, wie gesagt wurde, eine bevorzugte, obwohl nicht einschränkende Anwendung der Erfindung darstellt.

Bei dieser bevorzugten Anwendung wird der Arbeitsvorgang des Abtrennens im allgemeinen manuell von einem besonders erfahrenen Operator gemacht.

Der Operator kann zum Beispiel in die Kante des Siliziumsubstrats auf der Höhe der Spaltebene (die der Bruchebene entspricht) eine scharfe Klinge oder Analoges einfügen, die es erlaubt, durch Eckeneffekt das Abtrennen der beiden Scheiben sicherzustellen.

Dieser Arbeitsvorgang läuft Gefahr, Schläge oder Reibungen zwischen den gegenüberliegenden Seiten der beiden Scheiben zu induzieren und sie also zu beschädigen.

Außerdem ist dieser manuelle Arbeitsvorgang lang und arbeitsintensiv, und die Taktlängen tragen viel dazu bei.

Schließlich müssen, insbesondere im Fall, bei dem der Bruch zwischen den beiden Scheiben durch den Vorgang des Ablösens selbst beendet werden muss, die dem Substrat zugefügten Beanspruchungen beträchtlich sein, und der oben erwähnte manuelle Arbeitsgang wird unpassend, ja sogar gefährlich.

Man versteht also, dass es besonders vorteilhaft wäre, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorschlagen zu können, die es erlauben, eine Ablösung auf schnelle, verlässliche und reproduzierbare Art durchzuführen, und die außerdem jeglichen Kontakt zwischen den Seiten der Scheiben vermeiden, wenn sie im Begriff des Abtrennens sind im Hinblick darauf, jegliches Risiko von Kratzspuren oder Ablagerungen von Partikeln auf den Seiten der Scheiben zu verhüten.

Die Patentanmeldung FR 98 13660 im Namen der Anmelderin stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung dar, die darauf abzielen, diesem Bedürfnis entgegenzukommen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, noch eine Verbesserung dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung vorzuschlagen, die außerdem zum Abtrennen nicht nur von Scheiben der Struktur SOI, sondern auch SOA oder AOA anwendbar ist.

Insbesondere zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, weiterhin die Taktlängen zu vergrößern, die erreicht werden können (z.B. im Fall des Abtrennens von SOI-Substraten).

Die Erfindung zielt auch darauf ab, das Abtrennen von Scheiben zu erlauben, indem sie die Seiten dieser Scheiben möglichst wenig beansprucht, die der Spaltebene zwischen den beiden Scheiben gegenüberliegen.

Und die Erfindung zielt auch darauf ab, automatisch die ersten Beförderungsschritte der Scheiben jedes Substrats nach ihrem Abtrennen automatisch durchzuführen zu erlauben.

Es wird schließlich präzisiert, dass man andere Vorrichtungen kennt, die darauf abzielen, die Scheiben eines Halbleitersubstrats abzutrennen.

Man kennt somit durch das Dokument EP 867 917 eine Vorrichtung, die darauf abzielt, ein Abtrennen durch Fluidstrahl durchzuführen.

Es sei angemerkt, dass die verwendete Technologie um dieses Abtrennen (Fluidstrahl) durchzuführen spezifisch ist und einer ganz speziellen Option entspricht.

Eine mit dieser Option verbundene Beschränkung ist, dass es notwendig ist, ausgefeilte Mittel zur Verfügung vorzusehen, um das abzutrennende Substrat auf sehr genaue Weise gegenüber eines Fluidstrahls zu halten, der die Seite des Substrats angreift.

Und diese Halterung erfordert, dass man die Seiten der Scheiben beansprucht, die man wünscht abzutrennen, was Unregelmäßigkeiten in der Struktur der Scheiben erzeugen kann.

Außerdem liefert die Lehre dieses Dokuments keine Lösung, die es erlaubt, mehrere, gerade abgetrennte Scheiben einfach zu befördern.

JP 04 010 454 bezieht sich auch auf eine Abtrenntechnik mit Fluidstrahl.

Dieses Dokument schlägt eine sehr spezifische Reihenfolge vor, die darauf abzielt, die Substratscheiben einzeln abzutrennen.

Insbesondere ist ein wahlweises Zurückführen gewisser Substrate vorgesehen, was das Abtrennverfahren komplexer macht.

EP 977 242 lehrt außerdem eine Variante, bei der man Ultraschall verwendet, um die Scheiben eines Substrats abzutrennen.

Außerdem ist hier die Rückhaltetechnik sehr speziell.

Und außerdem müssen hier ganz spezielle Mittel vorgesehen werden, und ein komplexer Arbeitsvorgangsmodus gehört zu dieser Ultraschallbehandlung.

Insbesondere ist es notwendig, das zu behandelnde Substrat in eine Umwallung zu platzieren, die dazu bestimmt ist, Ultraschall ausgesetzt zu werden, dann die getrennten Scheiben aus dieser Umwallung zurückzuziehen, was aufwändigen Beförderungsschritten entspricht.

Man kennt außerdem das Dokument JP 04 010454, welches eine Vorrichtung vorschlägt, die darauf abzielt, die Effizienz einer Behandlung von Substraten durch Diffusion zu vergrößern.

Man kann auch zur Information das Dokument JP 09 069 552 als ein Dokument zitieren, das sich auf den sehr allgemeinen Kontext der Erfindung bezieht, aber dieses Dokument lehrt nur eine Vorrichtung zur Beförderung von Substraten und nicht zum Abtrennen.

Um die oben erwähnten Ziele zu erreichen, schlägt die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Abtrennvorrichtung für Substrate gemäß Anspruch 1 vor.

Bevorzugte aber nicht einschränkende Aspekte dieser Vorrichtung sind die folgenden:

  • • die beiden Backen der ersten Kammeinheit sind identisch,
  • • in jeder Backe der ersten Kammeinheit umfassen die konkaven Aufnahmen des ersten und zweiten Backenteils ein zentrales vorstehendes Element, wie eine Kante, das dazu bestimmt ist, an einem Substrat auf Höhe seiner Spaltebene anzugreifen, wobei das vorspringende Element eine Hauptebene festlegt, in der es sich erstreckt,
  • • In jeder Backe der ersten Kammeinheit:

    – weist jede konkave Aufnahme des ersten Backenteils außerdem ein asymmetrisches Profil auf und umfasst auf beiden Seiten des vorspringenden Elements:

    – eine erste Wand, die mit einem ersten Hauptanstellwinkel bezüglich der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, um mit einer ersten Seite des Substrats zusammenzuwirken, und

    – eine zweite Wand, die mit einem zweiten Hauptanstellwinkel bezüglich der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, der wichtiger als der erste Hauptanstellwinkel ist, um mit einer zweiten Seite des Substrats zusammenzuwirken,

    – derart, damit beim Zusammendrücken der ersten Teile der Backen der ersten Kammeinheit auf das Substrat die Scheibe des Substrats, die sich auf der ersten Seite des Substrats befindet, bezüglich der ersten Teile und entsprechend der Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements, über einen geringeren Bewegungsfreiheitsgrad als den verfügt, über den die Scheibe des Substrats verfügt, die sich auf der zweiten Seite des Substrats befindet,
  • • in jeder Backe der ersten Kammeinheit:

    – weist jede konkave Aufnahme des zweiten Backenteils außerdem ein asymmetrisches Profil auf und umfasst auf beiden Seiten des vorspringenden Elements:

    – eine erste Wand, die mit einem ersten Hauptanstellwinkel bezüglich der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, um mit der zweiten Seite des Substrats zusammenzuwirken, und

    – eine zweite Wand, die mit einem zweiten Hauptanstellwinkel bezüglich der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, der wichtiger als der erste Hauptanstellwinkel ist, um mit der ersten Seite des Substrats zusammenzuwirken,

    – derart, damit beim Zusammendrücken der zweiten Teile der Backen der ersten Kammeinheit auf das Substrat die Scheibe des Substrats, die sich auf der zweiten Seite des Substrats befindet, bezüglich der zweiten Teile und entsprechend der Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements über einen geringeren Bewegungsfreiheitsgrad als den verfügt, über den die Scheibe des Substrats verfügt, die sich auf der ersten Seite des Substrats befindet,

    – um die beiden Scheiben beim Zusammendrücken der ersten Kammeinheit auf das Substrat zur Trennung zu beanspruchen,
  • • in jeder Backe der ersten Kammeinheit umfasst der erste Teil zwei Glieder, die auf beiden Seiten des zweiten Teils angeordnet sind,
  • • in jeder Backe der ersten Kammeinheit der zweite Teil bezüglich des ersten Teils beweglich ist,
  • • die Mittel, um eine kontrollierte Bewegung bestimmter Substratscheiben nach ihrem Abtrennen durchzuführen, umfassen Mittel der Bewegung relativ in Verschiebung des zweiten Teils jeder Backe bezüglich des ersten Teils jeder jeweiligen Backe entsprechend einer Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements,
  • • die Vorrichtung umfasst außerdem eine zweite Kammeinheit, deren Backen auf die Substrate unabhängig vom ersten und zweiten Teil zusammengedrückt werden können,
  • • die zweite Kammeinheit umfasst außerdem mehrere Durchgänge, um bestimmte Scheiben durchgehen zu lassen,
  • • die Vorrichtung umfasst außerdem drei Stationen, von denen eine erste Station ausgelegt ist, wenigstens ein abzutrennendes Substrat aufzunehmen, und zwei Stationen ausgelegt sind, um jede eine jeweilige Scheibe von jedem abgetrennten Substrats aufzunehmen,
  • • die Kammeinheit(en) ist (sind) bezüglich der Stationen beweglich montiert, und es sind Mittel vorgesehen, um die Kammeinheit(en) gegenüber jeder Station wahlweise zu bewegen,
  • • jede Station ist mit einer jeweiligen Druckvorrichtung ausgestattet,
  • • die zur ersten Station gehörige Druckvorrichtung umfasst Aufnahmen, um Substrate aufzunehmen, wobei die zu den anderen Stationen gehörige Druckvorrichtung Aufnahmen umfasst, um jeweils eine der Scheiben, die aus dem Abtrennen jedes Substrats stammen, aufzunehmen,
  • • jede Aufnahme der zur ersten Station gehörigen Druckvorrichtung umfasst außerdem ein vorspringendes Element in seiner Mittelebene zum Ansetzen auf Höhe der Spaltebene des Substrats.

Es wird außerdem eine Vorrichtung gemäß der Erfindung entsprechend des Anspruchs 21 vorgeschlagen.

Bevorzugte Aspekte dieser Vorrichtung sind die folgenden:

  • • der Trenner hat einen Querschnitt in Form einer vorspringenden Ecke,
  • • die Vorrichtung umfasst wenigstens zwei Stationen, von denen eine Station zum Abtrennen bestimmt ist, und eine Station zum Entladen der abgetrennten Scheiben bestimmt ist,
  • • jede Station ist mit einer jeweiligen Druckvorrichtung ausgestattet,
  • • die Druckvorrichtung der zum Abtrennen bestimmten Station zum Aufnehmen der Substrate bestimmte Aufnahmen umfasst, deren Querschnitt ein Profil in hauptsächlicher Form eines "V" aufweist,
  • • die detaillierte Form der Aufnahmen der Druckvorrichtung ist in W-Form, wobei eine zentrale Kante am Boden jeder Aufnahme vorgesehen ist,
  • • die Vorrichtung umfasst auch einen zweiten Kamm, dessen Backen auf die Substrate unabhängig vom ersten und zweiten Teil zusammengedrückt werden können,
  • • der zweite Kamm umfasst außerdem mehrere Durchgänge, um bestimmte Scheiben durchgehen zu lassen,
  • • die Vorrichtung umfasst auch eine Führung, die dazu bestimmt ist, die Substrate auf präzise Weise zu positionieren.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Abtrennverfahren für Substratscheiben gemäß Anspruch 15 vorgeschlagen. Dieses Verfahren umfasst die Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 (zum Beispiel) und kann die folgenden Schritte umfassen:

  • • Beim Zusammendrücken bewirkt das Zusammenwirken der Form der Aufnahmen der ersten Teile der beiden Backen außerdem eine kontrollierte Verschiebung zwischen den beiden Scheiben jedes Substrats entsprechend einer Richtung senkrecht zur Spaltebene,
  • • das Abtrennen wird bei dieser kontrollierten Verschiebung durchgeführt,
  • • infolge des Zusammendrückens löst man den ersten und zweiten Teil der Backen der ersten Kammeinheit, um die getrennten Scheiben freizugeben, und man drückt Backen einer zweiten Kammeinheit zusammen, um nur bestimmte Substratscheiben zurückzuhalten,
  • • man hält eine Scheibe jedes Substrats zurück, wobei die andere Scheibe durch eine Druckvorrichtung wiedererlangt wird, und für jedes abgetrennte Substrat legt man die erste abgetrennte Scheibe in einen ersten Behälter und die zweite abgetrennte Scheibe in einen zweiten Behälter ab.

Außerdem wird ein Abtrennverfahren für Scheiben eines Substrats gemäß Anspruch 30 vorgeschlagen. Dieses Verfahren umfasst insbesondere die folgenden Schritte:

  • • vor dem Zusammendrücken der Backen hält man die abgetrennten Scheiben in Aufnahmen von Druckvorrichtungen in hauptsächlicher Form eines "V",
  • • vor dem Abtrennen hält man die Substrate mit Hilfe einer Führung,
  • • infolge des Zusammendrückens der Backen, die es erlauben, die Scheiben zu halten, drückt man auf diesen selben Scheiben andere Backen zusammen, die es erlauben, nur bestimmte Scheiben zurückzuhalten,
  • • man hält eine Scheibe jedes Substrats zurück, wobei die andere Scheibe durch eine Druckvorrichtung wiedererlangt wird, und für jedes abgetrennte Substrat legt man die erste abgetrennte Scheibe in einen ersten Behälter, und die zweite abgetrennte Scheibe in einen zweiten Behälter ab.

Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung auch die Anwendung eines wie oben erwähnten Verfahrens vor zum Abtrennen von Substraten, die aus einem Verfahren vom Typ SMARTCUT® stammen, wobei eine erste Scheibe des Substrats einem SOI entspricht, und die andere Scheibe einer Restauflage aus Halbleitermaterial, wie monokristallinem Silizium, entspricht.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung treten besser beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung zutage, die unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen gemacht wird, in denen:

die 1 bis 4 Ansichten einer ersten Maschine sind, die es erlaubt, die Erfindung gemäß einem ersten Hauptausführungsmodus der Erfindung umzusetzen. Genauer gesagt in diesen Figuren:

  • – ist die 1 eine schematische Vorderansicht der Einheit der ersten Maschine, auf der eine Perspektivenrichtung P1 festgelegt ist,
  • – ist die 2 eine detailliertere Ansicht eines Teils der ersten Maschine gemäß der Perspektive P1,
  • – ist die 3 eine noch detailliertere Ansicht zweier Elemente der ersten, in der 2 dargestellten Maschine,
  • – ist die 4 eine Detailansicht eines anderen Teils der ersten Maschine,

die 5 bis 8 sind Ansichten einer anderen Maschine, die es erlaubt, die Erfindung gemäß einem zweiten Hauptausführungsmodus der Erfindung umzusetzen. Genauer gesagt in diesen Figuren:

  • – ist die 5 eine schematische Gesamtdarstellung der zweiten Maschine in Draufsicht,
  • – ist die 6 eine schematische Darstellung eines Substrats, das bezüglich bestimmter wesentlicher Elemente der zweiten Maschine positioniert ist,
  • – sind die 7 und 8 zwei schematische Darstellungen eines Substrats, die das Positionieren des Substrats bezüglich bestimmter Elemente der zweiten Maschine veranschaulichen.

Die folgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Anwendung der Erfindung gemacht, die das Abtrennen von Substraten betrifft, die eine Spaltebene umfassen, die zwei Scheiben festlegen, wobei eine Scheibe einem SOI oder einem SOA (Akronym von Silicon on Anything für Silizium auf irgendeinem Material) entspricht, während die andere Scheibe einer Restauflage aus Silizium entspricht.

Es sei jedoch hier noch mal daran erinnert, dass die Erfindung sich nicht auf diese Anwendung beschränkt: Die Erfindung kann somit auch jegliches Substrat betreffen, das einer Struktur vom Typ SOI, SOA aber auch AOA entspricht, und zwei durch eine Spaltebene getrennte Scheiben umfasst (wobei der Spalt auch praktisch vollendet sein kann, so dass die beiden Scheiben nur durch einen Saugnapfeffekt aneinandergefügt bleiben, wobei der Spalt auch sein kann, um zu vollenden, denn andere Kohäsionskräfte (– die aus der Existenz struktureller Verbindungen resultieren können –) bleiben zwischen den beiden Scheiben).

Es wird auch präzisiert, dass die Scheiben der abzutrennenden Substrate homogen oder nicht homogen sein können. Insbesondere können diese Scheiben elektronische oder optoelektrische Komponenten umfassen, wobei die Komponenten im fertigen oder Zwischenzustand sein können.

Zurückkommend auf die bevorzugte Anwendung der Erfindung hat jedes der abzutrennenden Substrate (d.h., von denen man wünscht, dass sie die beiden Scheiben trennen) typischerweise die Hauptschritte des Verfahrens SMARTCUT® erfahren, wie sie oben beschrieben wurden.

Eine erste Scheibe entspricht somit einem SOI, wobei die andere Scheibe einer Restauflage aus Halbleitermaterial, wie monokristallinem Silizium, entspricht.

Die erste Scheibe kann auch einem SOA entsprechen, in dem Fall, bei dem die feine Siliziumscheibe, die man im Siliziumsubstrat durch die Schaffung der Spaltebene und den Arbeitsvorgang des Spaltens selbst geschaffen hat, zu einer Versteifung von beliebigem Typ (Quarz oder anderes) gehört.

Auf jeden Fall wünscht man Substrate zu behandeln, die zwei Scheiben umfassen, die auf beiden Seiten einer Spaltebene liegen, um die beiden Scheiben voneinander abzutrennen.

Nun unter Bezugnahme auf 1 hat man schematisch eine Maschine 1 dargestellt, die einem ersten Hauptausführungsmodus der Erfindung entspricht.

Es wird unter Bezugnahme auf alle Figuren präzisiert, dass die vertikale Richtung, falls nötig, durch die Richtung Z dargestellt wird.

Die Maschine 1 umfasst eine feste Basis 11, die im unteren Teil der Figur dargestellt ist. Über der Basis 11 ist eine Einheit 12 montiert, die entsprechend einer mit der Maschine verbundenen Richtung X beweglich ist.

Auf der Basis 11 sind drei Stationen ST1, ST2 und ST3 festgelegt, wobei die mobile Einheit 12 geeignet ist, sich gegenüber jeder der drei Stationen zu bewegen.

Die Station ST1 ist dazu bestimmt, einen Arbeitskorb aus Quarz N zu empfangen, der mehrere Substrate S enthalten kann. Ein typischer Inhalt des Arbeitskorbs, entsprechend dem Beispiel der 1, sind 25 Substrate (die 1 stellt aus Klarheitsgründen weniger davon dar).

Die Substrate können einen Durchmesser von 200 mm haben.

Die Substrate S sind im Arbeitskorb entsprechend einer Anordnungsrichtung von Substraten Y ausgerichtet.

Regelmäßig verteilte Aufnahmen entsprechend der Anordnungsrichtung der Substrate sind zu diesem Zweck im Arbeitskorb vorgesehen, damit die Substrate gleichmäßig gemäß einem gegebenen Referenzschritt verteilt sind ("Pitch" gemäß der angelsächsischen Terminologie).

Der Arbeitskorb N kann direkt aus einem Ofen stammen, in dem die Substrate S eine thermische Behandlung im Hinblick darauf erfahren haben, das Spalten jedes Substrats in zwei Scheiben (eine Scheibe von SOI oder SOA und eine Restauflagenscheibe aus Silizium) zu veranlassen oder vorzubereiten.

Und wie schon gesagt wurde, muss die Spaltung dieser Substrate in zwei Scheiben beendet werden (d.h. dass man nun die beiden Scheiben voneinander abtrennen muss).

Wie man nun sieht, erlaubt die Maschine somit mehrere Substrate abzutrennen.

Und das Abtrennen mehrerer Substrate kann außerdem gleichzeitig oder mit einem kontrollierten Zeitschritt zwischen dem Abtrennen zweier benachbarter Substrate durchgeführt werden. Auf jeden Fall wird somit im wesentlichen die Abtrennzeitdauern, die mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen erreicht werden, verbessert.

Die Stationen ST2 und ST3 sind dazu bestimmt, zwei jeweilige Kassetten K2 und K3 zu empfangen.

Die Kassetten K2 und K3 sind vom herkömmlichen Typ, der verwendet wird, um Siliziumscheiben zu enthalten und zu transportieren.

Und diese Kassetten umfassen selbst auch regelmäßig angeordnete Aufnahmen über die Länge ihrer inneren Wände gemäß demselben Schritt wie der Referenzschritt der Aufnahmen des Arbeitskorbs, um die Scheiben aufzunehmen, die vom Abtrennen der Substrate stammen und die im Arbeitskorb N enthalten waren (es wird unten detaillierter der Ablauf des Abtrennverfahrens beschrieben).

Jede Kassette umfasst somit die gleiche Anzahl an Aufnahmen wie der Arbeitskorb (25 in diesem Fall), wobei jede Aufnahme einer Kassette eine von zwei Scheiben aufnehmen muss, die vom Abtrennen eines Substrats stammen.

Der Arbeitskorb N und die beiden Kassetten sind auf ihren jeweiligen Stationen angeordnet, damit die Anordnungsrichtung der Substrate des Arbeitskorbs parallel zur Anordnungsrichtung der Scheiben in den zwei Kassetten ist.

Es sei jedoch angemerkt, dass die beiden Kassetten "verkehrt" angeordnet sind; in der Tat ist der H-BAR der Kassette K2 zur Vorderseite der Maschine orientiert (d.h. er steht uns in der Darstellung der 1 gegenüber), während der H-BAR der Kassette K3 zur Rückseite der Maschine orientiert ist.

Der H-BAR des Arbeitskorbs ist, was ihn angeht, zur Vorderseite der Maschine orientiert.

Es sei daran erinnert, dass der H-BAR durch Konvention die Seite eines Behälters (Arbeitskorb oder Kassette zum Beispiel) festlegt, die den "Hinterseiten" der Substrate oder Scheiben entspricht, die in diesem Behälter sind.

Somit sind in einem derartigen Behälter alle Substrate oder alle Scheiben parallel entsprechend einer Anordnungsrichtung angeordnet, wobei die Hinterseite jedes Substrats oder jeder Scheibe zur Seite des H-BARs des Behälters gerichtet ist.

Es sei auch daran erinnert, dass die Hinterseite eines Substrats die Seite ist, die gegenüber der aktiven Seite liegt, auf der man wünscht, spezifische Behandlungen durchzuführen (Bildung elektronischer oder optischer Strukturen...).

Und in jeder Kassette sind regelmäßig beabstandete Aufnahmen entsprechend der Anordnungsrichtung der Scheiben vorgesehen, gemäß einem Schritt, der gleich dem Referenzschritt ist, der durch den Arbeitskorb N festgelegt ist, um die Scheiben aufzunehmen.

Jeder Station ST1, ST2, ST3 ist eine Druckvorrichtung zugeordnet ("Pusher" gemäß der verbreiteten angelsächsischen Terminologie), die in der 1 in die Basis 11 eingezogen ist.

Die Druckvorrichtung jeder Station kann nach oben ausgefahren werden, um sich in die zwischen den Strukturelementen freigelassenen Öffnungen einzuklinken, welche die Aufnahmen im unteren Teil des Arbeitskorbs (für die Druckvorrichtung der Station ST1) oder der Kassette (für die Druckvorrichtungen der Stationen ST2 und ST3) tragen und kann die Substrate oder die Scheiben ihres zugehörigen Arbeitskorbs oder Kassette hochheben.

Jede Druckvorrichtung kann somit ihren zugehörigen Arbeitskorb oder Kassette nach oben "durchqueren", um die Substrate oder Scheiben, die darin enthalten waren, "aufzunehmen".

In dieser Hinsicht sind die Druckvorrichtungen auch mit konkaven Aufnahmen ausgestattet, die sich auf regelmäßig beabstandete Weise entsprechend einer Anordnungsrichtung der Substrate oder der Scheiben mit demselben Schritt erstrecken, der vorhin erwähnt wurde, für die zu ST1 und ST3 gehörigen Druckvorrichtungen (wobei diese Druckvorrichtungen 25 Aufnahmen umfassen) und mit einer Schrittweite gleich der Hälfte dieses Referenzschritts für die zu ST2 gehörige Druckvorrichtung (wobei diese Druckvorrichtung 50 Aufnahmen umfasst).

Und der Boden jeder Aufnahme der Druckvorrichtung, die zur Station ST1 und zum Arbeitskorb N gehört, umfasst eine vorspringende Kante, die sich entsprechend der Achse der Aufnahme in der Mitte der Konkavität dieser erstreckt, um das Substrat auf Höhe seiner Spaltzone aufzunehmen, wobei die Spaltzone am Rand des Substrats eine ringförmige Aushöhlung bildet, in die sich die Kante der Druckvorrichtung einklinkt.

Die Druckvorrichtungen können auch mit Substraten oder Scheiben wieder hinunterfahren und diese Substrate oder Scheiben im zugehörigen Arbeitskorb oder Kassette ablegen, indem sie die Öffnungen der Strukturelemente nach unten durchqueren, wobei die Strukturelemente die Substrate oder Scheiben abfangen, indem sie sie auf geordnete Weise in den Aufnahmen aufnehmen, während die Druckvorrichtung ihren Lauf nach unten verfolgt, bis sie in die Basis 11 eingezogen wird.

Die mobile Einheit 12 ist z.B. auf Schienen montiert, die parallel zur X-Richtung verlaufen, wobei Steuermittel der Bewegung dieses Teils vorgesehen sind.

Diese mobile Einheit 12 umfasst zwei Hauptteile 121 und 122, die alle beide symmetrisch auf beiden Seiten einer Mittelebene 120 der Einheit 12 angeordnet sind.

Jeder Teil 121, 122 umfasst somit auf jeder Seite der Ebene 120 eine Backe, die geeignet ist, entsprechend eines Kreisbogens in der horizontalen Ebene (d.h. parallel zum Plateau der Basis 11) durch Rotation um einen vertikalen Arm, der die Backe trägt, bewegt zu werden.

Somit umfasst der erste Teil der Einheit 12 zwei Backen 121a, 121b, die rotationsmäßig in der horizontalen Ebene auf jeweilige Arme 1210a, 1210b mittels jeweiliger Backenträger 1215a, 1215b montiert sind, die mit ihrer zugehörigen Backe einen rechten Winkel bilden.

Die beiden Arme 1210a und 1210b sind geeignet, partielle Rotationen um ihre jeweilige Symmetrieachse durchzuführen, um die Träger 1215a und 1215b und die Backen 121a und 121b, die starr mit diesen jeweiligen Trägern fest verbunden sind, in Rotation nach sich zu ziehen.

Und diese Rotationen der beiden Arme 1210a und 1210b werden derart synchronisiert, dass die beiden Backen 121a und 121b immer symmetrisch bezüglich der Mittelebene 120, die bezüglich der Einheit 12 fest ist, positioniert sind.

Wie man es unter Bezugnahme auf die 2 und 3 noch mehr im Detail sieht, umfassen diese beiden Backen auf ihren Seiten die sich gegenüber befinden können, wenn die Backen 121a und 121b in der geschlossenen Position der 1 sind, Aufnahmen mit einer ganz speziellen Geometrie, die mit dem gleichen Referenzschritt, der vorhin erwähnt wurde, entsprechend ihrer Länge verteilt sind.

Die Aufnahmen der Glieder 121a und 121b sind in der schematischen Ansicht der 1 nicht dargestellt.

Somit stellen diese Backen genauer gesagt die beiden verbundenen Backen eines Kamms 121 dar, wobei diese beiden verbundenen Backen sich nähern können, um den Kamm wieder zu schließen oder sich trennen, um ihn zu öffnen.

Es wird präzisiert, dass man die Richtung der Länge dieser Backen als die Richtung der horizontalen Ebene festlegt, die parallel zur Anordnungsrichtung der Substrate und der Scheiben ist, wenn der Arbeitskorb und die Kassetten angeordnet sind, wie es in 1 dargestellt ist, und wenn die Backen 121a und 121b in geschlossener Position sind (wie es in der 1 dargestellt ist).

Die Einheit 12 umfasst daher einen ersten Kamm 121.

Die Einheit 12 umfasst auf im allgemeinen ähnliche Art einen zweiten Kamm 122, der unterhalb des ersten Kamms 121 gelegen ist.

Der zweite Kamm 122 umfasst Backen 122a und 122b, die wie die Backen 121a und 121b rotationsmäßig in einer horizontalen Ebene montiert sind.

Die Backen 122a und 122b sind somit fest auf die jeweiligen Arme 1220a und 1220b mittels jeweiliger Träger 1225a und 1225b montiert, mit denen die jeweiligen Backen 122a und 122b starr verbunden sind.

Die beiden Arme 1220a und 1220b erstrecken sich vertikal und können teilweise Rotationen um ihre Längsachse durchführen.

Auch hier werden die Rotationen der beiden Arme synchronisiert, damit die beiden Backen 122a und 122b immer bezüglich der Mittelebene 120 symmetrisch positioniert sind.

Und diese beiden Backen 122a und 122b umfassen auch auf ihren Seiten, die sich gegenüber befinden können, wenn die Backen 122a und 122b in der geschlossenen Position der 1 sind, mit derselben Referenzschrittweite verteilte Aufnahmen (nicht in der schematischen Ansicht der 1 dargestellt), die vorhin erwähnt wurde, entsprechend ihrer Länge.

Die Geometrie dieser Aufnahmen ist jedoch anders als die spezifische Geometrie der Aufnahmen der Backen des Kamms 121, wie genauer dargestellt wird.

Die beiden Kämme 121 und 122 sind unabhängig voneinander, und das Öffnen und das Schließen der Backen jedes dieser beiden Kämme kann getrennt und unabhängig von dafür bestimmten Steuermittel gesteuert werden.

Unter Bezugnahme nun auf die 2 werden mehr im Detail dargestellt die Backen 121b und 122b jeweilige Kämme 121 und 122, in einer schematischen Perspektivdarstellung entsprechend der Richtung P1, die in der 1 festgelegt ist.

Es wird daran erinnert, dass die Einheit 12 symmetrisch bezüglich der Mittelebene 120 ist, damit die folgende Beschreibung der Backen 121b und 122b symmetrisch auf die Backen 121a und 122a angewendet wird.

Man findet auch in dieser Figur die Kassetten K2 und K3 wieder, sowie die Arme 1210b und 1220b, auf denen die jeweiligen Backen 121b und 122b montiert sind.

Die Backe 121b umfasst zwei Backenteile 1211b und 1212b, die spezielle Geometrien haben, die nachstehend beschrieben werden.

Genauer gesagt umfasst der erste Teil 1211b zwei Glieder 12111b und 12112b, die auf beiden Seiten des zweiten Teils 1212b entsprechend der vertikalen Richtung angeordnet sind.

Der zweite Teil 1212b ist außerdem in horizontaler Verschiebung parallel zur Länge der Backen bezüglich dem Backenträger 1215b mittels eines gesteuerten Verschiebungsmittels, wie eine Schraube 12120b, montiert, die den zweiten Teil mit dem Backenträger verbindet und dessen Verwendung man kontrollieren kann.

Jedes Glied 12111b, 12112b sowie der zweite Backenteil 1212b umfassen mehrere konkave Aufnahmen, die auf regelmäßige Weise entsprechend der vorhin erwähnten Referenzschrittweite verteilt sind.

Jede der konkaven Aufnahmen des ersten und zweiten Teils der Backe umfasst ein zentrales vorspringendes Element, wie eine Kante, die parallel zur Richtung der Aufnahme verläuft, die dazu bestimmt ist, an einem Substrat auf Höhe der Spaltebene anzugreifen.

Somit:

  • • umfasst jede Aufnahme L11b des ersten Glieds 12111b des ersten Backenteils des ersten Kamms 121 eine Kante A11b,
  • • umfasst jede Aufnahme 1112b des Glieds 12112b des ersten Backenteils des ersten Kamms 121 eine Kante A12b
  • • umfasst jede Aufnahme L2b des zweiten Backenteils des ersten Kamms 121 eine Kante A2b.

Jede Kante legt somit eine Hauptebene fest, in der sie sich erstreckt, wobei die Kanten alle zueinander parallel sind. Die Ebene, in der sich die Kanten erstrecken, ist eine vertikale Ebene senkrecht zur Oberfläche der Backe, die dazu bestimmt ist, sich auf die Substrate zusammenzudrücken: diese Ebene ist somit mit der Spaltebene des Substrats vermischt, wenn die Backe sich auf dem Substrat wieder schließt.

Man kommt unter Bezugnahme auf 3 auf die detaillierte Beschreibung dieser zentralen Kanten und ihrer Rolle zurück.

Die Anzahl an Aufnahmen jedes Glieds des ersten Backenteils und des zweiten Backenteils ist vorzugsweise gleich der Anzahl an Aufnahmen des Arbeitskorbs N und der Kassetten K2 und K3 der 1.

Die Aufnahmen sind entsprechend der Länge jedes Glieds und des zweiten Backenteils verteilt.

Die beiden Glieder 12111b, 12112b sind zueinander und bezüglich des Backenträgers 1215b fest, wobei diese beiden Glieder starr mit diesem Träger befestigt sind.

Jede Aufnahme der Glieder 12111b und 12112b erstreckt sich im allgemeinen entsprechend der vertikalen Richtung, die der Verlängerungsrichtung der Substrate und der Scheiben entspricht, die manipuliert werden. Es gibt davon ebenso Aufnahmen des zweiten Teils 1212b der Backe des ersten Kamms.

Und jede Aufnahme des Glieds 12111b erstreckt sich in der Verlängerung einer entsprechenden Aufnahme des Glieds 12112b, wobei diese beiden entsprechenden Aufnahmen dazu bestimmt sind, sich auf dasselbe Substrat beim Zusammendrücken der Backen des ersten Kamms 121 wieder zu schließen.

Genauer gesagt weist jede Aufnahme L11b, L12b der jeweiligen Glieder 12111b und 12112b, die den ersten Teil der Backe des Kamms darstellen, außerdem ein asymmetrisches Profil auf und umfasst auf beiden Seiten ihrer zentralen Kante A11b, A12b:

  • • eine erste Wand, die mit einem ersten Hauptanstellwinkel bezüglich der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, um mit einer ersten Seite des Substrats zusammenzuwirken, welche die Aufnahme aufnehmen muss, wenn die Backen sich darauf wieder schließen, und
  • • eine zweite Wand, die mit einem zweiten Hauptanstellwinkel bezüglich der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, der wichtiger als der erste Hauptanstellwinkel ist, um mit einer zweiten Seite des Substrats zusammenzuwirken.

Der erste Hauptanstellwinkel ist gering, in der Größenordnung einiger Grade, damit die erste Wand quasi senkrecht zur Oberfläche des Glieds ist, die sie trägt.

Der zweite Hauptanstellwinkel ist, was ihn angeht, viel größer, damit die zweite Wand eine Profilhälfte der Aufnahme festlegt, die "offener" ist, wobei diese zweite Wand vom Boden der Aufnahme zum vorstehenden Gipfel der ersten Wand der benachbarten Aufnahme sehr progressiv fortschreitet.

Die zentralen Aufnahmen A11b, A12b sind dazu bestimmt, am Substrat anzusetzen, das die Aufnahme (es wird unten erklärt, wie jede Aufnahme ein Substrat aufnimmt) auf Höhe der Spaltebene des Substrats aufnimmt.

Dieses Ansetzen wird beim Zusammendrücken der Backen des ersten Kamms auf die Substrate durchgeführt. Die konkave Form der Aufnahmen und die Anwesenheit der zentralen Kante erlauben somit den ersten Teilen der Backen des ersten Kamms 121 an jedem Substrat zwischen seinen beiden Scheiben anzusetzen.

Und aufgrund des asymmetrischen Profils der Aufnahmen bei diesem Zusammendrücken verfügt die Scheibe des Substrats, die sich auf der ersten Seite des Substrats befindet, bezüglich den ersten Teilen 121a, 121b des ersten Kamms und entsprechend der Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements über einen geringeren Bewegungsfreiheitsgrad als den, über den die Scheibe des Substrats verfügt, die sich auf der zweiten Seite des Substrats befindet.

Mit anderen Worten ist die Scheibe, die sich auf der ersten Seite des Substrats befindet, bei diesem Zusammendrücken und bezüglich der ersten Teile des ersten Kamms für jedes Substrat zwischen der zentralen Kante der Aufnahme und ihrer ersten Wand eingezwängt, die eine steile Steigung bezüglich dem Boden der Aufnahme aufweist.

Und gleichzeitig verfügt die andere Scheibe des Substrats über einen größeren Freiheitsgrad, um sich bezüglich der ersten Teile des ersten Kamms entsprechend der Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements, d.h. der Richtung senkrecht zur Ebene der Scheibe, zu bewegen.

Somit befindet sich eine der Scheiben der Substrats bezüglich des Glieds eingezwängt, an dem es ansetzt, während die andere Scheibe sich möglicherweise bewegen kann, um sich von der ersten Scheibe zu entfernen.

Es wird präzisiert, dass die Wände und die Kanten jeder Aufnahme des ersten und zweiten Glieds des ersten Teils des ersten Kamms vertikal angeordnet sind, damit die beiden Glieder die gleiche Wirkung auf jedes Substrat haben.

Und auf ähnliche Weise stellen die Aufnahmen L2b des zweiten Backenteils 1212b auch bezüglich ihrer zentralen Kante A2b ein asymmetrisches Profil dar.

Auch hier sind die zentralen Kanten der Aufnahme dazu bestimmt, um an den Substraten auf Höhe ihrer Spaltebene beim Zusammendrücken der zweiten Backenteile des ersten Kamms auf die Substrate anzusetzen.

Es wird präzisiert, dass bei diesem Zusammendrücken (das in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gleichzeitig wie das Zusammendrücken der ersten Backenteile des ersten Kamms durchgeführt wird, wobei die Backen des ersten Kamms sich gleichzeitig wieder schließen), die Kanten der ersten und zweiten Backenteile des ersten Kamms sind vertikal ausgerichtet.

Man sieht außerdem, dass diese Ausrichtung nur in einer Referenzposition zwischen den ersten und zweiten Backenteilen des ersten Kamms 121 überprüft wird, wobei diese Referenzposition die der Backenteile beim Zusammendrücken der Backen des ersten Kamms ist.

Somit wird beim Zusammendrücken des ersten Kamms auf die Substrate an jedem Substrat durch die Kanten der ersten und zweiten Teile des ersten Kamms auf Höhe seiner Spaltebene angesetzt.

Für jede Aufnahme des zweiten Backenteils des ersten Kamms findet man auf dieselbe Weise auf einer Seite dieser Kante eine "steile" Wand, die eine Scheibe des Substrats einzwängt und auf der anderen Seite eine "geöffnete" Wand, die der anderen Scheibe einen bestimmten Freiheitsgrad in Beabstandung der ersten eingezwängten Scheibe bezüglich des zweiten Teils 1212b lässt.

Aber das Profil der Aufnahmen der zweiten Teile des ersten Kamms ist invertiert bezüglich dem Profil der Aufnahmen der ersten Teile des ersten Kamms.

In der Tat befindet sich die "steile" Wand einer Aufnahme des zweiten Backenteils des ersten Kamms vertikal mit der "geöffneten" Wand der entsprechenden Aufnahme der Glieder des ersten Backenteils des ersten Kamms ausgerichtet.

Und auf symmetrische Weise findet sich die "geöffnete" Wand einer Aufnahme des zweiten Teils vertikal mit der "steilen" Wand der entsprechenden Aufnahme der Glieder des ersten Teils ausgerichtet.

Somit verfügt die Scheibe des Substrats, die sich auf der ersten Seite des Substrats befindet und die bezüglich des ersten Backenteils 1211b zwischen der zentralen Kante und der "steilen" Wand der beiden Aufnahmen der Glieder 12111b und 12112b eingezwängt ist, über einen bestimmten Freiheitsgrad, um sich von der zentralen Kante A2b der entsprechenden Aufnahme des zweiten Backenteils 1212b zu entfernen in Beabstandung dieser Kante.

Und die andere Scheibe des Substrats ist, was sie angeht, bezüglich des zweiten Backenteils eingezwängt, verfügt aber über einen Freiheitsgrad in Beabstandung bezüglich den zentralen Kanten der Aufnahmen der Glieder des ersten Backenteils.

Man hat obenstehend die hauptsächlichen strukturellen Eigenschaften der Maschine 1 festgelegt, die einem ersten hauptsächlichen Ausführungsmodus der Maschine gemäß der Erfindung entspricht.

Es wird nun das Funktionieren dieser Maschine immer unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.

Ausgehend von einer Situation, in der:

  • • der Arbeitskorb N 25 Substrate S enthält, die eine Spaltung erfahren haben (wobei die Spaltung mechanisch oder nicht mechanisch erfolgt sein sollte – auf alle Fälle wird man gemäß der Erfindung die beiden Scheiben jedes Substrats abtrennen),
  • • die Einheit 12 befindet sich gegenüber und senkrecht zur Station ST1 (infolge einer Bewegung, die entsprechend der Richtung X der 1 angepasst ist), und
  • • die Backen der Kämme 121 und 122 beabstandet und geöffnet sind, steuert man zunächst den Aufstieg der zur Station ST1 gehörenden Druckvorrichtung.

Diese Druckvorrichtung sammelt die Substrate, wobei jedes Substrat von einer Aufnahme der Druckvorrichtung aufgenommen wird (die sich diesbezüglich unterhalb des Substrats befindet, wobei die Aufnahmen außerdem Neigungen in V-Form haben, um einen Trichter zu bilden und ein Substrat aufzunehmen).

Es sei daran erinnert, dass der Boden jeder Aufnahme dieser Druckvorrichtung eine zentrale Kante umfasst (die somit ein Aufnahmeprofil in W-Form festlegt), wobei diese Kante sich in der ringförmigen Aushöhlung der Spaltebene des Substrats positioniert.

Es wird präzisiert, dass man unter einer "W-Form" jegliche allgemeine konkave Form versteht, die außerdem ein vorspringendes Profil im Boden der Konkavität umfasst.

Die Position des Substrats bezüglich der Druckvorrichtung wird somit durch Zusammenwirken von Formen (wobei die ringförmige Aushöhlung der Spaltebene, die auf die Spitze des W's kommt und die Neigungen der Ränder – symmetrisch – der Aufnahmen der Druckvorrichtungen außerdem ausreichend schwach sind, um das Substrat in vertikaler Position zu halten) automatisch justiert.

Die Druckvorrichtung der Station ST1 hebt somit die Substrate bis zu einer hohen Position, in der der Mittelpunkt der Substrate sich auf Höhe des Zentrums der zweiten – zentral entsprechend der vertikalen Richtung – Teile des ersten Kamms 121 befindet.

In dieser hohen Position befinden sich die Substrate zwischen den beiden Backen des Kamms 121, die beabstandet und somit geöffnet sind.

Man steuert nun das synchronisierte und symmetrische Zusammendrücken der Backen 121a und 121b des ersten Kamms, um die Backen dieses ersten Kamms auf die Substrate wieder zu schließen.

Und die Aufnahmen des ersten Kamms sind angeordnet, damit jede bei diesem Schließen ein Substrat aufnimmt.

Immer bewirkt bei diesem Schließen das Zusammenarbeiten von Formen des ersten und zweiten Teils des ersten und zweiten Backenteils des ersten Kamms das Abtrennen jedes Substrats in zwei getrennte Scheiben.

In der Tat halten, wie oben erklärt wird, bei diesem Zusammendrücken der ersten und zweiten Backenteile des ersten Kamms 121 die zentralen Kanten der Aufnahmen dieser unterschiedlichen Teile des ersten Kamms 121 die Spaltebene jedes Substrats in einer festen Position infolge ihres Ansetzens am Substrat.

Und für jedes Substrat verfügt eine erste Scheibe über einen Freiheitsgrad in Beabstandung zur anderen Scheibe bezüglich den ersten Backenteilen des ersten Kamms, während die andere Scheibe über einen ähnlichen Freiheitsgrad bezüglich den zweiten Backenteilen des ersten Kamms verfügt.

Und wobei die zentralen Kanten der Aufnahmen des ersten Kamms, die eine Rolle einer Ecke spielen, die in der Spaltebene angesetzt wird, werden diese Freiheitsgrade von beiden Scheiben jedes Substrats verwendet, um sich voneinander zu trennen und zu einem vollständigen Abtrennen vom Substrat zu führen.

Somit ist eine Funktion dieser zentralen Kanten der Aufnahmen des ersten Kamms 121 eine feste Position auf die Spaltebene jedes Substrats auf Höhe des ersten und zweiten Teils des ersten Kamms 121 auszuüben, während die Scheiben jedes Substrats außerdem über einen Freiheitsgrad zur Trennung verfügen.

Daher beansprucht das Zusammenwirken der Formen der Backen des ersten Kamms die beiden Scheiben jedes Substrats zur Trennung.

Diese Funktion der zentralen Kanten der Aufnahmen des ersten Kamms 121 begünstigt in großem Umfang das Abtrennen der beiden Scheiben jedes Substrats; in den Fällen, in denen der Spalt der Scheiben bereits "vollendet" ist (d.h. die Scheiben des Substrats bleiben nur unter dem Effekt von Kräften des Typs "Saugnapfwirkung" oder Van-der-Waals aneinander haften), erlaubt sie sogar das Abtrennen der Scheiben vollständig zu bewirken, die sich voneinander dank ihrer relativen Freiheit trennen.

Wenn im Gegensatz dazu der Spalt der den Maschinen vorgelegten Scheiben nicht "vollendet" ist, ist es möglich, vorzusehen, dass beim Zusammendrücken diese Scheiben nur dazu dienen, die Substrate korrekt zu positionieren.

In diesem Fall ist die oben erwähnte Beanspruchung zur Trennung nicht ausreichend, um die Scheiben effektiv zu trennen, und das Abtrennen wird effektiv erst beim Bewegen in Verschiebung der zweiten Backenteile des ersten Kamms, um einen halben Referenzschritt, der unten erwähnt wird, durchgeführt.

Es ist auch möglich, die Merkmale der Maschine (Form der Kanten, Zusammendrückkraft, ...) anzupassen, um beim Zusammendrücken das Abtrennen der Scheiben vollständig durchzuführen, sogar auf einem Substrat, für das der Spalt nicht vollendet wurde.

In jedem Fall kann man die Geometrie des Profils dieser zentralen Kanten anpassen, sowie die Kinematik des Zusammendrückens der Backen, um mit den beiden Funktionen der Kanten (nur Positionierung/Positionierung und Abtrennen durch Eckeneffekt) zu spielen.

Man kann auch auf gewünschte Weise die Kinematik des Zusammendrückens der Backen des ersten Kamms anpassen, um das Abtrennen der Scheiben bestens zu führen, ohne zu riskieren, die Scheiben zu beschädigen.

Insbesondere kann man vorsehen, Kraftsensoren mit den Backen des ersten Kammes zu verbinden, um das Zusammendrücken der Backen im Falle eines zu großen Widerstands der Substrate zu unterbrechen.

In einem solchen Fall kann oder können ein oder mehrere Substrate Schwierigkeiten haben, abgetrennt zu werden und man kann wählen, die Arbeitsvorgänge zu unterbrechen, um zu vermeiden, die Substrate zu beschädigen: Man kann die "resistenten" Substrate identifizieren und entnehmen und das Abtrennen mit den anderen verfolgen.

Man kann auch Sensoren eines anderen Typs mit diesem Zusammendrücken verbinden, zum Beispiel optische Sensoren, um zu überprüfen, dass das Abtrennen korrekt abläuft und die Maschine anhalten, falls das nicht der Fall ist.

Die Druckvorrichtung von ST1 ist nun leer wieder hinuntergefahren und wurde in die Basis 11 eingezogen, damit die Substrate nur von den Backen gehalten werden.

Es wird präzisiert, dass im Fall, in dem die abzutrennenden Substrate eine Schicht eines Materials umfassen, wie Silizium (im Inneren dessen die Spaltebene des Substrats festgelegt ist und die selbst die beiden Scheiben auf beiden Seiten der Spaltebene umfasst), die auf eine Versteifung geklebt ist, kann die Klebeschnittstelle zwischen der Schicht und der Versteifung zur guten anfänglichen Positionierung der zentralen Kanten der Aufnahmen des ersten Kammes 121 zu Beginn des Zusammendrückens der Backen dieses Kammes helfen.

In der Tat legt eine solche Klebeschnittstelle eine ringförmige Abschrägung fest, die aus einer leichten Abrundung an den Rändern der Siliziumschicht (oder eines anderen Materials) und der Versteifung (Abrundungen beobachtet über einen Radialschnitt eines Substrats in Waffelform) herrührt.

Die sich einander gegenüber befindenden Abrundungen legen somit die ringförmige Abschrägung fest.

Und die Anmelderin hat beobachtet, dass die zentralen Kanten der Aufnahmen des ersten Kamms 121 sich in diesem Fall auf Höhe der ringförmigen Abschrägung einklinken.

Dieses Ansetzen wird erleichtert durch die Tatsache, dass zu Beginn des Zusammendrückens der Kanten die Substrate über einen bestimmten Freiheitsgrad entsprechend der Anordnungsrichtung der Substrate verfügen.

Und beim Inkontaktsetzen der Kanten des ersten Kamms und der Substrate justieren diese letzten ihre Position selbst entsprechend der Anordnungsrichtung der Substrate, um dieses Ansetzen auf Höhe der Klebeschnittstelle zu begünstigen.

Die Anmelderin hat auch beobachtet, dass, wenn man das Zusammendrücken der Backen des ersten Kamms auf die Substrate verfolgt, das Abtrennen entsprechend der Spaltebene geschieht.

Man steuert anschließend die Bewegung in Verschiebung der zweiten Backenteile des ersten Kamms um einen halben Referenzschritt.

Diese gesteuerte Verschiebung wird in Richtungssinn des Pfeils T der 3 (d.h. in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Anordnungsrichtung der Substrate) durchgeführt, damit bei dieser Verschiebung die "steilen" Wände der ersten und zweiten Teile, die zum selben Substrat gehören und die sich bereits auf beiden Seiten des Substrats befinden, sich noch weiter voneinander entfernen.

Somit entfernen die zentralen Kanten der Aufnahmen der zweiten Teile die Scheibe jedes Substrats, die in den Aufnahmen eingeklemmt war, um sie noch von der anderen Scheibe des Substrats zu entfernen.

Und wie schon gesagt wurde, wird diese Bewegung auf einer Länge gemacht, die einem halben Referenzschritt entspricht; in diesem Stadium sind die Scheiben also durch einen halben Referenzschritt regelmäßig getrennt, wobei die beiden Scheiben eines selben Substrats gegenüber ihre Vorderseiten oder aktiven Seiten (Seiten, die aus dem Spalt stammen) aufweisen.

Aber da der erste Kamm nun wieder auf den Scheiben (deren Verschiebung einer Scheibe von zweien um einen halben Referenzschritt er bewirkt hat) wieder geschlossen wird, hält dieser erste Kamm nun die so verschobenen Scheiben.

Diese Funktion der kontrollierten Verschiebung einer Scheibe von zweien erlaubt, wie man sieht, auf besonders einfache und leichte Weise nach sich zu ziehen auf Beförderungsschritte mehrerer Scheiben nach ihrem Abtrennen.

Es wird präzisiert, dass es offensichtlich möglich ist, entsprechend der Richtung des Pfeils T nicht die zweiten Backenteile des ersten Kamms, sondern die ersten Teile dieser Backen beweglich zu machen, wobei es wichtig ist, eine kontrollierte Bewegung zwischen den beiden Teilen zu steuern.

Die Einheit 12 wird anschließend entsprechend der Richtung X der 1 durch ihre Steuermittel bewegt, bis sie sich senkrecht unter der Station ST2 befindet. Der erste Kamm 121 hat mit sich die 50 Scheiben geführt, die regelmäßig mit einem halben Referenzschritt beabstandet sind.

Man steuert anschließend den Aufstieg der zur Station ST2 gehörigen Druckvorrichtung, damit diese mit der Unterseite der Scheiben in Kontakt kommt, wobei die 50 um einen halben Referenzschritt verschobenen Aufnahmen dieser Druckvorrichtung jede eine Scheibe aufnehmen.

In dieser Position hält die zur ST2 gehörige Druckvorrichtung die 50 Scheiben.

Man steuert nun die Öffnung der Backen des ersten Kamms 121 und das Schließen der Backen des zweiten Kamms 122 auf die Scheiben (während dieser Arbeitsvorgänge werden die 50 Scheiben immer von der Druckvorrichtung von ST2 gehalten).

Jede der Backen 122a, 122b des zweiten Kamms 122 umfasst 25 Zähne D (siehe 2), die regelmäßig beabstandet entsprechend der Länge der Backe sind, wobei jeder Zahn vom folgenden Zahn durch eine Länge getrennt ist, die einem Referenzschritt entspricht.

Jeder Zahn umfasst einen ausgedehnten Schlitz, der eine Aufnahme bildet, um eine Scheibe aufzunehmen. Es sei angemerkt (insbesondere in 1), dass, während der Kamm 122 unterhalb des Kamms 121 ist (der sich, was ihn angeht, gegenüber der Mittelebene der Substrate und Scheiben befindet, wenn diese in hoher Position sind), empfangen die Schlitze der Zähne die unteren Teile der Scheiben und können sie somit halten.

Und die Schlitze befinden sich gegenüber von Scheiben, die durch die Druckvorrichtung von ST2 gehalten werden, wobei eine Scheibe von zweien in einem Schlitz des zweiten Kamms nach Schließen des letztgenannten aufgenommen und gehalten wird.

Die Zähne D sind außerdem durch Räume E (siehe noch 2) getrennt, wobei sie auch regelmäßig beabstandet entsprechend dem Referenzschritt sind.

Die Ausdehnungen dieser klaffenden Räume sind so, dass sie, für das Hinunterfahren der Scheiben, die nicht in den Schlitzen des Kammes 121 aufgenommen wurden, kein Hindernis darstellen.

Die Druckvorrichtung von ST2 wird also hinuntergefahren, und 25 Scheiben bleiben in hoher Position durch den Kamm 122 gehalten, während die 25 anderen mit der Druckvorrichtung hinunterfahren.

Der Kamm 122 spielt somit die Rolle eines "Filters", der einen von zwei Scheiben abfängt: Nur die Scheiben, die nicht durch die Verschiebung der zweiten Backenteile des ersten Kamms verschoben wurden, werden in einem Schlitz dieses zweiten Kamms aufgenommen.

Genauer gesagt bewahrt dieser Kamm immer dieselbe Scheibe jedes Substrats (zum Beispiel die Scheibe, die dem SOI oder dem SOA entspricht), und dasselbe gilt für die Druckvorrichtung von ST2 (die in diesem Fall die Scheibe jedes Substrats bewahrt, die der Siliziumrestauflage entspricht).

Die Druckvorrichtung von ST2 verfolgt ihr Hinunterfahren bis zum Ablegen der Restauflagescheiben in der Kassette K2, indem sie sie durchquert und später in die Basis 11 eingezogen wird.

Die Einheit 12 wird anschließend gegenüber der Station ST3 bewegt. Der zweite Kamm 122 bewegt somit die 25 Scheiben, die er trägt, gegenüber dieser Station.

Die zu ST3 gehörige Druckvorrichtung wird nach oben gefahren bis zu einer hohen Position, in der jede der 25 durch den Kamm 122 gehaltenen Scheiben in einer Aufnahme dieser Druckvorrichtung aufgenommen wird.

Der zweite Kamm 122 ist nun geöffnet, damit er die 25 Scheiben freigibt (SOI oder SOA in unserem Beispiel), wobei die Scheiben von der Druckvorrichtung von ST3 gehalten bleiben.

Diese Druckvorrichtung wird anschließend nach unten gefahren, um die Kassette K3 zu durchqueren und dort die 25 SOI- oder SOA-Scheiben abzulegen. Die Druckvorrichtung von ST3 wird dann in die Basis 11 eingezogen.

Es erscheint somit, dass die Erfindung erlaubt auf vorteilhafte Weise das Abtrennen von Substraten mit insbesondere den folgenden Vorteilen durchzuführen:

  • • Die Behandlungstakte sind beträchtlich vergrößert bezüglich bekannter Systeme. Die Erfindung erlaubt in der Tat gleichzeitig mehrere Substrate abzutrennen (25 zum Beispiel, obwohl diese Zahl nicht begrenzt ist).

Es wird diesbezüglich jedoch präzisiert, dass es möglich ist, die Form der Backen des ersten Kamms und/oder ihre Anordnung und/oder die Kinematik ihres Zusammendrückens anzupassen, damit das Abtrennen der Substrate nicht gleichzeitig (alle Substrate gleichzeitig abgetrennt) durchgeführt wird, sondern sequentiell (die Substrate werden also voneinander abgetrennt, die einen infolge der anderen, mit einer kontrollierten temporären Verschiebung zwischen dem Abtrennen zweier benachbarter Substrate).

Zu diesem Zweck kann man zum Beispiel vorsehen, dass in wieder geschlossener Position die gegenüberliegenden Backen des ersten Kamms nicht parallel sind, sondern im allgemeinen ein leichtes "V" bilden, dessen Winkel an der Spitze gewählt ist, damit die Backen dieses Kamms sukzessive die Substrate die einen nach den anderen bei ihrem Zusammendrücken angreifen.

Diese Möglichkeit kann insbesondere im Fall des Abtrennens von Substraten eingesetzt werden, deren Abtrennen heikel ist. Man kann auch in diesem Fall dem Zusammendrücken der Backen des ersten Kammes auf die Substrate einen Sensor (ein optischer oder ein anderer) zuordnen, der das Substrat während des Abtrennens beobachtet (zum Beispiel, indem er sich entsprechend der Anordnungsrichtung der Substrate bewegt, um sich gegenüber eines Substrats zu befinden, wenn dieses unter der Wirkung des Zusammendrückens der Backen abgetrennt wird), und erlaubt durch eine angepasste Wendeschleife dieses Zusammendrücken im Fall seines beobachteten Problems auf einem Substrat während des Abtrennens zu unterbrechen,

  • • das Abtrennen wird mit einem hohen Grad an Präzision und Sicherheit für die Scheiben durchgeführt. Insbesondere erlaubt die Erfindung die Risiken von Kratzern auf den Seiten der abgetrennten Scheiben zu vermeiden,
  • • die Erfindung erlaubt auch die automatische Beförderung abgetrennter Scheiben, wobei die jeweiligen Scheiben jedes Substrats in zu diesem Zweck vorgesehenen Kassetten angeordnet sind,
  • • und die Modalitäten der Umsetzung der Erfindung können angepasst werden in Abhängigkeit der abzutrennenden Substrate. Insbesondere im Fall von Substraten, deren Spalt nicht vollendet ist und für die es notwendig ist, eine zusätzliche Menge Energie bereitzustellen, um den beiden Scheiben zu ermöglichen, sich abzutrennen, kann man wählen, das Zusammendrücken des ersten Kamms nur umzusetzen, um die Substrate zu positionieren – was das folgende Abtrennen begünstigt, aber es nicht vollenden lässt, denn die Beanspruchung zur Trennung der beiden Scheiben, die aus dem Zusammendrücken resultiert, ist nicht ausreichend, um die Scheiben abzutrennen – wobei das Abtrennen selbst erreicht wird durch das Verschieben um einen halben Referenzschritt zwischen den beiden Teilen des ersten Kammes – wobei die in das Substrat induzierten Zwänge bei dieser Verschiebung dem Energieüberschuss entsprechen, der zum Abtrennen der Scheiben notwendig ist.

Es ist ganz offensichtlich, dass die oben beschriebene Erfindung gemäß verschiedener Varianten durchgeführt werden kann.

Insbesondere ist es möglich, das auf Höhe der Station ST1 durchgeführte Abtrennen und das Entblocken der Scheiben, das diesem Abtrennen folgt, vom Entladen der Hälfte der Scheiben (eine Scheibe jedes Substrats) nicht nur auf der Station ST2, sondern auf der Endstation ST3 folgen zu lassen.

In diesem Fall werden die zweiten Scheiben jedes Substrats mittels der beweglichen Einheit 12 in ST2 abgeladen.

Dies erlaubt einen Abtrennzyklus der Maschine zu beenden, während die bewegliche Einheit sich gegenüber der Mittelstation ST2 befindet.

Dies erlaubt auch die Scheibe des Substrats zu wählen, die an jeder Station abgelegt wird: Im Fall des Abtrennens von Substraten, die zum Beispiel einen SOI umfassen, kann man wünschen in ST2 die SOI und in ST3 die Siliziumrestauflagen abzulegen.

Da der zweite Kamm 122 immer die gleichen Scheiben zurückhält, muss man also folglich das Funktionieren der Maschine anpassen, indem man die erste Entladestation wählt.

Es wird auch präzisiert, dass es möglich ist, eine derartige Maschine nicht mit drei, sondern nur zwei Stationen zu verwenden.

In diesem Fall werden in der Tat die Stationen ST2 und ST3 "verwechselt", wobei eine einzige Station zum Entladen der abgetrennten Scheiben vorgesehen ist.

In diesem Fall muss, nach dem Entladen durch die Maschine der ersten Scheiben ein Operator die Kassette herausnehmen, die gerade mit Scheiben gefüllt wurde, und an ihre Stelle eine andere Kassette platzieren – die leer ist – welche die anderen Scheiben der Maschine aufnehmen wird.

Unter Bezugnahme nun auf die 5 bis 8 wird eine zweite Maschine beschrieben, die erlaubt, die Erfindung gemäß einem zweiten Hauptrealisierungsmodus umzusetzen.

Die 5 ist eine schematische Gesamtansicht einer derartigen Maschine 2 von oben betrachtet.

Die Maschine 2 umfasst hier außerdem eine feste Basis, die mit 21 referenziert wird, und eine bewegliche Einheit 22.

Die feste Basis 21 umfasst drei Hauptstationen ST'1, ST'2, ST'3.

Die Station ST'1 ist eine Abtrennstation; sie kann einen Arbeitskorb aufnehmen, der ähnlich zum Arbeitskorb N der 1 sein kann und es wird hier das Beispiel des Abtrennens (gleichzeitig oder nicht) von 25 Substraten wiederaufgenommen, die auf ausgerichtete Weise gemäß einem Referenzschritt angeordnet sind.

Die Anordnungsrichtung des Substrats ist durch den Pfeil Y in der 5 angegeben.

Diese Maschine 2 ist auch an das Abtrennen aller Substrattypen (Substrate vom Typ SOI, SOA, aber auch jeglichen anderen Typs; Substrate, egal welcher Größe) angepasst. Man kann zum Beispiel eine derartige Maschine zum Abtrennen von Scheiben des Typs SOI oder SOA mit einem Durchmesser von 300 mm verwenden (ohne dass dieses Beispiel einschränkend ist).

Die Station ST'2 ist eine Scheibenentladestation: Sie kann eine Kassette aufnehmen, die ähnlich zu bereits erwähnten Kassetten sein kann. Sie kann auch eine feste Kassette aufnehmen, die erlaubt, ein Kippen der Scheiben zwischen Horizontale und Vertikale durchzuführen.

Und die Station ST'3 ist eine Ladestation der Scheiben, die an der Station ST'2 entladen wurden. Diese Station ST'3 umfasst zwei Ablageposten, wobei jeder Posten von einem Behälter des Typs Foup (gemäß dem angelsächsischen Akronym Front Opening Unified Pod) oder Fosb (gemäß dem angelsächsichen Akronym Front Opening Shipping Box) belegt sein kann.

Diese Behälter erlauben zu laden, wie Kassetten, mehrere gemäß einem gegebenen Schritt beabstandete Scheiben (hier unser Referenzschritt).

Eine ihrer Spezifitäten ist es, dass in derartigen Behältern die Scheiben horizontal und nicht vertikal gelagert werden.

Es wird außerdem präzisiert, dass die Scheiben mit ihren aktiven Seiten nach oben gedreht gelagert werden.

Es ist also notwendig, mit der Maschine 2 Mittel 23 zuzuordnen, um eine Rotation um eine Vierteldrehung mit mehreren Scheiben durchzuführen, die vertikal in der Kassette der Station ST'2 angeordnet sind, um diese Scheiben horizontal zu lagern und gleichzeitig die Anordnung der Scheiben und gleichzeitig die Ausrichtung der Scheiben und den Referenzschritt zwischen zwei benachbarten Scheiben in der Ausrichtung zu bewahren.

Die Einheit 22 ist, was sie angeht, geeignet, um zwischen zwei Positionen kontrolliert und durch geeignete Steuermittel bewegt zu werden, die sich gegenüber der Stationen ST'1 bzw. ST'2 befinden. Die Bewegung dieser Einheit 22 geschieht somit entsprechend der Richtung X, die in der 5 angegeben ist.

Die Maschine 2 umfasst außerdem einen Beförderungsroboter 24, der den Transfer der abgetrennten Scheiben, die von der Einheit 22 in der Station ST'2 abgelegt wurden und infolge der Vierteldrehung, die sie beim Ausgang der Station ST'2 erfahren haben, von dieser Station ST'2 bis zur Station ST'3 sicherstellt.

Dieser Roboter 24 ist also in Verschiebung entsprechend der Richtung Y beweglich. Er ist auch rotationsmäßig um seine eigene vertikale Achse 240 beweglich, um das Entladen der Scheiben in den Behältern der Station ST'3 zu erlauben, er ist auch in Z-Richtung beweglich.

Die bewegliche Einheit 22 umfasst einen ersten Kamm dessen beide Backen, symmetrisch bezüglich der Mittelebene 220 der Einheit gegenüberliegend, geeignet sind, sich auf den Scheiben der mehreren Substrate wieder zu schließen.

Aber in diesem Fall ist der erste Kamm dazu bestimmt, den Scheiben eine Verschiebung um einen halben Referenzschritt aufzuerlegen: die Aufnahmen, die auf regelmäßig beabstandete Weise auf jeder Backe des Kamms vorgesehen sind, damit jede eine Scheibe aufnimmt, sind somit um einen halben Referenzschritt verschoben.

Der Querschnitt der gegenüberliegenden Backen 221a und 221b des ersten Kamms 221 sind schematisch in der Ansicht der 6 dargestellt, die schematisch in Seitenansicht die Hauptelemente der Einheit 22 darstellen mit einem Substrat S, das in dieser Einheit positioniert ist.

Es sei angemerkt, dass im Fall dieser zweiten Maschine die Backen des ersten Kamms sich nicht wieder schließen infolge einer Rotation um die vertikale Achse, sondern durch das Kippen jeder Backe um eine jeweilige horizontale Achse 2210a, 2210b.

Die Backen 221a und 221b können somit um ihre bestimmte Achse zwischen einer Position rotieren, in der die Scheiben der Substrate frei sind und einer Position, in der die Backen die Scheiben halten (wobei jede Scheibe auf beiden Seiten seiner vertikalen Mittelachse in einer entsprechenden Aufnahme einer Backe aufgenommen wird).

Diese letzte Halteposition ist in der 6 veranschaulicht.

Auch hier ist das Kippen der beiden Backen synchronisiert, damit die beiden Backen symmetrisch auf beiden Seiten der Mittelebene 220 bleiben.

Der erste Kamm 221 ist somit ein Greifer für die Scheiben nach ihrem Abtrennen. Auf diesen Aspekt wird nochmals zurückgekommen.

Die Einheit 22 umfasst auch zwei Trennelemente 222a und 222b, die auch rotationsmäßig um jeweilige horizontale Achsen 2220a und 2220b auf beiden Seiten der Mittelebene 220 montiert sind.

Jedes dieser beiden Trennelemente umfasst 25 Elemente in Klingenform, die entsprechend der Richtung Y mit einem Referenzschritt angeordnet sind, damit sich jedes gegenüber der Spaltebene eines Substrats befindet, wenn mehrere Substrate herbeigebracht werden (siehe detaillierte Beschreibung unten).

Jede der 25 Klingen des Elements 222a ist derart gegenüber einer Klinge des Elements 222b, dass die Klingen der beiden jeweiligen Elemente sich paarweise einander gegenüber befinden, um an der Spaltebene eines Substrats an beiden Seiten anzusetzen.

Diese Trennelemente können (auch sie auf symmetrische Weise) zwischen einer Position, in der die Substrate frei sind und einer Position (dargestellt in der 6), in der jede Klinge eine Spaltebene eines Substrats S angreift, kippen.

Man findet auch in der 6 eine Führung 223, die im oberen Teil der Einheit 22, oberhalb der Substrate angeordnet ist.

Diese Führung kann auch auf Mitteln 2230 zum Beispiel Schienen (man sieht in der Folge dieses Textes, dass diese Mittel 2230 nicht obligatorisch sind) vertikal gleitend montiert sein.

Sie umfasst mehrere Aufnahmen, um den oberen Teil der Substrate aufzunehmen. Die Führung 223 umfasst somit 25 Aufnahmen, die entsprechend der Richtung Y mit dem Referenzschritt beabstandet sind.

Das Detail der Geometrie der Aufnahmen der Führung 223 ist in 7 dargelegt.

In dieser Figur wird festgestellt, dass jede Aufnahme L223 in ihrem Bodenteil einen Teil L2230 umfasst, dessen Breite genau größer als die Dicke des Substrats S ist, und einen Teil L2231, der in konischer Form im Teil der Aufnahme ausgeweitet ist, der in Richtung des Substrats (nach unten) liegt.

Und das Prinzipschema der 7 ist sicherlich nicht einschränkend; man kann auch jede beliebige Geometrie vorsehen, die einen Formbereich, der im allgemeinen konisch oder konvergent ist, und einen Bodenbereich der Aufnahme umfasst – wobei der Übergang zwischen den beiden Bereichen jede beliebige angepasste Form haben kann.

Die 6 stellt auch die Druckvorrichtung P der Station ST'1 dar. Diese Druckvorrichtung umfasst 25 mit dem Referenzschritt beabstandete Aufnahmen, immer entsprechend der Richtung Y.

Jede Aufnahme der Druckvorrichtung ist dazu bestimmt, ein Substrat aufzunehmen. Die Druckvorrichtung sammelt die Substrate im Arbeitskorb, der an der Station ST'1 angeordnet ist, indem sie diesen Arbeitskorb beim Aufstieg der Druckvorrichtung durchquert, wie im Fall der Druckvorrichtung der Station ST1, die weiter oben beschrieben wurde.

Eine detaillierte Darstellung des Bodens einer Aufnahme LP der Druckvorrichtung ist in 8 gegeben. Diese Fig. zeigt, dass die Aufnahme LP einen Querschnitt in allgemeiner Form eines "V" hat. Es wird präzisiert, dass der Winkel des "V" beträchtlich übertrieben wurde; er kann in der Realität in der Größenordnung von 4° sein.

Und noch genauer gesagt ist die Form der Aufnahme in "W"-Form, wobei der Boden der – symmetrischen-Aufnahme eine Kante AP umfasst, um sich in die Spaltebene des Substrats beim Heben des Substrats durch die Druckvorrichtung einzuklinken.

Das Ansetzen dieser Kante in der Spaltebene erlaubt somit (wie im Fall der Druckvorrichtung von ST1, oben beschrieben) durch Autozentrierung die Position des Substrats bei seinem Heben durch die Druckvorrichtung zu justieren.

Zurückkommend auf die bewegliche Einheit 220 umfasst diese Einheit auch einen zweiten Kamm (nicht in den Figuren dargestellt), der homolog zum zweiten Kamm 121 der ersten, oben beschriebenen Maschine ist.

Jede der beiden gegenüberliegenden Backen eines derartigen Kamms umfasst hier noch:

  • • 25 durch den Referenzschritt beabstandete Aufnahmen,
  • • und 25 Räume, die auch durch denselben Schritt beabstandet und zwischen die Aufnahmen geschaltet sind, um eine von zwei Scheiben durchzulassen, wenn man durch diesen Kamm hindurch eine Einheit von 50 durch einen halben Referenzschritt beabstandete Scheiben absenkt.

Dieser Kamm kann sich auch auf die gleiche Weise wie der Kamm 122 oder durch Kippen wie der erste Kamm 221 wieder schließen. Er ist unabhängig vom ersten Kamm 221, wobei spezifische Steuermittel zu seinem Öffnen und seinem Schließen ihm zueigen sind.

Es wird nun das Funktionieren dieser zweiten Maschine beschrieben.

Vor dieser Beschreibung wird daran erinnert, dass diese zweite Maschine gut zum Abtrennen von Substraten großer Ausdehnungen angepasst ist, für die es wichtig ist, die Position der Substrate beim Abtrennen möglichst kontrolliert zu stabilisieren.

In der Tat hat man, wie man sehen wird, falls der erste Kamm der ersten Maschine 1 es erlauben würde, gleichzeitig die Substrate zu ergreifen und sie abzutrennen, indem er das Zusammenwirken von Formen der Elemente des Kamms ausnutzt, nicht nur um die Substrate abzutrennen, sondern auch um ihre Positionierung sicherzustellen (wobei die zentralen Kanten der verschiedenen Aufnahmen zu diesem Zweck eine Rolle spielen), im Fall der zweiten Maschine 2 verschiedene Mittel vorgesehen, um die Substrate zu positionieren und um sie abzutrennen.

Es wird jedoch präzisiert, dass diese zweite Maschine zum Abtrennen von Substraten beliebiger Größen eingesetzt werden kann.

Gehen wir also von einer Situation aus, in der:

  • • der Arbeitskorb, der bei der Station ST'1 ist, 25 Substrate S enthält, die eine Spaltung erfahren haben (die hier noch vollendet werden muss oder die bereits vollendet wurde – in jedem Fall wird die Erfindung erlauben, die beiden Scheiben jedes Substrats abzutrennen),
  • • die Einheit 22 sich gegenüber und direkt oberhalb der Station ST'1 (infolge einer entsprechend der Richtung X der 5 angepassten Bewegung) befindet und
  • • die Backen des ersten und zweiten Kamms der Maschine 2 geöffnet sind, man steuert das Hinauffahren der Druckvorrichtung P von ST'1, damit diese die 25 Substrate des Arbeitskorbs sammelt.

Wie oben erklärt, wird aufgrund der Geometrie in W-Form der Aufnahmen der Druckvorrichtung jedes Substrat in der Mitte seiner Aufnahme autozentriert und im wesentlichen vertikal gehalten.

Diese Druckvorrichtung erhebt sich bis zu einer hohen Position, in der der obere Teil jedes Substrats in eine Aufnahme L223 der Führung 223 aufgenommen wird.

Die Geometrie in Trichterform der Aufnahmen L223 erlaubt sicherzustellen, dass die Oberseite des Substrats in den Bodenteil der Aufnahme eindringt, der die Position der Oberseite des Substrats festlegt.

Und da die Position der Unterseite des Substrats auch durch die Bodenkante der Aufnahme der Druckvorrichtung befestigt wird, versteht man, dass man somit präzise die Positionierung jedes Substrats kontrolliert, das somit über keinen Freiheitsgrad verfügt, um seitlich zu kippen oder sich zu bewegen; dies ist insbesondere wichtig im Fall von Substraten großer Ausdehnung.

Man kümmert sich jedoch bei dieser Einführung der Substrate in die Aufnahmen der Führungen 223 darum, nicht die Substrate in vertikalem Anschlag nach oben, in den Boden der Aufnahme der Führung (siehe 7) zuzuführen. Dies erlaubt zu vermeiden, Beschränkungen in die Substrate zu induzieren, die extrem feine und zerbrechliche Elemente darstellen.

Während die Position der Substrate gesichert wird, steuert man schließlich das Kippen der Trennelemente 223a und 222b, damit die Klingen dieser Elemente mit dem peripheren Gurt der Substrate in Kontakt kommen.

Es wird präzisiert, dass man in diesem Stadium die Amplitude des Kippens der Trennelemente kontrolliert, damit diese noch nicht in die Dicke der Substrate eindringen; die Trennelemente dienen also nur um zusätzliche Mittel darzustellen, um die Substrate zu halten.

In diesem Stadium ist die Kontrolle der Position der Substrate total. Die Substrate sind somit exakt auf die gewünschte Weise zentriert.

Man gibt anschließend die Oberseite der Substrate von den Aufnahmen L223 aus der Führung 223 frei. Diese Freigabe kann vom gesteuerten Aufheben der Führung auf die Mittel 2230 herrühren, oder außerdem vom gesteuerten Absenken der von der Druckvorrichtung P und den Trennelementen (wobei die Mittel also vorgesehen sind, um ein derartiges Absenken sicherzustellen) gebildeten Einheit.

Es wird präzisiert, dass eine Führung, wie die Führung 223, auch mit der oben beschriebenen und in der 1 dargestellten Maschine 1 verwendet werden kann. Eine derartige Führung kann in der Tat helfen, die Substrate präzise zu positionieren.

Auf jeden Fall werden nach der Freigabe der Substrate aus der Führung diese immer noch auf kontrollierte Weise durch die Druckvorrichtung und die Trennelemente positioniert.

Man steuert nun ein zusätzliches Kippen der Trennelemente zum Inneren der Substrate hin, damit die Klingen dieser Elemente die Substrate auf Höhe ihrer Spaltebene angreifen.

Dieser "Angriff" kann darin bestehen, die Klinge in einer Tiefe der Größenordnung von Millimetern in die Dicke des peripheren Gürtels des Substrats eindringen zu lassen. Man steuert das Kippen der Trennelemente, um die gewünschte Eindringtiefe zu erhalten.

Und dieser Angriff hat das Abtrennen der beiden Scheiben jedes Substrats zum Ergebnis. Diesbezüglich kann der Querschnitt der Trennelemente angepasst werden, um eine vorstehende Ecke zu bilden, die man in die Spaltebene der Substrate eindrückt.

Die Freigabe der Substrate aus der Führung erlaubt in der Tat den beiden Scheiben, sich voneinander abzutrennen. Genauer gesagt fallen die beiden Scheiben jedes Substrats, die sich voneinander abgetrennt befinden, gegen die Seitenwände des Bodens der entsprechenden Aufnahme der Druckvorrichtung P.

In der Tat sind die einzigen Elemente der Einheit 22, mit denen die Scheiben zusammenwirken, also die Aufnahmen der Druckvorrichtung P.

Und durch die allgemeine V-Form dieser Aufnahmen sind die beiden Scheiben jedes Substrats also in V-Form am Boden ihrer Aufnahme LP auf beiden Seiten der zentralen Kante der Aufnahme angeordnet.

Es wird präzisiert, dass während des Angriffs der Substrate durch die Klingen der Trennelemente die Kraftmesssensoren und/oder Wegmesssensoren, die zu diesen Elementen gehören, um jeweils den Widerstand der Substrate gegenüber dem Abtrennen zu messen (und/oder das Fortschreiten der Klingen).

Und man kann Mittel vorsehen, um das Eindringen der Klingen zu unterbrechen oder um die Eindringkinematik entsprechend dieser Maßnahmen anzupassen.

Es wird präzisiert, dass, wie im Fall der ersten oben beschriebenen Maschine, im Fall des Abtrennens von Substraten, die eine Klebeschnittstelle umfassen (mit einer Versteifung oder etwas anderem), der anfängliche Angriff der Trenner auf Höhe der Schnittstelle durchgeführt wird, wobei eine Übertragung von Beanspruchungen anschließend in Richtung der Spaltebene erfolgt.

Anschließend steuert man das Kippen der Backen des ersten Kamms nach innen, damit diese Backen sich wieder auf die 50 getrennten Scheiben schließen.

Während die 50 Aufnahmen dieser Backen um einen halben Referenzschritt beabstandet sind, wird dieses Zusammendrücken der Backen des ersten Kamms auf die Scheiben:

  • • verursacht eine Verschiebung um einen halben Referenzschritt auf den Scheiben,
  • • und hält anschließend die Scheiben regelmäßig entsprechend eines halben Referenzschritts angeordnet, wobei die aktiven Seiten der Scheiben eines selben Substrats sich gegenüberstehen (wie im Fall der Maschine 1).

Um den Scheiben zu erlauben, in einem halben Referenzschritt (d.h., dass eine Scheibe von zweien sich um einen halben Referenzschritt entsprechend der Richtung Y bewegen muss – die im wesentlichen der Anordnungsrichtung der Scheiben und Substrate und der Länge der Backen entspricht) in Verschiebung zu kommen, werden die Eingänge der Aufnahmen der Backen des ersten Kamms ausgeweitet.

Und ein anderes Element, das diese Bewegung einer von zwei Scheiben begünstigt, ist, dass die Scheiben sich in den Aufnahmen der Druckvorrichtung geneigt finden infolge des Abtrennens und über einen gewissen Bewegungsfreiheitsgrad in der Richtung Y genießen.

Schließlich wird präzisiert, dass in Verbindung mit diesem Zusammendrücken der Backen des ersten Kamms das Hinunterfahren der Druckvorrichtung gesteuert wird, damit diese progressiv die Scheiben freigibt und gleichzeitig ihre Ausrichtung in die Vertikale und ihre Verschiebung um einen halben Referenzschritt erlauben.

Man verfügt also in diesem Stadium über regelmäßig mit einem halben Referenzschritt Verschiebung angeordnete Scheiben in den Backen des ersten Kamms.

Die Druckvorrichtung von ST'1 beendet ihren Ablauf nach unten und wird in die Basis 21 eingezogen.

Die Einheit 22 wird anschließend von der Station ST'1 zur Station ST'2 bewegt, wo sie positioniert wird.

In dieser Station fährt man fort mit einem Entblocken der Scheiben (d.h. man entnimmt eine von zwei Scheiben, um sie in die Kassette von ST'2 hinabzufahren) fort.

Dieses Entblocken kann auf dieselbe Weise geschehen wie sie oben in Bezug auf die Maschine 1 durchgeführt wird, hier außerdem dank des zweiten Kamms und der Druckvorrichtung der Station.

25 Scheiben werden somit in die Kassette von ST2 hinabgefahren, während die 25 anderen in hoher Position vom zweiten Kamm gehalten bleiben. Die Mittel 23 lassen anschließend die Scheiben kippen (so dass ihre aktiven Seiten nach oben gedreht sind) und präsentieren sie dem Roboter 24. Dieser Roboter legt anschließend die Scheiben in einem der Behälter der Station ST'3 ab, während diese in horizontaler Position bleiben.

Die 25 anderen Scheiben werden anschließend von der Druckvorrichtung von ST'2 wiedergenommen, die man wieder nach oben gebracht hat, wobei der zweite Kamm sich zu diesem Zweck öffnet.

Es wird präzisiert, dass die Druckvorrichtung von ST'2 zu diesem Zweck 50 Aufnahmen haben kann, die um einen halben Referenzschritt verschoben sind, wobei die Aufnahmen verwendet werden, um die 25 ersten Scheiben, die zwischen den verwendeten entnommen wurden, hinunterzufahren, um die 25 letzten Scheiben hinunterzufahren.

Es ist auch möglich, diese mobile Druckvorrichtung in Verschiebung entsprechend der Richtung Y nach oben zu bringen und ihre Verschiebung um einen halben Referenzschritt entsprechend dieser Richtung zu steuern, um gegenüber von Scheiben zu kommen, die im zweiten Kamm bleiben. In diesem Fall kann die Druckvorrichtung von ST'2 nur 25 Aufnahmen umfassen, die um einen halben Referenzschritt beabstandet sind.

Und es ist in diesem Fall auch möglich, vorzusehen, dass dieser zweite Kamm um einen halben Referenzschritt entsprechend der Y-Richtung bewegt werden kann.

Ebenso kann die Kassette der Station ST'2 um einen halben Referenzschritt entsprechend der Richtung Y verschoben werden, um die Scheiben aufzunehmen.

Dieser zweite Posten von Scheiben wird anschließend von den Mitteln 23 manipuliert, um in die Horizontale gelegt zu werden, indem er in der gleichen Zeit eine Umdrehung um eine halbe Drehung erfährt, damit die aktive Seite sich oben befindet.

Und der Roboter 24 führt auf gleiche Weise wie für den ersten Posten an Scheiben diese neuen Scheiben herbei, bis er sie in einem Behälter der Station ST'3 ablegt.

Es wird präzisiert, dass in diesem zweiten Hauptmodus der Umsetzung der Erfindung man die Konfiguration der verschiedenen Elemente anpassen kann: Somit können die Rotationsachsen der Backen des ersten Kamms 221 und des Trenners unterschiedlich orientiert werden. Außerdem kann man auch nicht nur ein Paar von Trennelementen wie in 6 dargestellt, sondern mehrere Paare vorsehen, wobei die Konfiguration der Trennelemente angepasst werden kann.

Es versteht sich, dass diese zweite Maschine erlaubt, die gleichen Vorteile wie die oben erwähnten bezüglich der ersten Maschine zu erreichen.

Auch hier kann man die Form anpassen, die Anordnung und/oder die Kinematik des Zusammendrückens des Kamms auf die Substrate damit das Abtrennen der Substrate nicht gleichzeitig, sondern sequentiell geschieht.

Außerdem erlauben im Fall dieser zweiten Maschine die spezifischen Haltemittel der Substrate und ihr Umsetzungsmodus die Substrate zu stabilisieren und fein ihre Position zu kontrollieren, und somit das Abtrennen von Substraten großer Ausdehnungen mit einem hohen Sicherheitsgrad durchzuführen.

Es wird präzisiert, dass obgleich einer der Vorteile der Erfindung ist, zu erlauben gleichzeitig eine beträchtliche Zahl von Substraten abzutrennen, indem man Serien von Substraten gleichzeitig (oder mit einer temporär kontrollierten Verschiebung) behandelt, können die unterschiedlichen Formen der Erfindung sogar zur individuellen Abtrennung von getrennt ergriffenen Substraten umgesetzt werden, vorausgesetzt, dass die spezifischen Konfigurationen der Maschinen und die Schritte ihres Funktionierens selbst an sich vorteilhaft sind: Selbst in diesem Umsetzungsmodus befinden sich die Takte bezüglich dem Abtrennen vergrößert, so wie es eigentlich insbesondere manuell praktiziert wird.

Man versteht offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die oben im Detail beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Der Fachmann kann daher seine Lehren anpassen: Zum Beispiel können die relativen Bewegungen der Druckvorrichtungen und der anderen Elemente der beschriebenen Maschinen nicht nur erhalten werden, indem man die Druckvorrichtungen in Richtung bestimmter Elemente der Maschinen (Kämme, ...) hinauffährt/absenkt, sondern indem man diese Elemente absenkt bzw. hinauffährt.


Anspruch[de]
Vorrichtung (1) zum Abtrennen eines Substrats (S), wobei das Substrat (S) zwei aneinandergefügte Scheiben umfasst, die zwischen sich eine Spaltebene festlegen, wobei die Vorrichtung umfasst

– Mittel, um Abtrennmittel mit mehreren Substraten (S) zu versorgen, die entsprechend einer Anordnungsrichtung von Substraten (S) angeordnet sind,

– Mittel zum Abtrennen (121) der Scheiben der Substrate (S),

– und Mittel (1212b), um eine kontrollierte Bewegung bestimmter Scheiben von Substraten (S) nach ihrem Abtrennen entsprechend einer Richtung im wesentlichen parallel zur Anordnungsrichtung der Substrate (S) durchzuführen,

dadurch gekennzeichnet, dass

– die Abtrennmittel bewegliche Backen umfassen,

– die Abtrennmittel der Vorrichtung eine erste backenbildende Kammeinheit (121) umfassen, die wenigstens zwei bewegliche Backen (121a, 121b) umfasst, die auf beiden Seiten eines Raums liegen, der dazu bestimmt ist, die Substrate (S) aufzunehmen,

– wobei die Backen (121a, 121b) geeignet sind, die Substrate (S) zu halten infolge des Zusammendrückens der Backen (121a, 121b) auf die Substrate,

– wobei jede Backe (121a, 121b) selbst einen ersten (1211b) und einen zweiten Teil (1212b) umfasst,

– wobei die beiden Teile jeder Backe entsprechende konkave Aufnahmen (L11b, L12b, L2b) umfassen, um die Substrate aufzunehmen und zu halten,

– wobei die Geometrie der entsprechenden Aufnahmen (L11b, L12b, L2b) angepasst ist, im Anschluss an das Zusammendrücken des ersten und zweiten Teils der beiden Backen auf die Substrate (S), die beiden Scheiben jedes Substrats (S) durch Zusammenwirken von Formen der Aufnahmen der ersten Teile der beiden Backen bzw. der zweiten Teile der beiden Backen (121a, 121b) zur Trennung zu beanspruchen, u

nd dadurch, dass in jeder Backe (121a, 121b) der ersten Kammeinheit die konkaven Aufnahmen des ersten und zweiten Backenteils ein zentrales vorspringendes Element (A11b, A12b, A2b), z.B. eine Kante umfassen, das dazu bestimmt ist, an einem Substrat (S) auf Höhe seiner Spaltebene anzusetzen, wobei das vorspringende Element eine Hauptebene festlegt, in der es sich erstreckt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Backen (121a, 121b) der ersten Kammeinheit identisch sind. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Backe der ersten Kammeinheit:

– jede konkave Aufnahme des ersten Backenteils (1211b) außerdem ein asymmetrisches Profil aufweist und auf beiden Seiten des vorspringenden Elements umfasst:

– eine erste Wand, die mit einem ersten Hauptanstellwinkel bzgl. der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, um mit einer ersten Seite des Substrats zusammenzuwirken, und

– eine zweite Wand, die mit einem zweiten Hauptanstellwinkel bzgl. der Hauptebene des vorspringenden Elements, der wichtiger als der erste Hauptanstellwinkel ist, ausgerichtet ist, um mit einer zweiten Seite des Substrats zusammenzuwirken,

– derart, damit beim Zusammendrücken der ersten Teile der Backen (1211b) der ersten Kammeinheit auf das Substrat (S), die Scheibe des Substrats (S), die sich auf der ersten Seite des Substrats befindet, bzgl. der ersten Teile und entsprechend der Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements, über einen geringeren Bewegungsfreiheitsgrad als den verfügt, über den die Scheibe des Substrats (S) vertfügt, die sich auf der zweiten Seite des Substrats befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Backe (121a, 121b) der ersten Kammeinheit:

• jede konkave Aufnahme des zweiten Backenteils (1212b) außerdem ein asymmetrisches Profil aufweist und auf beiden Seiten des vorspringenden Profils umfasst:

– eine erste Wand, die mit einem ersten Hauptanstellwinkel bzgl. der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, um mit der zweiten Seite des Substrats zusammenzuwirken, und

– eine zweite Wand, die mit einem zweiten Hauptanstellwinkel bzgl. der Hauptebene des vorspringenden Elements ausgerichtet ist, der wichtiger als der erste Hauptanstellwinkel ist, um mit der ersten Seite des Substrats zusammenzuwirken,

• derart, damit beim Zusammendrücken der zweiten Teile der Backen der ersten Kammeinheit auf das Substrat (S) die Scheibe des Substrats, die sich auf der zweiten Seite des Substrats (S) befindet, bzgl. der zweiten Teile und entsprechend der Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements über einen geringeren Bewegungsfreiheitsgrad als den verfügt, über den die Scheibe des Substrats verfügt, die sich auf der ersten Seite des Substrats (S) befindet,

• um die beiden Scheiben beim Zusammendrücken der ersten Kammeinheit (121) auf das Substrat (S) zur Trennung zu beanspruchen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Backe der ersten Kammeinheit der erste Teil zwei Glieder (12111b, 12112b) umfasst, die auf beiden Seiten des zweiten Teils (1212b) angeordnet sind. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Backe der ersten Kammeinheit der zweite Teil bzgl. des ersten Teils beweglich ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (1212b), um eine kontrollierte Bewegung bestimmter Scheiben von Substraten (S) nach ihrem Abtrennen durchzuführen, Mittel der Bewegung relativ in Verschiebung des zweiten Teils jeder Backe bzgl. des ersten Teils jeder jeweiligen Backe, entsprechend einer Richtung senkrecht zur Hauptebene des vorspringenden Elements umfassen. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem eine zweite Kammeinheit (122) umfasst, deren Backen auf die Substrate (S) unabhängig vom ersten und zweiten Teil zusammengedrückt werden können. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammeinheit (122) außerdem mehrere Durchgänge umfasst, um bestimmte Scheiben (S) durchgehen zu lassen. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem drei Stationen umfasst, von denen eine erste Station ausgelegt ist, wenigstens ein abzutrennendes Substrat (S) aufzunehmen, und zwei Stationen ausgelegt sind, um jede eine jeweilige Scheibe von jedem abgetrennten Substrat (S) aufzunehmen. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Kammeinheit(en) (121, 122) bzgl. der Stationen beweglich montiert ist/sind und Mittel vorgesehen sind, um das/die Kammeinheit(en) (121, 122) wahlweise gegenüber jeder Station zu bewegen. Vorrichtung gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Station mit einer jeweiligen Druckvorrichtung ausgestattet ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zur ersten Station gehörige Druckvorrichtung Aufnahmen umfasst, um Substrate (S) aufzunehmen, wobei die zu den anderen Stationen gehörige Druckvorrichtung Aufnahmen umfasst, um jeweils eine der Scheiben aufzunehmen, die vom Abtrennen jedes Substrats (S) stammen. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme der zur ersten Station gehörigen Druckvorrichtung außerdem ein vorspringendes Element in seiner Mittelebene zum Ansetzen auf Höhe der Spaltebene des Substrats umfasst. Verfahren zum Abtrennen der Scheiben eines Substrats, die eine Spaltebene zwischen zwei Scheiben umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

• Verwenden einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

• Zuführen jedes Substrats in einen Substrataufnahmeraum,

• Zusammendrücken des ersten und zweiten Teils der Backen (121) der ersten Kammeinheit (121) auf jedes Substrat (S), um jedes Substrat (S) zu halten und die beiden Scheiben jedes Substrats (S) durch Zusammenwirken von Formen der Aufnahmen der ersten Teile der beiden Backen (121a, 121b) bzw. der zweiten Teile der beiden Backen (122a, 122b) zur Trennung zu beanspruchen.
Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zusammendrücken das Zusammenwirken der Form der Aufnahmen der ersten Teile der beiden Backen (121a, 121b) außerdem eine kontrollierte Verschiebung zwischen den beiden Scheiben jedes Substrats (S) entsprechend einer Richtung senkrecht zur Spaltebene verursacht. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen bei der kontrollierten Verschiebung durchgeführt wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass man im Anschluss an das Zusammendrücken die ersten und zweiten Teile der Backen der ersten Kammeinheit löst, um die getrennten Scheiben zu lockern, und man Backen einer zweiten Kammeinheit zusammendrückt, um nur bestimmte Substratscheiben zurückzuhalten. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Scheibe jedes Substrats zurückhält, wobei die andere Scheibe durch eine Druckvorrichtung wiedererlangt wird, und man für jedes abgetrennte Substrat die erste abgetrennte Scheibe in einen ersten Behälter und die zweite abgetrennte Scheibe in einen zweiten Behälter ablegt. Anwendung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 19, zum Abtrennen von Substraten, die aus einem Verfahren vom Typ SMARTCUT® stammen, wobei eine erste Scheibe des Substrats einem SOI entspricht, und die andere Scheibe einer Restauflage aus Halbleitermaterial, z.B. aus monokristallinem Silizium, entspricht. Vorrichtung (2) zum Abtrennen eines Substrats (S), wobei die Substrate (S) zwei aneinandergefügte Scheiben umfassen, die zwischen sich eine Spaltebene festlegen, wobei die Vorrichtung umfasst:

• Mittel, um Abtrennmittel mit mehreren Substraten (S) zu versorgen, die entsprechend einer Anordnungsrichtung von Substraten (S) angeordnet sind,

• Mittel zum Abtrennen (222a, 222b) der Scheiben der Substrate,

• und Mittel (221a, 221b), um eine kontrollierte Bewegung bestimmter Scheiben von Substraten (S) nach ihrem Abtrennen entsprechend einer Richtung im wesentlichen parallel zur Anordnungsrichtung der Substrate (S) durchzuführen,

dadurch gekennzeichnet, dass

• die Mittel zum Abtrennen einen Trenner (222a, 222b) umfassen, der geeignet ist, zwischen einer Position, in der die Substrate (S) vom Trenner (222a, 222b) befreit sind, und einer Position, in der die Substrate (S) vom Trenner (222a, 222b) angegriffen werden, bewegt zu werden,

• die Bewegungsmittel einen ersten Kamm (221a, 221b) umfassen, der zum Ergreifen der Substrate (S) im Anschluss an den Angriff der Substrate (S) durch den Trenner (222a, 222b) bestimmt ist und wenigstens zwei bewegliche Backen umfasst,

• wobei die beweglichen Backen geeignet sind, die Substrate (S) zu halten im Anschluss an das Zusammendrücken der beweglichen Backen auf die Substrate (S),

• wobei jede bewegliche Backe auf eine gewünschte Weise beabstandete Aufnahmen umfasst, damit im Anschluss an das Zusammendrücken der beweglichen Backen auf die Substrate (S) die Scheiben der Substrate (S) sich auf die gewünschte Weise beabstandet befinden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenner (222a, 222b) einen Querschnitt in Form einer vorspringenden Ecke hat. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens zwei Stationen umfasst, von denen eine Station zum Abtrennen bestimmt ist, und eine Station zur Abgabe der abgetrennten Scheiben bestimmt ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass jede Station mit einer jeweiligen Druckvorrichtung ausgestattet ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung der zum Abtrennen bestimmten Station Aufnahmen umfasst, die dazu bestimmt sind, die Substrate aufzunehmen, Aufnahmen, deren Querschnitt ein Profil in hauptsächlicher Form eines "V" aufweist. Vorrichtung gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die detaillierte Form der Aufnahmen der Druckvorrichtung in Form eines "W" ist, wobei eine zentrale Kante am Boden jeder Aufnahme vorgesehen ist. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch einen zweiten Kamm umfasst, dessen Backen auf die Substrate (S) unabhängig vom ersten und zweiten Teil zusammengedrückt werden können. Vorrichtung gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kamm außerdem mehrere Durchgänge umfasst, um bestimmte Scheiben durchgehen zu lassen. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch eine Führung umfasst, die dazu bestimmt ist, die Substrate auf präzise Weise zu positionieren. Verfahren zum Abtrennen der Scheiben eines Substrats (S), die eine Spaltebene zwischen zwei Scheiben umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

• Verwenden eines Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 29,

• Zuführen jedes Substrats in einen Substrataufnahmeraum,

• Zusammendrücken der Teile des Trenners auf jedes Substrat (S), um das Abtrennen der beiden Scheiben jedes Substrats (S) durchzuführen,

• Zusammendrücken beweglicher Backen auf die abgetrennten Scheiben des Substrats (S), die erlauben, die Scheiben zu halten.
Verfahren gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem Zusammendrücken der Backen die abgetrennten Scheiben in Druckvorrichtungsaufnahmen in hauptsächlicher Form eines "V" hält. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 30 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem Abtrennen die Substrate (S) mit Hilfe einer Führung hält. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass man im Anschluss an das Zusammendrücken der Backen, die erlauben, die Scheiben zu halten, auf diese selben Scheiben andere Backen zusammendrückt, die erlauben, nur bestimmte Scheiben zu halten. Verfahren gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Scheibe jedes Substrats zurückhält, wobei die andere Scheibe durch eine Druckvorrichtung wiedererlangt wird, und man für jedes abgetrennte Substrat die erste abgetrennte Scheibe in einen ersten Behälter ablegt und die zweite abgetrennte Scheibe in einen zweiten Behälter. Anwendung eines Verfahrens gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche 30 bis 34, zum Abtrennen von Substraten, die aus einem Verfahren von Typ SMARTCUT® stammen, wobei eine erste Scheibe des Substrats einem SOI entspricht, und die andere Scheibe einer Restauflage aus Halbleitermaterial, z.B. aus monokristallinem Silizium, entspricht. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 und 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennmittel (121, 222a, 222b) erlauben, ein gleichzeitiges Abtrennen der Scheiben der Substrate (S) durchzuführen. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 und 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennmittel (121, 222a, 222b) erlauben, ein sequentielles Abtrennen der Scheiben der Substrate (S) durchzuführen. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 und 21 bis 29 und 36 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Versorgung mit Substraten (S) eine Druckvorrichtung umfassen, die geeignet ist, die in einem Träger vom Typ Ablaufschlitten angeordneten Substrate (S) anzuheben.






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