CN102092558B - 用于承载和传送柔韧衬底的传送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传送薄膜以及一种用于承载和传送至少一个薄的柔韧的衬底的传送系统和一种对应的方法以及柔韧的传送薄膜用于承载和传送至少一个薄的柔韧的衬底的用途，其中衬底至少暂时可固定或固定在传送薄膜上，其中传送薄膜为了传送衬底可通过驱动机构驱动。

Description

用于承载和传送柔韧衬底的传送系统

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的传送薄膜以及一种如权利要求9的用于承载(Aufnahme)和传送至少一个薄的柔韧衬底的传送系统和一种如权利要求10的对应的方法以及如权利要求11的柔韧的传送薄膜用于承载和传送至少一个薄的柔韧衬底的用途。

背景技术

在加工厚度小于1mm的薄衬底时，例如在加工晶片或制作硅-基光电电池时，直径大多至少为20cm(例如在晶片加工时)的衬底和/或直径至少为10cm(例如在制作硅-基光电池时)的非圆形的平面衬底，通常通过机器人用真空手爪在各个处理模块之间传送。在抓取时，甚至由于施加有真空，一再使得衬底受损或破裂，在衬底很薄时甚至在真空手爪的吸孔处形成拱顶。

迄今的解决方案通过将薄衬底敷设(暂时粘接)到载体衬底上，就是说通过暂时固定在载体上来支撑薄衬底，因此薄的衬底可以可靠地在衬底加工设备中进行传送和处理。这种方法现在未应用在光电池-工业中，因为这与这种类型模块的市场价格相比较太昂贵。然而仍希望能应用薄的衬底，因为这种薄的衬底可以高效率地使光转换成电能。尤其是，当针对薄的衬底优选已经在衬底制造中采用相应的制作方法时，还可以节约半导体基本材料。

除此之外，商业应用的主要障碍是传送物流(Transportlogistik)或传送方式以及在制造环境中的工艺，以及缺少适当的方法和手段将这些薄的衬底例如从衬底制造厂传送到光电池-生产处。

发明内容

因此，本发明的目的是，提出一种可供选择的传送系统或方法，用该传送系统或方法可以对薄的衬底在成本尽可能低的情况下可靠且大量地进行传送。

这个目的用权利要求1、10、11和12的特征来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中说明。所有由至少两个在说明书、权利要求书和/或附图中所给出的特征构成的组合都属于本发明的范围。在给出数值范围的情况下，在所提到的界限之内的数值也作为界限值被公开，且以任意的组合也要求权利保护。

本发明基于如下构思，将衬底承载在传送薄膜上，并在各个处理模块之间传送。在微芯片生产中当前的做法是，将薄的衬底通过载体衬底来支撑和稳定，本发明抛弃了这种做法，而是走相反的途径，即本发明也设置载体作为柔韧构件，在当前情况在设置的是传送薄膜。这样一种作为传送带设计的传送薄膜具有附加的优点，即衬底预先成批地(vorkonfektioniert)卷绕在传送薄膜上，尤其是卷绕在传送辊上被传送，优选由传送薄膜的生产厂或衬底的生产厂将预先成批生产的衬底传送至加工方。因此，按照本发明提出一种系统，该系统可以使薄的进而柔韧的衬底固定在柔韧的载体系统上，因而为了操作、储藏和传送将整个系统设计成可卷绕。

传送薄膜具备不损伤衬底的、尤其是软的、优选无刮痕的材料的优点，特别是至少在传送薄膜的背面设有这种材料，以便保护在卷绕状态中的衬底正面或避免如刮痕和类似那样的损坏。传送薄膜有比衬底稍大的宽度，尤其在20与50cm之间的宽度。但是也可设想的是，多个衬底并排布置在传送薄膜上。除此之外，最好能在传送薄膜的两个面上承载衬底。

在一个有利的实施方式中，柔韧的传送薄膜尤其是作为循环带设计的，以至于可以对衬底连续处理。

在另一个有利的实施方式中规定，传送薄膜是由塑料和/或纤维材料构成的，尤其是用玻璃纤维加强而构成的。因此，一方面载体系统的稳定性得到保证，尤其是克服几何变形的稳定性得到保证，另一方面确保对衬底的无损伤承载。

传送薄膜最好可卷绕或已卷绕到尤其是传送辊上，致使能以节约空间的方式从生产厂传送到加工厂。

按照本发明的另一个有利的实施方式，传送薄膜具有＜1000μm的厚度，尤其是＜500μm的厚度，优选＜200μm的厚度。

只要衬底是通过尤其是柔韧的粘接剂暂时同定的，特别是预先成批地卷绕到传送辊上的，在传送薄膜上的衬底就能可靠且无损伤地传送。在此有利的是，粘接剂能以简单的方式脱落，尤其是通过UV-照射加热、通过溶剂而脱去、脱卷。优选的是，采用粘接方法时通过减小接触面来实现脱落。

按照本发明的一个有利的实施方式规定，衬底至少主要是由半导体或化合物半导体组的至少一种材料构成，尤其是由玻璃、硅、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、陶瓷构成，其中衬底具有的厚度＜200μm，尤其是＜100μm，优选＜50μm。

作为传送薄膜的材料，按照本发明在特别有利的设计中，至少部分地、尤其是主要地考虑使用特种钢，优选以复合薄膜的形式，优先由带有塑料涂层的金属芯构成。

尤其要这样设计薄膜，使得能防止静电起电，或者能以有序的方式将静电排出。这以如下方式来实现，即薄膜具有的导电率为＞10e-15S/m，优选＞10e-12S/m，更理想的是＞10e-9S/m。导电的薄膜与生产设备和传送系统中的适当装置配合，能将电荷有序排出。导电的塑料在此通过给塑料掺杂以导电的添加物来实现。作为传送薄膜的材料，也可以应用诸如那样的编织塑料以及带行适当涂层的编织塑料或带有适当涂层的任何编织纤维。

附图说明

本发明其它的优点、特征和细节由对下面优选实施例的说明以及借助附图得出，图中示于：

图1为按照本发明的传送系统的示意性的侧视图；和

图2为按照本发明的传送系统的示意性的俯视图；和

图3为按照本发明的传送系统在卷绕时的示意性的侧视图；和

图4为按照本发明的传送系统在卸下时的示意性的侧视图；和

图5为按照本发明的传送薄膜的示意性的截面视图；和

图6为按照本发明的传送薄膜在卸下时的截面视图。

具体实施方式

在所有的图中，相同的或起相同作用的构件用相同的标号表示。

图1示出的是传送带形式的传送薄膜4，该传送带被至少一个驱动辊1沿旋转方向通过与传送薄膜4的摩擦接触驱动。以这种方式，在传送薄膜上固定的、尤其是粘上的柔韧衬底3可沿着传送路段T传送。传送路段T可以是闭合路段，该路段的开头相当于末尾，故传送带或传送薄膜4是环形的。

在图1中沿着传送路段示意性地示出两个处理模块5，在这两个处理模块中对衬底3实施规定的处理步骤，例如光刻技术、曝光、显影、溅射、加热、冷却、分选、蚀刻、注入、压印、键合(Bonden)等。将衬底经过合适的转向-/引导辊2以及借助于驱动辊1通过传送薄膜4的运动就位。此时，也可以将传送带或传送薄膜4引导、尤其是用负压或过压引导通过封闭的处理模块室，传送带或传送薄膜4经过射流密封在一侧进入到相应的处理模块室5中，而在另一侧出来。

在图2中以俯视图示出传送薄膜4，在其上固定有衬底3，其中在当前情况示出的是正方形的衬底3，但确切地说也可以加工圆形衬底，例如晶片。在这种情况下，衬底的直径或横向长度最好小于传送带4的宽度，最好使得这些衬底3彼此间隔开地沿着传送路段T固定在传送薄膜4上，由此可以检测各个衬底3的位置，且可以将衬底3相应精确地移动到处理模块中的加工位置上。有益的是，为了实现对衬底的定位，可以在薄膜上涂上定位标记。这些标记被传送薄膜的材料对比衬托出来。可选择的是，可以在传送薄膜上开设出索引孔。这些索引孔可以在优选的实施形式中与针对改进的传动装置专门设计的辊相互配合来应用，在该传动装置的传动辊与薄膜之间有形状吻合的接触。

传送薄膜4可以卷绕在图3示出的传送辊6上而被提供，其中最好也将衬底3已经卷绕在传送辊6上而被预先成批地提供。可选择的是，可以将衬底3在传送路段T的起始处敷到传送薄膜上。在传送路段的终止处，为了对传送薄膜4继续处理，将加工过的衬底3揭下，例如，使用UV-可溶的粘接剂作为传送薄膜4与衬底3之间的粘合剂，在传送路段T的终止处用UV-光照射。

对已处理的衬底3的揭下或卸下示于图4中的示范性的实施方式中。在这个实施方式中，传送薄膜4通过转向辊10转向到远离衬底3的传送薄膜4一边，而且转向角尤其是至少45°，优选至少90°。优选的是，转向辊10具有的半径R₁₀小于传送辊6的半径R₆，其比例尤其是＜1/2，优选＜1/4。借此支持衬底3从传送薄膜4上揭下。有益的是，将柔韧的衬底传输到带有传送辊12的线性传送装置11上。

将柔韧的衬底3敷到传送薄膜4上，如在图3中所示，这可以说是在相反的方向上进行，其中要这样布置一个尤其是与转向辊10雷同的转向辊10′，使得传送薄膜在线性传送装置11′的延长线上伸展，并承载柔韧的衬底3，用于向传送辊6继续传送。线性传送装置11′通过传送辊12′被驱动。

按照一个实施方式，传送薄膜4可以以有利的方式如图5中示出的那样构造。在这个实施方式中，薄膜由底膜9构成，优选由塑料构成，在该底膜上敷有网8，该网尤其是由塑料和/或编织纤维构成。在网8上固定一个优选作为柔韧塑料薄膜设计的薄膜7，该薄膜本身固定着柔性的衬底3，尤其是通过粘附力固定。

在图6中示出的是在按照图4卸下之前不久的传送薄膜4的状态。此时，在网8的区域中施加以负压，尤其是真空，因此柔韧的塑料薄膜7朝向底膜9至少局部地拱起经此，柔韧的衬底3与薄膜7之间的接触面减小，尤其是在大量接触位置上的接触面减小，因此柔韧的衬底3可以与传送薄膜4容易地分离。

附图标记列表

1            驱动辊

2            转向-/引导辊

3            衬底

4            传送薄膜

5            处理模块室

6            传送辊

7            薄膜

8            网

9            底膜

10，10′     转向辊

11，11′     线性传送装置

12，12′     传送辊

R₆，R₁₀      半径

T            传送路段

Claims (9)

1.传送辊，具有与至少一个薄的柔韧的衬底组合卷绕在所述传送辊上的柔韧的传送薄膜，所述柔韧的传送薄膜用于承载和传送所述传送薄膜上的所述至少一个薄的柔韧的衬底，所述至少一个薄的衬底具有的厚度<100μm并且由选自半导体和化合物半导体的至少一种材料预先成批加工和构成，所述传送辊还具有施加在所述传送薄膜上的粘接剂用于将所述至少一个柔韧的衬底至少暂时地固定在所述传送薄膜上，并且所述传送薄膜能够连接到至少一个驱动辊上用于沿着传送路段传送所述至少一个衬底。

2.如权利要求1的传送辊，其特征在于，传送薄膜是由塑料和/或纤维材料构成的。

3.如权利要求1的传送辊，其特征在于，传送薄膜具有<1000μm的厚度。

4.如权利要求1的传送辊，其特征在于，所述至少一个衬底由下列材料中的一种构成：玻璃、Si、GaAs、InP、陶瓷。

5.如权利要求1的传送辊，其特征在于，所述至少一个衬底具有的厚度<50μm。

6.如权利要求1的传送辊，其特征在于，所述传送薄膜至少部分地由特种钢构成。

7.如权利要求1的传送辊，其特征在于，所述传送薄膜由带有塑料涂层的金属芯构成的复合薄膜构成。

8.传送系统，用于沿着所述传送系统的传送路段承载和传送至少一个薄的柔韧的衬底，所述衬底具有的厚度<100μm，所述传送系统具有：

-传送辊，所述传送辊具有与至少一个薄的柔韧的衬底组合卷绕在所述传送辊上的柔韧的传送薄膜，所述柔韧的传送薄膜用于将所述至少一个薄的柔韧的衬底至少暂时地固定在所述传送薄膜上；和

-至少一个驱动辊，用于沿着所述传送路段驱动所述传送薄膜。

9.用于沿着根据权利要求8的传送系统的传送路段承载和传送至少一个薄的柔韧的衬底的方法，具有下列步骤：

借助于至少一个驱动辊通过对传送薄膜的驱动向至少一个处理模块传送所述至少一个薄的柔韧的衬底。